《精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法.pdf(13页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN101966397A43申请公布日20110209CN101966397ACN101966397A21申请号201010284149922申请日20100916B01D3/14200601B01D3/3220060171申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号天津大学72发明人袁希钢闫兵海刘春江罗祎青许良华曾爱武唐忠利74专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人王丽54发明名称精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法57摘要本发明涉及一种精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法,该装置包括轻组分蒸出塔、蒸汽流量分配器、蒸汽混合器、中间冷凝器、。
2、液体流量分配器、轻组分精制塔精馏塔段、轻组分精制塔提馏塔段、减压阀、闪蒸罐;其中轻组分蒸出塔无塔顶冷凝器,用于为轻组分精制塔精馏塔段提供高压蒸汽,轻组分精制塔精馏塔段与轻组分精制塔提馏塔段之间设有减压阀和闪蒸罐;通过两塔段间的内部热交换,一方面可以减小轻组分精制塔提馏塔段的塔底热负荷消耗,另一方面也可以降低轻组分精制塔精馏塔段的塔顶冷凝负荷消耗;本发明与传统的多组分精馏分离系统相比,可大幅度降低整个精馏塔系统的总能耗,节省操作费用,达到节能增效的目的。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书10页附图1页CN101966397A1/1页21一种精馏塔序。
3、列内部能量集成节能精馏装置,该装置包括轻组分蒸出塔、蒸汽流量分配器、蒸汽混合器、中间冷凝器、液体流量分配器、轻组分精制塔精馏塔段、轻组分精制塔提馏塔段、减压阀和闪蒸罐;其特征是轻组分蒸出塔2塔顶设置有蒸汽流量分配器7;轻组分精制塔提馏塔段29与轻组分蒸出塔2之间设有蒸汽混合器9、中间冷凝器10和液体流量分配器11;轻组分精制塔精馏塔段16与轻组分精制塔提馏塔段29间设有减压阀23和闪蒸罐24。2如权利要求1所述的装置,其特征是轻组分蒸出塔塔顶蒸汽出口管6连接到蒸汽流量分配器7进口端;蒸汽流量分配器7出口端一个连接到轻组分精制塔精馏塔段的塔底蒸汽进口管15,另一个连接到流量调节阀8进口;蒸汽混合。
4、器9进口端一个连接到流量调节阀8出口,一个连接到闪蒸罐的蒸汽出口管25,另一个连接到轻组分精制塔提馏塔段的塔顶蒸汽出口管33;蒸汽混合器9出口端连接到中间冷凝器10进口;中间冷凝器10出口连接到液体流量分配器11进口;液体流量分配器11出口端一个连接到轻组分精制塔提馏塔段的塔顶液体进口管线28,另一个连接到加压泵13进口;加压泵13出口连接到轻组分蒸出塔的塔顶液体回流管14;轻组分精制塔精馏塔段的塔底液体出口管22连接到减压阀23进口,减压阀23出口连接到闪蒸罐24进口;闪蒸罐的蒸汽出口管25连接到蒸汽混合器9的一个进口,液体出口管26连接到轻组分精制塔提馏塔段的塔顶液体进口管线28。3精馏塔。
5、序列内部能量集成节能精馏方法,其特征在于A将轻组分精制塔拆分为轻组分精制塔精馏塔段16和轻组分精制塔提馏塔段29,轻组分蒸出塔2和轻组分精制塔精馏塔段16操作压力相同,轻组分精制塔精馏塔段16的操作压力高于轻组分精制塔提馏塔段29的操作压力,轻组分精制塔精馏塔段16与轻组分精制塔提馏塔段29之间存在内部热集成;轻组分精制塔提馏塔段29的操作压力是减压、常压或加压;B轻组分蒸出塔2塔顶饱和蒸汽经蒸汽流量分配器7分配后一部分进入轻组分精制塔精馏塔段16的塔底蒸汽进口管,另一部经流量调节阀8后进入蒸汽混合器9;C中间冷凝器10的出口冷凝液经液体流量分配器11分配后,一部分返回轻组分精制塔提馏塔段29。
