汽轮机压缩机联合热泵精馏系统的制作方法
专利名称:汽轮机压缩机联合热泵精馏系统的制作方法
【专利摘要】一种汽轮机压缩机联合热泵精馏系统，属于精馏领域。该系统的蒸汽压缩机（2）由汽轮机（3）拖动，汽轮机（3）由高压蒸汽（12）驱动；进料（6）经过预热器（5）的冷侧后与精馏塔（1）的进料口相连，精馏塔（1）的塔顶蒸汽出口依次经过蒸汽压缩机（2）、再沸器（4）的热侧、预热器（5）的热侧后分成两路，一路作为塔顶出料，一路与精馏塔（1）的塔顶回流口相连；塔釜出口分成两路，一路经过再沸器（4）的冷侧后与精馏塔（1）的塔底蒸汽进口相连，一路排出塔底重组分。本实用新型降低传统生产过程中的能耗。
【专利说明】
汽轮机压缩机联合热泵精馏系统
技术领域
[0001]本实用新型属于精馏领域，涉及一种汽轮机压缩机联合热栗精馏系统。
【背景技术】
[0002]精馏是是利用液体混合物在一定压力下各组分挥发度不同的性质，在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝，使各组分得以完全分离的过程，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。
[0003]由于精馏过程需要将液相汽化，故精馏过程是化学工业中耗能最大的单元过程。有人估计分离过程的能耗大约占整个化学工业用能的40%，而其中95%是蒸馏过程消耗的。因此对于如何降低精馏操作的能耗，成为一个切实而又重要的问题。
[0004]热栗实质上是一种把冷凝器物料热栗送到再沸器里去的制冷系统。热栗精馏是依据热力学第二定律，给系统加入一定的机械功，将温度较低的塔顶蒸汽加压升温，作为高温塔釜的热源。因为回收的潜热用于过程本身，又省去了塔顶冷凝器、冷却水和塔釜加热蒸汽，可使精馏的能耗明显降低。现有相关热栗精馏系统往往采用电机拖动压缩机来实现蒸汽加压升温。
[0005]汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械，主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种栗、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。在实际生产过程中，企业往往有高压蒸汽锅炉，高压蒸汽经管道输送减压后进入相关换热器进行换热。从高压至低压的压力能往往没有得到很好的利用。
[0006]若将汽轮机与蒸汽压缩机联合使用组成热栗系统用在精馏上，可大大降低精馏单元的能耗，同时高效的利用高压蒸汽压力能。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种利用汽轮机拖动压缩机的热栗精馏系统及方法，降低传统生产过程中的能耗。
[0008]—种汽轮机压缩机联合热栗精馏系统，其特征在于:由精馏塔、蒸汽压缩机、汽轮机、再沸器、预热器组成;所述精馏塔具有进料口、塔顶回流口、塔顶蒸汽出口、塔釜出口、塔底蒸汽进口 ；所述蒸汽压缩机由汽轮机拖动，汽轮机由高压蒸汽驱动;进料经过预热器的冷侧后与精馏塔的进料口相连，精馏塔的塔顶蒸汽出口依次经过蒸汽压缩机、再沸器的热侧、预热器的热侧后分成两路，一路作为塔顶出料，一路与精馏塔的塔顶回流口相连;塔釜出口分成两路，一路经过再沸器的冷侧后与精馏塔的塔底蒸汽进口相连，一路排出塔底重组分。
[0009]汽轮机压缩机联合热栗精馏系统的精馏方法，其特征在于包括以下过程:压缩机由汽轮机拖动，汽轮机由高压蒸汽驱动;进料的主要分离任务在精馏塔的塔内完成，塔顶蒸汽经过蒸汽压缩机升压升温，压缩后的后压蒸汽进入再沸器热侧与塔釜液相换热后，冷凝为液相，该液相经预热器热侧，预热冷侧的原料后，一部分作为塔顶出料，一部分作为精馏塔的回流液;塔釜出口分成两路，一路经过再沸器的冷侧后与精馏塔的塔底回流口相连，一路作为塔底重组分出料。
[0010]所述精馏塔为板式塔结构，或填料塔结构。
