1.一種利用塔頂氣相餾分冷凝熱精餾的系統(tǒng),其特征是該系統(tǒng)包括精餾塔(1)、再沸器(2)、冷凝汽化換熱器(3)、循環(huán)水泵(4)、蒸氣壓縮機(jī)(5)、儲(chǔ)水罐(6)、原料加熱器(7)、氣液分離器(8)、塔頂餾分回流泵(9)、塔頂餾分緩沖罐(10)以及原料預(yù)熱器(11);
所述的精餾塔(1)的塔頂氣相出料口(12)與冷凝汽化換熱器(3)左端的管程進(jìn)口相連,冷凝汽化換熱器(3)右端的管程出口與塔頂餾分緩沖罐(10)頂部相連;位于塔頂餾分緩沖罐(10)底部的出口同時(shí)與塔頂餾分回流泵(9)的進(jìn)口和F閥門(24)相連,塔頂餾分回流泵(9)的出口經(jīng)L閥門(40)與精餾塔(1)頂側(cè)部的的精餾塔進(jìn)口(14)相連,F(xiàn)閥門(24)又與塔頂產(chǎn)品采出管線(27)相連;
所述的儲(chǔ)水罐(6)底部的出口與循環(huán)水泵(4)的進(jìn)口相連,循環(huán)水泵(4)的出口經(jīng)I閥門(36)與冷凝汽化換熱器(3)底部右側(cè)的殼程進(jìn)口相連;冷凝汽化換熱器(3)頂部左側(cè)的殼程出口與氣液分離器(8)左側(cè)中部的進(jìn)口相連,氣液分離器(8)頂部的氣相出口經(jīng)J閥門(37)與蒸氣壓縮機(jī)(5)的進(jìn)口相連,氣液分離器(8)底部的液相出口經(jīng)K閥門(38)與儲(chǔ)水罐(6)上部的進(jìn)口相連;
所述的蒸氣壓縮機(jī)(5)的出口同時(shí)分別經(jīng)A閥門(17)、D閥門(22)與再沸器(2)上部左側(cè)的殼程進(jìn)口、原料加熱器(7)頂部左側(cè)的殼程進(jìn)口相連,再沸器(2)上部左側(cè)的殼程進(jìn)口還通過C閥門(21)與第二外部水蒸氣管道(33)相連,原料加熱器(7)頂部左側(cè)的殼程進(jìn)口還通過E閥門(23)與第一外部水蒸氣管道(28)相連;再沸器(2)下部右側(cè)的殼程出口和原料加熱器(7)底部右側(cè)的殼程出口連接并同時(shí)通過第一管路(20)與原料預(yù)熱器(11)底部左側(cè)的殼程入口相連,原料預(yù)熱器(11)頂部右側(cè)的出口經(jīng)減壓的G閥門(25)與第二管路(26)相連;
所述的儲(chǔ)水罐(6)頂部出口通過H閥門(35)和抽真空管路(30)與抽真空系統(tǒng)相連;
所述的原料預(yù)熱器(11)右端的管程進(jìn)口經(jīng)G閥門(25)與原料管路(29)相連;原料預(yù)熱器(11)左端的管程出口與原料加熱器(7)右端的管程入口相連,原料加熱器(7)左端的管程出口通過熱原料管路(19)與精餾塔中部原料進(jìn)口(15)相連;
所述的精餾塔(1)底部的液相出口(13)與再沸器(2)底部的管程進(jìn)口相連,同時(shí)通過B閥門(18)與塔釜產(chǎn)品采出管線(34)相連;再沸器(2)頂部的管程出口與精餾塔(1)下部側(cè)面的汽相進(jìn)口(16)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的利用塔頂氣相餾分冷凝熱精餾的系統(tǒng),其特征是,所述的儲(chǔ)水罐(6)側(cè)下部分別通過閥門與水蒸氣管路(31)和去離子水管路(39)相連,所述的儲(chǔ)水罐(6)下部通過M閥門(41)與水管路(32)連接。
3.如權(quán)利要求1所述一種利用塔頂氣相餾分冷凝熱精餾的系統(tǒng),其特征是,所述的再沸器(2)、冷凝汽化換熱器(3)、原料加熱器(7)及原料預(yù)熱器(11)分別為熱管換熱器、板式換熱器、螺旋折流板換熱器、折流桿式換熱器、空心環(huán)管殼式換熱器、縱流管束換熱器、整體翅片式換熱器中的一種。
4.一種使用權(quán)利要求1所述利用塔頂氣相餾分冷凝熱精餾系統(tǒng)精餾的方法,其特征是,包括以下操作步驟:
