nrer0H料科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)學(xué)術(shù)論壇熱泵精餾用于石化路線乙二醇精餾的可能性分析聶明成(東華工程科技股份有限公司工藝室安徽合肥230024)摘要:介紹了幾種精餾熱泵流程,以及石化路線乙二疇精餾工段的概況,并對(duì)在石化路纜乙二酶精精制工序使用熱泵精餾的可能性做了初步的討關(guān)鍵詞:熱泵石化路線乙二醇王乙二醇廄水和精制乙二醇精餾節(jié)能中圖分類號(hào):TQ281+3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(gè)方式,蒸汽壓縮機(jī)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(jià)格不直接式流程。以下將做具體介紹:如下優(yōu)點(diǎn):(1)新增設(shè)備只有蒸汽噴射泵,設(shè)斷上漲的情況下如何降低精餾塔的能耗,1.1吸收式備費(fèi)用低;(2)蒸汽噴射泵沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件,容充分利用低溫?zé)嵩?已成為人們普遍關(guān)注吸收式熱泵由吸收器、再生器、冷卻器易維修,而且維修費(fèi)用低的問(wèn)題。通過(guò)大量的理論分析、實(shí)驗(yàn)研究以等設(shè)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(yīng)用表明,熱泵精餾技術(shù)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(dòng)能效果十分顯著的精餾技術(shù)-2。若可以將較小,但不使用動(dòng)力吸收式熱泵的優(yōu)點(diǎn)是:蒸汽量增大,再循環(huán)效果顯著下降。因此這其應(yīng)用于乙二醇的脫水和精制工序,則會(huì)可以利用溫度不高的熱源作為動(dòng)力,如工廠種方式的熱泵精餾,適合應(yīng)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(shè)備維修方便,耗電量小,無(wú)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(diǎn)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(zhǎng)。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(shí),可以采用直驅(qū)動(dòng)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(shù)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3餾工藝流程中,塔頂蒸汽是稍含低沸點(diǎn)組1.3.1塔頂氣體直接壓縮式熱泵兩種類型。而對(duì)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(jī)方加壓升溫,隨驅(qū)動(dòng)蒸汽一起進(jìn)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(jī)壓縮升溫后進(jìn)入塔底再沸器,冷設(shè)備項(xiàng)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10℃30℃降溫后,一部分作為產(chǎn)品出料,另一部分作為精餾塔頂?shù)幕亓?。再沸器熱?fù)荷/Gcal/h11塔頂氣體直接壓縮式熱泵精餾的特點(diǎn)塔體熱損失/ Gcal/h0.550.550.55是:(1)所需的載熱介質(zhì)是現(xiàn)成的;(2)因?yàn)橹辉俜衅鲗?shí)際熱負(fù)荷/Gcal/h1151.5511.55需要一個(gè)熱交換器(即再沸器),壓縮機(jī)的壓壓縮機(jī)吸氣壓力/MPaA0.270.270.27縮比通常低于單獨(dú)載熱介質(zhì)循環(huán)式的壓縮吸氣溫度/℃13013030比;(3)系統(tǒng)簡(jiǎn)單,穩(wěn)定可靠排氣壓力/MPaA1.251.55塔頂氣體直接壓縮式熱泵精餾適合應(yīng)「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/h20.85沸點(diǎn)接近難以分離,必須采用較大回流比的壓比3.704.635.74情況下,因此需要消耗大量加熱蒸汽(即高理論軸功率/kW21832620306l負(fù)荷的再沸器),或在低壓運(yùn)行必須采用冷實(shí)際消耗功率/kW29113493凍劑進(jìn)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/kW127018612840凝介質(zhì),必須在高塔壓下分離某些易揮發(fā)熱泵COP4.43.1物質(zhì)的場(chǎng)合補(bǔ)充水量/t/h2.32.83.21.3.2塔頂氣體直接壓縮式熱泵需補(bǔ)充蒸汽量/kW602556532閃燕再沸式熱泵是熱泵的一種變型,它運(yùn)行費(fèi)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(gè)換熱器,適用熱泵精餾年耗電量/萬(wàn)KWh/y209625152939場(chǎng)合也基本相同。