化学品生产工艺流程中的能效分析（31）·异丙苯
糊状（固体）磷酸（SPA）催化法——该放热反应是基于UOP设计的以SPA为催化剂、丙烯和苯烷基化合成异
丙苯。整个工艺过程的能量输入约比理论最小值高出1.5倍。其中最大的能量损失发生在低温的空气冷却器中，事
实上所有的能量和有效能损失发生在异丙苯回收单元，主要是由3个蒸馏塔引起的。而在异丙苯的分馏器内可以进
行额外的能量回收，但不太经济。在烷基化工段原料预加热过程的能量可以回收。
沸石催化法——沸石催化工艺的优点是无腐蚀，且该反应能够在较低的苯/丙烯比的条件下进行，因而能量和
有效能损失更低。与SPA和AlCl3催化工艺相比，沸石催化工艺的催化剂更易回收，但是受污染的沸石又会导致催
化剂成本升高。整个工艺过程的能量输入约为理论最小值的2倍。异丙苯回收单元由于几个蒸馏塔的存在，再次成
为能量和有效能损失的最大来源，因部分反应在冷凝器的低温下进行，由于温度太低，以至于不能产生低压蒸汽（异
丙苯塔塔顶温度超过300?埘，可能会产生蒸汽）。
AlCl3催化法——该工艺与上面讨论的沸石催化工艺非常相似，不同的是，该工艺所使用的催化剂回收没有沸
石催化工艺简单。在催化剂回收单元会有额外的能量和有效能损失，而沸石催化工艺没有这部分能耗损失。
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）
（胡艳红摘译自《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 SPA催化原料苯/丙烯烷基化生产异丙苯能效分析 Btu/lb
SPA催化原料丙烯和苯烷 能量 % 外部有效能 内部有效能 总有效能 %
基化生产异丙苯操作单元 损失 损失 损失 损失
烷基化 0 0 0 156 156 27
异丙苯回收 1170 100 192 225 416 71
合计 1172 192 381 572
表2 沸石催化原料苯/丙烯烷基化生产异丙苯能效分析 Btu/lb
沸石催化原料丙烯和苯烷 能量 % 外部有效能 内部有效能 总有效能 %
基化生产异丙苯操作单元 损失 损失 损失 损失
烷基化 231 17 64 187 250 40
异丙苯回收 1154 83 240 133 373 60
合计 1385 304 320 623
表3 AlCl3催化原料苯/丙烯烷基化生产异丙苯能效分析 Btu/lb
AlCl3催化原料丙烯和苯烷 能量 % 外部有效能 内部有效能 总有效能 %
基化生产异丙苯操作单元 损失 损失 损失 损失
烷基化 424 28 68 203 271 40
催化剂回收 3 0 0 1 2 0
异丙苯回收 1104 72 268 139 407 60
合计 1531 336 343 680