精馏塔节能改造分析.pdf

节能环保
精懰塔节能改造分析
董录琪(陕西宝氮化工集团公司,陕西721008)
摘要:精馏塔是化工生产エ艺中常见的分离装置,该装置失原因可知,节能技术应从以下几方面入手:
的能耗占整个工艺能耗总量的比重较大,因此,降低精塔的
第一:减少最小蒸汽负荷量(Gwm),降低热量Q)损失。蒸馏
能耗是化エ企业当前面临的任务之一。本文从节能改造的必塔塔顶压力不变的情况下,塔内流体在流动过程中压差(△P)越
要性、可行性入手,分析了精馏装置节能政造的原则,以填充料小,平均相对挥发度(a)就越高,蒸汽负荷量就越小,则实际需要
的改进、塔板改进、多效精轺、热泵精馏、多塔精馏系统顺序优的热量就减少,从而起到节能的作用。
化等方法为例,详细说明了各个方法的节能原理及节能效果,
第二:降低加热负荷。降低加热负荷需要降低上升蒸汽量
希望能对相关的从业人员提供一定的借鉴意义。
(G),可采用降低回流比(R)的方式实现。提高理论塔板数NT)可
关键词:精馏塔;节能改造;能耗
提高分离效果,可采用高效塔板或者填枓来提高精馏塔内件的
在化学工业生产系统中,精馏塔是常用的设备之ー,该设工作效率,从而增大单位长度内理论塔板的数量;回流比的降
备的耗能量占据整个化工工.业生产系统中耗能总量的35%以低则可通过自动控制装置的精准定位功能,使回流比与设定点
上,根据美国相关的统计数据表明,若全国有4万多个精馏塔,的重和高较高,从而减少回流比余量,起到节能的效果。
其消耗的总能量相当于190mL的石油,占全国能耗的3%。我
不同进料温度下的预精塔热负荷值对比
国是能源消耗大国,在化工生产领域加强技术研究,降低各个「进料温度
热负荷×10-/ kcal.h
蒸汽耗量
环节的能源消耗,对于提高企业经济效益,促进经济发展具有
/℃
塔顶
塔底
十分重要的意义。以精馏分离过程为例,精馏过程的能耗占整
2.9762
3.6035
16
2.9762
3.4860
6.88
个生产过程能耗的10-20%左右,做好精馏过程的节能改造工
2.9762
3.3711
作,对于整个化工行业的节能减排具有重要意义。我公司在年
2,9762
3,2501
6.39
产15万t甲醇精馏装置上采用三塔复合填料,具有精馏能耗低、80
2.9762
3.1313
6.19
操作稳定、产品量好等突出优点,但操作相对比较复杂。通过改
注::蒸汽按0.4MPa(g)饱和蒸汽计
变蒸汽量来调整塔内流体压力和塔顶与塔底压差,同时采用上
第三:降低塔釜和塔顶的温度差值(?),可有效降低热
下游联动式操作方法,对精馏塔各部分进行优化上级后,投入损。降低压降(△P)、采用中间再沸器、添加中间冷凝器都可以
生产运行,取得了明显的效果,改进后的装置平均综合能耗为起到降低温差的效果。
每吨527.86千克标油,比上年同期下降了3.66%。
第四:热损的回收再利用。塔顶冷凝器的热量若能回收再
1精馏装置节能改造
利用,可有效提高整个系统的能源利用率。采用现代的集成技
1.1精帽装置节能改造的必要性
术,将热偶精馏、多效精馏、热泵精馏等多种技术进行综合利
精馏是利用液体沸点不同,对其进行加热蒸馏的一种分离用,降低能量损耗。
技术,该技术可用于分离不同组分的液体混合物,也可用于提
第五:复合型分离系统代替单一分离系统。当化工生产对
纯某种液态化工产品,粗醇精馏就是常见的一种应用。精馏技分离程度提出苛刻要求,或单一的分离系统难以满足生产要求
术由于投资抵、技术较为成熟,因此广泛应用于化工机燃油工时,可将吸附系统或者膜分离系统与精馏装置进行组合,组装
业生产中,但该技术的热力学效率较低,毎分离1kg的化工产品成复合型的分离系统,提高分离效果,降低单一分离系统的能
消耗的能量较高,造成了极大能源浪费的同时,还加大了企业耗。
的生产成本。
1.3精馏装置节能改造技术
1.2精馏装节能改造的可行性
精馏装置节能改造技术分为两种,一种是对操作技术的改
从能量转移的角度看,精馏装置是化石能源转化为热能,进,另一种是对现有流程的改进。在进行节能改造时,应根据
利用扩散原理,将有效热能转化为扩散有效能的过程,在转化生产的具体情况,选择合适的改进技术,或采用多种改进技术,
过程中不可避免的会产生一定的能量损失。引起能耗的过程以达到最佳的节能效果。
是多方面的,一是流体在流动过程中不可避免的会产生压强降
1.3.1操作技术的改进
低;二是相浓度不平衡造成的能耗。三是物流间的温度差引起
方法一:填充料的改进。降低塔内温差或者压差的有效方
的传热或不同温度物体混合过程造成的能耗。由以上能耗损法为更换高效规整的填料,该填料在处理能力、持液量、压降方
234片支2015年9月