62科技創(chuàng)新導報學術論壇熱泵精餾用于石化路線乙二醇精餾的可能性分析(東華工程科技股份有限公司工藝室安徽合肥230024)摘要:介紹了幾種精餾熱張流程,以及石化路線乙二酶翰餾工段的概況,并對在石化路纜乙二酶精制工序使用熱泵精餾的可能性做了初步的捍討。關鍵詞:熱泵石化路線乙二醇漿王乙二醇脫水和精制乙二醇精餾節(jié)能中圖分類號:TQ281+3文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2013)07(c)-0253-02由石油制乙二醇的化工裝置中,乙二醇式。作為研究較多,方案較成熟的熱泵精餾加熱蒸汽的脫水和精制工序所消耗的能量占了整個方式,蒸汽壓縮機方式又可分為間接式和采用蒸汽噴射泵方式的熱泵精餾具有裝置的絕大部分能耗。在今天能源價格不直接式流程。以下將做具體介紹:如下優(yōu)點:(1)新增設備只有蒸汽噴射泵,設斷上漲的情況下如何降低精餾塔的能耗,1.1吸收式備費用低;(2)蒸汽噴射泵沒有轉(zhuǎn)動部件,容充分利用低溫熱源,已成為人們普遍關注吸收式熱泵由吸收器、再生器、冷卻器易維修,而且維修費用低。的問題。通過大量的理論分析、實驗研究以等設備組成,常用溴化鋰水溶液或氯化鈣水蒸汽噴射式熱泵精餾如果在大壓縮比及工業(yè)應用表明,熱泵精餾技術是其中節(jié)溶液為載熱介質(zhì)。吸收式熱供熱系數(shù)COP或高真空度條件下操作,蒸汽噴射泵的驅(qū)動能效果十分顯著的精餾技術-2.若可以將較小,但不使用動力吸收式熱泵的優(yōu)點是:蒸汽量增大,再循環(huán)效果顯著下降。因此這其應用于乙二醇的脫水和精制工序,則會可以利用溫度不高的熱源作為動力如工廠種方式的熱泵精餾,適合應用在精餾塔塔極大的降低石化路線乙二醇裝置的整體能廢汽、廢熱。設備維修方便,耗電量小,無噪底和塔頂?shù)膲翰畈淮蠛蜏p壓精餾的真空度耗,降低產(chǎn)品的成本。本文將就在石化路線音。缺點是熱效率低,需要較高的投資,使比較低的情況下。乙二醇精精制工序使用熱泵精餾的可能性用壽命不長。吸收式熱泵適用于產(chǎn)熱量很1.3直接式做了初步的分析與探討。大而溫度提升要求不高并且可用廢熱直接若塔內(nèi)氣體可直接壓縮時,可以采用直驅(qū)動的情況。接式熱泵精餾,大體可以分為塔頂氣體直1熱泵精餾技術的介紹1.2蒸汽噴射式接壓縮式熱泵和閃蒸再沸式熱泵。具體介根據(jù)熱泵所消耗的外界能量不同,熱在蒸汽噴射泵方式的蒸汽汽提減壓精紹如下:泵精餾可分為吸收式和蒸汽加壓方式餾工藝流程中,塔頂蒸汽是稍含低沸點組1.3.1塔頂氣體直接壓縮式熱泵兩種類型。而對于蒸汽加壓方式熱泵精餾成的水蒸氣。利用其一部分用蒸汽噴射泵塔頂氣體直接壓縮式熱泵精餾是以塔又可以分為:蒸汽噴射式和蒸汽壓縮機方加壓升溫,隨驅(qū)動蒸汽一起進入塔底作為頂氣體作為載熱介質(zhì)的熱泵,精餾塔頂氣體表1不同再沸器溫差下熱泵精餾性能比較經(jīng)壓縮機壓縮升溫后進入塔底再沸器,冷設備項目再沸器溫差凝放熱使釜液再沸,冷凝液經(jīng)節(jié)流閥減壓降溫后,一部分作為產(chǎn)品出料,另一部分作10℃20℃精餾塔再沸器熱負荷/Gh為精餾塔頂?shù)幕亓?1l1塔頂氣體直接壓縮式熱泵精餾的特點塔體熱損失/Gcal∠h0.550.55是:(1)所需的載熱介質(zhì)是現(xiàn)成的:(2)因為只再沸器實際熱負荷/Gcal/h1.1551.551.55需要一個熱交換器(即再沸器),壓縮機的壓壓縮機吸氣壓力/MPaA10.270.27縮比通常低于單獨載熱介質(zhì)循環(huán)式的壓縮吸氣溫度/℃130130130比;(3)系統(tǒng)簡單,穩(wěn)定可靠排氣壓力/MPaA1.25l.55塔頂氣體直接壓縮式熱泵精餾適合應排氣溫度/℃190用在塔頂和塔底溫度接近,或被分離物質(zhì)因理論抽氣量/t/h20.