摘要：可持续发展是当今世界发展的主题。面对日益严重的环境问题，工业系统将需要在节能减排方面做出更多的贡献。同时，将环境对于工业系统的贡献纳入工业系统的整体评价成为研究的趋势，如积累火用分析、生命周期分析以及能值分析。其中，最后一种方法能值分析由于其能够考虑环境投入，同时将不同的物质与能罩纳入统一的标准进行核算而得到了广泛的研究。能值是某种能量最所需要的直接或间接的可用能。而在能值综合中太阳能作为了衡量能量流的标准。能值流在系统中流动的规则被称为能值规则。由于现在的能值研究主要集中于对宏观区域的研究。这样并不能解释系统各单元的能值流状态，因此无法深入理解系统的内部。本研究为了解决这个问题，综合能值代数规则，首次对一个复杂的工业系统．聚丙烯工艺流程进行了分析，这将会对将能值流程应用于系统内部提供坚实的基础。rn 能值代数是指能值流在系统结构中的分配规则。Scienceman(1987)首先提出了这个概念，Odum(1996)在其著作中对能值代数做了较为详细的介绍。但对能值代数进行系统描述并且进行划分的研究是由Brown and Herendeen(1996)来进行的。Brown and Herendeen(1996)针对一般系统的基本结构，提出了能值代数的四条规则。尽管能值代数在实践中得到了很好的应用，然而，由于传统的能值代数规则存在一些缺陷，Cao and Feng(2007，2008)和Mu and Feng(2011)对传统的能值规则进行了一定的改进以适应复杂系统的能值分析。rn 本文将能值流在过程T业结构中的流动状态称之为能值流程(emergy process)。进入系统的能值流来源分为三类，即可再生资源(R)、不可再生资源(N)以及购入能值(F)。可再生资源与不可再生资源投入系统后，在各个系统单元作用，最终以产品形式离开系统。在各个单元中，不断有设备、基础建设以及人力等购入能值的投入。在本文中，这些投入都在初始单元中统一投入到系统中以方便读者更好的理解能值流程。rn 本案例以某化工厂30万吨／年环管聚内烯工艺为研究对象。丙烯与催化剂混合物分别在预聚合反应器和两个环管聚合反应器中反应。聚合物浆液从第二聚合反应器中排出后，经加热进入旋风分离式闪蒸罐。分离式闪蒸罐底部的聚合物粉料进入空气过滤器后进一步分离残余单体和聚合物，而分离后的单体进入丙烯回收单元以回收丙烯继续使用。汽蒸后的聚合物粉料排至干燥器，用热氮气除掉粉料表面的水分。干燥的聚合物由闭路氮气输送系统送至聚_内烯粉料缓冲仓，然后进入挤压造粒单元，聚合物和添加剂经均化、熔融、挤压后在水下切粒，然后进入颗粒干燥器，最后进行聚乙烯产品的储存、包装等过程，最终以成品形式离开系统。本案例将原料以及购入能值投入到系统中后，遵守全额继承、避免重复计算以及考虑系统内部能值流等规则，详细分析了聚丙烯工艺流程内部的能值流程。rn 本研究针对过程工业的复杂性，应用能值代数规则，首次对复杂工业系统内部的能值流动状况进行了分析，并通过环管聚丙烯流程案例证明了能值理论深入系统内部具有可行性。