[0011]所述蒸汽压缩机为罗茨式，或离心式，或双螺杆式。
[0012]所述再沸器为板式换热结构，或强制循环换热结构。
[0013]本实用新型的优点在于:利用热栗精馏的方式，与传统精馏方式相比，可以节约大量冷凝水和蒸汽的消耗，利用汽轮机拖动压缩机可充分利用高压蒸汽的压力能，可大大降低操作费用，能耗约为传统精馏的30%，符合企业节能降耗的要求。
【附图说明】
[0014]图1-汽轮机压缩机联合热栗工艺流程图；
[0015]图2-原有精馏流程图；
[0016]图中标号名称:1-精馏塔塔体;2-压缩机;3-汽轮机;4-再沸器;5-预热器;6_进料；7-塔顶蒸汽;8-压后蒸汽;9-塔顶出料；10-塔顶回流；11-塔釜出料；12-高压蒸汽；13-低压蒸汽;14-冷凝水。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对进行说明:
[0018]现某单位有碳4分离精馏塔一座，分离任务为异丁烷与正丁烷，其中异丁烷含量为45%，处理量为40t/h，现有高压蒸汽压力为3.1MPa。
[0019]—种利用汽轮机拖动压缩机的热栗精馏的装置主要由精馏塔I，蒸汽压缩机2，汽轮机3，再沸器4，预热器5组成。
[0020]所述的精馏塔I采用填料塔，异丁烷与正丁烷的分离在塔内完成，塔顶蒸汽7经过蒸汽压缩机2升压升温，压缩后的蒸汽8作为再沸器4的热源，经再沸器4换热后，蒸汽冷凝为液相，该液相经预热器5预热原料6后，一部分作为塔顶出料9，一部分作为精馏塔的回流液1，塔釜采出重组分11，压缩机2由汽轮机3拖动，汽轮机3由高压蒸汽12驱动。
[0021]所述的精馏塔操作压力为890kPa，回流比为12。
[0022]所述的蒸汽压缩机可以为罗茨式、离心式、双螺杆等形式，压缩比为2，压缩机排气压力为1.8MPa，温度为83°C。
[0023]所述的汽轮机进气压力为3.1MPa，排气压力为0.7MPa，功率为1500kW，转速为5000r/mino
[0024]所述的预热器为原料预热器，热源为蒸汽冷凝液。
[0025]所述的再沸器为塔顶压缩蒸汽与塔釜液相换热场所，其形式可以为板式换热器，强制循环换热等方式。
[0026]与传统精馏系统(附图2)相比较，采用热栗精馏系统可节约蒸汽13.5t/h。以现行价格计算，蒸汽160元/t，采用汽轮机拖动压缩机的热栗系统，可节约操作费用1296万/年。(每年运行时间按8000h计算)
[0027]从上述案例可以看出，在有高压蒸汽的工厂中，采用汽轮机拖动压缩机的热栗精馏系统可节省大量的操作费用，起到了节能降耗的作用。
【主权项】
1.一种汽轮机压缩机联合热栗精馏系统，其特征在于: 由精馏塔(I)、蒸汽压缩机(2)、汽轮机(3)、再沸器(4)、预热器(5)组成； 所述精馏塔(I)具有进料口、塔顶回流口、塔顶蒸汽出口、塔釜出口、塔底蒸汽进口 ； 所述蒸汽压缩机(2 )由汽轮机(3 )拖动，汽轮机(3 )由高压蒸汽(12 )驱动； 进料(6)经过预热器(5)的冷侧后与精馏塔(I)的进料口相连，精馏塔(I)的塔顶蒸汽出口依次经过蒸汽压缩机(2)、再沸器(4)的热侧、预热器(5)的热侧后分成两路，一路作为塔顶出料，一路与精馏塔(I)的塔顶回流口相连； 塔釜出口分成两路，一路经过再沸器(4)的冷侧后与精馏塔(I)的塔底蒸汽进口相连，一路排出塔底重组分。2.根据权利要求1所述的汽轮机压缩机联合热栗精馏系统，其特征在于:所述精馏塔为板式塔结构，或填料塔结构。3.根据权利要求1所述的汽轮机压缩机联合热栗精馏系统，其特征在于:所述蒸汽压缩机(2)为罗茨式，或尚心式，或双螺杆式。4.根据权利要求1所述的汽轮机压缩机联合热栗精馏系统，其特征在于:所述再沸器(4)为板式换热结构，或强制循环换热结构。
【文档编号】C07C9/12GK205699528SQ201620188945
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】夏君君
【申请人】江苏乐科节能科技股份有限公司
