[发明专利]一种MVR热泵精馏系统及方法

说明书

本发明公开了一种MVR热泵精馏系统及方法，系统包括精馏塔、塔顶换热器、蒸汽压缩机、一级再沸器、循环换热器和循环进料泵，精馏塔的顶部、塔顶换热器、蒸汽压缩机和一级再沸器依次通过管路连接，精馏塔的底部与一级再沸器底部通过管路连接，一级再沸器顶部与精馏塔通过管路连接；一级再沸器、循环换热器、循环进料泵和精馏塔依次通过管路连接。本发明塔顶换热器用部分热量代替蒸汽压缩机电转化成的热量，从而减少工艺能耗，起到节能效果，并且将精馏塔塔顶蒸汽经过预加热和蒸汽压缩机压缩后作为加热介质预热釜液，实现釜液再沸，从而充分利用精馏塔塔顶蒸汽和塔釜釜液的潜热，实现节约大量能源和运行成本，同时提高蒸汽压缩机的使用寿命。

技术领域

本发明涉及化工精馏技术领域，更具体的说是涉及一种MVR热泵精馏系统及方法。

背景技术

化工行业是能耗大户，对于如何降低精馏塔的能耗，充分利用低温热源，已成为人们普遍关注的问题。其中热泵精馏技术的核心是逆向卡诺循环，即把工质通过加压升温，回收塔顶蒸汽的冷凝潜热，作为塔底再沸器的热源，以达到减少冷热公用工程用量的目的，热泵精馏除开工阶段，基本上不需再向再沸器提供额外的热量，因而热泵精馏是一种良好的节能技术。

但是，一方面，热泵精馏在使用过程中，对塔顶和塔釜的温差有一定的要求，如果塔顶和塔釜的温差过大，塔顶气体需要大幅升温才能使塔釜液相再沸，从而增加气体压缩机的能耗，甚至导致热泵精馏的能耗反而高于普通精馏，一般工业上要求：精馏塔能够进行热泵改造的条件是塔顶和塔釜的温差小于35℃，这一点在很大程度上限制了热泵精馏技术在实际中的应用；另一方面，由于精馏塔塔顶气相处于饱和状态，采用压缩机直接压缩易出现液化，不仅容易对压缩机的寿命造成影响，同时高品质能量直接通过压缩机与空气换热，造成大量能量损失。

因此，提供一种减少能耗的MVR热泵精馏系统及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种MVR热泵精馏系统及方法，能够减少方法能耗，起到节能效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种MVR热泵精馏系统，包括精馏塔、塔顶换热器、蒸汽压缩机、一级再沸器、循环换热器和循环进料泵，所述精馏塔的顶部、所述塔顶换热器、所述蒸汽压缩机和所述一级再沸器依次通过管路连接，所述精馏塔的底部与所述一级再沸器底部通过管路连接，且所述一级再沸器顶部与所述精馏塔通过管路连接；所述一级再沸器、所述循环换热器、所述循环进料泵和所述精馏塔依次通过管路连接。

通过采取以上技术方案，本发明的有益效果：

1）塔顶换热器用一部分热量代替蒸汽压缩机以电转化成的热量，即使用低级能量替代一部分高级能量，从而可以减少方法能耗，起到节能效果；

2）精馏塔塔顶饱和气相在蒸汽压缩机压缩之前，经塔顶换热器预加热，避免出现液化现象，提高蒸汽压缩机使用寿命。

进一步的，还包括二级再沸器，所述一级再沸器顶部、所述二级再沸器和所述精馏塔依次通过管路连接。

采用上述进一步的技术方案产生的有益效果为，经两级再沸器保证塔釜馏出液完全汽化。

进一步的，还包括节流阀，所述节流阀安装在所述一级再沸器与所述循环换热器相连的管路上。