基于自热再生的隔壁塔深冷空分工艺设计及优化

作     者：文兆伦 李沛睿 张忠林 杜晓 侯起旺 刘叶刚 郝晓刚 官国清 WEN Zhaolun;LI Peirui;ZHANG Zhonglin;DU Xiao;HOU Qiwang;LIU Yegang;HAO Xiaogang;GUAN Guoqing

作者机构：太原理工大学化学工程与技术学院山西太原030024 中化二建集团有限公司山西太原030021 上海电气集团国控环球工程有限公司山西太原030001 日本弘前大学地域战略研究所日本青森030-0813 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2023年第74卷第7期

页      面：2988-2998页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0703[理学-化学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U1710101)。 

主　　题：自热再生 隔壁塔 空气分离 计算机模拟 优化设计 系统节能 

摘      要：工业气体应用广泛,当前常用深冷精馏法获取,工艺能耗巨大,其中压缩和精馏部分的耗能占比最大。基于自热再生和隔壁塔技术,提出了一种隔壁塔深冷空分方案,用单塔精馏空分过程代替双塔精馏空分过程,利用自热再生优化过程换热。利用夹点原理对优化前后的工艺进行能量分析,并从总能量消耗(TEC)、二氧化碳排放量([CO_(2)]em)、年度总费用(TAC)三个角度分别进行评价。结果表明,基于自热再生的隔壁塔深冷空分工艺较常规空分工艺,制氧消耗降低了26.19%,二氧化碳排放减少了25.18%,年度总费用降低了31.93%。利用自热再生技术和隔壁塔技术优化后的空分工艺,在节能、经济以及环保方面表现出更强的优越性。