节能-1绪论.ppt

1、1,化工节能与系统分析,化学化工与材料科学学院 化工系 化工工艺教研室 张朝君 手机节能-1,2,本门课程主要系统介绍化工节能的理论、技术。包括单元过程与设备的节能技术，过程系统节能技术中的夹点技术，以及采用过程集成方法使新鲜用水量和废水排放量最小的水系统集成技术。理论联系实际，实用性较强。,本门课的主要内容,3,主要参考文献,1、范文元.化工单元操作节能技术.安徽：安徽科学技术出版社，2000 2、华贲.工艺过程用能分析及综合.北京：烃加工出版社，1989 3、袁一，胡德生.化工过程热力学分析法.北京：化学工业出版社，1985 4、朱明善.能量系统的火用分析法.北京

2、：清华大学出版社，1988,4,5、吴仲华.从能源科学技术看能源危机的出路.北京：知识出版社，1980 6、H.L.V.Cube著，王子介譯.热泵理论与实践.北京：中国建筑工业出版社，1986 7、陈忠秀等.化工热力学.化学工业出版社，2001,5,化工节能技术与系统分析 1. 绪 论,1.1 能源与能源的分类 1.2 化学工业节能的潜力与意义 1.3 化学工业节能途径 1.4 化工过程的热力学分析法,6,化工节能技术与系统分析 1. 绪 论,1.1 能源与能源的分类 1.2 化学工业节能的潜力与意义 1.3 化学工业节能途径 1.4 化工过程的热力学分析法,7,节能，不仅是世界性的重大课题，

3、更是我国面临的重大课题，关系我国的经济安全和可持续发展，关系中华民族的前途命运和子孙万代的幸福发展。从一定意义上说，对节能理论和实践的双重探索，就是探索我国未来发展的可能性问题，就是破解能源资源约束的世纪性难题。 纵观人类历史，在相当长的时间里，世界经济的发展，是靠大量消耗能源资源来推动的。已经实现了工业化、现代化的西方发达国家，也普遍经历了高消耗、高污染、高浪费的历史发展阶段。这一过程的代价是巨大的，教训是深刻的。它们以占世界15%的人口，消耗了全球60%的能源和50%的矿产资源，并造成了严重的环境污染和生态危机。世界著名的“八大公害事件”都发生在这些国家。,目前我国能源形势,8,从我国的情

4、况看，在实现中国特色社会主义工业化、现代化的历史进程中，能源资源约束已经成为最大的硬约束。“竭泽而渔而明年无鱼，焚薮而畋而明年无兽”。目前这种高耗能、高污染、高浪费、低效益的发展模式，这种“竭泽而渔”式的发展已难以为继，根本不可能实现我国的工业化、现代化，必须尽快实现向节约节能型的发展转变。 从大量消耗能源资源到节约节能，不仅是经济增长方式、发展模式、发展道路的深刻变革，而且是经济发展理论的深刻变革。反思工业化道路，重新认识能源资源的有限性、稀缺性，以最小成本实现能源资源的有效配置，以最小污染和能源资源的最小消耗获取最大效益，成为当代经济发展理论的重要方向。,9,人们注意到，不可再生能源消费零

5、增长的经济发展，在一些国家已经成为现实。德国1990年2005年的15年间，经济总量增长了25%，能源总消耗却下降了5%。丹麦1980年以来，25年间经济总量增长了50%，不可再生能源消耗（不含交通业）实现零增长，单位GDP能耗每年降低1.9%；在整个能源构成中，风力发电已经占到21%。这些国家的实践，为我们研究节约节能的经济发展理论，提供了有益的借鉴。 目前，我国经济增长方式粗放、经济结构不合理的问题还比较突出，节能降耗的任务相当艰巨。首先，在三产业结构中，第二产业比重偏高，第三产业比重偏低。在工业内部结构中，高耗能行业所占比重过高。我国工业能耗占全国一次能源消费的70%左右，其中钢铁、建材

6、、化工、石油加工及炼焦、有色金属等高耗能行业占到了工业总能耗的69%。,10,由于高耗能的一般加工工业生产能力过剩，产业集中度低，小企业多，技术水平不高，增加了能源消耗。2005年，我国具有炼铁、炼钢生产能力的钢铁企业共871家，平均每家企业粗钢产量约40万吨，18家产能500万吨以上的企业，产量仅占全国粗钢产量的46%。而2004年，日本4家钢铁企业的产量就占其粗钢产量的73%，俄罗斯5家企业产量占79%，韩国2家企业产量占82%。其次，我国的能源结构以煤炭、石油、天然气等不可再生能源为主，不可再生能源在生产和消费总量中分别占92.1%和92.7%，新能源和可再生能源的开发和使用比例偏低。我

