精馏过程地节能降耗
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精馆过程节能技术综述石油化工是我国国民经济发展的支柱产业,据统计其能耗占全国工业总能耗的15%左右,而化工过程中40%〜70%的能耗用于分离,精镭能耗乂占其中的95%。
分离是非常重要的单元操作过程,是石油化工生产过程中必不可少的操作,它直接决定了最终产品的质量和收率,而精镭乂是占据着主导地位的分离方法,所以在当今世界能源日益短缺的情况下研究和探讨精镭过程的节能原理、节能技术,并使其应用于工业生产,就显得十分重要。
精谓是化工及燃油工业中的主要分离技术,技术成熟可幕,投资相对较低, 所以在石油化工生产过程中应用广泛,但现有精谓技术在热力学上是低效的耗能过程,有极高的热力学不可逆性,分离lkg产品所需能量(比能耗)相当高,所以寻找精憎工程中有效可行的节能途径显得至关重要。
通过对精镭塔传热过程的分析可以得到如下节能途径:优化操作条件、塔系的热集成技术、内部能量热集成以及加强操作控制管理。
优化操作条件精懈塔的主要操作条件包括操作压力、操作温度、塔板压降,进料位置及温度、理论板数、回流比以及回流温度、塔顶塔底采出量、关键组份的清晰分割程度,塔顶塔底热负荷,塔类型及填料类型等等。
下面从充分利用精憎系统的热能、减少对热负荷的需求和提高精镭系统热力学效率三方面进行介绍。
充分利用精憎系统的热能精谓系统中,所需的热量全部山加热蒸气经再沸器输人,分离后的余热山冷却介质从冷凝器移出。
若能合理利用精镭过程中本身的能量,就能降低整个过程对能量的需求。
可通过采取保温、热量回收、强化换热器以及夹点技术的措施来实现。
在精懈过程中使用的设备主要为精憎塔和换热器,同时还有各种管道,这些设备的材质导热系数较高,若对其釆取保温隔热的措施就可大大降低设备与环境之间的热传递作用,以达到节能降耗的目的。
高温物料携带大量热量可在塔外吸收利用,比如回收塔顶物料蒸气的潜热和回收塔釜废液的显热,使其用于工艺流程的其他需要加热的操作;使塔顶、塔釜物料与原料液进行换热,对原料液进行预热。
双效精馏的节能计算公式双效精馏是一种常用的化工分离技术,其节能性能对于化工生产过程中的能源消耗和环境保护具有重要意义。
在双效精馏过程中,通过合理的设计和运行参数的优化,可以实现节能和降低生产成本的目的。
本文将介绍双效精馏的节能计算公式,以及如何利用该公式进行节能优化。
双效精馏的节能计算公式可以分为两个方面,热能消耗和电能消耗。
在双效精馏过程中,热能消耗主要来自于加热蒸汽和冷凝蒸汽,而电能消耗主要来自于泵的运行。
因此,我们可以分别计算出热能消耗和电能消耗的节能公式。
首先是热能消耗的节能计算公式。
在双效精馏中,热能消耗可以通过以下公式进行计算:Q = (H1 H2) + (H3 H4)。
其中,Q为双效精馏的热能消耗,单位为焦耳(J)或千焦(kJ);H1为进料的焓值,单位为焦耳(J)或千焦(kJ);H2为底部产物的焓值,单位为焦耳(J)或千焦(kJ);H3为顶部产物的焓值,单位为焦耳(J)或千焦(kJ);H4为废料的焓值,单位为焦耳(J)或千焦(kJ)。
在实际应用中,可以通过测量进料、底部产物、顶部产物和废料的温度和压力,利用热力学性质计算出各自的焓值,然后代入上述公式进行计算,即可得到双效精馏的热能消耗。
其次是电能消耗的节能计算公式。
在双效精馏中,电能消耗可以通过以下公式进行计算:W = P t。
其中,W为双效精馏的电能消耗,单位为焦耳(J)或千焦(kJ);P为泵的功率,单位为瓦特(W)或千瓦(kW);t为泵的运行时间,单位为小时(h)。
在实际应用中,可以通过测量泵的功率和运行时间,代入上述公式进行计算,即可得到双效精馏的电能消耗。
通过以上的节能计算公式,我们可以对双效精馏的能源消耗进行量化评估,为节能优化提供依据。
在实际应用中,可以通过调整进料流量、蒸汽压力、冷凝温度等操作参数,来降低双效精馏的能源消耗,实现节能和降低生产成本的目的。
另外,除了通过优化操作参数来实现节能外,还可以通过改进设备和工艺流程来进一步提高双效精馏的节能性能。
三塔精馏工艺如何实现节能降耗【摘要】随着我国经济的快速发展,为了更好地实现经济效益和社会效益,在各行业都提出节能减排的新的行业标准。
在甲醇生产中采用三塔精馏技术,能够实现消耗比较低、操作容易、系统的运行稳定、产品的质量比较好,同时能够实现很好的保护环境。
本文就三塔精馏工艺与节能减排进行详细描述,旨在更好的实现节能减排工作。
【关键词】三塔精馏工艺技术节能减排甲醇是重要的有机化学基础原料,对于一种清洁的燃料受到人们的广泛关注。
随着使用量的增多,甲醇的质量和节能降耗越来越引起人们的关注。
在甲醇的生产过程中,应用先进的技术和高效的节能蒸馏装置,能够很好的实现减少能耗,有效的降低甲醇的成本,以此提高企业的经济效益,更好的提高企业的综合竞争力。
三塔精馏技术具有很多的特点,越来越多的被广泛推广和应用。
1 三塔精馏的工艺流程1.1 工艺原理通常来讲,精馏就是利用各个物质的沸点不同的特性进行分离操作的原理,技术相对比较成熟,应用的范围比较广。
