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摘 要：随着我国经济建设的高速发展，目前我国对于能源的需求也在不断增加。但是由于地球环境的污染以及不可再生能源的消耗，我国对于能源的需求也逐渐靠近清洁能源。在这样的情况下，环氧乙烷以及乙二醇作为非化石燃料的清洁能源得到了国家相关部门的重视，因此目前我国已经开始注意到环氧乙烷乙基乙二醇的制备工作。在环氧乙烷以及乙二醇装置用能的分析以及优化工作上也进行了进一步的重视。
关键字：环氧乙烷 乙二醇 装置用能 优化
环氧乙烷是在乙烯制备过程中衍生出的一种重要化学原料。环氧乙烷可以用来进行乙二醇醚，氨基酸以及表面活性剂的制作，但是环氧乙烷最重要的作用还是用来进行乙二醇的生产。乙二醇是一种聚酯类的产品，目前在世界工业上应用的十分广泛。而目前我国在进行环氧乙烷乙基乙二醇的制备方式上主要是采取了环氧乙烷以及乙二醇的联合生产。在这样的方法下，不必先进性环氧乙烷的制备就能够同时将两种化学原料进行生产，不仅高效而且原料使用效率也比传统生产方式高出许多，而且也能够实现环氧乙烷全部转化为乙二醇的效果，减少了原料的浪费。因此就需要对目前制备环氧乙烷以及乙二醇的装置用能进行分析以及优化，为我国的化工工业做出贡献。
一、我国环氧乙烷以及乙二醇工艺总体情况
在制备方式上，我国的环氧乙烷以及乙二醇的制备时采用了shell公司，UCC公司以及SD公司的专利技术，在技术上基本上是相同的。通过使用乙烯和氧，在银作为催化剂的情况下，使用氮知稳剂以及氯化物抑制剂的情况下，乙烯能够发生氧化反应并且生成环氧乙烷，然后让环氧乙烷以一定的比例与水混合，并且在管式反应器中进行水合反应，从而生成乙二醇。乙二醇的溶液通过蒸发，提浓，脱水和分馏等一系列的步骤得到纯净的乙二醇以及其他的二元醇。
二、我国的环氧乙烷以及乙二醇在制备过程中的用能分析
目前我国制备环氧乙烷以及乙二醇的生产装置的夹点确定方式主要是属于操作性的夹点分析，或是对实际制备过程的一种模拟。在这样的情况下，得到的夹点工况以及所需要的最小公用工程用量就必须与实际的工程用量相同。并且根据在制备过程中所使用的冷热流股数据，采用夹点分析的软件来进行相应的计算。夹点分析的软件一般选用PSTN软件。夹点分析算计算出的冷热公用工程量与实际的工程量相同，那么操作型的加点数据计算结果就能够用来描述实际过程中的能量使用情况以及能量相应的分布情况。在操作型夹点计算与实际的公用工程总量对比的情况记录完成后，就可以进行过程系统的总组合曲线计算。在总组合曲线的计算上，主要是通过总组合曲线所反映出的内容来确定在环氧乙烷以及乙二醇的制备过程中所需要虚拟夹点温度，冷热公用工程用量，以及相关的低温热量，公用工程的温位选择等相关的信息通过这些信息的读取，可以明确环氧乙烷以及乙二醇在实际的制备过程中的温度以及压力信息，确定在制备的过程中是否能够按照规定的数值来进行相关的制备工作并且在制备的过程中，也需要绘制出乙二醇制备流程的格子图.格子图主要是一种对换热网络进行诊断的工具.而在乙二醇的制备过程中，通过格子图能够分析出在乙二醇的制备过程中多数流股匹配换热是否合理，而如果不合理，可以通过相关的调整来让冷热公用流程从不同的位置进行引入，从而满足夹点匹配的相关需求.
三、我国环氧乙烷以及乙二醇在制备过程中用能的相关优化
1.将物流间的传热温度进行调整
由于在环氧乙烷乙基乙二醇的制备过程中，是存在着一定量的热值损失的，因此为了保证在制备环氧乙烷以及乙二醇的过程中尽可能多的利用到热能，就需要调整在物流间的传热温度.在实际的环氧乙烷乙基乙二醇的制备过程中，可以根据冷热流股特性以及换热设备的投资费用的大小来进行优化方法的相关选择.然后就能够进行设计型的夹点计算.在进行了流股传热的优化后，在环氧乙烷乙基乙二醇的制备过程中往往可以让热能的使用逐渐趋于合理.