7、国可再生能源的开发潜力很大，风能可供利用的装机容量约10亿千瓦（目前只开发了0.13%）；三分之二的国土面积年日照时间在2200小时以上；每年可用于能源使用的农作物秸秆资源量约1.5亿吨标准煤；林业剩余物资源量约2亿吨标准煤；油料植物和能源作物潜在种植面积可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。,11,节约节能是一种新的生产方式，也是一种新的社会生活方式；是一种新的价值观念，也是一种新的哲学。从“三高一低”（高消耗、高污染、高浪费、低效益）走向“三低一高”（低投入、低消耗、低污染、高效益）的发展道路，进入节约节能的发展阶段，是文明进步的重要标志。 中华民族自古就有崇尚节俭的优良传统。“强

8、本而节用，则天不能贫。”“一粥一饭，当思来处不易；半丝半缕，恒念物力维艰。”这些先哲古训，千百年来为人们所信守和称道。但是，我们今天所说的节约、节能，具有新的时代内涵。,12,改革开放以来，我国经济取得了很大成就，GDP年均增长率达9.6%，人均GDP年均增长11%。到2006年，GDP达20.94万亿元，居世界第四位；进出口总额超过1.7万亿美元，居世界第三位；人均GDP为1714美元，居世界第110位（2005年）。与此同时，一次能源消费年均增长5.16%，能源自给率保持在90%以上，比经合组织国家平均高20个百分点以上，比美国高30个百分点左右。总的说，我国主要依靠自己的力量，解决了经济

9、发展中的能源问题，这在世界经济发展史上是少有的。今后也将主要依靠自己的力量，依靠科学技术，依靠全社会的节约节能来实现工业化和现代化，化解能源硬约束的挑战。,13,我国的经济发展是在能源资源严重紧缺的条件下取得的。能源资源人均拥有量大大低于世界平均水平。如水资源人均占有量只相当于世界平均水平的30%；石油、天然气人均剩余可采储量仅有世界平均水平的7.7%和7.1%；储量比较丰富的煤炭也只有世界平均水平的58.6%。近年来能源消费急剧增长，供需矛盾日益突出。2005年煤炭产量达21.9亿吨，比2000年翻了一番，仍不能满足需要。 与此同时，能源浪费惊人。我国能源利用效率只有33%，比国际先进水平低

10、10个百分点左右；2003年单位GDP能耗是世界平均水平的3.1倍；2004年我国GDP约占全世界的4.4%，而煤炭消费占35%以上，原油消费占7.8%（按当年汇率计算）。近年来单位GDP能耗不降反升。按2000年价格计算，2002年2004年分别为1.30、1.36、1.43吨标准煤/万元，2005年与2004年持平，2006年上半年同比上升0.8%。“十五”期间，能源消费弹性系数（能源消费增长速度与经济增长速度之比）年均为1.04，是改革开放以来的最高值。,14,目前，我国的能源利用效率为33%，低于发达国家的43%；能源结构不合理，煤炭占总能源利用量的65%；灌溉用水利用率为45%，低于

11、发达国家的80%；矿产资源总回收率30%，远低于发达国家的80%。从2006年情况来看，能源资源使用的高投入、高污染、高消耗的现状仍未得到改变，经济增长方式转变滞后、高耗能行业增长过快，节能降耗工作面临更大压力。,15,“十一五”规划纲要确定，2010年单位GDP能耗比2005年降低20%。这是建国以来第一次以法律文件的形式，将节能确立为必须完成的约束性目标。这是具有远见卓识的重大决策，体现了我们党和政府的坚定信念和坚强决心。但是，也要清醒地看到完成这一目标的艰巨性。五年内单位GDP能耗下降20%，意味着万元GDP能耗由“十五”时期末的1.22吨标准煤下降到“十一五”时期末的0.98吨标准煤（