甲醇的精馏的过程就是利用粗甲醇当中各个组成部分不同的挥发度,并且能够保证不形成共沸物,最终通过多次部分汽化和部分冷凝的办法,实现各组分分离的目的。
三塔精馏装置一般包含有预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔。
其主要的工作原理是在预精馏塔中除去溶解性气体和低沸点的杂质,在加压精馏塔和常压精馏塔中除去水和沸点较高的杂质,最终得到合格的甲醇制品。
1.2 工艺的流程三塔精馏的工艺流程大致是这样的,首先是粗甲醇经过稀碱中和以后,经过甲醇预热器进入相应的预精馏塔,在预塔内将粗甲醇中存在的残余的溶解气体以及相应的低沸点的物质去除,预塔塔底的温度大概为78℃左右,这时甲醇由预留泵经由预热器预热以后进入相应的加压塔,加压塔内通过塔顶出来的甲醇气体再次进入常压塔在费器冷凝,这时还为常压塔提供相应的热量。
加压塔在费器冷凝,用蒸汽加热出加压塔底的甲醇水溶液,这时的温度大概为125℃,经预热器换气结束以后,温度变为90℃,最终进入到常压塔中。
2019年04月工程与施工甲醇精馏过程节能降耗初探尹振春(兖矿国宏化工有限责任公司,山东邹城273500)摘要:近年来,随着我国经济不断地发展,全球经济一体化的进程不断加深,化学生产行业也随之快速发展,环境污染的现象越来越严重。
我国在可持续发展观念指导之下积极了开展节能减排工作,甲醇精馏是化学生产过程中一个十分重要的后续加工环节,其能耗占据整个甲醇生产过程中的20%以上。
因此,甲醇精馏过程节能降耗成为相关学者和社会的关注,基于此,文章结合实践,对甲醇精馏过程节能降耗进行深入分析与探究,以此提高甲醇企业的生产效益。
关键词:甲醇精馏;工艺流程;节能降耗;探析1甲醇精馏过程节能降耗背景分析随着我国社会经济与科学技术的不断进步与完善,对化工厂产品的需要量与日俱增,相应的化工业生产过程也朝着自动化方向发展,甲醇精馏过程节能降耗受到社会各级与相关学者的重视与研究。
甲醇精馏随着我国社会经济与科学技术的不断发展与完善,甲醇应用范围越来越广泛,并逐渐应用到化工工程中。
甲醇精馏过程节能降耗具有较强的理论性与综合性,甲醇精馏其能耗占据整个甲醇生产的20%左右,甲醇精馏工序的节能工艺与方法有很多,采用何种方法节能降耗,提高企业的生产效益与经济效益是本文探究的重点。
因此,对甲醇精馏过程节能降耗应用进行分析具有深远的现实意义。
目前,甲醇精馏工艺有三塔流程和两塔流程,三塔流程与两塔流程相比较,其节能降耗是两塔流程的60%到70%,但是其投资总价是两塔流程的15%倍左右,而且产品纯度较高,这就说明了三塔流程和两塔流程各有各的优势与弊端。
我国化学生产行业的飞速发展过程中消耗大量的能源资源,因此,在现代化工生产工程中必须应用绿色节能技术,重视节能环保问题。
由于三塔流程在节能降耗方面具有一定的优势,因此,国外的大部分国家采用三塔流程,改变传统化工生产发展模式,满足当前社会和人们的生活需要。
现阶段,我国也逐渐建立先进装置,使用三塔流程[1]。
精馏过程节能技术综述石油化工是我国国民经济发展的支柱产业,据统计其能耗占全国工业总能耗的15%左右,而化工过程中40%~70%的能耗用于分离,精馏能耗又占其中的95%。
分离是非常重要的单元操作过程,是石油化工生产过程中必不可少的操作,它直接决定了最终产品的质量和收率,而精馏又是占据着主导地位的分离方法,所以在当今世界能源日益短缺的情况下研究和探讨精馏过程的节能原理、节能技术,并使其应用于工业生产,就显得十分重要。
精馏是化工及燃油工业中的主要分离技术,技术成熟可靠,投资相对较低,所以在石油化工生产过程中应用广泛,但现有精馏技术在热力学上是低效的耗能过程, 有极高的热力学不可逆性,分离lkg产品所需能量(比能耗)相当高,所以寻找精馏工程中有效可行的节能途径显得至关重要。
通过对精馏塔传热过程的分析可以得到如下节能途径:优化操作条件、塔系的热集成技术、内部能量热集成以及加强操作控制管理。
优化操作条件精馏塔的主要操作条件包括操作压力、操作温度、塔板压降,进料位置及温度、理论板数、回流比以及回流温度、塔顶塔底采出量、关键组份的清晰分割程度,塔顶塔底热负荷,塔类型及填料类型等等。
下面从充分利用精馏系统的热能、减少对热负荷的需求和提高精馏系统热力学效率三方面进行介绍。
充分利用精馏系统的热能精馏系统中,所需的热量全部由加热蒸气经再沸器输人,分离后的余热由冷却介质从冷凝器移出。
若能合理利用精馏过程中本身的能量,就能降低整个过程对能量的需求。
可通过采取保温、热量回收、强化换热器以及夹点技术的措施来实现。
在精馏过程中使用的设备主要为精馏塔和换热器,同时还有各种管道,这些设备的材质导热系数较高,若对其采取保温隔热的措施就可大大降低设备与环境之间的热传递作用,以达到节能降耗的目的。
高温物料携带大量热量可在塔外吸收利用,比如回收塔顶物料蒸气的潜热和回收塔釜废液的显热,使其用于工艺流程的其他需要加热的操作;使塔顶、塔釜物料与原料液进行换热,对原料液进行预热。
精馏节能减排在化工生产中的应用摘要:随着经济的快速发展,我们的能源消耗量也在不断增加,这已经引发了环境和气候问题。
因此,实现可持续的经济发展已成为我们必须面对的挑战。
