[發明專利]精餾塔能量質量耦合系統的進料位置重構方法及裝置

有效

• 申請號: 201310331728.8
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103412535A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 孫琳;羅雄麟;許鋒;吳博
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯

1.一種精餾塔能量質量耦合系統的進料位置重構方法，其特征在于，包括：

基于夾點原理分析精餾塔能量交換網絡，并通過圖示法分析精餾塔質量交換系統；

兼顧精餾塔能量交換網絡和質量交換系統，通過傳熱-傳質圖分析系統瓶頸；

實時在線切換系統瓶頸處的進料塔板位置。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于夾點原理分析精餾塔能量交換網絡，并通過圖示法分析精餾塔質量交換系統，包括：

基于夾點原理分析精餾塔中每一塔板處冷熱流股間的傳熱推動力，獲得精餾塔中各塔板對應的溫焓圖；分析精餾塔中每一塔板處氣相與液相間的傳質推動力，獲得精餾塔中各塔板對應的組成-流量圖；

所述兼顧精餾塔能量交換網絡和質量交換系統，通過傳熱-傳質圖分析系統瓶頸，包括：

根據精餾塔中各塔板對應的溫焓圖和組成-流量圖分別求解傳熱量和傳質量，獲得精餾塔中各塔板對應的傳熱-傳質圖。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于夾點原理分析精餾塔中每一塔板處冷熱流股間的傳熱推動力，以及，所述分析精餾塔中每一塔板處氣相與液相間的傳質推動力，包括：

對精餾過程進行穩態流程模擬和動態仿真；

對精餾塔中每一塔板建立物料平衡方程和能量平衡方程；

根據所述物料平衡方程和能量平衡方程，利用所述穩態流程模擬和動態仿真所得數據，獲得精餾塔中各塔板處冷熱流股間的傳熱推動力、以及精餾塔中各塔板處氣相與液相間的傳質推動力。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對精餾過程進行穩態流程模擬和動態仿真，包括：

對精餾塔、以及與精餾塔進、出料相關的換熱單元、公用工程、閥門、泵和分流器進行穩態流程模擬和動態仿真。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述物料平衡方程為：

FjVyf+FjLxf+Vj+1yj+1+Lj-1xj-1-Vjyj-Ljxj-FLDxD=0;]]>

所述能量平衡方程為：

FjVHf+FjLhf+Vj+1Hj+1+Lj-1hj-1-VjHj-Ljhj-FLDhD=0;]]>

其中，F^V為進料氣相摩爾流量，kmol/h；y_f為進料氣相摩爾分數；F^L為進料液相摩爾流量，kmol/h；x_f為進料液相摩爾分數；V為上升氣量，kmol/h；y為氣相摩爾分數；L為下降液流量，kmol/h；x為液相摩爾分數；為側線抽出液相流量，kmol/h；x_D為側線抽出液相摩爾分數；H_f為進料氣相焓，kcal/kmol；h_f為進料液相焓，kcal/kmol；H為氣相焓，kcal/kmol；h為液相焓，kcal/kmol；h_D為側線抽出液相焓，kcal/kmol；j為塔板序號。