精馏有很多节能措施。大量的理论分析和实验研究以及工业应用表明：精馏过程的一个较优方案是热泵精馏，其节能效果与经济效益非常显著。
热泵精馏以工质的来源可分为两大类：一类是直接式热泵精馏，以塔中的物质为工质；另一类是间接式热泵精馏，以额外的循环物质（如制冷剂、水等）为工质。
热泵精馏的流程选择要密切结合具体条件（如当地的燃料价格，所利用余热的品位及数量，高品位能的用途等） ，以便充分发挥各热泵精馏流程的优势，取得*大的节能效果和经济效益。
1直接式热泵精馏
111塔顶直接式热泵精馏
塔顶直接式热泵精馏流程，主要部分组成：精馏塔（1）、压缩机（2）、驱动器（3）、蒸发器（4）、辅助蒸发器（5）等。
塔顶直接式热泵精馏流程图在压缩机2中，塔顶蒸汽升高到一个较高的压力和温度，接着在蒸发器4中，其热量传给塔底产品而自身冷凝，冷凝液一部分回流，另一部分作为产品出料。
塔顶直接式热泵精馏的特点是， （1）所需的载热介质是现成的； （2）因为只需要一个热交换器，压缩机的压缩比通常低于带有间接循环的压缩比； （3）系统简单，稳定可靠。
塔顶产品有可能不适宜作为载热介质，主要原因有：（1）排放出大量过多的热量（对低分子量化合物） ；（2）压缩中可能产生液相或导致聚合或分解（对高分子化合物） ； （3）不利的热力学特性、传热特性而引起的系统的低效率； （4）牵涉到安全和腐蚀问题； （5）接近临界压强或极低压强下具有很高的体积流量（此时需要大的、昂贵的压缩机）等。另外，此流程的压缩机要求高，不可泄露，不可污染产品，有时还要耐腐蚀，且不同的系统需要不同的压缩机。
塔顶直接式热泵精馏适合应用在塔顶和塔底的温差小，或被分离物系的组分因沸点相近难以分离，必须采用较大回流比，从而消耗大量的加热蒸汽（即高负荷的再沸器） ，或塔顶冷凝物（即馏分）需低温冷却的精馏系统等。
塔顶直接式热泵精馏是研究、应用*广泛的，丙烯-丙烷分离系统采用热泵，其热力学效率可从3161 %提高到811 %，从表中可以看出，当选用热泵精馏时，能源费用急剧下降，此时，冷却水温度已不再是决定因素，塔可在更低的压力下操作，这既简化了分离过程，又降低了设备成本。
112分割式热泵精馏
分割式热泵精馏流程如图（2），主要组成部分：上塔（1）、压缩机（2）、驱动器（3）、上塔蒸发器（4）、下塔（5）、下塔再沸器（6）。
分割式热泵精馏流程图分割式热泵精馏是流程分为上、下两塔，上塔类似于直接式热泵精馏，只不过多了一个进料口；对于下塔，则类似于常规精馏的提馏段即蒸出塔，进料来自上塔的釜液，蒸汽出料则进入上塔塔底，分割式热泵精馏的节能效果明显，投资费用适中，控制简单。
分割式热泵精馏的特点是可通过控制分割点浓度（即下塔进料浓度）来调节上塔的温差，从而选择合适的压缩机，在实际设计时，分割点浓度的优化是很必要的。
分割式热泵精馏适用于分离体系物的相图存在恒浓区和恒稀区的大温差精馏，如乙醇水溶液、异丙醇水溶液等。某工厂采用常规精馏、塔顶直接式热泵精馏和分割式热泵精馏工艺处理异丙醇水溶液的结果，从表中可以看出，分割式可选择单级压缩机，其耗电大大降低；而塔顶直接式就必须选择昂贵的多级压缩机，其耗电几乎是分割式的二倍。
此外，直接式热泵精馏还有塔釜式、中间式、SRV式热泵精馏，它们的节能及经济效果也都非常明显。
2间接式热泵精馏
主要部分组成：精馏塔（1）、压缩机（2）、驱动器（3）、蒸发器（4）、辅助蒸发器（5）、冷凝器（6）、膨胀阀（7）。
在闭循环中，循环工质在冷凝器6中吸收塔顶产品的冷凝热而自身汽化，经过压缩机2压缩后，把它升高到一个较高的压力和温位，之后在塔底蒸发器4中该工质再次冷凝，把它的热量传递给蒸发的塔底产品。由此，工质经过膨胀阀7进入冷凝器6进行再循环，从中可以看到，这充分利用了精馏系统本身凝结所放出的热量。
间接式热泵精馏的特点是， （1）塔中的待分离产品与工质完全隔离； （2）可使用标准精馏系统，易设计和控制；（3）与塔顶直接式蒸汽压缩相比较，多一个热交换器，这就意味着压缩机需要克服较高的温差和压力差，因此，其效率较低。
间接式热泵精馏的适用范围是热敏产品、腐蚀性介质或塔顶产品不宜压缩的精馏系统。
考虑到工质的化学稳定性，间接式热泵精馏应用的温度范围限制在大约130℃左右，而许多有机产品的塔却是在较高的温度下操作。与普通制冷剂相比，水作为高温工质却有许多便利。水有高度的化学和热稳定性（排出温度可达246℃） ，工程设计时物性数据丰富，泄露时对人、环境和臭氧层无负效应，而且极便宜，几乎无任何代价，*重要的一点是水有极好的传热特性，在热交换中所需的换热面积较小，它特适合塔底温度较高的精馏系统。以水为工质，用间接式热泵精馏工艺处理某乙苯-对二甲苯溶液的节能和经济效果。
从表中可以得到，两类热泵精馏都节能，追加投资回收期小于1年。热泵精馏系统的核心是压缩机，间接式热泵精馏的压缩机很小（叶轮直径大约是350mm ，相对于塔顶直接式的叶轮直径是1100mm） ，而且，与乙苯相比，工程师更加熟悉水的物性，设计时更加方便、可靠。
质与冷源及热源的匹配程度。因此，当传热过程中冷源和热源的温度变化较大时，宜采用三元混合工质（组元太多则混合工质配制、使用均较复杂）。
3总结与展望
（1）在适宜条件下，采用热泵精馏可得到显著的经济效益，如能采用多降液管精馏塔、带有高效部件的再沸器与热泵配套，效果更明显。
（2）在实际设计中，可把前面介绍的几种典型的热泵精馏流程改进，以便拓展热泵精馏的应用范围。而且，如对热泵精馏进行优化设计，节能效果和经济效益更佳。
（3）在过程综合技术中，要根据工厂实际情况合理选择热泵精馏的工艺流程，确保热泵精馏跨过挟点。