为了达到这个目标,我们需要采取一系列措施,其中之一就是降低能耗和减少排放。
化工行业是能源消耗量较大的行业之一,但其也是一个拥有巨大改进潜力的行业。
通过技术改造和创新,化工行业可以采用节能降耗的先进技术,从而达到节能减排的目标。
精馏技术是化工行业最常用的技术之一。
它可以将混合物分离成不同的组分,从而实现对产品的纯化和提纯。
然而,精馏技术的高效节能性是技术创新和优化的重要关注点。
关键词:精馏;节能减排;化工生产;应用1精馏高效节能技术开发重要意义1.1有利于进一步降低化工精馏过程能量消耗在开发高效节能的化学蒸馏技术的过程中,采用了严格控制反应速度和调节蒸汽体积的方法,以确保蒸馏塔中的温度能够根据化学生产的需要而变化。
在这个过程中,蒸汽热的利用率也将显著提高。
同时,考虑充分利用分级传热技术,在信息传输过程中应用先进的数字技术,确保信息传输的速度和准确性。
在此基础上,确保热量调整计划更加科学合理。
以现有环己酮生产装置为例,通过对轻酮塔进行双效技术改造,优化了蒸馏操作中的热源。
在酮塔中加入一个再沸器。
轻质第一塔用1.1MPa蒸汽加热后,轻质第一塔的顶部气相连接到酮塔,并添加新的再沸器作为热源。
酮塔底液加热后,返回轻一塔冷凝器,实现双效蒸发。
酮塔重沸器0.4MPa蒸汽消耗量可从7.06t/h降至0.6t/h,节约0.4MPa蒸汽6.46t/h,达到降低企业生产成本的目的。
1.2有利于提高化学蒸馏效率和产品质量从化学蒸馏操作的实际特点来看,蒸馏操作通常在多个蒸馏塔中完成,表现出能量在各种程序之间串联传输的特点。
这一特点决定了高效节能蒸馏技术的应用模式和方法。
在蒸馏中应用高效节能技术的过程中,采取了相应的措施,以确保蒸馏塔中的能量能够被连续收集。
通过合理利用收集的能源,进一步降低了能源消耗,提高了化学蒸馏的效率。
多塔精馏原理在化学、石油、食品和制药等行业中,精馏过程是一项重要的分离技术。
多塔精馏作为一种高效、节能的分离方法,得到了广泛的应用。
本文将对多塔精馏的原理进行详细阐述,以期帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、精馏过程简介精馏是一种基于物质沸点差异的分离方法。
在精馏过程中,混合物经过加热使其中某一组分沸腾,然后通过冷凝使其凝结为液体,从而实现组分的分离。
精馏过程具有操作简便、分离效果好、能耗低等优点。
二、多塔精馏原理多塔精馏是在单个塔的基础上发展起来的一种精馏技术。
其主要特点是采用多个精馏塔串联进行组分分离,从而提高分离效果和回收率。
多塔精馏通常包括以下几个步骤:1.进料预处理:将混合物进行预处理,如加热、过滤等,以保证精馏过程的顺利进行。
2.精馏分离:混合物经过第一个精馏塔,较高沸点组分被加热至沸腾,并通过冷凝器冷却为液体。
此时,较低沸点组分已部分分离。
3.塔间物料传输:将分离出的较高沸点组分送入下一个精馏塔,继续进行分离。
较低沸点组分则从塔底排出。
4.塔内再沸:较高沸点组分在下一个精馏塔内再次加热沸腾,进一步分离。
5.塔顶产品收集:经过多个精馏塔的分离,最终得到纯度较高的产品。
6.废液处理:将分离出的废液进行处理,以减少对环境的影响。
三、多塔精馏的优势与单塔精馏相比,多塔精馏具有以下优势:1.分离效果好:多塔精馏能够实现不同组分的多次分离,提高产品纯度。
2.回收率高:多塔精馏可以在多个塔内进行组分分离,降低能耗,提高回收率。
3.操作简便:多塔精馏采用串联式设计,使得操作更加简便,易于控制。
4.节能降耗:多塔精馏可以在不同塔内进行热量回收,降低能耗,实现绿色生产。
总之,多塔精馏作为一种高效、节能的精馏技术,在多个行业得到了广泛应用。
了解其原理和优势,有助于我们更好地运用这一技术,实现物质的分离和纯化。
在今后的发展中,多塔精馏技术将继续优化和完善,为我国化工、石油、食品等领域的可持续发展做出更大贡献。
化工精馏技术的应用及节能研究摘要:化工行业应积极开展节能减排工作,优化改革化工生产过程,达到降耗节能的目的,同时减少对生态环境的污染与破坏。
化工行业的发展,为人们生产生活带来了便利,但也带来了环境污染和能源浪费问题。
因此,实现化工行业可持续发展,必须采取节能减排措施,优化化工生产过程,降低能耗和污染。
化工生产过程分离与反应两个过程,其中分离过程所造成的能源消耗量占据整体能源消耗量的75%。
这是化工生产中能源浪费的主要原因,因此,降低分离过程的能耗是化工行业节能减排的一个重要方向。
关键词:化工;精馏;节能技术;应用1化工精馏分析化工蒸馏技术是将不同性质的物料放入蒸馏塔装置中,通过塔板装置实现传质传热,在塔板中进行汽化分离。
传统的蒸馏技术虽然可以实现物料的分离,但是会造成大量的蒸汽损耗,导致能源浪费。
为了实现节能降耗,化工精馏技术应运而生。
化工精馏技术能够合理利用多余热量,实现能源的有效利用。
但是,化工精馏技术受到许多因素的影响,如回流比例、环境温度、塔内压力、物料量等,需要注重控制。
如果这些因素不能得到有效的控制,将会导致化工精馏技术的效率降低,甚至出现质量问题。
传统的化工精馏需要大量能源物质加热蒸馏塔底部结构,且存在热量损耗与能源浪费现象。
因此,需要创新研发高效应用化工精馏节能降耗技术。