6、的顶部,另一部分经加压泵13加压后作为回流液进入轻组分蒸出塔2的顶部;D闪蒸罐24的操作压力与轻组分精制塔提馏塔段29的操作压力相同;E轻组分精制塔提馏塔段塔底辅助再沸器31用于辅助保障整个系统的平稳运行。4如权利要求3所述的方法,其特征是在操作过程中,当轻组分精制塔精馏塔段16和轻组分精制塔提馏塔段29内部交换的热负荷不能使轻组分精制塔提馏塔段塔底辅助再沸器31的热负荷降为0时,待系统操作运行平稳后仍需要运行辅助再沸器31。5如权利要求3所述的方法,其特征是当轻组分精制塔精馏塔段16和轻组分精制塔提馏塔段29内部交换的热负荷恰好可使轻组分精制塔提馏塔段塔底辅助再沸器31的热负荷降为0时,待系。
7、统操作运行平稳后,可关闭辅助再沸器31。权利要求书CN101966397A1/10页3精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法技术领域0001本发明涉及精馏技术领域和精馏塔系统,特别地,涉及一种精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法。背景技术0002精馏是当代应用最广的一种工业分离方法,已经广泛应用于化工、石油、食品、轻工等工业部门。虽然科技的发展,新型分离技术已经开始了工业应用,但在一定的时期内,精馏技术的统治地位还不能被动摇。0003精馏分离技术成熟、容易工业化,但缺点是耗能很大。传统的精馏分离,输入能耗占工业总能耗的40以上,这在能源日益紧缺的21世纪是不可忽视的。0004科学家和工程。
8、技术人员根据精馏的特点提出了各式的精馏节能方法。根据精馏操作条件,合理调整运行参数;运用过程能量集成思想,合理利用余热、废气;开发各种高效率的精馏塔板、填料,提高精馏分离效率;研究新型精馏技术,如多效精馏、热耦合精馏、热泵精馏等。这些技术提高了精馏分离过程能量利用的效率,达到了节约能耗的目的。0005对于现有的多组分分离常规精馏序列如图1所示,在分离难分离物系时,所需理论板数较多,造成塔的高度较大;所需塔的操作回流比很大,造成塔体直径较大,并且塔底再沸器所需热负荷和塔顶冷凝器所需冷凝负荷较大,因此塔的能耗较高,操作费用也较高。若能结合各种工艺和技术,将其运用到精馏过程中,能够使过程的塔顶冷凝负。
9、荷和塔底热负荷消耗降至最小,实现精馏过程的节能降耗,同时还可降低生产成本,意义十分重大。发明内容0006本发明针对上述精馏分离工业过程的高能耗问题,提出了一种低能耗,新型的节能精馏装置及方法。0007本发明的技术方案如下0008一种精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置,该装置包括轻组分蒸出塔、蒸汽流量分配器、蒸汽混合器、中间冷凝器、液体流量分配器、轻组分精制塔精馏塔段、轻组分精制塔提馏塔段、减压阀和闪蒸罐;轻组分蒸出塔无塔顶冷凝器,用于为轻组分精制塔精馏塔段提供高压蒸汽;轻组分蒸出塔2塔顶设置有蒸汽流量分配器7;轻组分精制塔提馏塔段29与轻组分蒸出塔2之间设有蒸汽混合器9、中间冷凝器10和液体流。
10、量分配器11;轻组分精制塔精馏塔段16与轻组分精制塔提馏塔段29间设有减压阀23和闪蒸罐24。0009轻组分蒸出塔塔顶蒸汽出口管6连接到蒸汽流量分配器7进口端;蒸汽流量分配器7出口端一个连接到轻组分精制塔精馏塔段的塔底蒸汽进口管15,另一个连接到流量调节阀8进口;蒸汽混合器9进口端一个连接到流量调节阀8出口,一个连接到闪蒸罐的蒸汽出口管25,另一个连接到轻组分精制塔提馏塔段的塔顶蒸汽出口管33;蒸汽混合器9出口端连接到中间冷凝器10进口;中间冷凝器10出口连接到说明书CN101966397A2/10页4液体流量分配器11进口;液体流量分配器11出口端一个连接到轻组分精制塔提馏塔段的塔顶液体进口。
11、管线28,另一个连接到加压泵13进口;加压泵13出口连接到轻组分蒸出塔的塔顶液体回流管14;轻组分精制塔精馏塔段的塔底液体出口管22连接到减压阀23进口,减压阀23出口连接到闪蒸罐24进口;闪蒸罐的蒸汽出口管25连接到蒸汽混合器9的一个进口,液体出口管26连接到轻组分精制塔提馏塔段的塔顶液体进口管线28。0010本发明的精馏塔序列内部能量集成节能精馏方法,其特征在于0011A将轻组分精制塔拆分为轻组分精制塔精馏塔段16和轻组分精制塔提馏塔段29,轻组分蒸出塔2和轻组分精制塔精馏塔段16操作压力相同,轻组分精制塔精馏塔段16的操作压力高于轻组分精制塔提馏塔段29的操作压力,轻组分精制塔精馏塔段1。
