精馏过程广泛地用于石油、化工和天然气加工工业中,是当代工业应用最广的分离技术,同时也是能量密集型单元操作之一。在当今能源紧缺的情况下,对精馏过程的节能研究,就显得十分重要。热偶精馏是用主塔和副塔组成的复杂塔代替常规精馏塔序,由于其可逆混合特性,它可以降低过程中的不可逆有效能损失,可提高热力学效率,在热力学上是较理想的系统结构。即可节省设备投资,又可节省能耗,具有极为诱人的发展前景,因此吸引了许多来自学术界和工业界的目光。对于三元以上混合物系的多组分分离,热耦合精馏塔较传统分离序列有较显著的节能优势。本文通过模拟热耦合精馏塔,获得了不同进料条件对中间组分在预分馏塔塔顶产品流股中的分配比参数最优值的影响规律,进而为热耦合精馏塔的设计和操作提供了依据。文章采用Aspen Plus软件中RadFrac模型,在三塔模型的简洁法计算提供的初值基础上,对三组元混合物的热耦合分离作了严格的模拟研究。本文以三元混合物系分离过程为例,对两种常规分离序列与三种热耦合精馏序列进行了对比研究,考察了不同分离指数和不同进料组成条件下常规分离序列和热耦合精馏过程的热能消耗及其热力学效率。结果表明,热耦合精馏序列较常规精馏序列节能10%—50%,且具有更高的热力学效率,完全热耦合精馏过程具有最高的热力学效率。而且当分离指数接近1和分离指数小于1时,热耦合分离序列精馏过序列的节能效果更为显著,三元混合物的中间组分含量越高,热耦合精馏的节能效果越显著。