这样不仅可以降低能源消耗,减少对环境的影响,还可以提高生产效率,降低生产成本,推动化工行业的可持续发展。
化工精馏技术是化工行业中的重要技术之一,它的应用能够实现物料的分离和能源的节约。
在未来的发展中,化工精馏技术需要不断创新,应用高效节能降耗技术,实现更加可持续的发展。
2化工精馏高效节能技术开发及应用的现实意义2.1有助于提高化工精馏过程的效率与质量化工精馏在许多工业领域中都扮演着重要的角色,它能够将混合物质分离出不同的组分,达到纯净度的要求。
然而,精馏蒸馏塔的多流程串联运行特点使得化工精馏过程中的能量损耗现象比较严重。
化工精馏节能技术探讨化工精馏是一种广泛的分离技术,广泛应用于炼油、化工、精细化工、制药等行业。
由于化工精馏的能耗和排放量较高,为了减少对环境的影响以及降低生产成本,探究化工精馏节能技术的应用显得十分重要。
一、精馏原理精馏是一种将混合物中的组分分离为一系列固定沸点组分的方法。
在一个精馏塔中,混合物在塔底蒸发后升往塔顶,通过多级板或者填料进一步蒸馏和分离。
不同沸点的组分会在不同的塔板或填料层凝结、液化分离出来。
经过多次分离,可以得到高纯度的分离产物。
二、节能措施1. 优化工艺参数通过客观分析和实验对化工精馏的工艺参数进行优化,可以达到节能的目的。
优化参数包括塔径、进料温度、进料速率、再沸点的选择等。
优化参数的主要目的是降低热量的损耗,提高再沸进料的回收,提高产品的纯度。
2. 应用热力学分析方法化工精馏通过热量供给来产生馏出性的分级蒸馏过程。
对于具有相同沸点的混合物,应用热力学分析方法来计算馏出程度,优化精馏条件,可达到节约热量、降低气体排放的目的。
3. 利用先进的装置技术采用先进的塔板、塔壳、填料技术,可以优化气液流动、充分利用热量,提高馏分的产量和质量。
例如,采用结构平面装置来提高塔顶的分馏效果,以及选用有效的填料来提高再沸孔的分馏效果等,都是有效的节能措施。
4. 优化回收系统采用高效的回收系统能够有效地提高化工精馏的再利用效益。
例如,实施热回收技术来回收热量和回收常温下的再沸馏分等都能达到节能的目的。
三、总结化工精馏在工业生产和人类生活中有着广泛的应用,同时其高耗能、高排放的特点也给环境带来了不小的影响。
为了减少对环境的影响,降低生产成本,我们需要探究化工精馏的节能降耗技术。
采取以上措施,能够有效地降低化工精馏的能耗和排放,提高生产效益,是企业可持续发展的重要措施。
科 技 天 地42INTELLIGENCE························精馏过程的节能和优化设计探讨南京化工技工学校 钱 卫摘 要:从多角度论述了精馏过程中的节能措施并对精馏过程优化设计方案进行了探讨。
关键词:精馏 节能 设计优化一、引言分离由于决定着最终产品质量和收率因而在化工生产过程中异常重要,化工业占主导地位的方法是精馏,精馏实质是利用混合物中各组分发挥度不同利用能量进行分离的操作单元,据统计精馏过程消耗能量占分离过程消耗总能量的95%,因此,如何在精馏过程中实现节能的目的和对精馏过程实行优化设计一直是人们多年来研究对象。
二、精馏过程节能措施1、操作条件节能精馏过程一般通过精馏塔实现,而精馏塔的主要操作条件包括操作压力、操作温度、进料位置及温度、回流比以及回流温度等,这些参数中除塔的操作压力通常是固定不变的,其它都可以作为操作变量,在使用过程中通过灵敏度分析、技术优化等来决定分离过程中分离任务的最佳值,以获得最小的冷凝负荷和再沸器热负荷等。
2、中间换热节能精馏塔中间换热一般通过中间冷凝器或中间再沸器两种方式。
其中对塔底再沸器来说中间冷凝器是回收热量,中间再沸器是节省热量;而对于塔顶冷凝器来说中间冷凝器是节省热量,而中间再沸器则是回收冷量。
其中中间冷凝器和中间再沸器的负荷较大时,则会导致塔顶冷凝器和塔底再沸器热负荷降低,精馏段回流比和提馏段蒸汽比减少,因此该种情况下应适当增加塔板数才能保证产品分离纯度。
而若在精馏塔下方温度分布存在显著变化时则可设中间再沸器使用低品味热源来减少主再沸器消耗的热量,但该种情况下中沸器的塔板分离能力则会被消弱;而当塔顶温度没有显著变化时则可设中间冷凝器,因此可以通过采用低品味冷剂来减少主冷凝器内高品位冷剂用量的方式来减少能耗。
化工精馏高效节能技术的开发及应用化工精馏是一种关键的工艺流程,通常用于分离混合物中的化学物质。
在化工过程中,精馏过程的能源消耗非常高,并且对生产率和资源利用效率产生了重要影响。
因此,开发和应用高效的精馏技术是化工工业的重要任务之一。
本文将探讨化工精馏高效节能技术的开发和应用。
一、精馏技术的常见问题精馏过程引起的能源消耗主要包括两个方面:蒸汽的需求和冷却水的需求。
目前,一些主要的精馏技术常见的问题如下:1. 能源消耗高。
由于大量的蒸汽和冷却水的需求,精馏过程的能源消耗非常高。
这导致成本增加,并且可能降低生产率。
2. 对环境的影响。
大量的能源消耗和排放对环境产生了负面的影响,包括温室气体排放和水消耗等。
3. 设备的维护和操作成本。
由于精馏设备经常需要定期维护和检修,因此这些成本也会对生产带来一定的影响。
为了提高精馏过程的效率和减少能源消耗,许多高效节能的精馏技术已经被研究和开发,其中包括以下几种。
