化学品生产工艺流程中的能效分析（23）·苯乙烯
Lummus/Monsanto/UOP——该方法通过乙苯绝热脱氢制备苯乙烯，是一个吸热过程，全过程能量输入约比理论
最小需用能量多13倍（见图1）。最大的能量损失发生在气体冷却器中，这主要是由气体输入和输出的温度不同造
成的（见表1）。生成低压蒸气可以减少这些损失，这是一种经济可行的蒸气使用方法。在原料预热单元中，过热
蒸气与新鲜的及回收的乙苯蒸气在低温下混合，也会产生大量的有效能损失。其他的能量损失则与蒸气过热器、汽
提装置和分馏器有关，较大的温度差异导致过程的不可逆性则是其主要原因。
Fina/Badger——该方法与Lummus法的工艺相似，也是一个吸热过程，只在反应器单元中存在一些不同之处。
该法全过程的能量输入约比理论最小量高10倍（见图2）。最大的能量损失发生在用于压缩和冷却反应流体的空气
冷却器中，不过这些能量损失的品质相对较低（见表2）。由于在反应流体换热器和脱氢反应器中温度相差很大，
原料预热单元贡献了约1/2的有效能损失。乙苯/苯乙烯汽提柱在真空下运行也会产生能量损失，汽提柱中大部分
的冷却过程由冷却水提供，这些冷却水的温度过低使热量无法被回收。与Lummus相比，Fina/Badger技术使用的
蒸气/乙苯比例更低些，但是Lummus法可从乙苯/苯乙烯分离器中回收低温热，其有效能损失要比Fina/Badger中
相同操作单元的更低。
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》，此书中译版《化工过程能源效率研究报告》已于近日出版发
行，有需要者请拨打订购热线：010-64428173；联系人：闫玉香）
表1 苯乙烯生产（Lummus）能效分析 Btu/lb
苯乙烯（Lummus /Monsanto/ 能量损失 % 外部有效能损失 内部有效能损失 总有效能损失 %
UOP）操作单元
蒸汽压缩机 17 0 17 11 28 2
蒸汽超级加热器 0 0 0 193 193 14
原料预热/反应器 0 0 0 371 371 27
气体冷却器 3597 84 408 142 550 39
冷凝物回收 87 2 5 101 106 8
EB/苯乙烯汽提塔 255 6 21 64 85 6
苯乙烯分馏器 261 6 26 17 43 3
EB汽提塔 63 1 0 15 16 1
苯/甲苯汽提塔 7 0 1 1 1 0
合计 4286 478 914 1392
表2 苯乙烯生产（Fina/Badger）能效分析 Btu/lb
苯乙烯（Fina/Badger） 能量损失 % 外部有效能损失 内部有效能损失 总有效能损失 %
操作单元
蒸汽压缩机 1 0 1 0 1 0
蒸汽超级加热器 0 0 0 29 29 2
原料预热/反应器 0 0 0 759 759 51
气体冷却器 2716 51 158 48 206 14
冷凝物回收 125 2 13 77 90 6
EB/苯乙烯汽提塔 1943 37 192 104 296 20
苯乙烯分馏器 331 6 33 28 62 4
苯/甲苯汽提塔 177 3 13 36 49 3
合计 5293 410 1081 1491