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化工精餾節(jié)能技術(shù)研究

文檔作者：楊振文檔來源：天津衡創(chuàng)工大現(xiàn)代塔器技術(shù)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年09月08日
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化工精餾節(jié)能技術(shù)研究
楊振(天津衡創(chuàng)工大現(xiàn)代塔器技術(shù)有限公司，天津300384)
摘要：當前，能源與環(huán)境問題得到了廣泛的關(guān)注，主要是由
于資源的緊缺情況日益嚴峻，節(jié)能技術(shù)在生活與生產(chǎn)中的重要
性日益顯著。在此背景下，節(jié)能技術(shù)得到了快速的發(fā)展。本文
主要研究了化工精餾節(jié)能技術(shù)，其中重點介紹了其多塔精餾與
多效精餾的內(nèi)容，精餾節(jié)能技術(shù)的作用十分凸顯，不僅實現(xiàn)了
節(jié)能降耗，還促進了產(chǎn)品質(zhì)量的提高。
關(guān)鍵詞：化工；精餾；節(jié)能技術(shù)
在化工生產(chǎn)過程中，對精餾節(jié)能技術(shù)有著普遍的應(yīng)用，但
傳統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)未能滿足能耗降低的要求，急需新型、高效的
節(jié)能技術(shù)。在傳統(tǒng)精餾節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)上，本文對精餾節(jié)能技
術(shù)展開了全面的研究，并提出了幾點技術(shù)改進的對策，主要有
操作條件的完善、多塔精餾的優(yōu)化與分離效果的提升等，新型
的精餾節(jié)能技術(shù)在化工企業(yè)得到了全面的推廣，它不僅具有高
效的節(jié)能作用，還擁有良好的經(jīng)濟效益，促進了化工企業(yè)的可
持續(xù)發(fā)展。
1化工精餾節(jié)能的原理
化工精餾節(jié)能的原理如下：在進料后，塔底的再沸器將提
供熱量，以此實現(xiàn)塔底物料的氣化，此后，塔板促進了液體物料
的傳質(zhì)傳熱，再借助輕重組分實現(xiàn)了氣化與冷凝，在此基礎(chǔ)上，
促進了分離的實現(xiàn)。在塔頂部分的氣體，借助冷凝器實現(xiàn)了冷
凝，此時塔頂將采取一定的產(chǎn)品，而其余部分則會返回塔頂。
在實際的化工生產(chǎn)過程中，塔頂冷凝器消耗了蒸汽的熱量，塔
底再沸器提供了熱量。對于塔頂蒸汽冷凝熱的高效利用，可以
實現(xiàn)能耗的降低與生產(chǎn)效率的提高，進而節(jié)能與高效生產(chǎn)的目
標也將達成?。
當前，化工精餾節(jié)能的流程主要分為三種分別為熱偶精餾
流程、多效精餾流程與熱泵精餾流程等。在科學技術(shù)的支持
下，我國化工企業(yè)生產(chǎn)根據(jù)自身的實際需求，對節(jié)能精餾流程
進行了廣泛的應(yīng)用，同時也促進了其類型的增多，在此基礎(chǔ)上，
保證了化工企業(yè)生產(chǎn)的高效性、穩(wěn)定性與可持續(xù)性。
2化工精餾節(jié)能的技術(shù)
2．1操作條件的完善
精餾塔的操作條件主要包括操作壓力、操作溫度、塔板壓
降、理論板數(shù)、進料位置與塔頂塔底采出量及熱負荷等，其中操
作壓力是固定的數(shù)值，而其他條件要以實際的需求為依據(jù)進行
靈活的操作。關(guān)于分離值的最佳狀態(tài)，它是由靈敏度分析、技
術(shù)優(yōu)化與設(shè)計規(guī)定共同決定的，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了對相關(guān)負
荷的獲取，進而促進了精餾能耗節(jié)約目標的達成。
2．2換熱器的安裝
通常情況下，精餾塔的頂部與底部存在較大的溫差，此時
要借助換熱裝置，在換熱器安裝后，使冷熱量二者保持了均
衡。同時換熱器的增設(shè)，使操作線斜率得到了改變，此時對于
低品位的能源也能夠進行利用。
如果精餾塔頂部的溫度變化較為明顯，此時可以在塔板間
增設(shè)冷凝器，其中的冷源可以為低品位冷劑，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)