不過(guò),閃蒸再沸在塔壓高「?jìng)鹘y(tǒng)精餾年運(yùn)行費(fèi)用/萬(wàn)元/y31333133中國(guó)煤化工接壓縮式在塔壓低熱泵精餾年運(yùn)行費(fèi)用/萬(wàn)元/y161518972187CNMHG熱泵精餾年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用/萬(wàn)元/y15171236當(dāng)塔頂氣體具有腐蝕性或塔頂氣體為科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) Science and Technology Innovation her科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)燃 Technology novetionHereid學(xué)術(shù)論壇熱敏性產(chǎn)品或塔頂產(chǎn)品不宜壓縮時(shí),可以釆將會(huì)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(jià)格有所差別,投資回收的用間接式熱泵精餾,見(jiàn)圖5,它主要由精餾濟(jì)效益。時(shí)間這里暫不做計(jì)算。由于壓縮機(jī)不僅可以塔、壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器及節(jié)流閥等組限制乙二醇精餾過(guò)程使用熱泵精餾的使用電能,還可以使用蒸汽透平帶動(dòng),若工成個(gè)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(duì)應(yīng)的操作成間接式熱泵精餾的特點(diǎn)是:(1)塔中要高的溫度下(約180℃),乙二醇會(huì)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(biāo)合為二乙二醇與三乙二醇,降低產(chǎn)品的收準(zhǔn)精餾系統(tǒng),易于設(shè)計(jì)和控制;(3)與塔頂氣率。因此整個(gè)精餾的過(guò)程中,應(yīng)避免高溫操3結(jié)語(yǔ)體直接壓縮式相比較,多一個(gè)熱交換器(即作工況。對(duì)于乙二醇的這種類熱敏性的物該文對(duì)熱泵精餾技術(shù)做了簡(jiǎn)單的介紹蒸發(fā)器),壓縮機(jī)需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(duì)石化路線乙二醇精制單元進(jìn)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(jì)算。根據(jù)模擬的結(jié)果,在乙二醇精制單的化學(xué)穩(wěn)定性,間接式熱泵精餾應(yīng)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(jī)產(chǎn)品二醇精餾系統(tǒng)。以下以年產(chǎn)30萬(wàn)t乙二醇裝較了不同壓比下的運(yùn)行費(fèi)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(duì)熱泵精餾做模擬的溫差在10~20℃時(shí),運(yùn)行費(fèi)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(jì)算。計(jì)算中的物料的狀態(tài)和流量,以及公顯。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,可根據(jù)情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)獨(dú)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(shè)如下。計(jì),以便獲得節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益最佳的總投資費(fèi)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。內(nèi)。+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(xiàn)器技術(shù)耦合而產(chǎn)生的分割式熱泵等。總體二醇的混合物;裝置穩(wěn)定運(yùn)行,即滿足恒摩[馮霄化工節(jié)能原理與技術(shù)[M]北京:化而言,熱泵根據(jù)物料的性質(zhì),通過(guò)機(jī)械功的爾流假設(shè);在壓縮機(jī)出口增加補(bǔ)水管道,確學(xué)工業(yè)出版社,2004:109-117加入實(shí)現(xiàn)了熱能由低位向高位的流動(dòng)。