张耀昌,王二强

(1.中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心,河南 洛阳 471000;2. 中国科学院大学 化学科学学院，北京 100049)

隔板塔(Dividing Wall Column, DWC)，又称为隔壁塔或热耦合精馏塔，是通过插入一块或多块竖直隔板，将一个塔体内部分割成多个部分。以分离三组分隔板塔(如图1)为例，在塔体内部放置一块竖直塔板将塔体分成6个 部分：公共精馏段(隔板上侧)、公共提馏段(隔板下侧)、预分馏部分上下段(隔板左侧进料位置上下部分)和侧线采出上下段(隔板右侧采出位置上下部分)。其中，隔板左侧预分馏塔段又称为副塔，公共精馏段、公共提馏段及侧线采出段合称为主塔。传统精馏分离过程，单个精馏塔仅实现双组分的分离，即分离三个组分需要两个塔串联(如图2，其中2a和2b分别代表直接序列和间接序列)。与传统精馏分离工艺相比，隔板精馏塔分离工艺具有明显的优势，如减少设备投资和占地面积。此外，隔板塔可以有效避免中间组分返混，提高热力学效率，大大节省能耗[1-2]。随着能源、环境及土地问题的凸显，隔板精馏技术逐渐走进人们的视野，且越来越受到工程师及研究学者的关注[1-8]。目前，该技术也越来越受到国内研发设计单位的关注[9-15]，且先后在2016年、2017年分别在长沙和天津举办隔板精馏技术专题交流会。

文献[16]曾报道过Petlyuk塔的多定态特性，指出在满足产品纯度的要求下，固定回流比和塔釜产品流率，存在两组内部耦合流股满足要求。关于隔板塔内部多重定态特性(输入多定态，即相同的进料和出料对应多组内部分气比、分液比满足产品纯度分离要求)，Wang课题组[17-19]进行了系列研究，并探索出多解寻找的简捷方法和首次提出将多定态现象引入到设计流程中。……