12、6与轻组分精制塔提馏塔段29之间存在内部热集成;轻组分精制塔提馏塔段29的操作压力是减压、常压或加压;0012B轻组分蒸出塔2塔顶饱和蒸汽经蒸汽流量分配器7分配后一部分进入轻组分精制塔精馏塔段16的塔底蒸汽进口管,另一部经流量调节阀8后进入蒸汽混合器9;0013C中间冷凝器10的出口冷凝液经液体流量分配器11分配后,一部分返回轻组分精制塔提馏塔段29的顶部,另一部分经加压泵13加压后作为回流液进入轻组分蒸出塔2的顶部;0014D闪蒸罐24的操作压力与轻组分精制塔提馏塔段29的操作压力相同;0015E轻组分精制塔提馏塔段塔底辅助再沸器31用于辅助保障整个系统的平稳运行。0016在操作过程中,若轻。
13、组分精制塔精馏塔段16和轻组分精制塔提馏塔段29内部交换的热负荷不能使轻组分精制塔提馏塔段塔底辅助再沸器31的热负荷降为0,待系统操作运行平稳后仍需要运行辅助再沸器31。0017若轻组分精制塔精馏塔段16和轻组分精制塔提馏塔段29内部交换的热负荷恰好可使轻组分精制塔提馏塔段塔底辅助再沸器31的热负荷降为0,待系统操作运行平稳后,可关闭辅助再沸器31。0018本发明技术是将多组分分离精馏序列中轻组分精制塔拆分为两个塔段,即轻组分精制塔精馏塔段16和轻组分精制塔提馏塔段29,两个塔段相互隔离但存在热交换;由于轻组分精制塔精馏塔段16的操作压力和温度要高于轻组分精制塔提馏塔段29的操作压力和温度,因。
14、此这两个塔段间存在内部热集成;通过两塔段间的内部热集成,一方面可以减小轻组分精制塔提馏塔段29的塔底热负荷消耗,另一方面也可以降低轻组分精制塔精馏塔段16的塔顶冷凝负荷消耗。0019与现有多组分分离常规精馏序列相比,本发明有以下优点00201本发明的第二个塔的热负荷消耗,即轻组分精制塔提馏塔段29的塔底再沸器热负荷消耗,要远小于多组分分离常规精馏序列中对应塔的热负荷消耗。00212现有的精馏技术分离难分离物系时通常耗能很大且需要很高的精馏塔来实现很好的产品分离,本发明在实现低能耗的同时,可以降低塔高。00223再沸器热负荷消耗是精馏操作中主要的能量消耗,与现有精馏技术相比,本发说明书CN101。
15、966397A3/10页5明采用差压塔段内部热集成方法实现了轻组分精制塔最小的能量消耗。而实现该目的的方式是将多组分分离精馏序列中轻组分精制塔拆分为轻组分精制塔精馏塔段16和轻组分精制塔提馏塔段29,将轻组分蒸出塔2的塔顶饱和蒸汽一部分用于加压轻组分精制塔精馏塔段16,使得轻组分精制塔精馏塔段16的操作压力和温度高于轻组分精制塔提馏塔段29的操作压力和温度,从而使这两个塔段间存在内部热交换;同时在轻组分精制塔精馏塔段16和轻组分精制塔提馏塔段29间设置减压阀23和闪蒸罐24,在轻组分精制塔提馏塔段29和轻组分蒸出塔2之间设置中间冷凝器10及辅助设备。采用本发明方法,可以在流程中避免使用价格昂贵。
16、的蒸汽压缩机以及由此引起的设备投资费用的增加。0023本发明的一种精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法与传统的多组分精馏分离方法相比,可大幅度降低整个精馏塔系统的总能耗,节省操作费用,达到节能增效的目的。因此,实施本发明的精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法将产生很大的经济效益,具有广阔的工业应用前景。附图说明0024图1为多组分分离常规精馏序列的流程示意图0025图2为本发明精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法的流程示意图0026图中1原料液进料管线,2轻组分蒸出塔,3轻组分蒸出塔塔底液体出口管线,4轻组分蒸出塔再沸器,5轻组分蒸出塔再沸器蒸汽出口管线,6轻组分蒸出塔塔顶蒸汽出口。
