[发明专利]一种化工分离提纯工艺用节能减排系统

说明书

本发明提供了一种化工分离提纯工艺用节能减排系统，化工分离提纯工艺包括合成工段和/或精馏工段和/或回收工段；节能减排系统包括：能量综合利用最大化节能模块；能量综合利用最大化节能模块对化工分离提纯工艺进行综合评价，并依据初始、终了物流参数获取能量消耗最低值；根据能量消耗最低值对合成工段和/或精馏工段和/或回收工段进行能量集成优化和节能技术改造。本发明涉及全面且覆盖较广的化工分离提纯过程节能减排系统，适应碳中和背景下化工分离提纯过程节能减排关键技术的研究开发，取得了较好的环境效益；不仅能对能量综合充分合理利用，降低能耗、回收有用气体、余热、水资源和原料，减少生产过程中废水、废气和废热的排放，在减少温室气体排放等方面做出了突出的贡献。

技术领域

本发明属于化工分离提纯技术领域，具体涉及一种化工分离提纯用节能减排系统。

背景技术

为了应对全球气候变化付出的行动，彰显了责任和担当，对全球可持续发展具有重要的意义。意味着经济社会活动引起的碳排放，和商业碳汇等活动抵消的二氧化碳，以及从空气中吸收的二氧化碳量相等。由于实际生产生活中不可能不排放二氧化碳，的概念其实是通过增加碳吸收或者减少碳排放冲抵自身碳排放，来实现净碳排放接近于零。

在我国国民经济中，化学工业占有重要地位，分离提纯技术作为化工过程的一个重要分支，广泛的应用于化工、石化、医药、信息、材料等多个领域，对生产过程的经济效益和环境效益起到十分重要的作用。

而化工工业中的精馏技术是传质与分离工程的一个重要分支，从原料的精制、中间产物的分离、产品的提纯到废弃物的处理、有用物质的回收等生产环节，从化工、石化、生化、医药、材料、轻工到环保、信息、食品、能源等领域，都有赖于精馏技术，对经济效益、产品质量、环境影响以及工业过程的安全性和可靠性起到了至关重要的作用。

实现的途径包括两种，其一是增加碳吸收，目前主流做法是进行大规模植树造林或建立二氧化碳的工业化吸收装置；其二是减少碳排放，通过化工过程节能是减少碳排放的重要方法。对于化学工业分离过程，尤其是精馏过程，能源消耗以碳基能源为主。热力学研究表明，精馏过程有用功只有约5％，其余95％热能都被塔顶冷却水带走，塔底高温排放物料热焓很高，能耗巨大，需要回收。

因此，为实现生产过程中综合能耗和原料能耗显著降低，整体上提高能源利用率及降低碳排放，提供一种化工分离提纯过程中的节能减排系统及方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种化工分离提纯工艺用节能减排系统，涉及全面且覆盖较广的化工分离提纯过程节能减排系统，适应背景下化工分离提纯过程节能减排关键技术的研究开发，取得了较好的环境效益；不仅能对能量综合充分合理利用，降低能耗、回收有用气体、余热、水资源和原料，减少生产过程中废水、废气和废热的排放，在减少温室气体拍方面等方面做出了突出的贡献。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种化工分离提纯工艺用节能减排系统，所述化工分离提纯工艺包括合成工段和/或精馏工段和/或回收工段；所述节能减排系统包括：能量综合利用最大化节能模块；

其中，所述能量综合利用最大化节能模块对所述化工分离提纯工艺进行综合评价，并依据初始、终了物流参数获取能量消耗最低值；

再根据所述能量消耗最低值对所述合成工段和/或精馏工段和/或回收工段进行能量集成优化和节能技术改造；

所述合成工段的节能技术改造包括热管节能模块和多阶梯换热节能模块；

所述精馏工段的节能技术改造包括高效塔板、填料装备节能模块、离子液体萃取精馏技术及气液相平衡节能模块、精馏操作工艺节能模块；

所述回收工段的节能技术改造包括：高效塔板填料装备节能模块、精馏系统热集成节能模块、精馏操作工艺节能优化模块、精馏系统自动控制与优化模块。