1. 蒸汽回收技术蒸汽回收技术是通过回收已经使用的蒸汽,将其转化为高温高压蒸汽,从而降低热能的损失和能源消耗。
该技术可以在许多化工生产过程中实现节能,并且能够提高生产效率和产量。
例如,在石油炼制和化学合成过程中,蒸汽回收可以节省大量能源。
2. 热泵技术热泵技术通过利用高温低压的工艺余热或环境热源,提高压缩蒸汽的温度和压力,从而达到节能的效果。
热泵技术可以应用于各种类型的精馏过程中,包括蒸馏、萃取、吸附过程等。
3. 超声波技术超声波技术可以在不需要大量能量的情况下加速分子的移动速度,从而提高精馏效率。
同时,由于该技术能够降低温度和压力,因此可以减少能源消耗和排放。
4. 多级精馏技术多级精馏技术通过增加精馏塔的级数,减少塔内的压力差,从而降低能源消耗。
该技术可以在不影响分离效果的情况下减少能源和资源的消耗。
三、结论随着绿色低碳发展的大势所趋,高效节能的精馏技术将成为化工工业的主要发展方向之一。
通过研究和开发上述的高效节能精馏技术,我们可以更好地满足市场需要,并且为未来的环境和资源保护作出贡献。
化工精馏高效节能技术的开发及应用随着化工行业的发展,精馏这种重要的分离工艺在生产中扮演着越来越重要的角色。
传统的精馏工艺主要以能源消耗为代价实现分离,因此其存在很大的节能潜力和技术提升的空间。
随着科技的进步,化工精馏高效节能技术的研究和应用不断推进,旨在实现节能减排、提高生产效率、降低成本。
(1)精细控制技术:采用精准的温度、流量、压力等参数控制来保证工艺的稳定性和效率。
(2)换热技术:通过换热器将废热转化为热能,使其能够有效地利用,同时减轻环境负担。
(3)真空精馏技术:采用低压下的蒸馏来实现分离,由于压力的降低,温度也相应降低,从而减少热能的消耗。
(4)多效精馏技术:利用多级塔式精馏设备来实现多级蒸馏,能够提高能源的利用效率,减少能源的浪费。
(5)气动分馏技术:采用气流来分离混合物中的标的物,与传统的液相精馏相比,不仅能够大幅度降低能耗,而且能够实现高效的分离效果。
目前,化工精馏高效节能技术的研究正处于不断拓展和创新发展的阶段。
其中,还以国外为主,我国在这一领域的研究和开发起步较晚,但已经取得了一些进展。
对于化工企业而言,应优先考虑采用高效节能技术,同时积极研究和探索新的技术路线,以保持先进的生产水平和市场竞争优势。
未来化工精馏高效节能技术的发展趋势主要包括以下几个方向:(1)智能化技术:利用传感器、自动控制和软件的优势,实现智能化控制,提高生产效率和质量。
(2)新型分离材料:研究发现,采用新型分离材料,如多孔有机材料等,可降低精馏温度、缩短操作时间,实现对挥发性物质的高效分离。
(3)膜分离技术:替代传统的精馏设备,能够在一定程度上减少许多能量消耗,同时提供更高的选择性和产率。
(4)能源综合利用技术:包括废热回收、余热利用、提高化工厂自给自足的能源利用水平等,进一步提高化工工艺的能源效率和经济效益。
总的来说,化工精馏高效节能技术的研究与应用是化工行业发展的重要方向之一。
持续不断的技术创新,将为化工企业带来更加可持续、高效、环境友好的生产模式,也是应对未来一系列环境和经济压力的必要手段之一。
热泵在精馏节能中的作用引言:精馏是一种常用的分离和纯化方法,广泛应用于石油化工、化学工程等领域。
然而,传统的精馏过程存在能源浪费和环境污染的问题。
为了解决这些问题,热泵被引入到精馏过程中,发挥着重要的节能作用。
本文将从节能的角度,探讨热泵在精馏中的作用。
1. 热泵的原理热泵是一种利用低温热源通过工作介质的蒸发和冷凝过程,将低温热量转移到高温热源的设备。
热泵通过循环工作介质的相变过程,将低温热量吸收并提供给高温热源,实现能量的转移和利用。
2. 热泵在精馏中的应用2.1 热泵蒸馏传统的精馏过程中,需要大量的热能来提供蒸馏塔中的汽化热。
而热泵蒸馏则利用热泵的换热效应,在蒸馏塔中提供所需的热能。
热泵蒸馏通过回收废热,将其转化为可用的热能,从而减少了能源的浪费。
同时,热泵蒸馏还可以提高蒸馏塔的效率,减少操作成本。
2.2 热泵辅助精馏除了热泵蒸馏外,热泵还可以用于辅助精馏过程。
在传统的精馏中,冷凝器需要大量的冷却水来冷却蒸汽,而热泵辅助精馏则利用热泵的冷凝效应,将冷凝器中的热量回收利用。
这不仅减少了对冷却水的需求,还提高了冷凝器的效率,减少了能源的消耗。
3. 热泵在精馏节能中的优势3.1 能源利用效率高热泵利用低温热源进行工作,将低温热量转移到高温热源,能源利用效率高。
相比传统的精馏过程,热泵在提供所需热能时,能够回收和利用废热,减少了能源的浪费。
3.2 环境友好由于热泵在精馏过程中能够回收和利用废热,减少了对环境的污染。
同时,热泵还可以减少对冷却水的需求,降低了对水资源的消耗,使精馏过程更加环保。
3.3 经济效益显著热泵在精馏中的应用可以大幅度降低能源消耗,减少运行成本。
虽然热泵设备的投资较大,但由于其长期节能效果显著,往往能够在短期内收回投资,并带来可观的经济效益。
4. 热泵在精馏节能中的案例分析以乙酸精馏为例,传统的乙酸精馏过程中,需要大量的蒸汽来提供蒸馏塔中的汽化热。
而利用热泵蒸馏技术,可以将废热回收利用,减少能源的消耗。