了高品味冷劑使用量的減少，進而控制了主冷凝器的能耗，但
此方法減弱了塔板的分離能力，如果精餾塔底部的溫度變化較
為明顯，此時可以在塔板間增設(shè)再沸器，在此基礎(chǔ)上，主塔再沸
器的高品味熱量消耗得到了控制，精餾塔中的熱能也得到了降
低，同時提高了熱效率，促進了最佳節(jié)能效果的實現(xiàn)，此方法擁
有良好的節(jié)能效果，但削弱了下方塔板的分離能力81。
例如：在乙烯精餾塔中增設(shè)再沸器，其中提餾段的總熱符
合提高了30％，此時的能耗節(jié)約達到了17％。
2．3多塔精餾的優(yōu)化
關(guān)于多塔精餾的優(yōu)化主要體現(xiàn)在分離序列方面，通過操作
實驗可知，在精餾階段要對相關(guān)的組分進行去除，主要是由于
這些組分極易腐蝕系統(tǒng)或者使其結(jié)焦，此后，對于后續(xù)設(shè)備材
質(zhì)的要求有所降低，同時也提高了操作的穩(wěn)定性。具體的優(yōu)化
內(nèi)容如下：
對進料進行劃分，使其成為兩股流，每股的分子數(shù)量相同，
對于塔頂、塔底的分餾比例分別為50％；對產(chǎn)品進行回收，主要
的依據(jù)為塔頂產(chǎn)品的揮發(fā)度，其順序為遞減；對物系進行分離，
如果各組的分沸點具有較大的差距，而組分條件為冷凍條件，
此時在系統(tǒng)中的組分數(shù)量要保持最小值，其中最后組分的應(yīng)為
揮發(fā)度在1左右的，同時最后分離的應(yīng)為較高產(chǎn)品純度要求的
組分。
對于精餾程序而言，為了實現(xiàn)操作費用的節(jié)約可以選用熱
集成技術(shù)，而非無熱集成的技術(shù)，前者可以節(jié)省50％的費用，因
此，搭系熱集成技術(shù)是重要的，與單塔相比，前者的優(yōu)化效果更
加顯著，在分離過程中對能耗的影響相對較少。通過上述技術(shù)
的運用，促進了精餾系統(tǒng)節(jié)能潛力的挖掘，因此，多塔精餾的優(yōu)
化措施得到了廣泛的研究。
2．4多效精餾的運用
多效精餾的運用主要是對原料進行劃分，使其成為相等的
多股以此進料，同時，對每股進行壓力的送入，此時精餾塔將接
受依次遞增的壓力，而塔的操作溫度則成為遞減趨勢。在此基
礎(chǔ)上，如果塔的壓力與溫度均相對較高，此時的塔頂蒸汽則會
向較低塔再沸器進行供熱，而供熱塔自身也會實現(xiàn)冷凝，在循
環(huán)過程下，再沸器與冷凝器的能耗均會不斷減少，在此系統(tǒng)中，
供熱僅提供給第一個高壓塔即可，此時系統(tǒng)便可以保持正常的
工作，而該塔的能耗為I／N。
例如：在三個塔串中，此時利用的技術(shù)為三效精餾，其能耗
與原能耗相比為1：3，節(jié)能的幅度接近了70％，其節(jié)能效果是顯
著的。
多效精餾技術(shù)在運用過程中，在效數(shù)增加的基礎(chǔ)上，蒸汽
用量與能耗均會得到減少，但效數(shù)的增多，使設(shè)備的投資費用
有所增多，同時，受一定因素的影響，主要源于第一級加熱蒸汽
(下轉(zhuǎn)第195頁)
236 l化工哲鱈2015年8月
萬方數(shù)據(jù)
制好給水系統(tǒng)(脫鹽水、冷凝液)指標；二是鍋爐自身要加強爐
水、蒸汽指標的控制。
④、廢熱鍋爐水、汽控制措施
變換廢鍋、合成廢鍋P0。?？刂浦笜擞伞?5 mg／L，按國標調(diào)整
為7—30mg／L，以保障低壓蒸汽pH值在9-11。
增加變換廢鍋、合成廢鍋爐水定排頻次(1次／班調(diào)整為2—3
次，班)，按廢鍋給水的卜2％對廢鍋進行排污操作，將廢鍋爐水
中的硅酸鹽排出系統(tǒng)，以保障廢鍋爐水SiO：一<2mg／L，進而保障
廢鍋及鍋爐給水指標。
②、鍋爐水、汽控制措施
鍋爐爐水p043-控制指標由2-10mg／L，調(diào)整為6-10mg／L；以
保障鍋爐爐水pH值在9-1l。
增加鍋爐爐水定排頻次(1次，天調(diào)整為1次，班)，按鍋爐給
水的1-2％對鍋爐爐水進行排污操作，將鍋爐爐水中的硅酸鹽
排出系統(tǒng)，以保障鍋爐爐水中SiO：≤2mg／L，進而保障鍋爐水、汽
控制指標。
加強鍋爐吹灰操作，控制鍋爐出力不超負荷，控制鍋爐汽
包液位低指標運行，以保證爐膛溫度一<750。C，提高鍋爐水、汽分
離效果，從而保障鍋爐蒸汽中Na+≤5ug／L、Si02、<20ug／L。
4積極效果
根據(jù)以上措施進行調(diào)整后，2015年4、5月份鍋爐汽水工藝
