【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及炼油行业产品碳足迹评价，尤其是涉及一种基于能量平衡的复杂精馏塔产品碳足迹计算方法。
技术介绍
1、产品碳足迹是按照生命周期方法核算产品在原料获取、运输、生产、使用等阶段产生的温室气体排放。对石油石化行业而言，由于存在众多投入一种原料、产出多个产品的单元过程，例如精馏、反应等过程，在进行产品碳足迹评价中，需要将该生产过程的碳排放分配到各个共生产品之中，目前指导产品碳足迹评价的相关原则标准——《pas2050商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范》和《iso14067》均未涉及化工单元过程碳排放分配的科学合理规则。
2、图1为具有多个并列蒸馏塔的原油蒸馏流程示意图；
3、图2为作为复杂精馏塔的常压塔的流程示意图。
4、按照一般的多元精馏方式，石油(或石油馏分)分离切割成汽油、煤油、柴油、重油等n个产品组分，需要有n-1个精馏塔才能完成上述分离切割任务，如图1所示。
5、但是在石油(或石油馏分)的精馏中，各种产品本身是一种复杂混合物，它们之间的分离精确度并不要求很高，两种产品之间需要的塔板数并不多。因此，可以把这几个塔结合成一个塔，这种塔实际上等于把几个简单精馏塔重叠起来，它的精馏段相当于原来四个简单塔的四个精馏段组合而成，而其下段则相当于塔1的提馏段，这样的塔称为复合精馏塔或复杂精馏塔，如图2所示。由于复杂塔的处理量大，其回流方式除了采用塔顶冷回流外，还会设有塔顶循环回流、2～4个中段循环回流，由塔的各回流取热控制其侧线抽出物料的馏出点温度。
6、由于复
7、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于能量平衡的复杂精馏塔产品碳足迹计算方法，
2、由于复杂精馏塔只有精馏段没有提馏段，塔底不设再沸器；同时具有多个产品侧线抽出和中段取热，其进料在加热炉加热后呈气相两相进入塔底部，气相沿塔上升中经中段循环取热冷凝形成侧线抽出，因此，复杂精馏塔的进料汽化率等于(略大于)塔顶产品和各侧线产品的产率之和，复杂精馏塔的热量来源几乎完全由进料加热炉提供。即在进料温度、汽化率等确定的情况下，复杂精馏塔塔内的过剩热量即回流比实际由全塔的热平衡决定。由此可知，在复杂精馏塔进料到产品的运行过程中，存在着相应的能量演化规律：进料中的产品组分在加热炉吸收热量后会汽化，进入分馏塔后，该气相组分在沿塔上升流动中经中段循环取热时，会冷凝形成侧线抽出，并释放热量，该热量一般经装置内的换热回收。因此，复杂精馏塔的精馏过程中，所述进料量(ff)、进料焓值(hf)与产品产量(fpi)、产品焓值(hpi)和中段循环取热量(qj)具有全塔能量平衡的关系。
3、本申请通过产品物料的能量演化过程进行产品碳足迹评价，即通过进料碳足迹、复杂精馏塔产品单位放热量和单位热值碳排放因子计算复杂精馏塔产品碳足迹，更好的体现产品碳足迹的科学性。
4、图3为本专利技术提供的复杂精馏塔工艺流程图。
5、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
6、s1：根据复杂精馏塔产品产量计算产品带出热量，计算式如下：
7、产品带出热量＝产品产量×(产品出塔温度-塔顶回流温度)×产品的质量热容；
8、s2：依据产品带出热量计算产品在塔内的放热量和塔内产品单位放热量，计算式如下：
9、产品塔内放热量＝(进料所携带热量/进料流量)×产品产量-产品带出热量；
10、产品塔内单位放热量＝产品塔内放热量/产品产量；
11、s3：基于全塔能量平衡，由产品在塔内的单位放热量，计算复杂精馏塔产品碳足迹，计算式如下：
12、复杂精馏塔产品碳足迹＝进料碳足迹-(产品塔内单位放热量×单位热值碳排放量)。
13、本专利技术提供的一种基于能量平衡的复杂精馏塔产品碳足迹计算方法，所述复杂精馏塔产品包括塔顶产品和各侧线产品；进料量、进料焓值与产品产量、产品焓值和中段循环取热量具有全塔能量平衡的关系；
14、进一步的，所述进料碳足迹包括：原料油碳足迹、进料换热碳足迹和加热炉燃料消耗碳足迹。
15、进一步的，所述复杂精馏塔包括常减压装置常压塔、减压塔，催化裂化装置、延迟焦化装置主分馏塔，加氢裂化装置产品分馏塔中的任意一种。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：按照产品物料在生产加工过程的能量变化计算碳排放量，可以更好的体现复杂精馏产品碳足迹的科学性。
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1.一种基于能量平衡的复杂精馏塔产品碳足迹计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的碳足迹计算方法，其特征在于，所述复杂精馏塔产品包括塔顶产品和各侧线产品；所述复杂精馏塔的进料量、进料焓值与复杂精馏塔的产品产量、产品焓值和中段循环取热量具有能量平衡关系。
3.根据权利要求1所述的碳足迹计算方法，其特征在于，所述进料携带热量包括进料潜热量和进料显热量。
4.根据权利要求1所述的碳足迹计算方法，其特征在于，所述进料碳足迹包括：原料油碳足迹、进料换热碳足迹和加热炉燃料消耗碳足迹。
5.根据权利要求1所述的碳足迹计算方法，其特征在于，所述复杂精馏塔包括常减压装置常压塔、减压塔，催化裂化装置、延迟焦化装置主分馏塔，加氢裂化装置产品分馏塔中的任意一种。
【技术特征摘要】
1.一种基于能量平衡的复杂精馏塔产品碳足迹计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的碳足迹计算方法，其特征在于，所述复杂精馏塔产品包括塔顶产品和各侧线产品；所述复杂精馏塔的进料量、进料焓值与复杂精馏塔的产品产量、产品焓值和中段循环取热量具有能量平衡关系。
3.根据权利要求1所述的碳足迹计算方法，其特征在于，所述进...
【专利技术属性】
技术研发人员：田涛，谢艳丽，王之茵，孙志斌，任秀芳，刘兆鑫，蔡玉田，
申请(专利权)人：中石化节能技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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