精馏过程中的节能途径摘要:本文主要从选择最佳精馏塔操作条件如选择最优回流比、最优操作压力,合理选择精馏塔的类型及能源的循环利用等几个方面分析了精馏塔的节能问题。
关键词:精馏塔;热力学效率;节能1前言在国民经济的发展中能源有着非常重要的意义。
我国的能源利用率很低,据统计我国能源的总利用率仅有25.4%,远远低于工业发达国家,因此节能的潜力是很大的,节能的任务也是很迫切的。
如果将全国的能源利用率提高10%,则相当于增产两亿吨左右的煤炭。
节约就相当于增产,而且更有利于资源的利用和环境的保护。
因此节能工作任重而道远。
就我国工业生产的能源消耗而言,其中化学工业耗能所占比例最大,约占23%。
在化工生产中,按各项化工单元操作统计,蒸馏所占比重最大,据统计,在美国,精馏过程的能耗占全国能耗的3%,如果从中节约10%,每年可节省五亿美元。
我国炼油厂消耗原油占其炼油量的8-10%,其中很大部分消耗于精馏过程。
此外从理论上讲,精馏操作的热效率是很低的,只有5%左右。
所以种种情况说明,对于精馏过程而言,节能是一项值得重视的问题。
精馏过程,就其操作目的来说,是分离过程;就其机理来说,在化学工程学中归之于传质过程;就能源来说,它以热能作为分离剂,是消耗大量热能的过程,因此可以说是一种传热过程。
关于精馏过程的节能是大有可为的。
2精馏塔的热效率普通的精馏塔带有一个冷凝器和一个再沸器,在适当的操作条件下,回流比越小,使塔内上升的蒸汽与下降的液体量均下降,热效率越高。
但回流比过低,会使理论板数增多,塔高等于单板高度乘以理论塔板数,随着理论板数的增多,精馏塔的高度会随之增高,塔的投资成本会增大。
在精馏过程中选择投资费用与操作费用的最佳组合,并且恰如其分的提高精馏塔的热效率,是精馏过程中节能的关键所在。
3精馏过程节能的途径节约能源有两个方面,一是降低耗热量,二是降低所用热能的品位,前者是从热力学第一定律考虑,后者是从热力学第二定律考虑,当然,还可以用其它办法,例如直接用机械功而不用热量。
精馏过程的节能研究摘要:精馏是一种常见的分离技术,广泛应用于化工、石油、化肥等行业。
在精馏过程中,能耗较高,因此节能在精馏技术中至关重要。
本文总结了精馏的基本原理、主要能耗、节能方法等,介绍了精馏过程的节能研究方法,并提出了几种有效的节能措施。
关键词:精馏;节能;能耗;节能方法1.引言精馏是一种将混合物按成分分离的重要技术。
在精馏过程中,能耗较高,这对于节能来说是一个挑战。
因此,研究精馏过程的节能方法具有重要意义。
2.精馏的基本原理精馏是利用混合物成分的不同沸点,使混合物蒸发、冷凝并分离的过程。
它的基本原理是利用混合物中组分的挥发性差异,将混合物加热至一些温度,使其中的低沸点组分转化为蒸汽,然后将蒸汽冷却并凝结为液体,最终收集到纯净的组分。
3.精馏的主要能耗精馏过程中的主要能耗包括加热能耗、冷凝能耗和泵送能耗。
其中,加热能耗占据了能耗总量的很大比例。
因此,减少加热能耗是精馏过程中节能的关键。
4.精馏过程的节能方法(1)改善设备结构:优化精馏塔的结构,减少内部分布的不均匀性,提高传质效率和分离效果。
在塔体设计上,可以采用结构紧凑的塔板,增加塔板间隙,减小压降,提高塔板效率。
(2)改进传热方式:采用高效的传热方式,如采用波纹板式换热器、加快传热介质的速度等,提高传热效率,减少能耗。
(3)优化操作条件:合理选择操作条件,如适当降低温度、降低进料浓度等,以减少能耗。
此外,可合理控制回流比、调整塔压和温度等操作参数,以提高精馏的效果。
(4)采用节能设备:在精馏过程中,采用一些节能设备,如多级补热、换热器、回收利用部分废热等,来降低能耗。
5.精馏过程的节能研究方法(1)实验研究:通过实验对比不同条件下的能耗指标,分析各种因素对能耗的影响,优化操作条件,并提出相应的改进方法。
(2)模拟仿真:利用模拟软件对精馏过程进行仿真,探究不同操作条件下的能耗情况,并通过改变操作参数等方式来降低能耗。
(3)优化设计:通过数学方法建立精馏过程的数学模型,结合优化算法进行优化设计,以降低能耗为目标,寻找最优操作条件。
浅析化工精馏高效节能技术开发及应用
化工精馏过程是在化工生产中非常重要的一项技术。
根据精馏操作的不同,化工精馏
主要被用于物质的分离、纯化、浓缩、脱除杂质等操作。
然而,传统精馏技术在生产过
程中存在着很多问题,例如能耗高、设备维护成本高、产品质量不稳定等。
因此,开发和
应用化工精馏高效节能技术成为了当今化工行业必须重视和关注的问题。
一般来说,化工精馏高效节能技术主要包括以下方面:
1. 优化精馏塔内部设备结构。
根据操作需求,合理选择不同的塔板和填料结构等设
备元件,以减少气液阻力,提高传质效率和增加物料受热面积,同时提高物料与介质交换
效果,从而实现精馏过程的高效节能。
2. 引入新型能源节约技术。
通过采用热泵技术、废热回收技术、换热器等技术手段,对于化工精馏过程中高温高压、高沸点物质进行节能和回收,以减轻能源消耗,避免对环
境造成二次污染。
3. 结合自动控制技术。
采用精密自动控制技术,通过调节正负反馈,及时调整操作
参数,实现局部或全局的优化控制和节能降耗的目标。
4. 引入高级传感器和远程监控系统。