【专利摘要】一种汽轮机压缩机联合热泵精馏系统，属于精馏领域。该系统的蒸汽压缩机（2）由汽轮机（3）拖动，汽轮机（3）由高压蒸汽（12）驱动；进料（6）经过预热器（5）的冷侧后与精馏塔（1）的进料口相连，精馏塔（1）的塔顶蒸汽出口依次经过蒸汽压缩机（2）、再沸器（4）的热侧、预热器（5）的热侧后分成两路，一路作为塔顶出料，一路与精馏塔（1）的塔顶回流口相连；塔釜出口分成两路，一路经过再沸器（4）的冷侧后与精馏塔（1）的塔底蒸汽进口相连，一路排出塔底重组分。本实用新型降低传统生产过程中的能耗。
【专利说明】
汽轮机压缩机联合热泵精馏系统
技术领域
[0001]本实用新型属于精馏领域，涉及一种汽轮机压缩机联合热栗精馏系统。
【背景技术】
[0002]精馏是是利用液体混合物在一定压力下各组分挥发度不同的性质，在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝，使各组分得以完全分离的过程，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。
[0003]由于精馏过程需要将液相汽化，故精馏过程是化学工业中耗能最大的单元过程。有人估计分离过程的能耗大约占整个化学工业用能的40%，而其中95%是蒸馏过程消耗的。因此对于如何降低精馏操作的能耗，成为一个切实而又重要的问题。
[0004]热栗实质上是一种把冷凝器物料热栗送到再沸器里去的制冷系统。热栗精馏是依据热力学第二定律，给系统加入一定的机械功，将温度较低的塔顶蒸汽加压升温，作为高温塔釜的热源。因为回收的潜热用于过程本身，又省去了塔顶冷凝器、冷却水和塔釜加热蒸汽，可使精馏的能耗明显降低。现有相关热栗精馏系统往往采用电机拖动压缩机来实现蒸汽加压升温。
[0005]汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械，主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种栗、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。在实际生产过程中，企业往往有高压蒸汽锅炉，高压蒸汽经管道输送减压后进入相关换热器进行换热。从高压至低压的压力能往往没有得到很好的利用。
[0006]若将汽轮机与蒸汽压缩机联合使用组成热栗系统用在精馏上，可大大降低精馏单元的能耗，同时高效的利用高压蒸汽压力能。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种利用汽轮机拖动压缩机的热栗精馏系统及方法，降低传统生产过程中的能耗。
[0008]—种汽轮机压缩机联合热栗精馏系统，其特征在于:由精馏塔、蒸汽压缩机、汽轮机、再沸器、预热器组成;所述精馏塔具有进料口、塔顶回流口、塔顶蒸汽出口、塔釜出口、塔底蒸汽进口 ；所述蒸汽压缩机由汽轮机拖动，汽轮机由高压蒸汽驱动;进料经过预热器的冷侧后与精馏塔的进料口相连，精馏塔的塔顶蒸汽出口依次经过蒸汽压缩机、再沸器的热侧、预热器的热侧后分成两路，一路作为塔顶出料，一路与精馏塔的塔顶回流口相连;塔釜出口分成两路，一路经过再沸器的冷侧后与精馏塔的塔底蒸汽进口相连，一路排出塔底重组分。
[0009]汽轮机压缩机联合热栗精馏系统的精馏方法，其特征在于包括以下过程:压缩机由汽轮机拖动，汽轮机由高压蒸汽驱动;进料的主要分离任务在精馏塔的塔内完成，塔顶蒸汽经过蒸汽压缩机升压升温，压缩后的后压蒸汽进入再沸器热侧与塔釜液相换热后，冷凝为液相，该液相经预热器热侧，预热冷侧的原料后，一部分作为塔顶出料，一部分作为精馏塔的回流液;塔釜出口分成两路，一路经过再沸器的冷侧后与精馏塔的塔底回流口相连，一路作为塔底重组分出料。
[0010]所述精馏塔为板式塔结构，或填料塔结构。
[0011]所述蒸汽压缩机为罗茨式，或离心式，或双螺杆式。
[0012]所述再沸器为板式换热结构，或强制循环换热结构。
