[发明专利]一种换热温差驱动的精馏塔分裂热耦合方法

权利要求书

1.一种换热温差驱动的精馏塔分裂热耦合方法，其特征在于包括以下步骤：

1)采集精馏塔单板耦合方式下的塔板温度数据，单板耦合方式下低压塔塔底与高压塔塔顶通过单对耦合塔板进行热交换，所述的耦合塔板指的是高压塔和低压塔进行耦合换热的一对塔板，获得精馏塔的高压塔和低压塔各耦合塔板之间的温差ΔT，计算公式为：

ΔT＝T_i-T_j，0<i≤m，0<j≤n

式中，T_i是高压塔第i级塔板的塔板温度，m是高压塔的塔板数，T_j是低压塔第j级塔板的塔板温度，n是低压塔的塔板数，高压塔的第i级塔板和低压塔的第j级塔板进行耦合换热；

2)根据高压塔和低压塔各耦合塔板之间的温差ΔT，获得精馏塔的最小热耦合温差ΔT_min，计算公式为：

ΔT_min＝min{ΔT}

式中，ΔT_min是精馏塔的最小热耦合温差，ΔT是高压塔和低压塔各耦合塔板之间的温差，min{ΔT}表示求ΔT中的最小值；

3)根据精馏塔单板耦合方式下的各级塔板温度数据，由单板耦合方式改为塔顶耦合方式，将高压塔置于低压塔侧方使得两者塔顶流通进行热耦合，从高压塔塔顶开始，根据高压塔分裂塔板选取方式逐级校核高压塔和低压塔中的各对耦合塔板是否满足最小热耦合温差ΔT_min，获得高压塔的分裂塔板；

4)在高压塔的分裂塔板处，将高压塔分裂为高温塔和低温塔，分裂塔板及其以上的塔板归为低温塔，其余归为高温塔，高温塔和低温塔分别置于低压塔的两侧采用塔顶耦合方式与低压塔进行耦合换热；

5)在高温塔和低温塔之间的传质回路上添加节流阀和压缩机，实现其温度-压力匹配，保证精馏塔精馏工艺的顺利进行。

2.根据权利要求1所述的一种换热温差驱动的精馏塔分裂热耦合方法，其特征在于：所述的高温塔塔顶和低温塔塔底之间设置两条回路，两条回路上分别安装有节流阀和压缩机。

3.根据权利要求1所述的一种换热温差驱动的精馏塔分裂热耦合方法，其特征在于：所述步骤3)中的高压塔分裂塔板选取方式为：

逐级采用以下公式将高压塔和低压塔的各级耦合塔板的换热温差与最小热耦合温差ΔT_min进行比较：

T′_i-T′_j≥ΔT_min

式中，T′_i是下降后的高压塔第i级塔板的塔板温度，T′_j是与下降后的高压塔第i级塔板进行耦合换热的低压塔第j级塔板的塔板温度；

若满足上述公式，则继续校核下一级耦合塔板；若不满足上述公式，则选取当前高压塔的塔板作为分裂塔板。

4.根据权利要求3所述的一种换热温差驱动的精馏塔分裂热耦合方法，其特征在于：所述的高压塔第i级塔板的塔板温度T_i采用以下方式处理下降：

先计算能够与精馏塔低压塔塔顶进行热耦合的高压塔最低塔板温度，计算公式为：

TminH=TtopL+ΔTmin]]>

式中，是能够与精馏塔低压塔塔顶进行热耦合的高压塔最低塔板温度，是精馏塔低压塔的塔顶温度，ΔT_min是精馏塔的最小热耦合温差；

再计算高压塔各级塔板能够达到的最低温度作为下降后的高压塔第i级塔板的塔板温度T′_i，计算公式为：

Ti′=Ti-(TtopH-TminH)]]>

式中，T′_i是下降后的高压塔第i级塔板的塔板温度，T_i是原高压塔第i级塔板的塔板温度，是原高压塔的塔顶温度。