17、管线,7蒸汽流量分配器,8流量调节阀,9蒸汽混合器,10中间冷凝器,11液体流量分配器,12加压泵液体进口管线,13加压泵,14轻组分蒸出塔塔顶液体回流管线,15轻组分精制塔精馏塔段塔底蒸汽进口管线,16轻组分精制塔精馏塔段,17轻组分精制塔精馏塔段塔顶蒸汽出口管线,18轻组分精制塔精馏塔段塔顶冷凝器,19回流罐进口管线,20回流罐,21轻组分精制塔精馏塔段塔顶液体回流管线,22轻组分精制塔精馏塔段塔底液体出口管线,23减压阀,24闪蒸罐,25闪蒸罐蒸汽出口管线,26闪蒸罐液体出口管线,27液体流量分配器出口管线,28轻组分精制塔提馏塔段塔顶液体回流管线,29轻组分精制塔提馏塔段,30轻组分精。
18、制塔提馏塔段塔底液体出口管线,31轻组分精制塔提馏塔段辅助再沸器,32轻组分精制塔提馏塔段再沸器蒸汽出口管线,33轻组分精制塔提馏塔段塔顶蒸汽出口管线,34轻组分蒸出塔塔底产品采出管线,35轻组分精制塔提馏塔段塔底产品采出管线,36轻组分精制塔精馏塔段塔顶产品采出管线。具体实施方式0027下面结合附图对本发明进行详细说明。0028本发明是通过如下技术方案实现的0029如图2所示,原料液F经原料液进料管线1在压差推动下进入轻组分蒸出塔2的进料级,经分布后的物料沿轻组分蒸出塔2进入轻组分蒸出塔塔底液体出口管线3,塔底液体一部分轻组分蒸出塔塔底产品采出管线34作为塔底产品B1采出,另一部分进入轻组分。
19、蒸出塔再沸器4,产生的饱和蒸汽经轻组分蒸出塔再沸器蒸汽出口管线5进入轻组分蒸出塔2的底部。上升蒸汽沿轻组分蒸出塔2经轻组分蒸出塔塔顶蒸汽出口说明书CN101966397A4/10页6管线6进入蒸汽流量分配器7,经蒸汽流量分配器7分配后的蒸汽一部分经轻组分精制塔精馏塔段塔底蒸汽进口管线15进入轻组分精制塔精馏塔段16的底部,另一部分蒸汽进入流量调节阀8;经流量调节阀8后的蒸汽进入蒸汽混合器9,然后再进入中间冷凝器10。被中间冷凝器10冷凝后的蒸汽形成冷凝液,进入液体流量分配器11,经液体流量分配器11分配后的液体一部分进入液体流量分配器出口管线27,另一部分液体沿加压泵液体进口管线12进入加压泵。
20、13,然后再沿轻组分蒸出塔塔顶液体回流管线14进入轻组分蒸出塔2的顶部。经轻组分精制塔精馏塔段塔底蒸汽进口管线15进入轻组分精制塔精馏塔段底部的蒸汽沿轻组分精制塔精馏塔段16进入轻组分精制塔精馏塔段塔顶蒸汽出口管线17。被轻组分精制塔精馏塔段塔顶冷凝器18冷凝后的蒸汽形成冷凝液,沿回流罐进口管线19进入回流罐20,出回流罐20的冷凝液一部分经轻组分精制塔精馏塔段塔顶产品采出管线36作为塔顶产品D2采出,另一部分冷凝液沿轻组分精制塔精馏塔段塔顶液体回流管线21进入轻组分精制塔精馏塔段16的顶部,经分布后的回流液沿轻组分精制塔精馏塔段16进入轻组分精制塔精馏塔段塔底液体出口管线22,再经减压阀23。
21、减压后进入闪蒸罐24。经减压阀23减压后形成的气液两相在闪蒸罐24内得到分离,形成的气相混合物沿闪蒸罐蒸汽出口管线25进入蒸汽混合器9,形成的液相混合物沿闪蒸罐液体出口管线26和轻组分精制塔提馏塔段塔顶液体回流管线28进入轻组分精制塔提馏塔段29的顶部;经分布后的回流液沿轻组分精制塔提馏塔段29进入塔底,塔底的液体经轻组分精制塔提馏塔段塔底液体出口管线30一部分沿轻组分精制塔提馏塔段塔底产品采出管线35作为塔底产品B2采出,另一部分进入轻组分精制塔提馏塔段辅助再沸器31,产生的饱和蒸汽经轻组分精制塔提馏塔段辅助再沸器蒸汽出口管线32进入轻组分精制塔提馏塔段29的底部。上升蒸汽沿轻组分精制塔提馏。
22、塔段29经轻组分精制塔提馏塔段塔顶蒸汽出口管线33进入蒸汽混合器9。0030在操作过程中,若轻组分精制塔精馏塔段16和轻组分精制塔提馏塔段29内部交换的热负荷不能使轻组分精制塔提馏塔段塔底辅助再沸器31的热负荷降为0,待系统操作运行平稳后仍需要运行辅助再沸器31。0031若轻组分精制塔精馏塔段16和轻组分精制塔提馏塔段29内部交换的热负荷恰好可使轻组分精制塔提馏塔段塔底辅助再沸器31的热负荷降为0,待系统操作运行平稳后,可关闭辅助再沸器31。0032本发明的技术和装置广泛适用于所有的多组分精馏分离过程,为了更好地说明本发明在多组分精馏领域的节能优势,下面选取两个实施案例对本发明加以说明,但并不。
