技术概述

热泵精馏技术是一种回收精馏产生的塔顶二次蒸气冷凝潜热再用于塔釜再沸器加热的节能技术，可实现比传统的蒸汽加热精馏系统节能50%~80%，一般可节能2/3。

1、技术分类

一类是直接式热泵精馏，如MVR装置，热泵压缩机直接压缩塔顶气相增压升温，再直接用于再沸器加热，压缩机压缩的是塔顶物料气体；

一类是间接式热泵精馏，是利用塔顶气相通过换热用于加热热泵循环工质蒸发，然后利用压缩机压缩蒸发后的热泵工质，使其增压升温，再用于再沸器加热，压缩机压缩的是闭路循环的热泵工质；

2、特点应用

间接式热泵精馏与直接式热泵精馏技术相比，具有相同的节能效果，但是更加安全、稳定、使用寿命长，可以更广泛地应用于各种精馏工艺：

间接式热泵精馏可以广泛应用于化工、制药、石油、生物等行业，适用于新上精馏项目或已有精馏塔节能改造。

技术特点

热泵精馏技术是一种回收精馏产生的塔顶二次蒸气冷凝潜热再用于塔釜再沸器加热的节能技术，可实现比传统的蒸汽加热精馏系统节能50%~80%，一般可节能2/3。

1、机不与二次蒸气接触

直接式MVR热泵压缩机直接压缩塔顶二次蒸气，压缩机直接与二次蒸气接触，精馏物料成分多少为易燃易爆，在运行过程尤其是开机时可能会存在安全风险；另外，精馏过程中可能会存在物料冲沸情况，会冲击压缩机导致其出现故障；

间接式热泵精馏压缩机不与塔顶二次蒸气接触，压缩的是纯净的、不易燃易爆的安全热泵工质，因此无安全隐患，且压缩机可长期无故障运行，运行寿命可达20年以上。

2、可广泛应用于各种精馏工艺

（1）可适用于各种物料的精馏

因为热泵压缩机不直接压缩物料塔顶气体，所以对物料性质没有选择性；

（2）具有广泛的精馏蒸发温度：-30℃~160℃

通过选择不同的热泵工质，可以适应不同的精馏蒸发温度，因此间接式热泵精馏系统可分为：低温型、中温型、高温型；

（3）可以满足塔釜液相和塔顶气相大温差工况，温差范围：≤80℃

由于热泵压缩机压缩的是选择的热泵工质，可以匹配各种压缩机：螺杆压缩机、涡旋压缩机、离心压缩机、活塞压缩机、罗茨压缩机，可以双级压缩或复叠压缩，因此可以适应各种温差的精馏工艺；

综上所述，间接式热泵精馏系统几乎可以适用于绝大多数的精馏系统，具有广泛的应用前景，是直接式热泵精馏技术不可比拟的。

3、具有很高的能效比，COP一般可以达到：3~7，节能率一般可达到2/3

精馏系统的工艺和物料性质不同、选择的热泵精馏不同，决定了热泵精馏系统具有不同的COP，我们的间接式热泵精馏系统一般设计COP会高于3以上，在当前蒸汽价格和电价前提下，正常可实现节能成本降低2/3；

间接式热泵精馏系统为纯电运行模式，运行中不需要象MVR系统，需要补充少量蒸汽，因此综合能耗也会略低于MVR热泵精馏系统。

4、自动化程度高，运行稳定，工人劳动强度低

间接式热泵压缩机具有宽泛的操作空间，可以自动满足不同的精馏运行负荷，因此运行稳定可靠，可以实现无人值守。

工作原理

精馏系统的塔顶二次蒸气进入热泵蒸发器用于加热热泵工质蒸发，使其变为低压低温工质气体，同时塔顶二次蒸气冷凝为液体，部分采出、部分回流；

蒸发后的热泵工质气体被热泵压缩机压缩为高温高压工质气体，其进入热泵冷凝器用于再沸器加热塔底液体蒸发，热泵工质气体同时冷凝为高压液体，然后经过膨胀阀节流再变为低压工质液体，再进入热泵蒸发器吸收塔顶二次蒸气蒸发气化，完成一个循环。

运行过程中，热泵工质完全闭路循环。

应用领域

1、低温型热泵精馏系统

精馏蒸发温度范围：-30℃~30℃；

适用领域：应用于氟化工等低温精馏工艺；

2、中温型热泵精馏系统

精馏蒸发温度范围：30℃~100℃；

适用领域：应用于医药、生物、中药、精细化工、食品等精馏工艺及溶剂回收；

3、高温型热泵精馏系统

精馏蒸发温度范围：100℃~160℃；

适用领域：应用于石油化工等高温精馏系统。

项目案例