8520.8520.85沸點接近難以分離,必須采用較大回流比的壓比3.704.63情況下,因此需要消耗大量加熱蒸汽(即高理論軸功率/kW21832620負荷的再沸器),或在低壓運行必須采用冷實際消耗功率/kW291134934081凍劑進行冷凝,為了使用冷卻水或空氣作冷熱泵系統(tǒng)[熱泵提供總熱量/kW127701281612840凝介質(zhì),必須在較高塔壓下分離某些易揮發(fā)熱泵COP4.4物質(zhì)的場合補充水量/t/h2.81.3.2塔頂氣體直接壓縮式熱泵需補充燕汽量/kW556閃燕再沸式熱泵是熱泵的一種變型,它運行費用傳統(tǒng)精餾年蒸汽消耗/t/y174065174065174065以釜液為載熱介質(zhì)。與塔頂氣體直接壓縮熱泵精餾年蒸汽消耗/t/y822875967279式相似,它也比間接式少一個換熱器,適用熱泵精餾年耗電量/萬kWh/y209625152939場合也基本相同。不過,閃蒸再沸在塔壓高傳統(tǒng)精餾年運行費用/萬元/y31333133時有利,而塔頂氣體直接壓縮式在塔壓低1897時更有利熱泵精餾年運行費用/萬元/y161521871.4間接式熱泵精餾年節(jié)省運行費用/萬元/y15171236945當塔頂氣體具有腐蝕性或塔頂氣體為技創(chuàng)新導報Mand Technology novation Herald學術論壇熱敏性產(chǎn)品或塔頂產(chǎn)品不宜壓縮時,可以采將會節(jié)省大量的能量,從而提高整體的經(jīng)同材質(zhì)換熱器的價格有所差別,投資回收的用間接式熱泵精餾,見圖5,它主要由精餾濟效益。時間這里暫不做計算。由于壓縮機不僅可以塔、壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器及節(jié)流閥等組限制乙二醇精餾過程使用熱泵精餾的使用電能,還可以使用蒸汽透平帶動,若工成個重要因素是乙二醇本身的特性,在較廠內(nèi)有富余的高壓蒸汽,可使對應的操作成間接式熱泵精餾的特點是:(1)塔中要高的溫度下(約180℃),乙二醇會脫水縮本有更大的降低。分離的產(chǎn)品與冷劑完全隔離:(2)可使用標合為二乙二醇與三乙二醇,降低產(chǎn)品的收準精餾系統(tǒng),易于設計和控制;(3)與塔頂氣率。因此整個精餾的過程中,應避免高溫操3結(jié)語體直接壓縮式相比較,多一個熱交換器(即作工況。對于乙二醇的這種類熱敏性的物該文對熱泵精餾技術做了簡單的介紹,蒸發(fā)器),壓縮機霑要克服較高的溫差和壓質(zhì),直接式熱泵精餾并不適用,而塔頂冷凝并針對石化路線乙二醇精制單元進行了模力差,因此,其效率較低?？紤]到載熱介質(zhì)溫度大體在140℃附近,同樣不適合使用擬計算。根據(jù)模擬的結(jié)果,在乙二醇精制單的化學穩(wěn)定性,間接式熱泵精餾應用的溫吸收式熱泵。間接式熱泵良好的使用于乙元中使用間接式熱泵能夠極大的降低。比度范圍限制在130℃左右,而許多有機產(chǎn)品二醇精餾系統(tǒng)。以下以年產(chǎn)30萬t乙二醇裝較了不同壓比下的運行費用等數(shù)據(jù)。再沸器的精餾塔卻在較高的溫度下操作。在此溫置的MEG精制塔為例,對熱泵精餾做模擬的溫差在10-20℃時,運行費用節(jié)省較明度范圍內(nèi),一般選用水作為制冷劑。雖然單計算。計算中的物料的狀態(tài)和流量,以及公顯。在實際設計中,可根據(jù)情況進行優(yōu)化設獨載熱介質(zhì)循環(huán)式熱泵精餾比常規(guī)精餾的用工程假設如下。計,以便獲得節(jié)能效果和經(jīng)濟效益最佳的總投資費用大,但回收期短,一般在一年之塔頂溫度141℃,塔頂蒸汽流量Ⅴ=L熱泵精餾方案。D=51000kg/h,塔頂為乙二醇和極少量此外,還有類似于熱泵精餾與中間再沸水;塔釜溫度170℃,組成為乙二醇和二乙參考文獻器技術耦合而產(chǎn)生的分割式熱泵等?？