2.优化换热器网络的匹配
如果需要将换热器网络进行相关的优化，并且让换热器网络的匹配逐渐趋于合理，那么首先需要替换乙烯预热系统的夹点下方的热公用工程，并且将这样的热公用工程替换为工艺物流换热.在替换完成后，就需要将乙二醇反应器出料经过换热后的温度进行再利用，在这一方面主要是使用让乙二醇反应器在出料后作为二氧化碳解吸塔塔釜的热源，从而减少了热源的使用.
3.将操作条件进行优化
在进行环氧乙烷乙基乙二醇的制备过程中，操作条件的影响也必须进行考虑，并且进行相关的优化.在操作条件的优化上，主要可以采用将制备系统内部的一些热容流量较大的热物流温位进行替换的方式来进行，从而让这些热物流温位成为公用工程的加热热源.通过这种方式能够将制备条件进行相应的更改，从而能够起到减少工程用量，并且节约能源消耗的效果.
四、结语
我国目前使用的环氧乙烷乙基乙二醇的制备过程中仍然有很多环节需要进行优化，在这其中比较明显的就是对于装置用能的优化工作.通过对装置用能进行相关的优化，能够减少在环氧乙烷以及乙二醇在制备过程中的能源消耗，从而能够加大能源使用的效率，也能够减少环境的污染.
参考文献：
[1] 张海滨.外循环乙氧基化反应装置换热系统模拟与优化研究[D].中国海洋大学，2011.
[2] 王龙兰，王志，罗松等.环氧乙烷工业生产中脱醛的工艺优化[J].中国化工贸易，2014，（1）：270-271.
[3] 刘嘉，尹红，张治国等.BF3-H2O催化环氧乙烷阳离子开环均聚的量子化学[J].石油学报（石油加工），2009，25（2）：216-221.
[4] 安维中，林子昕，江月等.考虑内部热集成的乙二醇反应精馏系统设计与优化[J].化工学报，2013，64（12）：4634-4640.
作者简介：
张靖宇 性别：男 学历：大学 出生年月：籍贯：辽宁，职称：工程师，研究方向：乙二醇装置产品优化，工作单位：吉林石化公司乙二醇厂生产科。
关键字：环氧乙烷 乙二醇 装置用能 优化
环氧乙烷是在乙烯制备过程中衍生出的一种重要化学原料。环氧乙烷可以用来进行乙二醇醚，氨基酸以及表面活性剂的制作，但是环氧乙烷最重要的作用还是用来进行乙二醇的生产。乙二醇是一种聚酯类的产品，目前在世界工业上应用的十分广泛。而目前我国在进行环氧乙烷乙基乙二醇的制备方式上主要是采取了环氧乙烷以及乙二醇的联合生产。在这样的方法下，不必先进性环氧乙烷的制备就能够同时将两种化学原料进行生产，不仅高效而且原料使用效率也比传统生产方式高出许多，而且也能够实现环氧乙烷全部转化为乙二醇的效果，减少了原料的浪费。因此就需要对目前制备环氧乙烷以及乙二醇的装置用能进行分析以及优化，为我国的化工工业做出贡献。
一、我国环氧乙烷以及乙二醇工艺总体情况
在制备方式上，我国的环氧乙烷以及乙二醇的制备时采用了shell公司，UCC公司以及SD公司的专利技术，在技术上基本上是相同的。通过使用乙烯和氧，在银作为催化剂的情况下，使用氮知稳剂以及氯化物抑制剂的情况下，乙烯能够发生氧化反应并且生成环氧乙烷，然后让环氧乙烷以一定的比例与水混合，并且在管式反应器中进行水合反应，从而生成乙二醇。乙二醇的溶液通过蒸发，提浓，脱水和分馏等一系列的步骤得到纯净的乙二醇以及其他的二元醇。
二、我国的环氧乙烷以及乙二醇在制备过程中的用能分析
