Development of Heat Integrated Distillation Column (HIDiC)

De belangrijkste scheidingstechniek in de chemische en raffinage-industrie is destillatie. Daarbij wordt jaarlijks 180 PJ verbruikt, veertig procent van het totale energieverbruik in de sector. Hoewel nieuwe scheidingstechnologieën zoals membranen in opkomst zijn, wordt er jaarlijks nog steeds 700 miljoen euro geïnvesteerd in destillatieapparatuur. Het blijft dus voorlopig zeer zinvol de energie-efficiëntie van destillatie te verbeteren.

Aanleiding: energiezuinige destillatie vereist dure compressor
In een conventionele destillatiekolom zorgt van buitenaf toegevoerde warmte ervoor dat de meest vluchtige component van een mengsel verdampt en kan worden afgevoerd. De vloeistof die overblijft, wordt aan de onderzijde van de kolom afgetapt. Alle toegevoerde warmte gaat hierbij verloren. Een verbetering van dit proces werd in het verleden bereikt door de druk in de kolom te verhogen. De warmte uit de vrijkomende damp kan vervolgens worden teruggewonnen met behulp van damprecompressie en, via een warmtewisselaar, in het destillatieproces worden teruggevoerd. In principe is er dan nauwelijks meer extra warmte nodig. Het grootste nadeel van deze oplossing is dat een relatief grote, en dus dure compressor nodig is, waarvan de aandrijving behoorlijk wat elektriciteit vergt.

Oplossing: kleinere compressor met Heat Integrated Distillation Column
De Heat Integrated Distillation Column (HIDiC) belooft een verdere verbetering van het proces. Hierbij wordt de compressor midden in de destillatiekolom aangebracht. Deze perst de vrijkomende damp samen tot de gewenste temperatuur en leidt de damp vervolgens, in een aparte kolom, direct terug naar de beginsectie van de destillatiekolom. Daar condenseert de damp en staat deze zijn warmte af aan het te scheiden mengsel. Dit maakt het gebruik van een warmtewisselaar overbodig. Hierbij is een veel kleinere, en dus goedkopere compressor nodig. Het is echter wel complex om de energieoverdracht zo te laten verlopen dat het scheidingsproces optimaal blijft functioneren.

Project: alternatieven van HIDiC onderzocht
De afgelopen jaren zijn twee alternatieven van het HIDiC-concept onderzocht door de Technische Universiteit Delft en ECN. Beide alternatieven lijken geschikt, maar het is nog te vroeg om een definitieve keuze te maken. Ook is er onvoldoende theoretische en experimentele kennis om een full-scale demonstratie te realiseren. In dit project zijn de alternatieven nader onderzocht.

Winst: vijf procent energiebesparing in petrochemie
Door de betere warmtehuishouding kan het HIDiC-concept naar verwachting tot vijftig procent energie besparen ten opzichte van systemen met damprecompressie. Implementatie van dit concept kan de Nederlandse petrochemie een besparing opleveren van vijf procent (=22,5 PJ per jaar) van het huidige energiegebruik.

Titel	Development of Heat Integrated Distillation Column (HIDiC)
Penvoerder	Energieonderzoek Centrum Nederland
Contactpersoon	De heer J.A. Hugill
Adres	Posbus 1, 1755 ZG PETTEN
Telefoonnummer	0224-234 820
E-mail	hugill@ecn.nl
Website	-
Partners	Technische Universiteit Delft
Looptijd	1 juli 2007 - 30 juni 2010
EOS-regeling	Lange Termijn
Projectnummer	LT06019

Eindrapport: http://www.rvo.nl/sites/default/files/rvo_website_content/EOS/EOSLT06019...