傮w二醇的混合物;裝置穩(wěn)定運行,即滿足恒摩馮霄化工節(jié)能原理與技術[M]北京:化而言,熱泵根據(jù)物料的性質(zhì),通過機械功的爾流假設;在壓縮機出口增加補水管道,確學工業(yè)出版社,2004:109-117加入實現(xiàn)了熱能由低位向高位的流動。而由保壓縮機出口氣體為飽和狀態(tài),利用壓縮后[2]吳指南基本有機化工工藝學[M]北京于精餾過程一般是熱能由高位到低位(再氣體的顯熱。塔體及管道的散熱損失為再化學工業(yè)出版社,1998:87-88.沸器加熱介質(zhì)到冷凝器冷卻介質(zhì))流動,因沸器熱量的5%;壓縮機的效率為075;蒸汽[3】]李國林吳亞濱,馮曉九吸收式熱泵節(jié)此,使用熱泵精餾可以減少整體能量的消的熱值為0.455Gcal/t、蒸汽費為180元/能技術[]油田節(jié)能,1998(3):52-54耗,有利于實現(xiàn)節(jié)能減排噸電費為0.7元/kW·h;裝置年工作時間[4]秦正龍朱平高效節(jié)能的熱泵技術[]7200h。節(jié)能,2001(5):15-172熱泵精餾用于乙二醇精制的分析及計算結(jié)果見表1。從表格數(shù)據(jù)可知,使S]黃齊飛,李學來.熱泵技術及應用前景用熱泵精餾可以使裝置的年運行費用大大].福建能源開發(fā)與節(jié)約,2002(1):20乙二醇是重要的聚酯原料和良好的溶的降低。比較了幾種不同壓比下的模擬數(shù)劑。工業(yè)制備乙二醇主要是通過石油路線,據(jù),若要減小設備投資,需要提高再沸器的即先由乙烯氧化為環(huán)氧乙烷,再通過環(huán)氧乙溫差;而使用較高的壓比,提高再沸器溫差烷水合生成乙二醇。乙二醇產(chǎn)品對雜質(zhì)特以減小設備造價,會使壓縮機的能耗上升,別是水含量的要求較高。乙二醇與雜質(zhì)的熱泵整體COP值下降。同時考慮物料的類分離主要通過精餾過程完成,而精制過程熱敏性,較低的操作溫度可以避免副反應中所消耗的能量更是占到了整個裝置能耗的發(fā)生,提高產(chǎn)品的收率。再沸器的溫差在的70%左右,若能夠合理使用熱泵精餾,必10~20℃時,運行費用節(jié)省較明顯。由于不(上接252頁)認為:“在一個理想的課堂里,所有的學生學出版社,2008科技校園“,網(wǎng)絡環(huán)境下的現(xiàn)代學習方式,都應能學會如何與他人合作,為趣味和快(】翟艷芳全球教育的理念與實踐[D]華使師生之間的互動啟動者不再是教師單向,樂而競爭,自主地進行獨立學習。”當然,理中科技大學,2010教師的行為對象也不再是特定的學生個體想的課堂是不存在的,但是互動課堂的設[3]雷呈勇孫澤文互動教學實施的原則和或班級的“整體空間”,而變成具有一定彈計就是為接近此目標而開發(fā)的。研究針對普策略探析[當代教育論壇(學科教育研性的多元空間。由于研究時空的開放、打破羅米休斯的互動式教育科技工具的應用,究),2008(8)了舊有課堂時空的封閉性,學生更能平等、對學生的直接、間接交流關系進行分析。[4]陳旺修課堂互動教學相長門中學教學主動、多元地與教師交流。平等的話語權促(4)總之,利用普羅米休斯互動式課參考(中旬,2010(12)進學生尊重自我,釋放自我。在對話的激勵堂的多維實用性作為輔助條件,研究現(xiàn)代信與碰撞中,學生容易釋放出真實的想法,潛息技術下互動學習的開展,過程及與各科課力得到激發(fā),師生之間的感情日益深厚程融合度的把握,更好的指導課堂知識有(3)依據(jù)對話發(fā)生的條件(雙方的平效吸收等、可互換性和各自的獨立性),自然產(chǎn)生生生互動。通過互動課堂,給學生適當?shù)臅r間參考文獻和足夠的空間。合作學習的代表人物約翰遜[姜忠元新編現(xiàn)代教育技術M]北京:科