12、按2005年价格和统计口径）；按照“十一五”期间每年经济增长7.5%的预期目标测算，年均能源消费弹性系数为0.37；即使经济增长实际达到10%，年均能源消费弹性系数也要保持在0.5左右。,16,节约能源法是一部涉及整个经济社会生活，具有普遍性和长期性的法律。但是，想通过一部法律解决所有问题是不可能的，因此要集中力量解决目前面临的紧迫、重大问题，特别是对当前及今后10年到15年必须要做的、能够做到的目标、任务、制度和措施，用法律形式规定下来，成为政府、企业、个人和全社会共同遵守的法律准则。一句话，要修订出一部为全社会所接受并且能够得到实际执行的法律。,17,1. 绪 论 1.1 能源与能源的分类

13、,1.1.1 能源 能源：是指可以直接或通过转换，为人类生产与生活提供能量和动力的物质资源。 世界能源大会推荐的能源类型有： 固体物质：煤、焦炭、可燃冰等。 液体物质：石油、酒精、甲醇、二甲醚等。 气体物质：天然气、煤气、氢气等。,18,1. 绪 论 1.1 能源与能源的分类,水力能、电能、风能、太阳能、地热能、海洋能、生物质能、核能（核裂、聚变）能等。 它们都可以按人类的需要被转化为热能、机械能、电能、光能、声能、化学能等形式加以利用。,能源是当今人类赖以生存和发展的物质基础。安全、可靠的能源供应和高效、清洁的利用能源是实现社会经济持续发展的基本保证。,19,1. 绪 论 1.1 能源与能源

14、的分类,世界各国经济、技术发展的事实表明，能源消耗与国民经济生产总值之间有着非常密切的关系。正常情况下，成正比关系。据分析估算，工业发达的国家，由于能源不足引起的国民经济损失，大约为能源本身价值的20-30倍。,当前能源供应紧张，是世界各国面临的共同性问题，而能够被利用的能源资源有限，能源问题已成为一个世界性的问题。因此，一方面开发新的能源，同时节能已引起广泛的重视。,20,1. 绪 论 1.1 能源与能源的分类,我国能源开采和利用存在着二重性，即“储存总量大、人均个量少；单位产品能耗高、单位能耗创造的价值低”。我国目前能源供应紧张已成事实，有的地区甚至阻碍了国民经济的发展。,我国能源消耗已超

15、过13亿吨（标准煤），能源消耗排世界第二。能源和能源消费引起的环境问题已成为制约我国可持续发展的重要问题之一。,21,1. 绪 论 1.1 能源与能源的分类,1.1.2 能源分类,按其来源分类，可分为三类： 第一类 来自地球以外天体的能量，其中最主要的是太阳辐射能。目前人类所用的绝大部分能源都直接或间接来自于太阳能。 如各种植物通过光合作用把太阳能转化为化学能，在植物体内储存下来，形成生物质能。 煤、石油、天然气等矿物燃料能源，就是古,22,1. 绪 论 1.1 能源与能源的分类,代动植物沉积在地下经过漫长的地质年代形成的，而其能量来源于固定下来的太阳辐射能。 水能、风能、海洋能等也来源于太阳

16、辐射能。 从数量上看太阳能非常巨大，但能量密度较低，又受气候的影响，目前尚难加以利用，如太阳能发电尚处于试验阶段。,23,1. 绪 论 1.1 能源与能源的分类,第二类 地球本身蕴藏的能量 主要由地热能和原子能，45亿年以前地球形成以来就开始冷却，至今地球核心温度高达50000C。 地热能数量大品位低，仅有少量的温泉、地热发电。 原子能是某些物质（如铀、钍、氚和氘等）的原子核在发生反应（核裂变、聚变）时释放出的能量。,24,1. 绪 论 1.1 能源与能源的分类,第三类 地球和其他天体相互作用而产生的能量，如潮汐能。 地球和月亮、太阳之间引力和相对位置变化，使海水涨落形成潮汐能。目前利用的很少

17、，仅建成少量的潮汐发电站。,2. 按能源的转换和利用层次，分为三类 一次能源 自然存在，未经加工和转换的能源。如原煤、石油、天然气、天然铀矿、水能、,25,1. 绪 论 1.1 能源与能源的分类,风能、太阳辐射能、海洋能、地热能、薪柴等。 根据能否再生，又分为： 可再生能源：可以连续再生，不会因使用而日益减少。如太阳能、水能、风能、海洋能、地热能、生物质能等。 非再生能源： 指不能循环再生的能源。如煤、石油、天然气、核燃料等。,26,1. 绪 论 1.1 能源与能源的分类,二次能源 由一次能源经加工转换而成的能源产品。如电、蒸汽、煤气、焦炭、各种石油制品等。 终端能源 通过用能设备供消费者使用

