蒸馏过程是非常复杂且最为重要的化工单元过程,在化工生产装置中所消耗的能量约占40%左右。它普遍应用于炼油、石化、天然气、精细化工等行业。蒸馏过程能耗巨大,每年消耗大量的煤、水、电、气等资源。所以,对蒸馏过程的节能与优化研究具有重要的意义。目前国内外都已进入节能环保作为主题的时代,优化节能的相关研究具有重要的意义。影响蒸馏过程能耗的因素较多,怎样对这些因素进行全面、综合的考虑,找到能耗最低的工艺条件以及其与塔结构参数的最佳匹配,是摆在我们每个研究者面前的具体问题。然而目前蒸馏过程节能与优化的参考资料非常少,能查找到的参考资料大多也只是概念性的介绍,造成很多学者只知道它的抽象概念,不了解具体应用的现状。本文系统地提出了四种蒸馏过程主要节能与优化的相关技术,即从进料状态、进料位置、中间换热器、热泵蒸馏四大方面实现蒸馏过程节能,并给出实际的案例分析。本文利用大型化工软件PRO/Ⅱ对所有案例进行模拟计算,具体研究工作总结如下:(1)进料状态优化是蒸馏过程节能的一个重要环节,但遗憾的是并未引起学术界、工业界的足够重视,比较习以为常的做法是采用泡点进料。然而这种不分青红皂白的“习惯”,在某些情况下会造成能耗的急剧上升。本文就不同情况下应当采取何种进料状态进行分析和探讨,指出正确的、应取的做法。(2)进料位置的优化为多数人所熟知,但优化方法和判据的选择就较少为人所知了。本文介绍了分离因子图、关键组分浓度比值法、优化器法和灵敏度分析法等方法,并指出灵敏度法是最可靠、最准确的方法。(3)中间换热器是另一种蒸馏过程节能的方法,大多数人对其节能原理、设置原则、安装位置、从塔板抽出物料流量大小的确定和该中间换热器对塔工艺参数的影响并不十分清楚。本文则通过实际案例介绍这些相关的基本概念。(4)热泵是蒸馏过程一类十分重要、并应用广泛的节能手段。然而有关热泵的参考文献和资料却十分稀少,更鲜有哪些是热泵的关键工艺参数和如何确定它们的数值的论述。本论文探讨了在实际工业装置中使用较多的三种不同类型的热泵:釜液节流式热泵、塔顶气相直接压缩式热泵和闭式热泵。分析了关键工艺参数的确定方法,并采用实际案例比较它们的异同和能耗。指出三类热泵中塔顶气相直接压缩式热泵的能耗最小。