而由保壓縮機(jī)出口氣體為飽和狀態(tài),利用壓縮后[2】吳指南基本有機(jī)化工工藝學(xué)M]北京:于精餾過(guò)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(xué)工業(yè)出版社1998:87-8沸器加熱介質(zhì)到冷凝器冷卻介質(zhì))流動(dòng),因沸器熱量的5%;壓縮機(jī)的效率為075;蒸汽[3]李國(guó)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(fèi)為180元/能技術(shù)[J]油田節(jié)能,1998(3):52-54耗,有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。噸、電費(fèi)為0.7元/kW·h;裝置年工作時(shí)間{4]秦正龍,朱平高效節(jié)能的熱泵技術(shù)[]節(jié)能,2001(5):15-17.2熱泵精餾用于乙二醇精制的分析及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。從表格數(shù)據(jù)可知,使[5]黃黃齊飛,李學(xué)來(lái)熱泵技術(shù)及應(yīng)用前景計(jì)算用熱泵精餾可以使裝置的年運(yùn)行費(fèi)用大大].福建能源開(kāi)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(guò)石油路線,據(jù),若要減小設(shè)備投資,需要提高再沸器的先由乙烯氧化為環(huán)氧乙烷,再通過(guò)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(duì)雜質(zhì)特以減小設(shè)備造價(jià),會(huì)使壓縮機(jī)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(shí)考慮物料的類分離主要通過(guò)精餾過(guò)程完成,而精制過(guò)程熱敏性,較低的操作溫度可以避免副反應(yīng)中所消耗的能量更是占到了整個(gè)裝置能耗的發(fā)生,提高產(chǎn)品的收率。再沸器的溫差在70%左右。若能夠合理使用熱泵精餾,必10-20℃時(shí),運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省較明顯。由于不(上接252頁(yè))認(rèn)為:“在一個(gè)理想的課堂里,所有的學(xué)生學(xué)出版社,2008科技校園“,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式,都應(yīng)能學(xué)會(huì)如何與他人合作,為趣味和快(2]翟艷芳全球教育的理念與實(shí)踐[D]華使師生之間的互動(dòng)啟動(dòng)者不再是教師單向,樂(lè)而競(jìng)爭(zhēng),自主地進(jìn)行獨(dú)立學(xué)習(xí)?！碑?dāng)然,理中科技大學(xué),2010教師的行為對(duì)象也不再是特定的學(xué)生個(gè)體想的課堂是不存在的,但是互動(dòng)課堂的設(shè)[3]雷呈勇孫澤文互動(dòng)教學(xué)實(shí)施的原則和或班級(jí)的“整體空間”,而變成具有一定彈計(jì)就是為接近此目標(biāo)而開(kāi)發(fā)的。研究針對(duì)普策略探析[J當(dāng)代教育論壇(學(xué)科教育研性的多元空間。由于研究時(shí)空的開(kāi)放、打破羅米休斯的互動(dòng)式教育科技工具的應(yīng)用,究),2008(8).了舊有課堂時(shí)空的封閉性,學(xué)生更能平等、對(duì)學(xué)生的直接、間接交流關(guān)系進(jìn)行分析。[4]陳旺修課堂互動(dòng)教學(xué)相長(zhǎng)門J中學(xué)教學(xué)主動(dòng)、多元地與教師交流。平等的話語(yǔ)權(quán)促(4)總之,利用普羅米休斯互動(dòng)式課參考(中旬),2010(12)進(jìn)學(xué)生尊重自我,釋放自我。在對(duì)話的激勵(lì)堂的多維實(shí)用性作為輔助條件,研究現(xiàn)代信與碰撞中,學(xué)生容易釋放出真實(shí)的想法,潛息技術(shù)下互動(dòng)學(xué)習(xí)的開(kāi)展,過(guò)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(dǎo)課堂知識(shí)有(3)依據(jù)對(duì)話發(fā)生的條件(雙方的平效吸收。等、可互換性和各自的獨(dú)立性),自然產(chǎn)生生生互動(dòng)。通過(guò)互動(dòng)課堂,給學(xué)生適當(dāng)?shù)臅r(shí)間參考文獻(xiàn)和足夠的空間。合作學(xué)習(xí)的代表人物約翰遜[]姜忠元新編現(xiàn)代教育技術(shù)[M]北京:科中國(guó)煤化工CNMHG254科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) Science and Technology Innovation Herald