精餾過程中的節(jié)能技術(shù)有哪些

發(fā)布時間：

2024-08-12 09:15

化工行業(yè)的競爭日趨激烈，在產(chǎn)品極其微薄的利潤下面，企業(yè)開始考慮降低生產(chǎn)成本，噸產(chǎn)品如果能夠降低數(shù)十元，也許將給企業(yè)擺脫困境，甚至盈利。精餾裝置作為用能用戶，也逐漸成為企業(yè)考慮的對象。常見的精餾節(jié)能技術(shù)通常有如下幾種：

一、改進(jìn)生產(chǎn)運行過程

1、利用預(yù)熱進(jìn)料進(jìn)行節(jié)能

進(jìn)塔的物料很多情況下需要進(jìn)行預(yù)熱，與此同時，精餾塔所采出的餾出液、側(cè)線餾分以及塔釜液都是在相應(yīng)的沸點溫度進(jìn)行采出的，這些采出物在進(jìn)行下一道工序之前需要進(jìn)行冷卻處理。這種情況下可以對采出物的熱量通過對進(jìn)塔物料進(jìn)行預(yù)熱的方式來充分利用，從而達(dá)到節(jié)能的目的，這種預(yù)熱進(jìn)料的方式雖然簡單，但是可以節(jié)省大量的能效。

2、根據(jù)物料的不同使用合適的進(jìn)料位置

多種物料混合的過程其本質(zhì)為熵增過程，根據(jù)物料組分含量差異的不同，將進(jìn)料口進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，通過提高和降低進(jìn)料口來控制提餾段的大小，能夠充分完成相同分離任務(wù)的情況下，消耗更低的能源。這種技術(shù)主要實現(xiàn)方式是實現(xiàn)進(jìn)料口的調(diào)節(jié)，目前在化工生產(chǎn)過程中，這種方式是比較普及的。

3、回收再利用塔頂余熱

塔頂余熱的最大載體是塔頂?shù)恼羝涮N含的冷凝熱具有很大的數(shù)值。以煉油廠常壓塔和催化裂化裝置精餾塔為例，其塔頂?shù)恼羝麥囟瓤梢苑謩e達(dá)到88 攝氏度和93攝氏度以上。通常情況下，對于塔頂余熱進(jìn)行再利用的方式有轉(zhuǎn)化為低壓蒸汽進(jìn)行直接供熱、利用余熱進(jìn)行制冷、發(fā)電等手段。

4、利用可能方式降低回流比

由于回流比與塔徑和功耗都是成正比例關(guān)系的，回流比的選擇對于化工產(chǎn)業(yè)工廠而言其本質(zhì)是設(shè)備費用和能源費用的最佳比例，多種烴類精餾塔的最優(yōu)回流比的1.11倍到1.24倍之間。回流比的選擇通常會基于分離物系的相對揮發(fā)度和分離要求度來進(jìn)行選擇，調(diào)整合適的回流比能夠?qū)訜豳M用和冷凝費用的合理分配。

二、采用先進(jìn)的精餾技術(shù)

1、對多塔精餾進(jìn)行優(yōu)化排列

精餾塔排列序列的優(yōu)化實際上能夠?qū)δ茉吹南漠a(chǎn)生很大的影響，通常情況下蒸餾塔的排列會把分離難度最大的物料精餾塔和對回收率要求最高的物料精餾塔放在最后，而將腐蝕性強的組分精餾塔和容易結(jié)焦物料精餾塔放在最前，然后根據(jù)汽液平衡常數(shù)的大小來進(jìn)行優(yōu)化排列，這樣在保護(hù)設(shè)備的情況下，盡量減少能源消耗。

2、采用多效精餾技術(shù)

多效精餾技術(shù)的原理與多效蒸發(fā)相類似，都是通過對多組分物料的分離通過壓力不同的精餾塔進(jìn)行精餾，由于受到設(shè)備、投資、操作難度等多方面條件的限制，目前采用最多的方式是雙效精餾。

3、中間再沸器和冷凝器的架設(shè)

采用中間再沸器和中間冷凝器的方案，能夠使蒸餾塔總熱負(fù)荷輸入和輸出均為塔底再沸器和塔頂冷凝器的傳統(tǒng)模式發(fā)生改變，通過對精餾塔不同區(qū)間的溫度進(jìn)行控制，實現(xiàn)節(jié)能效果。

4、采用熱泵精餾技術(shù)

熱泵精餾技術(shù)的原理是將冷凝器的熱量再傳遞給再沸器，這種做法由于能夠有效利用熱能，因而對能源的使用率有明顯的提高。根據(jù)工質(zhì)的不同可以將其分為直接和間接兩種熱泵蒸餾技術(shù)，其中直接熱泵蒸餾是以塔中的物質(zhì)作為工質(zhì)，間接熱泵精餾是添加額外循環(huán)物作為工質(zhì)。

5、采用熱耦精餾技術(shù)

熱耦精餾技術(shù)的做法是在不同精餾塔之間，在一塔內(nèi)將一股液相物或者氣相物作為另外塔的塔頂回流，這樣不僅能夠節(jié)省冷凝器和再沸器的建設(shè)和維護(hù)費用，還能夠通過熱量的耦和來實現(xiàn)節(jié)能效果。

6、采用透熱精餾技術(shù)

與絕熱精餾塔相比，透熱精餾塔采用兩個或者多于兩個的換熱器，這些換熱器能夠起到提供熱量或者移出熱量的作用，實現(xiàn)節(jié)能效果。

7、使用內(nèi)部能量耦合精餾

內(nèi)部能量耦合精餾的原理是將傳統(tǒng)的精餾塔分成精餾段和提餾段兩個部分，再二者之間通過設(shè)置壓縮機來進(jìn)行能量耦合，通過提高過程的可逆性來提高能量的利用效率。內(nèi)部能量耦合精餾現(xiàn)已在大型化工廠內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。