精馏节能装置及其节能工艺技术领域
本发明涉及精馏节能技术领域，具体涉及一种精馏节能装置及其节能工艺。
背景技术
能源问题已经成为全球性的的重要问题之一，各国均致力于开发新能源及节能技术，在工业能耗中，化学工业所占比重很大，精馏塔是石油化工行业使用最广泛的分离单元之一，精馏过程高能耗、热力学效率低的特点，使该过程为化工领域研究的重要课题。精馏过程的能耗可占到化工厂总能耗的三分之一，甚至一半以上，精馏塔及其附属设备的设计直接关系到能耗的高低与公用工程的有效利用，精馏过程的能耗降低，将会对整个石油化工行业产生重要的影响，其经济意义和发展前景都是十分重大的。
常规的精馏塔包括塔主体，冷凝器和再沸器，引入精馏塔再沸器的热量通过精馏塔之后由冷凝器排出，为保证换热温差和热量供应，再沸器必须用高品位热源，且换热面积相对较大，导致精馏过程操作费用较高。
发明内容
本发明提供了一种精馏节能装置及其节能工艺，以解决现有技术存在的精馏再沸器需使用高品位热源和操作费用高的问题。
本发明的精馏节能装置包括精馏塔、冷凝器和再沸器，解决其技术问题所采用的技术方案是精馏塔的塔釜液出料口与一个分流器相连，分流器的两个出口分别与产品采出管线和分流液管线连接，分流液管线与再沸器进口相连，分流液管线上设置一个节流阀，再沸器出口通过再沸气管线与一台压缩机相连，压缩机出口通过回流气管线与精馏塔相通。
上述精馏节能装置的节能工艺，通过压缩原理，使精馏塔再沸器换热面积减小，热源品位降低，降低操作费用，具体工艺步骤为精馏塔釜液由塔釜液出料口排出，通入分流器中，在分流器中完成分流，分流器的分流比与精馏塔的回流比相等，部分塔釜液作为产品由产品采出管线排出，剩余塔釜液作为回流液由分流液管线通过节流阀进行节流膨胀，使分流液温度、压力降低，在再沸器中完成换热，由于分流液温度和压力降低，再沸器所用热源可采用低品位热源，且所需换热量降低，因此换热面积减小，热物流经热物流进料管线与回流液进行逆流换热，使回流液再沸形成饱和的再沸气，低品位热源由热物流出料管线排出，再沸气由再沸气管线通入压缩机进行压缩，压缩后的回流气经由回流气管线通入精馏塔中。
上述压缩后的回流气温度和压力应与精馏塔塔釜液的温度和压力相同。
上述压缩后的回流气送至精馏塔的最下端的塔板上。
本发明对部分塔釜液通过节流膨胀、再经再沸器的低品位热源加热形成饱和气体，最后经由压缩机压缩送回至精馏塔中，使精馏过程总能耗降低，热源品位降低，全塔热力学效率提高，大大降低了操作费用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明装置的工艺流程示意图。
图中1分流器、2节流阀、3再沸器、4压缩机、5塔釜液出料口、6产品采出管线、7分流液管线、8热物流进料管线、9热物流出料管线、10再沸气管线、11回流气管线、12精馏塔、13冷凝器。
具体实施方式
如图所示，一种精馏节能装置，包括精馏塔12、冷凝器13和再沸器3，精馏塔12的塔釜液出料口5与分流器1相连，分流器1的两个出口分别与产品采出管线6和分流液管线7连接，分流液管线7与再沸器3进口相连，分流液管线7上设置节流阀2，再沸器3出口通过再沸气管线10与压缩机4相连，压缩机4出口通过回流气管线11与精馏塔12相通。
上述精馏节能装置的节能工艺，通过压缩原理，使精馏塔再沸器换热面积减小，热源品位降低，降低操作费用，具体工艺步骤为精馏塔12釜液由塔釜液出料口5排出，通入分流器1中，在分流器1中完成分流，分流器1的分流比与精馏塔12的回流比相等，部分塔釜液作为产品由产品采出管线6排出，剩余塔釜液作为回流液由分流液管线7通过节流阀2进行节流膨胀，使分流液温度和压力降低，在再沸器3中完成换热，由于分流液温度和压力降低，再沸器3所用热源可采用低品位热源，且所需换热量降低，因此换热面积减小，热物流经热物流进料管线8与回流液进行逆流换热，使回流液再沸形成饱和的再沸气，低品位热源由热物流出料管线9排出，再沸气由再沸气管线10通入压缩机4进行压缩，压缩后的回流气经由回流气管线11通入精馏塔12中，压缩后的回流气温度和压力应与精馏塔塔釜液的温度和压力相同，压缩后的回流气送至精馏塔12的最下端的塔板上。
以河北某企业乙苯-苯乙烯精馏塔为例，常规精馏塔中原料液进料量为12500kg/h，温度为45℃，压力为101.325Kpa，塔顶冷凝器压力为6kpa，再沸器压力为14kpa，回流比设定为5.2，塔釜液温度为83℃，常规精馏塔的再沸器热负荷为4825kw。采用提出的精馏节能新工艺。进料量仍为12500kg/h，温度为45℃，压力为101.325Kpa。节流阀开度30%。节流膨胀后回流液压力为7Kpa，温度为71.5℃，换热器热负荷为3536kw。再沸气通入压缩机进行压缩，压缩后的回流气温度为84.6℃，回流气管线通入精馏塔最后一块塔板，压缩过程耗能259kw。精馏节能新工艺总耗能为3795kw，节能21.3%。