水合肼是一种重要的化工中间体,目前的生产方法有拉希法、尿素法、酮连氮法及双氧水法等四种工艺。尿素法由于几乎不含有机杂质,在特种用途领域具有质量优势,在中国占据着主导地位。尿素法存在着能耗偏高问题,其关键环节是蒸发-精馏单元的蒸汽消耗。本文采用蒸汽喷射式热泵对蒸发-精馏单元塔顶冷凝前气相能量进行回收,不仅可以解决肼水混合物的二次蒸汽冷凝液的处理难题,回收蒸发二次蒸汽能量,同时可减少精馏的再沸及冷凝能量成本。水合肼蒸发单元采用热泵节能技术未见有文献与专利报道,为本论文首创技术。论文在综述现有的各种水合肼生产工艺和节能技术的基础上,首先建立了水合肼蒸发精馏单元的数学模型,对模型涉及的热力学基础数据进行了估算。水合肼蒸发属无机盐水溶液蒸发过程,具有电解质特征。基于NRTL模型的物性估算方法能较好地反应肼-水体系的物性变化,经过多种基于NRTL模型估算方法的计算比较,采用ENRTL-RK方法估算得到的结果与文献值给出的溶液沸点数据和共沸点组成数据一致。采用Aspen v8.0对现有的水合肼蒸发-精馏单元进行了流程模拟,并采用可测量数据进行了检验,计算了各用能点及其相应的能耗量,进行了能量分析,找出了瓶颈。结果表明：现有工艺仅将蒸汽冷凝水预热蒸发进料回收显热,节能率仅2.93%,节能水平较低。蒸发器加热能量和塔顶废水冷凝能量总和占总需能量的88.23%,而这部分能量在现有工艺中没有得到有效利用,是主要的瓶颈,降低能耗的关键在于如何有效利用精馏塔顶低品位蒸汽的能量。针对上述瓶颈,论文提出了采用蒸汽喷射式热泵技术对精馏塔顶蒸汽热能进行回收的方案。通过对单级喷射方案的计算可以看出,不同压力下蒸汽比热焓相差不大,对回收率的影响很小,回收率主要受引射系数影响。随着驱动蒸汽压力的提高,回收率也随之增加。最优的驱动蒸汽压力为20bar,最优条件下混合蒸汽不仅可供蒸发器使用,同时可满足精馏塔再沸器的要求,引射蒸汽量为836.88 kg/hr,蒸汽消耗由6452.98 kg/h降为5579.20kg/h,塔顶气能量回收率为15.45%。论文进一步采用计算机模拟对多级喷射方案和和单级喷射电力增压方案进行了计算比选,结果表明：双级方案的塔顶气回收率为一、二级驱动蒸汽压力的二元关系曲面,随着压力的增加,塔顶气回收率随之升高,无极点。在一级压力为19.21bar及二级压力19.74bar时,回收率有优化值17.04%。相比单级方案,增加级数对回收率的提升非常有限,四级方案的计算也进一步支持了这一结论。而采用单级喷射一电力增压方案对引射蒸汽增压,可以显著提高引射系数。在风量3867.82 m3/h及风压200 kPa条件下,选择MZ型煤气增压离心鼓风机MZ100-2000作为再压缩机,电机功率为75kW,此时塔顶气能量回收率达到42.13%,扣除电力代价后仍增加了968.58 kW的能量回收。是目前的最佳方案。选择单级喷射电力增压热泵方案进行技术改造,装置改造的内容较少,实施方便,投资费用低,效益明显。1万吨/年40%水合肼规模生产装置实施该技术措施后节能量为-2510tee,产品节能率为-28.80%,节能效果显著。