熱耦合精餾工藝設計與經(jīng)濟性分析.pdf

1、在以往的研究中，包括熱泵精餾塔和各類HIDiC構(gòu)型在內(nèi)的熱耦合塔工藝在分離近沸點物系時較傳統(tǒng)精餾塔表現(xiàn)出了良好的節(jié)能效果和經(jīng)濟優(yōu)勢。本文在前人工作的基礎上，利用Aspen Plus模擬軟件對多組二元物系開展了關(guān)于傳統(tǒng)精餾和各類熱耦合精餾工藝的對比研究，并針對特定HIDiC構(gòu)型進行了詳細地設計分析和優(yōu)化研究。
　　在對丙烯-丙烷分離過程的分析討論中，本文基于同軸式HIDiC構(gòu)型提出了一種強化換熱的改進HIDiC構(gòu)型，該構(gòu)型在原有塔內(nèi)

2、換熱的基礎上，又將精餾段塔頂蒸汽經(jīng)再壓縮后與提餾段塔底液體進行換熱，從而代替了使用低壓蒸汽作為熱源的再沸器。文中對該構(gòu)型中存在的三個關(guān)鍵性操作變量做了詳細的優(yōu)化分析，即塔內(nèi)、塔外的熱量分配問題，精餾段操作壓力和第二壓縮機壓縮比的取值問題。優(yōu)化結(jié)果顯示年均總費用隨著換熱方式逐漸由塔內(nèi)多換熱板向塔外單一換熱器轉(zhuǎn)變而逐漸減小。由此，本文開發(fā)了一種新型的雙塔分離式HIDiC構(gòu)型，在該構(gòu)型中，塔內(nèi)平行塔板間無換熱，換熱均在塔外換熱器中進行。該新工

3、藝在年均總費用和總能耗方面的表現(xiàn)均優(yōu)于其他所有熱耦合塔工藝。
　　此外，本文另針對相對揮發(fā)度依次遞增的四組二元物系（苯-氟苯、苯-正庚烷、苯-甲苯、苯-氯苯）開展了傳統(tǒng)精餾和四種熱耦合精餾工藝（熱泵精餾、HIDiC通用構(gòu)型、HIDiC簡化構(gòu)型、差壓熱耦合精餾）的模擬研究，分析結(jié)果表明，熱耦合節(jié)能工藝在分離相對揮發(fā)度較?。ǚ悬c差較?。┑奈锵禃r，相比于傳統(tǒng)精餾表現(xiàn)出良好的節(jié)能效果和經(jīng)濟優(yōu)勢；隨著物系的相對揮發(fā)度不斷增大，熱耦合工藝的優(yōu)