指標合格率有了明顯提升，高壓蒸汽二氧化硅100％；汽包爐水
pH 100％；汽包爐水二氧化硅100％；汽包爐水磷酸根99％。通
過全廠鍋爐水、汽控制指標優(yōu)化確保了鍋爐、汽輪機組的安全、
長周期穩(wěn)定運行。
參考文獻：
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1】
(上接第236頁)
壓力與最后一級的冷卻介質(zhì)種類，在此基礎(chǔ)上，操作的難度較
大。通常情況下，單效轉(zhuǎn)為雙效的設(shè)備，其節(jié)能可達到50％，雙
效轉(zhuǎn)為三效的設(shè)備，其節(jié)能可達到17％，三效轉(zhuǎn)為四效，其節(jié)能
可達到8％，根據(jù)數(shù)據(jù)可知，多效精餾隨著效數(shù)的增多，其節(jié)能
效果在逐漸下降。因此，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，主要采用的為雙
效精餾，此時的工藝流程分為三種，分別為平流、順流與逆流，
三者劃分的依據(jù)為加熱蒸汽與物流流向”1。
2．4．1分離效果的提升
根據(jù)相關(guān)的實驗可知，分離效率直接影響著能耗的降低、
節(jié)能減排的實現(xiàn)與產(chǎn)品質(zhì)量的提高，因此，要采取必要的措施
促進分離效果的提升，在此基礎(chǔ)上，企業(yè)的綜合效益才能夠得
到保障?；ぞs過程中，要注重分離設(shè)備的選擇，主要有新
型的填料設(shè)備與高效的導(dǎo)向篩板等，此設(shè)備能夠促進分離效率
的進一步提高，還能夠降低精餾塔的操作回流比，進而實現(xiàn)了
能耗的有效控制。分離效率的提高是化工產(chǎn)品質(zhì)量提高的可
靠保障。
3化工精餾節(jié)能的發(fā)展
節(jié)能蒸餾塔的發(fā)展是必要的，它滿足了節(jié)能環(huán)保的要求，
在保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，最大限度的減少了能源的損耗。精
餾操作流程受諸多因素的影響，在對其研究過程中，為了實現(xiàn)
能量消耗的降低，采取了相應(yīng)的措施，具體內(nèi)容有：填料的轉(zhuǎn)
換，由高效、整齊填科取代了普通的材料，同時對再沸器與冷凝
器的傳熱效果進行了提升，并且還改進了精餾塔的進料，在其
中增設(shè)了再沸器或者冷凝器，還采用了熱泵技術(shù)，最后有效利
用了多效精餾技術(shù)與特效精餾技術(shù)。在節(jié)能型精餾流程建立
后，要對相關(guān)的工藝進行改進，并對于示范裝置進行研發(fā)，以此
促進其工業(yè)推廣”】。
化工精餾技術(shù)在不斷優(yōu)化與創(chuàng)新，促進了化工生產(chǎn)效率的
提高，保證了其產(chǎn)品的質(zhì)量。但對其研究不足，應(yīng)用也不夠全
面，造成此情況的原因主要有實際生產(chǎn)的經(jīng)驗較少，對于此技
術(shù)的相關(guān)資料支持不足，同時還欠缺專業(yè)的示范裝置，最后節(jié)
能精餾的程序較為復(fù)雜，企業(yè)對其應(yīng)用的主動性與積極性不
足。為了有效轉(zhuǎn)變此局面，增加化工企業(yè)對節(jié)能精餾技術(shù)應(yīng)用
的自主性，減少我國化工生產(chǎn)的能耗，并保證我國節(jié)能減排目
標的達成，要采取以下措施：化工企業(yè)要建立了優(yōu)化的流程系
統(tǒng)，如：模擬分析系統(tǒng)與專家系統(tǒng)等，以此指導(dǎo)化工企業(yè)分餾工
作的有序與高效開展t同時，化工企業(yè)要進行積極的聯(lián)合，構(gòu)建
工業(yè)化示范裝置，促進企業(yè)間信息的溝通與交流，以此推動精
餾應(yīng)用技術(shù)的提高。
4結(jié)語
綜上所述，本文主要研究了化工精餾節(jié)能技術(shù)，闡述了其
原理，重點分析了其各個技術(shù)，并根據(jù)精餾技術(shù)發(fā)展中存在的
問題，提出了解決的對策，相信，化工企業(yè)的精餾技術(shù)應(yīng)用將更
加高效。
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2015年8月化j彳群l 195

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