在化学工业和石油化工生产中，精馏是一个主要的耗能领域。尽管大多数工业精馏装置的能源利用率不到10%，但由于常规精馏塔设备简单、投资低，因而至今仍为人们广泛采用。随着能源价格逐渐上涨，这种传统的工业装置和设备已受到了来自能源领域的强有力的挑战。化学工业中，精馏过程是能量消耗比较大的单元操作之一，精馏过程的节能问题引起了人们的重视。目前常见的精馏节能工艺有：多效精馏、热泵精馏等。
1.热泵精馏
1.1原理
热泵精馏是把精馏塔塔顶蒸汽加压升温，使其用作塔底再沸器热源，回收塔顶蒸汽的冷凝潜热。根据热泵所消耗的外界能量不同，热泵精馏可以分为蒸汽压缩式和蒸汽喷射式两种。
1.2工作原理
热泵是一种利用少量高品位机械能，将低温位热能的温度提高到更为有用的水平的装置。图1为机械蒸发压缩式热泵。系统由两个热交换器、一个压缩机械、一个膨胀阀和工质组成。在蒸发器里，工质在温度TI下蒸发，同时从热源获取热量Q1，然后工质经压缩在冷凝器中于较高的温度T12下给出潜热O2，冷凝了的工质再经膨胀阀膨胀后到蒸发器，完成了整个循环。
2.多效精馏
2.1原理
根据液体沸点随压力增加而升高的原理，当几个精馏塔并联或串联操作时，由于操作压力不同，可将高压塔顶的蒸汽作为低压塔底的热源，这种精馏流程称为多效蒸馏。多效精馏流程以多塔代替单塔，各级能位级别不同，能位较高塔排出的能量用于能位较低的塔，从而达到节能的目的。
2.2工艺流程
多效精馏系统由若干压力不同的精馏塔构成。而且依压力高低的顺序，相邻两个塔的高压塔塔顶蒸气作低压塔再沸器的热源，除压力低的塔之外，其余各塔塔顶蒸气的冷凝潜热被精馏系统自身收回利用。从而使精馏过程的能耗降低。多效精馏的工艺流程根据加热蒸汽和物料的流向不同，通常也分为平流、顺流和逆流三种。多效精馏按效数可分为两效、三效等，近几年来，为了提高节能效果或降低设备费用，还提出了一些新的工艺流程。
3.节能特性
3.1热泵精馏
高效节能：通过回收塔顶蒸汽的冷凝潜热，大大降低了再沸器所需的外部能量。
适用条件：需要存在优质的热源，并且热源与热泵设置点距离较近。此外，供热温度不宜过高，以免影响热泵系统的经济性。
3.2多效精馏
重复使用能量：通过多塔操作，将前一效塔顶蒸汽作为后一效塔底再沸器的加热蒸汽，从而提高热力学效率。
降低能耗：与普通精馏塔精馏相比，多效精馏可以大幅度降低再沸器的水蒸气耗量。
适用条件：适用于需要大量分离任务的场合，尤其是当分离某一物系时，可以采用几种精馏工艺时，多效精馏的能耗一般也比其它精馏工艺低。