陈诗瑶，申 峻，王玉高，刘 刚，牛艳霞，盛清涛

(太原理工大学 化学化工学院，山西 太原 030024)

0 引 言

近百年来CO2排放量不断上升，引起温室效应等环境问题，威胁人类健康[1-2]。而我国以煤炭为基础的能源结构和化工生产是CO2排放的主要来源[3]。在化工生产中，大力推行先进节能技术可以显著提高能源利用效率，减少CO2排放。芳烃是化工生产中重要原料，其中苯、甲苯、二甲苯(BTX)占主要地位[4-5]。目前芳烃主要来源于石油催化重整和裂解汽油[6-7]，而我国石油短缺，煤基甲醇产能过剩[8]，因此积极发展煤基甲醇制芳烃(MTA)具有重要意义。然而在“双碳”背景下，积极发展MTA工艺的同时，如何更好地节能减排引起广泛关注。

ZHANG等[9]在甲醇芳构化基础上与轻烃芳构化结合，开发出2种一体化新工艺，显著提高BTX产率49%以上，减少CO2排放量9.87%和15.20%。刘霞[10]利用有机朗肯循环发电技术，将难以利用的低温余热转化为电能，降低了煤制甲醇工艺生产成本，节约能量，降低了碳排放。刘叶刚[11]利用自热再生理论压缩热物流，使其与其他冷物流交换热量，并运用夹点技术进行换热网络优化，使优化后的低温甲醇洗工艺和甲醇精馏工艺分别节约能耗25.8%和32.3%，降低了排碳水平。ZHANG等[12]利用Aspen对甲醇和戊烷芳构化工艺进行模拟，优化甲醇与戊烷的进料比，并进行换热分析，当甲醇与戊烷的进料比为1∶1时，产能提高，与戊烷芳构化相比，节约能耗66%。

现阶段鲜见优化MTA操作条件，降低能耗的相关研究。笔者利用化工流程模拟软件Aspen Plus，对MTA工艺进行了全流程模拟，通过灵敏性分析确定较优的操作条件，并通过Aspen Energy Analyzer进行了换热网络优化，达到降低能耗，减少CO2排放量的目的。……