在化工精馏生产过程中,引入先进的传感器和
监控系统,能够实现实时掌握生产情况,及时发现并解决问题,有效提高设备运行率和产
品质量。
综上所述,化工精馏高效节能技术开发及应用,是化工行业中不可忽视的一个重要方向。
针对不同的化工生产行业,我们需要结合具体的工艺工程特点,选择合适的节能技术,努力探索适合自己企业的高效节能措施,以最大限度地降低能源的消耗,提高企业的经济
效益和社会效益。
实用标准文案 精彩文档 炼油、石化生产过程中大量存在的分离、换热和反应工序,节能潜力巨大。能源是社会发展和进步的重要物质基础。我国的能源储量以及一次能源的开发和消费量居世界前列,而能源的总利用率则远低于欧美和日本。化学工业是个耗能大户,能耗量约占全国能源总消费的9%-10%,占工业用能的13%-15%,因此,化工节能对缓解我国能源的供需矛盾影响很大。在当前世界性的能源危机面前,化学工业必须首先关注节能降耗和节能新技术的研究应用。本文就我国化学工业中最普通也是能耗较多的分离过程这一领域中的一些节能现状作一粗略介绍。 一 精馏过程的节能降耗
精馏技术是化工领域中最为成熟,应用最为广泛且必不可少的单元操作,同时也是工业过程
中能耗和设备投资高的设备,在炼油、石化等行业中,其能耗占全过程总能耗的一半以上。因此对精馏过程节能技术的研究具有极其重要的意义。国内外已开发并应用了一些节能型耦合精馏塔,如反应精馏塔(Reactive Distillation Column)、热耦合精馏塔(Petlyuk Column)、隔板精馏塔(Dividi Wall Column,简称DWC)等。 精馏过程的节能主要有以下几种基本方式:提高塔的分离效率,降低能耗和提高产品回收率;采用多效精馏技术;采用热泵技术等。 1.1板式塔 1.1.1高效导向筛板 高效导向筛板具有生产能力大、塔板效率高、塔压降低、结构简单、造价低廉、维修方便的特点,目前已广泛应用于化学工业、石油化工、精细化工、轻工化工、医药工业、香料工业、原子能工业等。 1.1.2板填复合塔板 板填复合塔板充分利用板式塔中塔板间距的空隙,设置高效填料,以降低雾沫夹带,提高气体在塔内的流速和塔的生产能力。同时气液在高效填料表面再次传质,进一步提高了塔板效率。由于负荷下限未变而上限大幅度提高,因此塔的操作弹性也大为提高。板填复合塔板已在石化、化工中的甲苯、氯乙烯等多种物系中得到成功应用。 1.1.3复杂精馏塔 传统的精馏塔及其精馏序列已不适应当前过程集成、设备集成的发展趋势。武吴宇【1】等进行了复杂精馏塔的研究,与传统精馏塔的一股进料二股产品的精馏塔比较,能够产生相当大的能量消耗及成本上的节约。复杂塔还适合更新设计,因为它经常可以通过对现有塔进行微小的改动来实行。在所有可能的多组分精馏过程新方案中,热偶精馏在能量和投资费用的节约上都非常有前途。他们采用 Underwood方程和Vmin分析了多组分热偶精馏的最小能耗;主要探讨了用详细的塔模型来进行多组分热偶精馏塔的设计,所建立的塔模型既能够描述传统塔又可以描述热偶精馏塔,并允许不同的选择结构互相比较:提出了以能量消耗最小为目标的,多组分混合物分离的热偶精馏序列的整体优化方法。他们以四组分烷烃混合物的分离为例,根据详细的热偶精馏塔数学模型,计算了热偶精馏的能耗、年总费用,并比较了各种热实用标准文案 精彩文档 偶方案的节能效果。以能量消耗最小为目标,对两种热偶精馏序列进行了整体优化。 1.2填料塔 填料是填料塔最重要的传质内件,其性能主要取决于填料表面的湿润程度和气液两相流体分布的均匀程度。 1.2.1新型高效规整填料 高效导向筛板是北京化工大学科研人员在对包括筛板塔板在内的各种塔板进行深入研究、综合比较的基础上,结合塔板上流体力学、传质学的研究结果。 新型高效规整填料主要包括金属板波纹填料和金属丝网波纹填料两大类,在将其进行物理的和化学的方法处理后,填料的分离效率大为提高。主要优点有:(1)理论塔板数高,通量大,压力降低;(2)低负荷性能好,理论板数随气体负荷的降低而增加,没有低负荷极限;(3)放大效应不明显;(4)适用于减压精馏,能够满足精密、大型、高真空精馏装置的要求,为难分离物系、热敏性物系及高纯度产品的精馏分离提供了有利的条件。 1.2.2新型高效散堆填料 (1)金属鲍尔环填料,它采用金属薄板冲轧制成,由于在环壁上开了许多窗孔,使得填料层内的气、液分布情况及传质性能比拉西环有较大的改善。(2)金属阶梯环填料,这种填料降低了环的高度,并在环的2个侧端增加了锥形翻边,使其性能较鲍尔环填料有了较大的进步。在同样液体喷淋密度下,其泛点气速较鲍尔环提高了10%~20%;在同样气速下,压力降较鲍尔环低30%~40%。(3)金属环矩鞍填料,国内简称为英特洛克斯填料。这种填料巧妙地把环形和鞍形两类填料的特点综合成为一体,使它既有环形填料通量大的特点,又有鞍形填料液体分布性能好的特点,从而成为当前散堆填料中的佼佼者【2】。 (1)高效导向筛板在甲醇精馏过程中一般可以达到扩产50%~100%,并可提高分离效率,降低塔压降,可用于降低废水中污染物的产生量。 (2)新型高效填料具有通量大、效率高、压降小的特点,在精馏过程技改中可以达到大规模扩产节能、降耗的效果,可用于降低废气中污染物的产生量。 (3)高效导向筛板与新型高效填料已是成熟技术,在化工及甲醇精馏过程中得到了广泛应用,并取得了巨大的经济效益。 高效导向筛板与新型高效填料【12】在化工技改中占有重要的位置,一般可以很容易地达到大幅度扩产、节能、降耗的效果,在甲醇精馏及合成氨技术改造中,已经发挥了巨大的作用。
