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化学品生产工艺流程中的能效分析(12)·甲醇
2008年2期 发行日期:2008-01-15
化学品生产工艺流程中的能效分析(12)·甲醇
  ICI LP工艺——该工艺基于ICI低压技术,是一个放热过程,其中包括天然气的蒸气转化、甲醇的高压合成、
产物回收和分离过程中的蒸馏。全过程的能量输入大约是理论最小需用能量的6倍(见图1)。精炼操作单元中主
要的能量损失来自初级蒸馏柱和大型热交换器。转化炉中会产生大量内部有效能损失,这主要是由进、出蒸气及燃
烧气体的较大温差引起的(详见表1)。
  Lurgi工艺——该过程由ICI LP工艺衍变而成,它利用的是2步法联合重整工艺,其中第2步为吹氧转化。
过程能量输入比理论最小需用能量高3倍(见图2)。最大的有效能损失出现在热回收单元,如果低温使用可行,
这一过程还具有回收大量能量的潜力。精炼操作单元中的甲醇柱也造成一部分的能量损失,但是这要比ICI过程中
相同作用的柱子产生的能耗少,冷凝蒸气的产生会减少其能量损失。相当大的一部分能量损失来自于转化单元中的
过程交换器和燃烧炉,以及合成单元中的甲醇反应釜、冷凝器和空气冷却器(详见表2)。过程交换器是大量能量
回收时备用的蒸发设备。虽然燃烧炉的能量损失较小,但是高有效能比说明还可能使用废旧加热器来回收能量。转
化和热回收单元中的有效能损失主要由进出流体的不同温度造成的,巨大的温差也是合成单元中大量内部有效能损
失的原因。
    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)
    (任芳摘译自《Chemical Bandwidth Study——Exergy Analysis:  A Powerful Tool for Identifying Process
Inefficiencies in the U.S. Chemical Industry》)
               表1  甲醇生产(ICI LP)能效分析                Btu/lb
   天然气制备甲醇     能量损失   %    外部有效能损失   内部有效能损失  总有效能损失   %
(ICI LP)的单元操作   
     转化                 176     2               8            2791           2799         52    
     合成                 313     3              47             516            562         10
     精炼                9391    95            1234             822           2056         38
     合计                9880                1289            4129           5417      

            表2  甲醇生产(Lurgi)能效分析        Btu/lb
  天然气制备甲醇     能量损失    %     外部有效能损失   内部有效能损失  总有效能损失    %
(LURGI)单元操作                             
      转化               1483        20             608            2131            2739        55
      合成               1918        25             471             489             960        19
      精炼               1234        16             164              98             262         5
      热回收           2958        39             922              99            1021        20
      合计               7593                    2165            2817            4982
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