[发明专利]一种精馏塔段近似捷算方法及精馏塔的控制方法

权利要求书

1.一种精馏塔段近似捷算方法，其特征在于，该方法包括：

1)，获取进入精馏塔段的液体物料流LI，气体物料流VI，精馏塔段顶端压力P_top和精馏塔段底端压力P_bot；LI和VI形成的气液流体混合物包括c个可凝油组分，水和干气；

2)，由公式计算得到塔段分配系数K_i，其中k_i表示组分i的分配系数，k₀表示分配系数幂指数项，P_i^s表示组分i在塔段平均温度下的蒸汽压，P表示塔段平均压力；

3)，将LI和VI合并为进料流F，物料流F的焓是h_F kJ/kmol；计算精馏塔段的塔段平均压力P，

4)，从精馏塔段输出的液体物料流为LO，气体物料流为VO，在LO和VO同时存在的情况下，设定蒸馏塔段的塔段平均温度T为其中T_top是气体物料流VO的温度，T_bot是液体物料流LO的温度；

5)，根据进料流F的组成、塔段平均压力P和塔段平均温度T，使用塔段分配系数K_i替代平衡系数，通过绝热闪蒸计算得到VO和LO的参数，该参数包括VO和LO的组成、流量和温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

1)，获取进入精馏塔段的液体物料流LI，气体物料流VI，精馏塔段顶端压力P_top和精馏塔段底端压力P_bot；LI和VI形成的气液流体混合物包括c个可凝油组分，水和干气；

2)，由公式计算得到塔段分配系数K_i，其中k_i表示组分i的分配系数，k₀表示分配系数幂指数项，P_i^s表示组分i在塔段平均温度下的蒸汽压，P表示塔段平均压力；

3)，将LI和VI合并为进料流F，通过物料平衡和焓平衡得进料流F的摩尔分数组成为{z₁,z₂,…,z_c,z_w,z_g}，下标c为可凝油组分，w为水，g为干气；物料流F的焓是h_F kJ/kmol；计算精馏塔段的塔段平均压力P，

4)，从精馏塔段输出的液体物料流为LO，气体物料流为VO，在LO和VO同时存在的情况下，设定蒸馏塔段的塔段平均温度T为其中T_top是气体物料流VO的温度，T_bot是液体物料流LO的温度；

5)，计算平均温度T的上限T_max和下限T_min；

对于上限T_max，在F不含水和干气时，假设F为液体，依据h_F计算F的温度为T_L，在F含有水和/或干气时，假设水和干气为气体，可凝油组分为液体，在给定焓h_F下计算F的温度为T_L；依据分配系数定义，使用塔段分配系数K_i替代平衡系数，运用露点算法计算压力P下F的露点温度T′_d；由T_max＝min{T_L,T′_d}得到上限T_max；

对于下限T_min，假设F为气体，依据h_F计算F的温度得到T_G；在F含水和干气时，则下限T_min＝T_G；在F不含水和干气时，依据分配系数定义，使用塔段分配系数K_i替代平衡系数，运用泡点算法计算压力P下F的泡点温度T′_b，由T_min＝max{T_G,T′_b}得到下限T_min；

设定塔段平均温度T的初值为(T_min+T_max)/2，根据进料流F的组成、压力P和平均温度T的初值以及上下限温度，使用塔段分配系数K_i替代平衡系数，通过绝热闪蒸计算得到VO和LO的参数，该参数包括VO和LO的组成、流量和温度。