[发明专利]一种热集成管壳式隔壁塔系统

权利要求书

1.一种热集成管壳式隔壁塔系统，其特征在于：该热集成管壳式隔壁塔系统包括公共精馏段、管壳式隔壁段、公共提馏段三部分；

公共精馏段主要由板式塔、精馏段气相分配器、内外液相分配管、回流罐、塔顶回流泵组成；精馏段气相分配器采用泡罩式结构，固定于公共精馏段和管壳式隔壁段之间的塔盘上；内部液相分配管垂直焊接在精馏段气相分配器所在塔盘上；外部液相分配管垂直焊接在公共精馏段和精馏段气相分配器之间的塔壁上；

管壳式隔壁段主要由主塔和预分塔组成，主塔和预分塔采用管壳式复合结构，主塔是壳程所在的内部空间，预分塔是管程所在的内部空间；

管壳式隔壁段通过塔节分为N（N≥1）段，塔节采用管壳式同轴密封结构，相邻塔节之间通过法兰同轴密封连接，每个塔节作为管壳式隔壁塔的单级理论级，热集成塔节主塔和预分塔之间不串压；塔节包括主塔内塔盘、预分塔外塔盘、主塔气液外部接口、固定管板、受液盘、换热管、进料挡板、主塔内降液管、预分塔外降液管和溢流堰；主塔内塔盘与塔节内壁焊接于壳程空间中部；预分塔外塔盘和塔节内壁密封焊接于壳程顶部；固定管板和塔节内壁密封焊接于壳程底部；塔节通过嵌套在内的主塔内塔盘、换热管、预分塔外塔盘和固定管板将其固定，主塔内塔盘和预分塔外塔盘分别采用1#、2#组合的双塔盘结构；

主塔的气液相经过外部管道与塔节连接，气相从下往上逐级流动到达公共精馏段；液相通过公共精馏段外部分配管分配从上往下逐级流动到公共提馏段；

预分塔的气液相通过管程内部管道与塔节连接，气相从下往上流动经公共提馏段气相分配管进入预分塔塔节，经过精馏段气相分配器到达公共精馏段；液相经过公共精馏段内部分配管分配，从上往下逐级流动经降液管到达公共提馏段；

管壳式隔壁段单个塔节内部，主塔的液相在1#、2#内塔盘之间折流流动，依次经过主塔内降液管和外部管道流到下级塔节液相入口，气相和液相在每个塔节1#、2#内塔盘上垂直交叉错流流动进行传质分离；预分塔的液相在1#、2#外塔盘之间折流流动，经过预分塔外降液管流到下级塔节的受液盘，气相和液相在每个塔节1#、2#外塔盘上垂直交叉错流流动进行传质分离；

公共提馏段包括提馏段气相分配器、板式塔、降液管、塔釜底部溢流板、再沸器和塔底泵；公共提馏段上升的气相分成两部分，一股进入主塔，与热集成塔节的气相入口管线连接；另一股依次经提馏段气相分配管和塔节底部固定管板后进入预分塔；

公共精馏段顶部的气体经过塔顶冷凝器冷凝，进入回流罐，经回流泵一部分回流，一部分收集产品A；管壳式隔壁段主塔中间塔节液相采出收集B产品；公共提馏段塔底的液相一部分经再沸器加热为气相进入公共提馏段，另外一部分经塔底采出泵收集产品C。

2.根据权利要求1所述的热集成管壳式隔壁塔系统，其特征在于：所述的隔壁段主分塔内塔盘总数量N1，N1≥2；预分塔外塔盘总数量N2，N2≥2；管壳式隔壁段主塔外部管道逐级连接形成主预分塔理论级相等的对称结构，即N1=N2，或管壳式隔壁段主塔外部管道跨接形成主预分塔理论级不相等的非对称结构，即N1≠N2。

3.根据权利要求1或2所述的热集成管壳式隔壁塔系统，其特征在于：所述的隔壁段塔节总传热面积为内部多个管束的壁面和管式结构降液管传热面积之和，总传热面积增大。

4.根据权利要求1或2所述的热集成管壳式隔壁塔系统，其特征在于：所述的热集成管壳式隔壁塔的外径范围为100～5000mm。

5.根据权利要求3所述的热集成管壳式隔壁塔系统，其特征在于：所述的热集成管壳式隔壁塔的外径范围为100～5000mm。

6.根据权利要求1、2或5所述的热集成管壳式隔壁塔系统，其特征在于：所述的主预分塔的气相通过主预分塔盘上的开孔数、管径、公共段的气相分配管的协同作用来调节。

7.根据权利要求3所述的热集成管壳式隔壁塔系统，其特征在于：所述的主预分塔的气相通过主预分塔盘上的开孔数、管径、公共段的气相分配管的协同作用来调节。

8.根据权利要求4所述的热集成管壳式隔壁塔系统，其特征在于：所述的主预分塔的气相通过主预分塔盘上的开孔数、管径、公共段的气相分配管的协同作用来调节。