23、因此限制本技术和装置的适用范围。0033实施例一BTX物系分离0034情形1BTX物系分离,采用本发明所述流程,如图2所示。进料量1000KG/H,进料组成苯,333WT,甲苯,333WT,二甲苯,334WT,进料热状况为泡点进料。轻组分蒸出塔理论板数为40块,轻组分精制塔精馏塔段和提馏塔段的理论板数各为20块。轻组分蒸出塔和轻组分精制塔精馏塔段的操作压力均为常压,轻组分精制塔提馏塔段的操作压力为03ATM。轻组分精制塔精馏塔段和提馏塔段间的内部总热交换量为57KW。轻组分蒸出塔塔底产品采出量为335KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;轻说明书CN101966397A5/10页7组分精。
24、制塔精馏塔段塔顶产品采出量为3347KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;轻组分精制塔提馏塔段塔顶产品采出量为3303KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上。本情形中轻组分精制塔精馏塔段和轻组分精制塔提馏塔段内部交换的热负荷不能使轻组分精制塔提馏塔段塔底辅助再沸器的热负荷降为0,待系统操作运行平稳后仍需要运行辅助再沸器。该过程图2主要公用工程能量消耗如表1所示。0035表1公用工程能耗00360037为便于说明本发明在节能增效方面的技术优势,将本发明所述技术和装置图2与图1中多组分分离常规精馏序列进行比较。图1流程中进料流量、组成和进料热状况与本发明相同,轻组分蒸出塔理论板数为40块。
25、,轻组分精制塔理论板数为40块。轻组分蒸出塔和轻组分精制塔的操作压力均为常压。轻组分蒸出塔塔底产品采出量为335KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;轻组分精制塔塔顶产品采出量为3347KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;塔底产品采出量为3303KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上。0038用于与实施例一情形1对比的对比例如图1所示的公用工程能耗如表2所示。0039表2公用工程能耗00400041将本发明实施例一情形1的能耗结果与对比例的能耗结果进行对比,对比结果如表3所示。0042表3公用工程能耗结果对比0043说明书CN101966397A6/10页80044由表3的公。
26、用工程能耗结果对比数据,可以看出,实施例一情形1条件下的轻组分精制塔热负荷节省了525,轻组分精制塔冷凝负荷节省了495。从整个系统的能耗对比来看,系统总热负荷节省了227,系统总冷凝负荷节省了202。因此,采用本发明精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法,可大幅度减小过程的公用工程消耗,实现节能增效的目的。0045情形2BTX物系分离,采用本发明所述流程,如图2所示。进料量1000KG/H,进料组成苯,333WT,甲苯,333WT,二甲苯,334WT,进料热状况为泡点进料。轻组分蒸出塔理论板数为40块,轻组分精制塔精馏塔段和提馏塔段的理论板数各为20块。轻组分蒸出塔和轻组分精制塔精馏塔段的。
27、操作压力均为常压,轻组分精制塔提馏塔段的操作压力为03ATM。轻组分精制塔精馏塔段和提馏塔段间的内部总热交换量为95KW。轻组分蒸出塔塔底产品采出量为335KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;轻组分精制塔精馏塔段塔顶产品采出量为3347KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;轻组分精制塔提馏塔段塔顶产品采出量为3303KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上。本情形中轻组分精制塔精馏塔段和轻组分精制塔提馏塔段内部交换的热负荷恰好可使轻组分精制塔提馏塔段塔底辅助再沸器的热负荷降为0,待系统操作运行平稳后,可关闭辅助再沸器。该过程图2主要公用工程能量消耗如表4所示。0046表4公用工。