18、的能源。二次或一次能源一般经过输送、储存和分配成终端使用的能源。,27,1. 绪 论 1.1 能源与能源的分类,3. 按使用状况分类 常规能源 指那些开发技术较成熟，生产成本较低，生产规模大和广泛使用的能源。如煤、石油、天然气、水力等。 新能源 指目前尚未广泛使用，有待科学技术的发展，更经济有效开发的能源。如太阳能、地热能、潮汐能、风能、生物质能、氢能、原子能等。,28,1 绪 论 1.1 能源与能源的分类 1.2 化学工业节能的潜力与意义 1.3 化学工业节能途径 1.4 化工过程的热力学分析法,29,1 绪 论 1.1 能源与能源的分类 1.2 化学工业节能的潜力与意义 1.3 化学工业节

19、能途径 1.4 化工过程的热力学分析法,30,1. 绪 论 1.2 化学工业节能的潜力和意义,1.2.1 我化学工业的特点 1.2.2 化学工业节能的潜力 1.2.3 节能的意义,31,1.2.1 我化学工业的特点 1.2.2 化学工业节能的潜力 1.2.3 节能的意义,1. 绪 论 1.2 化学工业节能的潜力和意义,32,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.1 化学工业的特点,化学工业是国民经济中的重要原材料工业，同农业、轻纺工业和国民经济各部门的发展及人民生活水平的提高关系极大。 我国70%以上的产品直接为农业、轻纺工业和人民生活提供必需品。成为我国经济发展的重要支柱产业，主要经济指标

20、居全国各行业之首。 煤、石油、天然气等，即是化学工业的能源，也是化学工业的原料（是突出特点），占产品生产成本的40%左 右，氮肥工业占到70-80%。因此是耗能大户，,33,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.1 化学工业的特点,约占全国能源消耗的11.5%，仅次于冶金工业（年消耗量约占全国的1/4而居首位）。化学工业工艺的复杂性，造成能源消耗的复杂性。 在能源消费中以煤为主，其占的比例大大高于先进的工业化国家，原因是我国的能源资源以煤为主，使得能耗上升和环境污染严重。 大宗化学产品生产规模小。 如炼油：国外一般在1000104t/a以上；,34,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.1

21、 化学工业的特点,乙烯装置：西欧40104t/a；美国105104t/a；日本54104t/a；我国（22.5-30）104t/a，拟建70104t/a。 合成氨：国外工业发达国家均在10104t/a以下已不存在，我国60%以（5-10）104t/a为主 有的工艺、设备落后，自动化程度低，甚至仍然是原始的人工搬阀门和调节工艺参数。 是我国化工产消耗指标偏高的一主要原因。,35,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.1 化学工业的特点,能源浪费严重。大多数化工产品能耗比国外高出很多，如每吨烧碱的蒸汽消耗5-7吨，国外一般为2-3吨； 黄磷电耗：比国外高出30%； 合成氨平均能耗：为日本的2倍；

22、 高压聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯的动力消耗分别为美国的1.3、3.0、13、30倍。 化学工业行业多。行业间行业内能耗差别大,36,1.2.1 我化学工业的特点 1.2.2 化学工业节能的潜力 1.2.3 节能的意义,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.2 化学工业节能的潜力,37,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.2 化学工业节能的潜力,节能：就是利用技术上可行，经济上合理，环境和社会可以接受的方法来有效的利用能源资源。节能的实质就是要充分地、有效地发挥能源的作用，使同样数量的能源，可以提供更多的有效能，从而生产出更多、更好的产品，创造出更高的产值和利润。,38,节能潜力的

23、涵义：节能总潜力，可以实现的节能潜力。 节能总潜力： 为一技术极限值，取决于热力学计算的极限值和现有的技术水平。 可以实现的节能潜力：指技术成熟、经济合理、预计在一定时期内可以实现的节能量。取决于技术、投资、社会、环境和其他政策等因素。 所以通常所说的节能潜力是指的后一种说法。,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.2 化学工业节能的潜力,39,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.2 化学工业节能的潜力,从不同的角度，采用不同的指标，计算出的节能潜力有所不同。 从单位产值能耗估算节能潜力 按1995年价格计算的GDP单耗：t标准油/每百万美元。1999年 世界平均 美国 OECD国家平均

