化学品生产工艺流程中的能效分析（四）·氢气
　　氢气主要由天然气蒸汽重整制得，本文采用该生产过程进行模拟。由蒸汽重整制得氢气是一个吸收热量的过程，
这个过程所需要的最小理论能量是7391Btu/lb（见图1）。过程中所需要的能量只有一小部分是由外部输入的能量
来提供的，反应所需的能量主要来自于部分天然气部分燃烧，燃烧放出的能量为反应提供了充足的反应能并被用于
产生高压蒸汽，但是仍然有可以回收的能量。
　　最大的有效能损失发生在重整炉中，重整炉中的天然气燃烧产物被用于加热蒸汽以及预热其他过程蒸汽。在这
个操作单元中，进入和出来的各种蒸汽发生了很大变化，这导致大量有效能的损失。这些烟道气中包含了27%的能
量损失，但是由于这些气体已经被冷却至350?埘，因此烟道中有效能损失只占总有效能损失的2%（详见表1）。在
产品回收段的外部有效能损失非常大，这是由重整气体的冷凝器引起的，在冷凝器中过程气体被冷却水由323?埘
冷却至223?埘。冷却水引起的能量损失占到了这个过程中总有效能损失的27%，这部分的能量损失可以被用于其他
过程流体的加热。
    单位换算：
    1桶原油＝5.8×106英热单位（Btu）  
    1吨标准煤=2.406×107英热单位（Btu）
    1磅（lb）=0.4536kg
    1英热单位（Btu）＝1055.06焦耳（J）
    （吴军摘译自《Chemical Bandwidth Study——Exergy Analysis:  A Powerful Tool for Identifying Process
Inefficiencies in the U.S. Chemical Industry》）
　　　　　　　　　　　　　　　　表1  氢气制备能效分析
氢气制备操作单元   能量损失   %    外部有效能损失  内部有效能损失   总有效能损失    %
                    Btu/lb             Btu/lb          Btu/lb          Btu/lb
转化单元               60       0          37            21545            21583      66.3
转化单元烟道         6342      27         633              135              768       2.3
产品回收            17196      73        3071             7381            10452      31.4
合计                23598     100        3741            29576            33317       100