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/ 热耦合/热泵/隔壁精馏 |
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热耦合（thermal coupling）是指两个或多个热力学系统之间的热量交换现象。当一个系统的热量通过某种方式传递到另一个系统时，就发生了热耦合。这个过程可以是两个物体之间的直接接触，也可以是通过空气或其他媒介间接传递热量。这种热量交换会导致两个系统的温度相互影响，最终达到一个平衡状态。这种平衡状态取决于两个系统的初始温度、热交换速率以及其他环境因素。
在化工分离领域，热耦合称之为“多效蒸馏”，主要指不同精馏塔之间通过换热器进行热量交换，也包括精馏塔与反应器或其它化工设备之间的热量交换。通过热耦合，实现了不同温度等级能量的梯次利用，实现了用能效率的最大化，并显著降低系统的能量消耗。
多效蒸馏在化工领域已实现广泛应用，以甲醇生产装置的精馏系统为例，就有“双效”、“三效”等不同形式，实现了热量的有效利用，装置吨甲醇能耗水平显著降低。泽华在海水淡化领域，亦有成熟的多效蒸馏设计经验。
热泵（Heat Pump）是一种充分利用低品位热能的高效节能装置。热量可以自发地从高温物体传递到低温物体中去，但不能自发地沿相反方向进行。热泵的工作原理就是以逆循环方式迫使热量从低温物体流向高温物体的机械装置，它仅消耗少量的逆循环净功，就可以得到较大的供热量，可以有效地把难以应用的低品位热能利用起来达到节能目的。
在化工分离领域，热泵的利用称之为“热泵精馏”。热泵精馏在温差小、组分沸点相近、蒸汽或冷却水不足等情况下表现卓越，能大幅降低能耗、提高效益。以丙烯-丙烷分离系统为例，由于产品纯度要求高、回流比大，如果按照常规方案进行分离，塔底将消耗大量低压蒸汽或低温热，塔顶又要消耗大量的冷却水或用空冷取走冷凝热。因此，为降低能耗，节约水及蒸汽，国内外大型的丙烯-丙烷分离系统在无足够低温热源情况下一般均采用热泵流程。
一般国外采用以丙烯为工质的压缩热泵流程，而国内多采用的是以丙烷为工质的节流膨胀热泵流程，两种流程各有特点并都有广泛应用。
泽华1999年设计完成的60万吨/年气分装置，是国内首次采用四溢流塔盘设计的丙烯-丙烷分离系统，采用的就是丙烷热泵精馏的型式。
隔壁塔（Dividing Wall Columns，也称隔板塔或分壁塔）是目前精馏领域的热点技术，它是用一个隔壁塔来实现两个或多个常规精馏塔的分离功能，突出优势是可以减少设备数量，降低装置投资及运行费用。
石化行业目前已形成基本共识，当前实现减碳降碳的主要手段，应立足于节能降耗。使用热耦合、热泵、隔壁塔或其组合，在适用条件下，可以大幅度降低装置能耗，并产生可观的经济效益，这在目前激烈的市场竞争环境下，更具意义。
低温多效海水淡化原理示意图