24、 日本 中国 270 272 198 96.2 908,40,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.2 化学工业节能的潜力,按世行提供的购买力平价（PPP）计算，我国的GDP单耗也比发达国家高出1-3倍。 从提高能源利用率看节能潜力 目前全国的能源利用率约为33%，比先进国家低约10%，考虑开采、运输，则我国能源系统总利用率不到10%，不足发达国家的一半。工业能源利用率仅为美国和日本的一半左右。,41,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.2 化学工业节能的潜力,几个国家的能源利用率 项 目 美 国 英 国 日 本 中 国 总利用率 51 40 48 30 工 业 78 67 77 39

25、交通运输 25 20 25 20 民 用 80 70 80 20 统计年份 1970 1973 1975 1978,42,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.2 化学工业节能的潜力,从主要产品单位能耗的差距分析节能潜力 我国大多数产品的单位能耗较国外同类产品高出很多。如（折合标准煤） 项 目 我 国 日 本 电： g/(kWh) 432 340 钢铁： t/t钢铁 1.20 0.68 合成氨：t/t氨 2.30 1.20,43,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.2 化学工业节能的潜力,从主要耗能设备技术水平分析节能潜力 从平均热效率看： 项 目 中 国 工业发达国家 工业锅炉 55-

26、60% 80% 氯碱工业：烧碱电解工艺离子交换膜占的比例。工业发达国家18%，日本75%，中国4%左右，目前增加较快。 压缩机、风机、泵、电动机等效率也偏低。,44,1.2.1 我化学工业的特点 1.2.2 化学工业节能的潜力 1.2.3 节能的意义,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.3 化学工业节能的意义,45,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.3 化学工业节能的意义,我国国民经济高速发展，能源消费已超过世界总消费量的10%，但人均消费量约为世界平均水平的50%。能源消费水平是一个国家综合国力和人民生活水平的标志。 因此，在目前我国能源供应紧张的情况下，针对我国的国情，节能工作是

27、一项长期的战略任务，意义重大。 新能源的开发受到资金、设备、技术、资源等的限制，因此节能工作，是保证国民经济持续发展的重要措施。,46,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.3 化学工业节能的意义, 节能有利于保护环境 可减少烟、尘、灰、硫、二氧化碳等的排放量，我国环境污染属典型的能源消费污染。 我国每年SO2和烟尘的排放量超过1500万吨，其中能源消费占70%以上。以煤为主的能源消费结构，使我国CO2排放量占全球总排放量的10%以上。,47,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.3 化学工业节能的意义,煤、石油、天然气，既是化学工业的燃料又是宝贵的原料，节约矿物燃料资源作为宝贵的工业原料

28、使用。 节能可降低成本，增加利润，加速资金的积累，有利于扩大再生产。 节能，将促进企业经营管理的改善和技术的进步。节能的过程就是一个生产现代化的过程（操作技术的改进，工艺和设备的更新改造，管理的改进等），有利于提高企业管理者的素质，推动技术,48,1.2 化学工业节能的潜力和意义1.2.3 化学工业节能的意义,进步，提高整个社会的技术水平。,49,1 绪 论 1.1 能源与能源的分类 1.2 化学工业节能的潜力与意义 1.3 化学工业节能途径 1.4 化工过程的热力学分析法,50,1 绪 论 1.1 能源与能源的分类 1.2 化学工业节能的潜力与意义 1.3 化学工业节能途径 1.4 化工过程

29、的热力学分析法,51,1.3 化学工业节能途径 1.3.1 结构节能 1.3.2 管理节能 1.3.3 技术节能,52,1.3 化学工业节能途径 1.3.1 结构节能 1.3.2 管理节能 1.3.3 技术节能,53,影响能耗的因素错综复杂: 自然条件、经济体制、管理水平、技术水平、政策倾向、社会和经济因素等。将这些因素归结为三个方面来讨论：结构节能、管理节能、技术节能。,1.3 化学工业节能途径1.3.1 结构节能,在我国单位产值能耗高，除技术水平和管理水平落后外，经济结构不合理也是重要的原因。包括产业结构、产品结构、企业结构、地区结构等。,54,1.3 化学工业节能途径1.3.1 结构节能

