[实用新型]一种吸收压缩式热泵精馏系统

说明书

本实用新型公开了一种吸收压缩式热泵精馏系统，包括精馏塔和吸收压缩热泵机组。其中，压缩机的吸气端与发生器的蒸气出口相连，排气端与吸收器的蒸气入口相连；塔顶的蒸汽进入发生器和冷却器后，部分冷凝液经回流泵返回精馏塔上部，其余冷凝液作为塔顶出料；塔底料液经过第一塔料泵进入吸收器加热后返回精馏塔下部。压缩机排出的气体经过第一中间换热器后进入吸收器，塔底料液先经过吸收器，然后经过第一中间换热器进行阶梯换热。本实用新型解决了塔顶塔釜温差较大时蒸汽压缩机式热泵精馏节能效果不好的问题，并可以直接对常规精馏塔进行节能改造，不破坏现有精馏塔的流程。

技术领域

本实用新型涉及石化产品的精馏，尤其涉及一种吸收压缩式热泵精馏系统。

背景技术

精馏是石油化工行业的重要组成部分，耗能高达60%。在常规精馏流程中，塔底再沸器输入的能量大约有95%在塔顶被冷却水带走，这部分能量得不到进一步的回收利用，导致常规的精馏热利用效率很低。当前国际能源形势日益严峻，精馏节能技术的研究也日益得到重视。精馏过程是不断蒸发－冷凝的过程，塔顶气相冷凝放出潜热，塔底液相蒸发需要潜热，结合热泵的工作原理，对于单塔精馏而言，热泵技术明显是非常合适的节能技术，热泵在精馏过程中的使用能大大提高精馏过程中的能源利用率，提高经济性。

根据热泵所消耗外界能量不同，热泵精馏分为蒸汽压缩机式热泵精馏、蒸汽喷射式热泵精馏和吸收式热泵精馏。国外的Sulzer公司在乙苯－苯乙烯，国内的锦州炼油厂、九江炼油厂在丙烯－丙烷的精馏装置中均采用了热泵技术，取得了很好的节能效果。

中国专利200910022126.8公开了一种热泵精馏节能改造方法和装置，该专利将精馏塔顶蒸汽物料引入压缩机加压后用于塔釜再沸器热源。陈迎等人研究醋酸－水体系的热泵精馏节能方法（化工与医药工程，2014年3期），针对常规醋酸－水精馏工艺能耗高的特点，使用闭式热泵回收塔顶蒸汽的热量，制取的热量用于对塔釜再沸器加热，装置中塔顶塔底温差为19℃。

目前在热泵精馏技术中应用较多的是蒸汽压缩机式热泵精馏技术，但它是以消耗高品质电能为代价来降低精馏耗能的，当该技术应用在某些精馏塔塔顶塔釜温差比较大的精馏工艺时（特别是大于30℃时），则存在压缩比很高，造成压缩机耗功增大，节能效果降低，能源利用变得不充分的问题。

发明内容

本实用新型提出一种吸收压缩式热泵精馏系统，该系统解决了塔顶塔釜温差较大时蒸汽压缩机式热泵精馏节能效果不好的问题。

本实用新型提出的吸收压缩式热泵精馏系统包括精馏塔和吸收压缩热泵机组，其中，压缩机的吸气端与发生器的蒸气出口相连，排气端与吸收器的蒸气入口相连；塔顶的蒸汽通过调节阀进入发生器和冷却器后，部分冷凝液经回流泵返回精馏塔上部，其余冷凝液作为塔顶出料；塔底料液经过第一塔料泵进入吸收器加热后返回精馏塔下部。

在一实施例中，本实用新型还包括第一中间换热器，压缩机排出的气体经过第一中间换热器后进入吸收器，塔底料液先经过吸收器，然后经过第一中间换热器进行阶梯换热。

在第二实施例中，本实用新型还包括第二中间换热器和工质泵，用于从吸收器引出的高压浓溶液与从发生器引出的低压稀容易之间进行换热。

在第三实施例中，本实用新型还包括一塔底再沸器和第二塔料泵，用于塔底料液与水蒸汽之间进行换热。所述水蒸汽通过太阳能集热的锅炉蒸汽装置提供。

所述太阳能集热的锅炉蒸汽装置包括由进水阀、储水箱、排水阀、第一水泵和太阳能集热器组成的热水循环，和由储水箱、电磁阀、蒸汽锅炉、电磁阀、塔底再沸器，电磁阀和第二水泵组成的蒸汽加热循环。

所述蒸汽锅炉可以为电锅炉、烧煤锅炉、天然气锅炉，或生物燃料锅炉。

优选地，本实用新型还包括通过电磁阀与塔底再沸器连接的备用蒸汽管道接口。

优选地，所述储水箱的进水侧设有一水处理器，用于对进水进行过滤和软化。