目前我国制备环氧乙烷以及乙二醇的生产装置的夹点确定方式主要是属于操作性的夹点分析，或是对实际制备过程的一种模拟。在这样的情况下，得到的夹点工况以及所需要的最小公用工程用量就必须与实际的工程用量相同。并且根据在制备过程中所使用的冷热流股数据，采用夹点分析的软件来进行相应的计算。夹点分析的软件一般选用PSTN软件。夹点分析算计算出的冷热公用工程量与实际的工程量相同，那么操作型的加点数据计算结果就能够用来描述实际过程中的能量使用情况以及能量相应的分布情况。在操作型夹点计算与实际的公用工程总量对比的情况记录完成后，就可以进行过程系统的总组合曲线计算。在总组合曲线的计算上，主要是通过总组合曲线所反映出的内容来确定在环氧乙烷以及乙二醇的制备过程中所需要虚拟夹点温度，冷热公用工程用量，以及相关的低温热量，公用工程的温位选择等相关的信息通过这些信息的读取，可以明确环氧乙烷以及乙二醇在实际的制备过程中的温度以及压力信息，确定在制备的过程中是否能够按照规定的数值来进行相关的制备工作并且在制备的过程中，也需要绘制出乙二醇制备流程的格子图.格子图主要是一种对换热网络进行诊断的工具.而在乙二醇的制备过程中，通过格子图能够分析出在乙二醇的制备过程中多数流股匹配换热是否合理，而如果不合理，可以通过相关的调整来让冷热公用流程从不同的位置进行引入，从而满足夹点匹配的相关需求.
三、我国环氧乙烷以及乙二醇在制备过程中用能的相关优化
1.将物流间的传热温度进行调整
由于在环氧乙烷乙基乙二醇的制备过程中，是存在着一定量的热值损失的，因此为了保证在制备环氧乙烷以及乙二醇的过程中尽可能多的利用到热能，就需要调整在物流间的传热温度.在实际的环氧乙烷乙基乙二醇的制备过程中，可以根据冷热流股特性以及换热设备的投资费用的大小来进行优化方法的相关选择.然后就能够进行设计型的夹点计算.在进行了流股传热的优化后，在环氧乙烷乙基乙二醇的制备过程中往往可以让热能的使用逐渐趋于合理.
2.优化换热器网络的匹配
如果需要将换热器网络进行相关的优化，并且让换热器网络的匹配逐渐趋于合理，那么首先需要替换乙烯预热系统的夹点下方的热公用工程，并且将这样的热公用工程替换为工艺物流换热.在替换完成后，就需要将乙二醇反应器出料经过换热后的温度进行再利用，在这一方面主要是使用让乙二醇反应器在出料后作为二氧化碳解吸塔塔釜的热源，从而减少了热源的使用.
3.将操作条件进行优化
在进行环氧乙烷乙基乙二醇的制备过程中，操作条件的影响也必须进行考虑，并且进行相关的优化.在操作条件的优化上，主要可以采用将制备系统内部的一些热容流量较大的热物流温位进行替换的方式来进行，从而让这些热物流温位成为公用工程的加热热源.通过这种方式能够将制备条件进行相应的更改，从而能够起到减少工程用量，并且节约能源消耗的效果.
四、结语
我国目前使用的环氧乙烷乙基乙二醇的制备过程中仍然有很多环节需要进行优化，在这其中比较明显的就是对于装置用能的优化工作.通过对装置用能进行相关的优化，能够减少在环氧乙烷以及乙二醇在制备过程中的能源消耗，从而能够加大能源使用的效率，也能够减少环境的污染.
参考文献：
[1] 张海滨.外循环乙氧基化反应装置换热系统模拟与优化研究[D].中国海洋大学，2011.
[2] 王龙兰，王志，罗松等.环氧乙烷工业生产中脱醛的工艺优化[J].中国化工贸易，2014，（1）：270-271.
[3] 刘嘉，尹红，张治国等.BF3-H2O催化环氧乙烷阳离子开环均聚的量子化学[J].石油学报（石油加工），2009，25（2）：216-221.
[4] 安维中，林子昕，江月等.考虑内部热集成的乙二醇反应精馏系统设计与优化[J].化工学报，2013，64（12）：4634-4640.
作者简介：
张靖宇 性别：男 学历：大学 出生年月：籍贯：辽宁，职称：工程师，研究方向：乙二醇装置产品优化，工作单位：吉林石化公司乙二醇厂生产科。