30、,产业结构 仪表、电子等行业，即机电工业能耗低；钢铁、化工、建材等行业，即过程工业能耗高。要综合研究合理调整产业结构，把能耗降到最低限度。 产品结构 产品结构应向高附加值，低能耗的方向发展。精细化工、石油化工、生物化工、医药工业、化工新型材料等。2000年美国和日本的精细化率为,55,1.3 化学工业节能途径1.3.1 结构节能,60-65%，我国在30%左右。 企业结构 调整企业结构是节能降耗的重要途径。规模小、单机生产能力低能耗高，经济效益较差。所以，对新建厂应受经济规模的限制，缺乏竞争力的小厂应关、停、并、转。 地区结构 地区结构的调整主要是指资源的优化配置，,56,1.3 化学工业节能

31、途径1.3.1 结构节能,调整部分耗能型企业的地区结构。 如石油化工、乙烯等应靠近油田或炼油厂；煤化工应在中部地区煤炭主要产地。,57,1.3 化学工业节能途径 1.3.1 结构节能 1.3.2 管理节能 1.3.3 技术节能,58,1.3 化学工业节能途径 1.3.1 结构节能 1.3.2 管理节能 1.3.3 技术节能,59,1.3 化学工业节能途径1.3.2 管理节能,主要有两个层次：宏观调控；企业经营管理。 1. 宏观调控层次 完善法制建设 我国已于1997年第八届全国人大常委会第二十八次会议通过中华人民共和国节约能源法，于1998年1月1日起执行。,60,1.3 化学工业节能途径1.

32、3.2 管理节能,制订与贯彻合理的经济政策 价格政策： 我国能源价格偏低。如我国石油化工企业能源成本只占10%左右，而国外至少为20%-40%。 投资、信贷、税收手段：节能投资比开发新能源省得多，国家应加大节能投资，同时应对每节约吨标准煤的投资和投资回收期等提出控制性指标。,61,1.3 化学工业节能途径1.3.2 管理节能,银行贷款：对节能项目应优先支持，如日本采取金融上的扶持措施，对节能项目采取特别利率。 税收：对节能项目和节能技术转让应给于优惠，对超过限额消费的能源应累计收费。如日本对节能设备在特别折旧或税率扣除二者选其一，并在取得设备三年内减轻固定资产税。,62,1.3 化学工业节能途

33、径1.3.2 管理节能,企业经营管理层次 建立健全能源管理机构 必须有相对稳定的节能管理班子，管理和监督能源的合理使用，制定计划，实施措施及节能技术培训。 建立能源管理制度 制订操作规程、各类产品的能耗定额、奖惩制度等。,63,1.3 化学工业节能途径1.3.2 管理节能,合理组织生产 稳定装置、设备的合理负荷率；对不同品位、质量的能源合理使用；对不同工序间的生产能力及供能用能环节合理协调；蒸汽网络的建立和梯级利用等。 加强计量管理 正确的计量统计和核算，能推动能量平衡、定额管理、经济核算、计划预测等一系列科学管理工作,64,1.3 化学工业节能途径1.3.2 管理节能,的深入开展。因此，企业

34、应完善计量手段，建立健全仪表维护检修制度，强化节能监督。,65,1.3 化学工业节能途径 1.3.1 结构节能 1.3.2 管理节能 1.3.3 技术节能,66,1.3 化学工业节能途径 1.3.1 结构节能 1.3.2 管理节能 1.3.3 技术节能,67,1.3 化学工业节能途径1.3.3 技术节能,工艺节能 由于化工生产行业多，化工生产过程有相当复杂，因此节能的范围广、方法多。仅介绍工艺节能的基本方向。 催化剂和化学反应工程 化学工艺中约有80%的采用催化剂，而新艺中约有90%的采用催化剂。,68,1.3 化学工业节能途径1.3.3 技术节能,催化剂是工业节能中的关键物质，新的催化剂可以

35、形成一种新的更有效的工艺过程。可节省把反应物加热和压缩的能耗； 选择性好的催化剂，产品纯度高，副产物少，既节约原料消耗，又降低后续精致过程的负荷及能耗； 若活性提高，可降低反应的推动力，减少了反应能耗。,69,1.3 化学工业节能途径1.3.3 技术节能,如甲醇的合成：ICI公司用5MPa、2700C操作的铜基催化剂代替35MPa、3750C操作的锌-铜系催化剂，使合成气压缩动力消耗减少了60%，总动力消耗减少了30%。且低温下副产物减少，节省力原料气和甲醇精制的能耗。使每吨甲醇的总能耗从41.9106kJ降低到36106kJ。 降低流体阻力和合理利用反应热效应。如，氨合成塔轴向流体阻力大，改