a、儲(chǔ)水罐(6)中的水經(jīng)循環(huán)水泵(4)和I閥門(36)進(jìn)入冷凝汽化換熱器(3)底部右側(cè)的殼程進(jìn)口,精餾塔(1)塔頂氣相出料口(12)餾出的氣相餾分進(jìn)入冷凝汽化換熱器(3)左端的管程進(jìn)口,水與氣相餾分在冷凝汽化換熱器(3)中進(jìn)行換熱,氣相餾分變?yōu)橐簯B(tài),進(jìn)入塔頂餾分緩沖罐(10),塔頂餾分緩沖罐(10)底部出口采出的液態(tài)物料一部分經(jīng)F閥門(24)去下一工段,一部分經(jīng)塔頂餾分回流泵(9),經(jīng)L閥門(40),再經(jīng)精餾塔(1)頂部的精餾塔進(jìn)口(14)回到精餾塔(1);
b、水經(jīng)冷凝汽化換熱器(3)變?yōu)榈推肺凰魵?,低品位水蒸氣通過冷凝汽化換熱器(3)頂部左側(cè)的殼程出口進(jìn)入氣液分離器(8)中部的進(jìn)料口,氣液分離器(8)頂部的氣相出料口經(jīng)J閥門(37)進(jìn)入蒸氣壓縮機(jī)(5)提升溫度,獲得相應(yīng)的高品位水蒸氣,高品位水蒸氣通過蒸氣壓縮機(jī)(5)的出口,再經(jīng)A閥門(17)進(jìn)入再沸器(2)上部左側(cè)的殼程進(jìn)口,作為加熱再沸器(2)的熱源,或經(jīng)D閥門(22)進(jìn)入原料加熱器(7)頂部左側(cè)的殼程進(jìn)口,作為加熱原料加熱器(7)的熱源,冷凝的液態(tài)水經(jīng)再沸器(2)下部右側(cè)的殼程出口或原料加熱器(7)底部右側(cè)的殼程出口均進(jìn)入第一管路(20),第一管路(20)中的物流均進(jìn)入原料預(yù)熱器(11)底部左側(cè)的殼程進(jìn)口,與原料進(jìn)行過冷換熱;
c、通過調(diào)整進(jìn)料狀態(tài)和進(jìn)料量使原料預(yù)熱器(11)底部右側(cè)殼程出口采出冷凝水的溫度等于或低于精餾塔(1)塔頂氣相出料口(12)餾出的氣相餾分的溫度,采出的冷凝水經(jīng)儲(chǔ)水罐(6)右側(cè)上部的進(jìn)口回到儲(chǔ)水罐6)繼續(xù)使用。
5.如權(quán)利要求4所述利用塔頂氣相餾分冷凝熱的精餾方法,其特征是,所述步驟a中,精餾塔(1)塔頂氣相出料口(12)餾出的氣相餾分溫度為50℃-100℃時(shí),開啟H閥門(35),通過抽真空管路(30)使儲(chǔ)水罐(6)與抽真空系統(tǒng)相通,利用抽真空系統(tǒng)保證儲(chǔ)水罐6)中的壓力在12.4kPa~101.3kPa之間。
6.如權(quán)利要求4所述利用塔頂氣相餾分冷凝熱的精餾方法,其特征是,所述步驟a中,精餾塔(1)塔頂氣相出料口(12)餾出的氣相餾分溫度為100℃-180℃時(shí),關(guān)閉H閥門(35),利用儲(chǔ)水罐(6)中的水氣化升壓,保證儲(chǔ)水罐(6)中的壓力在101.3kPa-1000kPa之間。
7.如權(quán)利要求4所述利用塔頂氣相餾分冷凝熱的精餾方法,其特征是,所述步驟a中,儲(chǔ)水罐(6)中的水在進(jìn)入循環(huán)水泵(4)之前,應(yīng)先開通過水蒸氣管路(31)或內(nèi)置水蒸氣加熱盤管,或內(nèi)置電加熱管,使儲(chǔ)水罐(6)中水的溫度比精餾塔(1)塔頂氣相出料口(12)餾出的氣相餾分的溫度低4℃-10℃。
8.如權(quán)利要求4所述利用塔頂氣相餾分冷凝熱的精餾方法,其特征是,所述步驟b中,當(dāng)所得高品位水蒸氣作為加熱再沸器(2)的熱源時(shí),所得低品位水蒸氣在進(jìn)蒸氣壓縮機(jī)(5)之前,其溫度與再沸器(2)的溫度之差在25℃以內(nèi);當(dāng)所得高品位水蒸氣作為加熱原料加熱器(7)的熱源時(shí),所得低品位水蒸氣在進(jìn)蒸氣壓縮機(jī)(5)之前,其溫度與原料的露點(diǎn)溫度之差在25℃以內(nèi)。
9.如權(quán)利要求4所述利用塔頂氣相餾分冷凝熱的精餾方法,其特征是,所述步驟b中,當(dāng)所得高品位水蒸氣作為加熱再沸器(2)的熱源,且高品位水蒸氣放出的熱量不能滿足再沸器(2)的需要時(shí),應(yīng)開啟C閥門(21),利用第二外部水蒸氣管道(33)向再沸器(2)中補(bǔ)加適量新鮮水蒸氣;當(dāng)所得高品位水蒸氣作為加熱原料加熱器(7)的熱源,且高品位水蒸氣放出的熱量不能滿足原料加熱器(7)的需要時(shí),應(yīng)開啟E閥門(23),利用第一外部水蒸氣管道(28)向原料加熱器(7)中補(bǔ)加適量新鮮水蒸氣。