28、程能耗00470048为便于说明本发明在节能增效方面的技术优势,将本发明所述技术和装置图2与图1中多组分分离常规精馏序列进行比较。图1流程中进料流量、组成和进料热状况与本发明相同,轻组分蒸出塔理论板数为40块,轻组分精制塔理论板数为40块。轻组分蒸出塔和轻组分精制塔的操作压力均为常压。轻组分蒸出塔塔底产品采出量为335KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;轻组分精制塔塔顶产品采出量为3347KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;塔底产品采出量为3303KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上。0049用于与实施例一情形2对比的对比例如图1所示的公用工程能耗如表5所示。0050表5。
29、公用工程能耗0051说明书CN101966397A7/10页90052将本发明实施例一情形2的能耗结果与对比例的能耗结果进行对比,对比结果如表6所示。0053表6公用工程能耗结果对比00540055由表6的公用工程能耗结果对比数据,可以看出,实施例一情形1条件下的轻组分精制塔热负荷节省了1000,轻组分精制塔冷凝负荷节省了639。从整个系统的能耗对比来看,系统总热负荷节省了341,系统总冷凝负荷节省了318。因此,采用本发明精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法,可大幅度减小过程的公用工程消耗,实现节能增效的目的。0056实施例二PCM物系分离0057情形1PCM物系分离,采用本发明所述流程。
30、,如图2所示。进料量1000KG/H,进料组成正戊烷,333WT,环戊烷,333WT,2甲基戊烷,334WT,进料热状况为泡点进料。轻组分蒸出塔理论板数为60块,轻组分精制塔精馏塔段和提馏塔段的理论板数各为30块。轻组分蒸出塔和轻组分精制塔精馏塔段的操作压力均为15ATM,轻组分精制塔提馏塔段的操作压力为1ATM。轻组分精制塔精馏塔段和提馏塔段间的内部总热交换量为203KW。轻组分蒸出塔塔底产品采出量为335KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;轻组分精制塔精馏塔段塔顶产品采出量为3347KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;轻组分精制塔提馏塔段塔顶产品采出量为3303KG/H,采。
31、出产品纯度控制在995WT以上。本情形中轻组分精制塔精馏塔段和轻组分精制塔提馏塔段内部交换的热负荷不能使轻组分精制塔提馏塔段塔底辅助再沸器的热负荷降为0,待系统操作运行平稳后仍需要运行辅助再沸器。该过程图2主要公用工程能量消耗如表7所示。0058表7公用工程能耗0059说明书CN101966397A8/10页100060为便于说明本发明在节能增效方面的技术优势,将本发明所述技术和装置图2与图1中多组分分离常规精馏序列进行比较。图1流程中进料流量、组成和进料热状况与本发明相同,轻组分蒸出塔理论板数为60块,轻组分精制塔理论板数为60块。轻组分蒸出塔和轻组分精制塔的操作压力均为15ATM。轻组分蒸。
32、出塔塔底产品采出量为335KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;轻组分精制塔塔顶产品采出量为3347KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;塔底产品采出量为3303KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上。0061用于与实施例二情形1对比的对比例的公用工程能耗如表8所示。0062表8公用工程能耗00630064将本发明实施例二情形1的能耗结果与对比例如图1所示的能耗结果进行对比,对比结果如表9所示。0065表9公用工程能耗结果对比00660067由表9的公用工程能耗结果对比数据,可以看出,实施例二情形1条件下的轻组分精制塔热负荷节省了812,轻组分精制塔冷凝负荷节省了909。从整个。
