CN103920300A - 一种精馏过程的节能降耗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种精馏过程的节能降耗方法。适当改变精馏过程精馏塔的操作压力，调整塔内的操作温度，使得精馏塔塔顶气相物料可以用循环水来冷凝，避免使用低温水，如冷冻盐水来冷凝，节省电力；精馏塔的操作压力由原来的减压或常压操作，适当提高操作压力，使得塔顶操作温度由-30℃～40℃升高到45℃～120℃，压力的改变对分离效率的影响很小，但操作温度提高到45℃～120℃，可以直接用循环水来冷凝。在氯乙烯、三氯氢硅、二氯甲烷等的生产中采用这种新方法，对原有生产过程进行技术改进，可以达到节省电力、降低能耗，从而减少运行成本的目的。

Description

一种精馏过程的节能降耗方法
技术领域
本发明涉及精馏过程的新方法，在氯乙烯、三氯氢硅、二氯甲烷等的生产中采用这种新方法，对原有生产过程进行技术改进，或者直接采用本项技术，可以使得原来需要用冷冻盐水或者其它冷水来冷凝塔顶气相物料的过程，改为使用循环水来冷凝，这样，可以达到节省电力、降低能耗，从而减少运行成本的目的。 
背景技术
精馏过程是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛应用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。典型的精馏设备是精馏塔。精馏塔供气液两相接触进行相际传质，位于塔顶的冷凝器使蒸汽得到部分冷凝，部分凝液作为回流返回塔顶，其余馏出液是塔顶产品，位于塔底的再沸器使液体部分气化，蒸汽沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。下面以氯乙烯的精馏来描述精馏过程的能耗问题。 
氯乙烯单体是生产聚氯乙烯的主要原料，氯乙烯单体的质量好坏直接影响树脂的质量，高质量的氯乙烯是生产高质量聚氯乙烯的基础，其单体生产成本也直接影响聚氯乙烯树脂的经济效益。 
目前我国以电石法为主的氯乙烯生产，精馏过程主要包括低沸点塔、高沸点塔、成品冷凝进而制得氯乙烯成品。而低沸点塔塔顶气体经冷凝器回收VC，尾气再经进一步回收或放空；高沸点塔釜液体经回收塔进一步回收VC。 
对氯乙烯精馏各部分能耗进行分析，不难看出，全部热负荷均为精馏操作的工艺过程经重复的加热、汽化、冷凝、冷却所消耗。然而 这样重复的加热、冷凝、气化、冷却过程所耗用的大量能量是不能简单地重复利用的，这样也将达不到精馏的目的。同时，其中还存在着一个能量品位的问题。但也并不是说能耗情况得不到改善。如果我们将现有精馏装置进行适当改造和适当改善一些操作条件，则精馏的能耗也能得到相应的改善。 
来自前一工段的VC气体经过预处理，常压下进入精馏工段，高低沸塔的塔顶气体的温度一般在30℃左右，不能采用循环水进行冷凝，只能通过冷冻盐水来换热，该工艺过程消耗大量的冷冻盐水，而冷冻盐水是通过冰机来换热，会消耗大量的电力，从而导致产品运行成本较高。 
同样，这种情形在其他物质的精馏中也经常出现，如三氯氢硅、二氯甲烷等的精馏过程，常压下的精馏操作，塔顶操作温度较低，不能直接使用循环水来换热，此时需要采用大量的冷冻盐水进行换热冷凝，同样会消耗大量的电力，从而导致产品运行成本较高。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种精馏过程的节能降耗方法，利用这种工艺方法可以节省大量的冷冻盐水，解决精馏过程的高能耗问题，技术方案如下： 
一种精馏过程的节能降耗方法，适当改变精馏过程精馏塔的操作压力，调整塔内的操作温度，使得精馏塔塔顶气相物料可以用循环水来冷凝，避免使用低温水，如冷冻盐水来冷凝，节省电力。 
精馏塔的操作压力由原来的减压或常压操作，适当提高操作压力，使得塔顶操作温度由-30℃～40℃升高到45℃～120℃，压力的改变对分离效率的影响很小，但操作温度提高到45℃～120℃，可以直接用循环 水来冷凝。 
这种操作方法适用于沸点在-30℃～40℃之间物质的精馏过程。 
这种操作方法适用于氯乙烯的精馏。 
这种操作方法适用于二氯甲烷的精馏。 
这种操作方法同时适用于三氯氢硅的精馏。 
这种操作方法也适用于戊烷的精馏。 
这种操作方法也适用于乙醚的精馏。 
这种操作方法也适用于乙醛精馏。 
本发明通过小幅度的增大精馏塔的操作压力，由热力学原理，使得塔内的温度升高，加压范围内相对挥发度的下降程度对分离效果几乎没有影响。由于原方案的塔顶温度蒸汽较低，只能通过冷冻盐水来冷凝，但是增大压力后，塔顶蒸汽可以达到60℃以上，可以直接采用循环水来冷凝精馏塔塔顶蒸汽，可以节省大量的冷冻盐水，进而节省大量的电力，大大降低精馏过程的运行成本。 
附图说明
附图1为精馏过程的流程简图。 
具体实施方式
以下结合附图，对本发明做进一步说明。 
如图所示，来自原料储槽的物流经泵，常压下进入精馏塔，位于塔顶的冷凝器使蒸汽得到部分冷凝，部分凝液作为回流返回塔顶，其余馏出液是塔顶产品，位于塔底的再沸器使液体部分气化，蒸汽沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。当原工艺采用减压或常压精馏时， 往往精馏塔塔顶蒸汽的温度一般较低，在30℃左右，不能采用循环水进行冷凝，只能通过冷冻盐水来换热，该工艺过程消耗大量的冷冻盐水，而冷冻盐水是通过冰机来换热，会消耗大量的电力，从而导致产品运行成本较高。而将塔内操作压力适当的增大，由热力学原理可知，塔内的操作温度随之增加，而塔内操作温度在60℃以上，即可以采用循环水来换热，而适当提高塔内的操作压力，并不会影响精馏的分离效果。这样直接采用循环水换热，可以节省大量的冷冻盐水，可降低精馏过程的能耗。 
实施实例1：氯乙烯精馏，塔的操作压力由原来的0.55Mpa提高到0.8Mpa，操作温度由-13℃升高到55℃，压力的改变对分离效率几乎没有影响，但操作温度提高到55℃，可以直接用循环水来冷凝。 
实施实例2：三氯氢硅精馏，适当增加其操作压力为1.5atm(表)，使得塔顶的操作温度由常压的34℃提高到60℃，可以直接使用循环水来冷凝。 