1.2.3三塔精馏
分别为预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔。在预精馏塔中除去溶解性气体及低沸点杂质,在加压塔和常压塔中除去水及高沸点杂质,从而制得合格的精甲醇产品。 在三塔精馏中通过应用高效丝网波纹规整填料并配套使用新型气液分布器、蒸发式冷凝器等,基本实现清洁生产“节能、降耗、减污、增效”的目的,符合循环经济“低消耗、低排放、实用标准文案 精彩文档 高效率”的基本特征,在节约能源的同时,实现了装置生产污水零排放。(11) 1.3提高热的利用率 首先,增强再沸器和冷凝器中的传热面积可使传热温差下降。增强传热表面有两大类型:(1)多孔相变化传热面:包括微孔沸腾表面及特殊处理的冷疑表面,均可使沸腾或冷凝给热系数较之光管提高10~30倍;(2)扩展的传热面:包括翅片管或开槽沟扩大传热面,可以使传热系数提高不少。其次,采用空气冷却器或蒸发冷却器代替水冷凝器可以避免积垢,水电综合能耗也较低,而且节省用水。再次,如果塔釜液是无关重要的废液,则可以把它的显热变成潜热加以利用。另外,采用低品位热能也是节能的有效方法【3】。
1.4超声波技术【13】
抚顺石油化工研究院已将超声技术成功应用于秸秆燃料乙醇生产时的稀乙醇提浓工艺开发 中,替代了传统的精馏—共沸精馏或者精馏—分子筛脱水的工艺。由于纤维路线乙醇的发酵液中乙醇浓度很低(通常低于10%),因此,乙醇的精馏工段成为燃料乙醇生产最大的能耗所在,开发节能型的乙醇提浓工艺非常重要。抚研院已建设了一套乙醇超声提浓装置,在室温,常压和超声频率1.8MHz条件,通过两级超声提浓,可将乙醇浓度从10%提高至45%。日本超声酿酒(Ultra2soundBrewery)公司认为采用超声技术可比精馏法节省能源10%以上。 1.5近年来,国外对隔板精馏技术【14】的研究和应用都十分重视,特别是在三组分混合物分离的工业化应用方面已相当成功,例如合成氨联产甲醇技术中,联醇生产中主要采用两塔精馏流程,两塔分别脱除轻组分杂质和重组分杂质。该流程采用隔板精馏技术同样可以达到分离要求。此外,DWC还有可能应用在以下领域:空气分离流程、直接法合成苯基氯硅烷生产流程等等。而我国在此领域尚处于起步阶段,加快此项技术的开发和工业化应用步伐,并且拥有独立的知识产权,对降低工业生产的能源消耗,推动我国石油和化工行业的发展具有重要意义。德国拜耳(Bayer)公司在隔板精馏技术领域一直处于世界领先地位。拜耳技术服务有限公司(Bayer Technology Service,简称 BTS)建立并运行了一套隔板精馏塔实验室装置。 反应隔板精馏【14】(Reactive DiviColumn,RDWC)技术的研究与应用。Mueller提出实用标准文案 精彩文档 反应隔板精馏的概念,将反应精馏过程与隔板精馏耦合2在一起。并完成了碳酸二甲酯(DMC)与乙醇酯交换生成碳酸二乙酯(DEC)的反应与分离的过程模拟,高纯度的产品DEC从塔底采出,副产物和未反应的乙醇侧线出料,塔顶为含有甲醇和DMC二元共沸物的流股;研究结果表明该新型的反应分离装置能最大程度地提高该平衡反应的转化率,获得高纯度的产品,并有效地抑制副反应。RDWC是反应过程与多组分分离过程的耦合。在化工工业中过程的高度耦合能大幅度减少设备体积,简化流程,降低能耗,提高效益。 1.6反应精馏集成技术 反应与分离相结合技术已在多个领域实现了产业化,对某些新领域的开发也取得了一定进展。国内也在积极开展研究开发工作,但对其规律性掌握的还不够,实际应用面还不够广。随着全球节能和环保的要求益提高,反应与分离集成技术将会发挥更大作用是解决能源危机和缓解三废污染的有效途径。
反应精馏【15】是一种将反应过程和精馏过程结合在一起的新型技术,是在同一个蒸馏塔
内进行的祸合过程,它具有投资少,流程简单,节能,产品收率高等优点,可以替代某些传统工艺过程如醚化,芳烃烷基化,加氢,酯化等反应。 目前许多工艺已较成熟,且借助于计算机模拟手段,研究范围得到进一步扩大。出现了许多新的应用类型,依据反应体系及采用催化剂的不同,反应精馏可分为均相反应精馏,包括催化和非催化反应精馏和非均相催化反应精馏,即通常所称的催化蒸馏。 1.7新蒸馏过程的探索与开发 为提高分离效率,降低能耗,需要寻求一些特殊的蒸馏方法以分离一些特殊的物料,诸如热敏
物料,共沸热料等。一般有下列几个方面:(1)添加物蒸馏。在蒸馏过程中加入某些添加物以利用溶液的非理想性,增大某一组分的挥发性,使组分容易分离,达到高效、节能目的。(2)耦合蒸馏。蒸馏过程与其它过程同时进行,以达到强化作用和简化过程的目的。(3)动态蒸馏。包括可控的不稳定蒸馏与分批蒸馏,能提高传质效率和缩短操作时间,达到增产和节能的目的。(4)场效应蒸馏。包括带电、磁、激光、重力、功能微粒[7]等场效应的蒸馏,对传质过程有不同