中段回流——少见但有用的塔器回流方式

作为化工生产中最常见的设备--塔器，相信大家已经对其构造、功能与分类都非常熟悉了。回流是塔器内部进行分离提纯的重要过程，塔顶与塔釜回流是精馏塔内最基本的两种回流现象，我们也在化工原理试卷中频繁见到这类计算题型。本期推送选择了回流中较为少见的一类为大家进行介绍--中段回流。

中段回流--定义

中段回流，顾名思义，是在精馏塔操作中，从塔体抽出一股物料经冷却后作为回流返回塔内，即称为中段回流。中段回流与侧线采出是塔体中部常见的附属操作过程，与直接进行产品采集的侧线采出不同，中段回流在采出后由中段回流泵将物料循环回塔内，一般是进出物料平衡的模式。

典型的中段回流取热过程

中段回流--作用

中段回流是一种典型调控塔内负荷的节能手段。设置中段回流可以使塔内各部分气液相负荷趋于均匀，在各中段回流热量合理分配的情况下，合理利用循环回流热，减少各部分负荷。 

中段回流与换热网络优化设计判断图

一般而言，简单精馏塔中段回流采出物流的热量常被用作原料热源，对进塔物料进行预加热，可有限减少塔体热负荷。复杂精馏塔分离过程里中段回流常常不止一条，考虑到换热量、返塔温度、循环物流流量等因素，设计人员一般将此类中段回流线进行换热网络的复合优化，以最大限度提升回流热的利用率。

中段回流--应用

中段回流最常见的应用在我们熟悉的常减压蒸馏装置中。由于常减压过程的蒸馏特性，此过程是原油加工工艺中耗能最多的装置之一，常减压蒸馏装置塔内负荷与产品采出情况复杂，因此一般有多股物流进行中段回流。

随着能源供需矛盾的日益加剧，很多常减压装置都陆续进行了节能改造，其中，中段回流作为传统石化应用技术，对其进行合理设计是降低常减压装置能耗的有效措施。上文所述的换热网络优化是在常减压蒸馏过程中是十分典型的节能设计手段。

常减压蒸馏装置中的中段回流

中段回流--结语

由于中段回流的良好节能效果，在合适的工况条件下也经常被用到化工设计竞赛的Aspen Plus模拟之中，但合理的采出量、返塔温度等设置与内循环的收敛都是有一定挑战的工艺模拟任务。

后续我们将以具体的案例进行分析，希望能让大家对中段回流模拟过程有一个更加直观的了解。

Aspen Plus模拟中段回流示意

往期精选（点击即可跳转）

编辑：yeti

化工设计Club交流QQ群（群号：881289423）

化工设计微信群请加小编微信：hgsheji，拉你进群