[0013]本实用新型的优点在于:利用热栗精馏的方式，与传统精馏方式相比，可以节约大量冷凝水和蒸汽的消耗，利用汽轮机拖动压缩机可充分利用高压蒸汽的压力能，可大大降低操作费用，能耗约为传统精馏的30%，符合企业节能降耗的要求。
【附图说明】
[0014]图1-汽轮机压缩机联合热栗工艺流程图；
[0015]图2-原有精馏流程图；
[0016]图中标号名称:1-精馏塔塔体;2-压缩机;3-汽轮机;4-再沸器;5-预热器;6_进料；7-塔顶蒸汽;8-压后蒸汽;9-塔顶出料；10-塔顶回流；11-塔釜出料；12-高压蒸汽；13-低压蒸汽;14-冷凝水。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对进行说明:
[0018]现某单位有碳4分离精馏塔一座，分离任务为异丁烷与正丁烷，其中异丁烷含量为45%，处理量为40t/h，现有高压蒸汽压力为3.1MPa。
[0019]—种利用汽轮机拖动压缩机的热栗精馏的装置主要由精馏塔I，蒸汽压缩机2，汽轮机3，再沸器4，预热器5组成。
[0020]所述的精馏塔I采用填料塔，异丁烷与正丁烷的分离在塔内完成，塔顶蒸汽7经过蒸汽压缩机2升压升温，压缩后的蒸汽8作为再沸器4的热源，经再沸器4换热后，蒸汽冷凝为液相，该液相经预热器5预热原料6后，一部分作为塔顶出料9，一部分作为精馏塔的回流液1，塔釜采出重组分11，压缩机2由汽轮机3拖动，汽轮机3由高压蒸汽12驱动。
[0021]所述的精馏塔操作压力为890kPa，回流比为12。
[0022]所述的蒸汽压缩机可以为罗茨式、离心式、双螺杆等形式，压缩比为2，压缩机排气压力为1.8MPa，温度为83°C。
[0023]所述的汽轮机进气压力为3.1MPa，排气压力为0.7MPa，功率为1500kW，转速为5000r/mino
[0024]所述的预热器为原料预热器，热源为蒸汽冷凝液。
[0025]所述的再沸器为塔顶压缩蒸汽与塔釜液相换热场所，其形式可以为板式换热器，强制循环换热等方式。
[0026]与传统精馏系统(附图2)相比较，采用热栗精馏系统可节约蒸汽13.5t/h。以现行价格计算，蒸汽160元/t，采用汽轮机拖动压缩机的热栗系统，可节约操作费用1296万/年。(每年运行时间按8000h计算)
[0027]从上述案例可以看出，在有高压蒸汽的工厂中，采用汽轮机拖动压缩机的热栗精馏系统可节省大量的操作费用，起到了节能降耗的作用。
【主权项】
1.一种汽轮机压缩机联合热栗精馏系统，其特征在于: 由精馏塔(I)、蒸汽压缩机(2)、汽轮机(3)、再沸器(4)、预热器(5)组成； 所述精馏塔(I)具有进料口、塔顶回流口、塔顶蒸汽出口、塔釜出口、塔底蒸汽进口 ； 所述蒸汽压缩机(2 )由汽轮机(3 )拖动，汽轮机(3 )由高压蒸汽(12 )驱动； 进料(6)经过预热器(5)的冷侧后与精馏塔(I)的进料口相连，精馏塔(I)的塔顶蒸汽出口依次经过蒸汽压缩机(2)、再沸器(4)的热侧、预热器(5)的热侧后分成两路，一路作为塔顶出料，一路与精馏塔(I)的塔顶回流口相连； 塔釜出口分成两路，一路经过再沸器(4)的冷侧后与精馏塔(I)的塔底蒸汽进口相连，一路排出塔底重组分。2.根据权利要求1所述的汽轮机压缩机联合热栗精馏系统，其特征在于:所述精馏塔为板式塔结构，或填料塔结构。3.根据权利要求1所述的汽轮机压缩机联合热栗精馏系统，其特征在于:所述蒸汽压缩机(2)为罗茨式，或尚心式，或双螺杆式。4.根据权利要求1所述的汽轮机压缩机联合热栗精馏系统，其特征在于:所述再沸器(4)为板式换热结构，或强制循环换热结构。
【文档编号】C07C9/12GK205699528SQ201620188945
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】夏君君
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