36、为径向塔。例2100的塔压降从4.2MPa降到63Pa。,70,1.3 化学工业节能途径1.3.3 技术节能,分离工程 精馏、吸收、萃取、吸附、结晶、膜分离等。每一种还包括多种方法，能耗各不相同。 如合成氨厂，脱除CO2的方法有化学吸收法和物理吸收法。前者又热加减法和乙醇胺法，吸收液再生要消耗大量的能量。属后者的聚乙二醇二甲醚法和碳酸丙烯酯法，采用减压解吸再生，降低了能耗。,71,1.3 化学工业节能途径1.3.3 技术节能,改进工艺方法和设备 同一种生产目的，采用不同的工艺方法和设备，能耗是不同的。如 炼焦厂：旧的湿熄焦方式，每1万吨焦炭仅熄焦方式一项，较先进的干法系较多损失500吨标准煤

37、精馏塔：由板式塔改为规整填料，可降低塔降，减少塔顶、底温差，减小回流比，提高产量，减少动力消耗。,72,1.3 化学工业节能途径1.3.3 技术节能,膨胀机代替节流膨胀：利用工艺气体的压降做功或制冷。如年产0.3Mt的乙烯装置，脱甲烷塔顶富甲烷尾气节流膨胀改为膨胀机膨胀，可节能约630kW，占制冷总能耗的3-4%，同时回收280KW的压缩功。 助剂革新：如橡胶塑炼中用0.1%的塑解剂就可节电约30%。 2. 化工单元操作设备节能 流体输送设备、换热设备、蒸发设备、塔设备,73,1.3 化学工业节能途径1.3.3 技术节能,干燥设备等。 流体输送机械 设计时和设计能力配套，生产中采用变频电机。

38、换热设备 加强保温、减少结垢、合理的传热温差、强化传热、控制空气过剩量、提高燃烧特性、回收烟气余热、采用高效热管换热器等。,74,1.3 化学工业节能途径1.3.3 技术节能,蒸发设备 预热原料、多效蒸发、热泵蒸发、冷凝水余热利用、系统密封、高效冷凝器等。 塔设备 减小回流比、预热进料、塔顶热的利用、采用热泵、采用中间再沸器和中间冷凝器等。 干燥设备 减少空气量、余热回收、热泵、排气再循环等。,75,1.3 化学工业节能途径1.3.3 技术节能,化工过程系统节能 是指从系统合理用能的角度，把整个系统集成起来作为一个有机的整体，统筹考虑，所进行的节能工作。 如：合成氨厂的热-电装置、蒸汽网络中的

39、梯级利用；钢铁厂热-电装置等。 控制节能 包括两个方面：节能需要操作控制，操作控制节能。,76,1.3 化学工业节能途径1.3.3 技术节能,前者：通过仪表加强计量工作，做好生产现场的能量衡算和用能分析，是节能的基础工作。 后者：操作现场的原料成分、温度、压力、产品纯度、蒸汽用量、以及市场对产品产量的需求信息等。若生产优化条件能随着这些参数的变化而变化，将能取得较理想的节能效果。计算机的使用使得这种优化控制成为可能。,77,新能源和可再生能源产业发展目标是：加速技术和产品的推广应用；增强我国设备制造和生产能力；建立产业化配套服务体系；健全法规和机制，实现新能源和可再生能源开发利用的商业化发展。

40、,1.3 化学工业节能途径1.3.3 技术节能,新能源和可再生能源产业发展 太阳能、风能资源、地热资源、生物质能资源、禽畜粪便和工业有机废水资源、可再生能源还包括可用作能源的固体废弃物，潮汐能、波浪能、潮流能、温差能源等,78,到2015年新能源和可再生能源年开发量达到4300万吨标准煤，占我国当时能源消费总量的2%(如果包括小水电，则将达到3.6%)；其产业将成为国民经济的一个新兴行业，拉动机械、电子、化工、材料等相关行业的发展；对减轻大气污染、改善大气环境质量作用明显，将减少3000多万吨碳的温室气体及200多万吨二氧化硫等污染物的排放；提供近50万个就业岗位，为500多万户边远地区农牧民(约2500多万人口)解决无电问题。,1.3 化学工业节能途径1.3.3 技术节能,79,为确保上述目标的实现，新能源和可再生能源产业发展规划分以下几个阶段实施：1、2000-2005年，逐步建立新能源和可再生