33、系统的能耗对比来看,系统总热负荷节省了404,系统总冷凝负荷节省了397。因此,采用本发明精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法,可大幅度减小过程的公用工程消耗,实现节能增效的目的。0068情形2PCM物系分离,采用本发明所述流程,如图2所示。进料量1000KG/H,进料组成正戊烷,333WT,环戊烷,333WT,2甲基戊烷,334WT,进料说明书CN101966397A9/10页11热状况为泡点进料。轻组分蒸出塔理论板数为60块,轻组分精制塔精馏塔段和提馏塔段的理论板数各为30块。轻组分蒸出塔和轻组分精制塔精馏塔段的操作压力均为15ATM,轻组分精制塔提馏塔段的操作压力为1ATM。轻组分精。
34、制塔精馏塔段和提馏塔段间的内部总热交换量为3045KW。轻组分蒸出塔塔底产品采出量为335KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;轻组分精制塔精馏塔段塔顶产品采出量为3347KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;轻组分精制塔提馏塔段塔顶产品采出量为3303KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上。本情形中轻组分精制塔精馏塔段和轻组分精制塔提馏塔段内部交换的热负荷恰好可使轻组分精制塔提馏塔段塔底辅助再沸器的热负荷降为0,待系统操作运行平稳后,可关闭辅助再沸器。该过程图2主要公用工程能量消耗如表10所示。0069表10公用工程能耗00700071为便于说明本发明在节能增效方面的技术优势。
35、,将本发明所述技术和装置图2与图1中多组分分离常规精馏序列进行比较。图1流程中进料流量、组成和进料热状况与本发明相同,轻组分蒸出塔理论板数为60块,轻组分精制塔理论板数为60块。轻组分蒸出塔和轻组分精制塔的操作压力均为常压。轻组分蒸出塔塔底产品采出量为335KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;轻组分精制塔塔顶产品采出量为3347KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上;塔底产品采出量为3303KG/H,采出产品纯度控制在995WT以上。0072用于与实施例二情形2对比的对比例如图1所示的公用工程能耗如表11所示。0073表11公用工程能耗00740075将本发明实施例二情形2的能耗结。
36、果与对比例的能耗结果进行对比,对比结果如表12所示。0076表12公用工程能耗结果对比说明书CN101966397A10/10页1200770078由表12的公用工程能耗结果对比数据,可以看出,实施例二情形2条件下的轻组分精制塔热负荷节省了1000,轻组分精制塔冷凝负荷节省了917。从整个系统的能耗对比来看,系统总热负荷节省了524,系统总冷凝负荷节省了516。因此,采用本发明精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法,可大幅度减小过程的公用工程消耗,实现节能增效的目的。0079本发明提出的一种精馏塔序列内部能量集成节能精馏装置及方法,已通过较佳的实施例子进行了描述,相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的装置和操作方法进行改动或适当变更与组合,来实现本发明技术。特别需要指出的是,所有相类似的替换和改动对本领域的技术人员是显而易见的,它们都会被视为包含在本发明精神、范围和内容中。说明书CN101966397A1/1页13图1图2说明书附图。