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顺酐工艺技术路线的综合评价与择优 　　从生产成本、能耗、技术路线的先进性、操作与维护等方面对以正丁烷为原料生产顺酐的四种工艺技术进行综合对比评价，用模糊数学的方法选择最优工艺。 　　关键词：正丁烷 顺酐 工艺 模糊数学 择优 　　顺酐（全称顺丁烯二酸酐，127;英文名Maleic Anhydride，缩写MAH），俗称马来酸酐,由于其本身的结构和性质，使其深加工产品种类多、127;用途广。目前世界顺酐生产主要以苯氧化和正丁烷氧化工艺为主，由于原料来源、价格以及环境保护的要求，正丁烷法正逐步取代苯法。正丁烷法工艺有多种专利技术，主要区别在反应器、催化剂和反应气体的吸收方式上。文章对四种顺酐生产工艺从技术成熟度、先进性及操作与维护等三方面进行对比，用模糊数学的方法进行综合评判，来选择最佳，以求其科学性和客观性。 1 工艺对比 　　正丁烷催化氧化生产顺酐的化学原理是： 　　 　　A、B、C、D分别代表四种工艺，其工艺流程对比见表1。 表1 四种工艺流程对比表 工艺流 程 简 述A原料混合气经流化床反应器到吸收塔，反应气体中顺酐被水吸收成顺酸，顺酸再脱水精制得产品顺酐。B原料混合气经流化床反应器到吸收塔，反应气体中顺酐被溶剂吸收，富溶剂经气提精制后循环使用，粗顺酐经精制后得产品顺酐。C原料混合气经固定床反应器先后到冷凝器、吸收塔，未被冷凝的气体顺酐被水吸收，经脱水后与冷凝粗顺酐精制得产品顺酐。D原料混合气经固定床反应器到吸收塔，反应气体中顺酐被溶剂吸收，富溶剂经气提精制后循环使用，粗顺酐经精制后得产品顺酐。　　四种工艺的消耗对比见表2。原材料包括原料、催化剂、化学品、溶剂和燃料，原材料及公用工程价格以当地工业价为准。 表2 四种工艺消耗对比表 （元/t） 项 目消 耗ABCD原材料2 225.72 503.52 101.11 969.0公用工程68.9-68.3-38.175.0能耗/GJ·t－157.7947.3150.8850.47　　四种工艺的业绩对比见表3。 表3 四种工艺??绩对比表 工艺名称ABCD工厂个数2793顺酐产量/kt·a-130184.5102.3125工业化时间1988年1989年1976年1989年备注有新建工厂报道15 kt/a的装置已停产　　2 综合评价 　　为了能对各工艺进行比较全面的综合对比，采用模糊数学中模糊综合评判的方法，来选择最佳工艺。 　　（1）确定因素集Ｕ和备择集Ｖ 　　Ｕ＝{成熟度、先进性、操作与维护} 　　Ｖ＝{A、B、C、D} 　　因素集中成熟度主要考虑该工艺的业绩、今后的发展、催化剂的研制情况及性能等方面；先进性主要考虑该工艺是否代表了一种技术进步的潮流、消耗的高低（包括原材料、公用工程、能耗等）、催化剂性能、原料要求、合理先进的工序组合以及自控与安全水平等方面；操作与维护则主要考虑工艺流程的复杂程度、对原料要求的苛刻程度、产品规格、操作中可能出现的问题及处理问题的难易程度等方面。 　　装置的总投资是优选技术不可缺少的一项内容，在实际评估时应予考虑。 　　（２） 确定Ｕ和Ｖ之间模糊关系的模糊矩阵Ｒ 　　为确定模糊矩阵Ｒ，127;需对备择集Ｖ中的四种工艺对应因素集Ｕ中的三种因素进行评分。把每个因素分为优、良、中、差（对应4、3、2、1）四个等级，经20位评委对备择集V中的四种工艺进行评价，其结果见表4。表中的数字是对每种工艺各评价因素给出该等级的评委人数。 表4 20位评委对四种待选工艺的评价情况 评价因素A工艺B工艺C工艺D工艺4321432143214321成熟度0271179311073022133先进性19100173001541016310操作与维护163103458153112576　　设A、B、C、D四种工艺对应的模糊矩阵分别为R1、R2、R3、R4，则 　　 　　R1中第i行的每个元素是A工艺第i个评价因素对于评价集中各等级的隶属度，第j列的每个元素是A工艺各评价因素对于评价集中第j个等级的隶属度。第i个评价因素对于评价集中第j个等级的隶属度rij是这样确定的：令参加评价的评委总共为l人，将第i个评价因素（i=1，2，…，n）评定为第j个等级（j=1，2，…，m）的评委有lij个（），若对每个评委的结果一视同仁，则 　　rij=lij/l 　　同理，可得R2、R3和R4的矩阵： 　　 　　 　　 　　(3) 确定各因素的权重(即各因素之间的相对重要性)。采用层次分析法。