化学品生产工艺流程中的能效分析（六）·环氧乙烷
　　壳牌公司生产环氧乙烷的工艺是由乙烯与氧气直接氧化反应（实际生产中，乙烯还可与其他各种气体反应得到
环氧乙烷），该过程是一个放热过程。大多数情况下，在一个综合性的生产装置中，生产环氧乙烷的同时也能生产
乙二醇。本文模拟计算使用的工艺过程中有一半的环氧乙烷产品是水溶液流体，这使得过程中的能量损失和有效能
损失都非常高。除此以外，该过程将上游汽提塔的冷凝器与提纯塔的冷凝器连接在一起，使得冷凝负荷过大，导致
冷凝器中的温度太低无法实现能量回收。这种情况可能并不是其他生产过程共同存在的问题。该过程总的输入能量
大约是理论所需最小能量的10倍（见图1）。环氧乙烷纯化操作单元的能量损失和有效能损失分别占总能量损失和
有效能损失的91%和19%（详见表1）。在汽提单元，热交换器和循环水回路上的塔中产生了很高的内部有效能损失，
相对较低的温度使得热能几乎无法回收。可以通过增大热交换器的面积来减少内部损失，而反应器操作单元中大量
的内部损失是由入口气体与处于放热反应环境中的反应器内部之间的温差引起的。
    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  环氧乙烷制备能效分析
　壳牌公司技术制备    能量损失   %     外部有效能损失   内部有效能损失   总有效能损失    %
环氧乙烷的操作单元     Btu/lb              Btu/lb           Btu/lb          Btu/lb
  原料预热                252         2              28             1010             1039         8
  反应器                  0         0               0             4163             4163        33
  吸收塔                  0         0               0              885              885         7
  汽提塔                985         7             277             3705             3982        32
  纯化                  12352        91            1792              596             2388        19
  合计                  13588                    2096            10360            12456