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化工节能与减排培训讲义1. 引言在当前全球环境问题日益严峻的情况下，化工行业作为一个重要的经济支柱，面临着节能减排的重要任务。
化工节能与减排是指通过技术手段减少能源的消耗和污染物的排放，提高资源利用效率，降低环境污染的行为。
为了提高化工从业人员对于节能减排知识的掌握和应用，本次培训将围绕化工节能减排的原则、方法和实践展开。
•循环利用：化工生产过程中的副产物和废物应尽可能进行循环利用，减少资源浪费。
•优化设计：通过改善化工生产过程的设计，提高能源利用效率，减少能源消耗和环境污染。
•清洁生产：使用清洁生产技术和设备，减少或消除化工生产过程中的污染物排放。
•节约用水：在化工生产过程中合理使用和节约水资源，减少废水排放和处理成本。
3.1 节能技术•高效换热器：采用高效换热器能够提高热能的传导效率，降低能源消耗。
•废热回收：通过废热回收技术，将化工生产过程中的废热转化为能源，减少能源浪费。
•节能电机：使用节能电机替代传统电机，能够降低电能消耗。
•过程集成：通过优化化工生产过程，减少能源的中间消耗，提高能源利用效率。
•智能控制：采用智能控制系统，实现对化工生产过程的精确监控和调节，减少能源的浪费。
3.2 减排技术•废气治理：化工生产过程中产生的废气需要经过治理设备进行处理，减少对大气环境的污染。
•废水处理：化工废水需要经过处理设备进行处理，达到排放标准，减少对水环境的污染。
•固体废物处理：化工固体废物需要进行分类处理和资源化利用，减少对土壤和水环境的污染。
•绿色产品设计：通过优化产品设计，减少对环境的污染和影响。
4. 节能减排的实践案例4.1 垂直整合生产流程在化工生产过程中，采取垂直整合生产流程的方法，可以减少能源的中间消耗。
通过整合生产流程，将能源的利用效率提高到最大，减少资源浪费。
4.2 废热回收利用在化工生产过程中，大量的废热产生，如果不加以利用就会造成能源浪费。
通过废热回收技术，可以将废热转化为能源，提高能源利用效率。
化工节能减排原理与技术第一篇：化工节能减排原理与技术1.节能: 加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理、以及环境和社会可以承受的措施减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效合理的利用资源。
2.技术节能：工艺节能，化工单元操作设备节能，化工过程系统节能，控制节能3.结构节能：产业结构，产品结构，企业结构，地区结构4.管理节能：宏观调控层次，企业经营管理层次5.控制节能：一方面是节能需要操作控制，另一方面是通过操作控制节能6.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7.完全热力学平衡：同时满足热平衡、力平衡和化学同时满足热平衡、力平衡和化学平衡的平衡。
8.不完全热力学平衡：只满足热平衡、力平衡的平衡。
9.可避免损失：技术上和经济上可以避免的最小损失10.不可避免损失：技术上和经济上不可避免的最小损失11.效率：ἠe=E收益/E耗费=（E耗费-EL）/E耗费=1-EL/E耗费=1-ᶘ12.实用效率：ἠe=E收益/(E耗费-INE)13.夹点技术：14.网络夹点：现行网络中，若单股冷、热流体传热温差到达规定的最小传热温差的点称为网络夹点15.零改动方案：改造过程中仅以增加换热器面积来回收热量而不改动换热网络结构的方案16.一改动方案：改造过程中引起换热网络结构一次改动的方案17.过程夹点：对过程进行分析时所确定的夹点18.热负荷回路：在网络中从一股物流出发，沿与其匹配的物流找下去，又回到此物流，则称在这些匹配的单元之间构成热负荷回路19.阈值：只需要只需要一种公用工程的问题称为阈值问题。
二、问答题1.简述我国的能源资源状况及其特点经济发展速度快，经济发展水平低；能源消费总量大，人均能耗低；能源消费结构以煤为主，脱离世界能源消费的主流；能源消费引起的污染物排放，已使环境不堪重负；能源资源相对匮乏，长期能源供应面临严重的短缺，需要大量进口，引发能源安全问题；能源利用效率低，能源浪费严重，存在巨大节能潜力。