Claims (9)

1.一种精馏过程的节能降耗方法，其特征在于：适当改变精馏过程精馏塔的操作压力，调整塔内的操作温度，使得精馏塔塔顶气相物料可以用循环水来冷凝，避免使用低温水，如冷冻盐水来冷凝，节省电力。
2.根据权利要求1所述的一种精馏过程的节能降耗方法，其特征在于：精馏塔的操作压力由原来的减压或常压操作，适当提高操作压力，使得塔顶操作温度由-30℃～40℃升高到45℃～120℃，压力的改变对分离效率的影响很小，但操作温度提高到45℃～120℃，可以直接用循环水来冷凝。
3.根据权利要求1所述的一种精馏过程的节能降耗方法，其特征在于：这种操作方法适用于沸点在-30℃～40℃之间物质的精馏过程。
4.根据权利要求1所述的一种精馏过程的节能降耗方法，其特征在于：这种操作方法适用于氯乙烯的精馏。
5.根据权利要求1所述的一种精馏过程的节能降耗方法，其特征在于：这种操作方法适用于二氯甲烷的精馏。
6.根据权利要求1所述的一种精馏过程的节能降耗方法，其特征在于：这种操作方法同时适用于三氯氢硅的精馏。
7.根据权利要求1所述的一种精馏过程的节能降耗方法，其特征在于：这种操作方法也适用于戊烷的精馏。
8.根据权利要求1所述的一种精馏过程的节能降耗方法，其特征在于：这种操作方法也适用于乙醚的精馏。
9.根据权利要求1所述的一种精馏过程的节能降耗方法，其特征在于：这种操作方法也适用于乙醛精馏。
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