化学品生产工艺流程中的能效分析（13）·丙烯腈
　　SOHIO-BP丙烯氨氧化法——此法是在SOHIO-BP流化床内发生氨氧化的放热过程，是目前制备丙烯腈（ACN）
的主要方法。全过程的能量输入接近于理论最小需用能量（见图1），其中大部分能量在放热反应中产生。大约45%
的能量损失产生于热量的回收和过程中排出蒸汽的冷却阶段，最多的能量损失和有效能损失发生在加热和冷却单元
中（详见表1），这主要由在低温下分离产物和副产物的冷却循环造成的。由于输入和输出大量蒸汽时非常大的温
度差别，氨氧化反应器中大部分有效能损失主要以内部能损失的形式产生，尽管如此，氨氧化单元中较大的能量损
失还是来自于塔顶冷却器中的淬火柱。如果经济情况允许，通过增加热交换提高冷料的温度可以减少这些过程的不
可逆性。丙烯腈分离过程中的大部分损失来自于汽提柱和冷凝器，因为这些装置通过冷冻法进行冷却并且是一种能
源加强器。
　　SOHIO-BP丙烷氨氧化法——该工艺还没有商业化，是一个放热过程，全过程的能量输入接近于理论最小需用
能量（见图2），并且能量的输入和损失情况与丙烯氨氧化法相似，但是该丙烷法的输入能量值稍高，所需的能量
品质也较高。
　　丙烷法与丙烯氨氧化法相似，但是反应系统性能的不同造成了下游过程的变化。丙烷制备丙烯腈过程中放出的
热量越多，产生的蒸汽便会更多，但由于要在更高的温度下进行转化，该法也会受到过程中更多不可逆性的影响。
丙烷法中氨氧化反应器内部的有效能损失几乎是丙烯氨氧化过程的2倍（见表1），而丙烯法具有更多的可选择性，
并且与生产、分离和副产物的冷却相关的有效能损失较低。丙烷法在压缩和副产物分离时需要更多的能量，这说明
每个传送过程的转化率降低是由较高的气体循环率造成的。
    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）
    （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  丙烯腈生产（由丙烯制备）能效分析              Btu/lb
丙烯氨氧化制备丙烯腈  能量损失   %   外部有效能损失   内部有效能损失   总有效能损失   %
（SOHIO-BP）单元操作
丙烯氨氧化                3624    24             354            4238            4592      51
丙烯腈分离                4729    31             404            1599            2003      22
加热&冷却回收            6727    45            2435               5            2440      27
合计                    15081                3193            5842            9035

                           表2  丙烯腈生产（由丙烷制备）能效分析             Btu/lb
丙烷氨氧化制备丙烯腈   能量损失   %   外部有效能损失   内部有效能损失  总有效能损失  %
（SOHIO-BP）单元操作
丙烷氨氧化                3966    27            335                9784            10119    70
丙烯腈分离                5337    36            455                1622            2077    14
加热&冷却回收            5516    37            2339               9            2349    16
合计                    14823                3129            11415            14544