[发明专利]一种换热温差驱动的精馏塔分裂热耦合方法

摘要

本发明公开了一种换热温差驱动的精馏塔分裂热耦合方法。采集精馏塔单板耦合方式下的塔板温度数据，获得高压塔和低压塔耦合塔板之间的温差，进而获得精馏塔的最小热耦合温差，改为塔顶耦合方式，将高压塔置于低压塔侧方热耦合，从高压塔塔顶开始由分裂塔板选取方式逐级校核获得高压塔的分裂塔板，在分裂塔板处将高压塔分裂为高温塔和低温塔，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，并在传质回路上添加节流阀和压缩机。本发明改变了精馏塔传统的耦合换热方式，通过将分裂后的高压塔与低压塔塔顶进行耦合换热，能够使高压塔的塔底温度降至最低，从而使高压塔塔底的工作压力降至最低，降低了精馏塔对原料空气的压力要求，进而降低了机组对压缩机的功率要求，最终实现整个机组能耗的降低。

主权项

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＝Ti‑Tj，0<i≤m，0<j≤n式中，Ti是高压塔第i级塔板的塔板温度，m是高压塔的塔板数，Tj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ΔTmin，计算公式为：ΔTmin＝min{ΔT}式中，ΔTmin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ΔTmin，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。