石油化工行业节能原理和节能技术讲义尹洪超教授博士生导师大连理工大学能源与动力学院2007年4月目录目录 (1)前言 (2)第一节节能的基本原理 (10)第二节典型例题分析 (22)第三节节能的基本概念 (32)第四节企业节能的原则和基本途径 (43)第五节企业通用节能技术 (50)第六节石化行业节能技术 (85)前言节能是指在满足相等需要或达到相同目的的条件下，通过加强用能管理，采取技术上可行，经济上合理以及环境和社会可以接受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，提高能源利用的经济效果。
一、我国的能源发展和供求问题1、能源供应压力大“十五”期间，由于能源需求增长迅速，我国能源市场由“九五”时期的供需基本均衡转向供不应求。
按可比价格计算，这期间我国GDP年均增长率高达9.7%，而相应的能源消费量年均仅增长4.6%，远低于同期经济增长速度，其中1997至1999三年能耗为负增长。
然而，进入21世纪以来，尤其是从2002年开始，我国能源消费增长迅猛，超过了经济发展速度。
我国2005年一次能源生产总量20.6亿吨标准煤。
其中发电量24747亿千瓦小时，比2004年增长12.3%；原煤21.9亿吨，增长9.9%；原油1.81亿吨，增长2.8%。
2005年能源消费总量22.2亿吨标准煤，比2004年增长9.5%。
其中，煤炭消费量21.4亿吨，增长10.6%；原油3.0亿吨，增长2.1%；天然气500亿立方米，增长20.6%；水电4010亿千瓦小时，增长13.4%；核电523亿千瓦小时，增长3.7%。
“十五”期间我国能源消费总量从2001年的13.49亿吨标准煤增长到2005年的22.2亿吨标准煤。
如今我国能源消费总量已经位居世界第二，约占世界能源消费总量的11%。
图1 “十五”期间我国一次能源生产总量和能源消费总量对比表1 “十五”期间我国一次能源生产总量和能源消费总量对比年份一次能源生产总量（亿吨标准煤）能源消费总量（亿吨标准煤）2001 12.1 13.52002 13.8 14.82003 16.0 17.12004 18.5 19.72005 20.6 22.2但我国人均能源消费量较低。
2004年,我国人均一次能源消费量1.08吨标准油，为世界平均水平的66%，美国的13.4%，日本的26.7%，英国的28.1%。
目前，美国人均消费石油是我国的14倍，日本是我国的3.8倍。
从世界范围来看，经济越发达，人均能源消费量越高。
我国到2010年要实现人均GDP比2000年翻一番，这客观上要求人均能源消费量有较大幅度增长，特别是优质能源需求量的增长。
表2 2004年世界一次能源人均消费（英国石油公司BP资料）世界平均水平 1.63吨标准油/人中国 1.08吨标准油/人美国8.02吨标准油/人日本 4.03吨标准油/人英国 3.82吨标准油/人随着需求的快速增长，我国能源供给约束越来越大。
综合起来看，当前我国能源供给的矛盾已超出生产能力不足这个层面，更为突出地表现为资源不足的“瓶颈性”约束。
2、能源安全特别是石油安全问题日益严峻“十五”期间，我国能源进口依存度不断上升，尤其是石油的进口依存度上升很快。
2001～2003年，我国原油进口依存度从39.9%上升到48.6%，平均每年上升4.4个百分点。
三年间我国原油进口依存度平均水平达到43.3%。
随着进口石油数量的持续增加，国际石油价格的上涨对我国的影响越来越大。
据有关部门测算，国际油价每桶变动1美元，将影响进口用汇46亿元人民币，直接影响我国GDP增长0.043个百分点。
最近两年，国际原油价格屡创新高，我国深受其害。
从统计资料来看，2004年，原油进口平均价格比2003年上涨58.9美元/吨，我国为此多支付外汇70.68亿美元；2005年，国际油价上涨更多，据估计我国至少为此多支出了100亿美元外汇。
从国际上进口大量的石油，意味着风险性因素增多和不安全程度提高，能源安全特别是石油安全问题日益严峻。
3、能源利用效率较低，浪费严重我国在能源利用上仍处于粗放型增长阶段。
当前，我国经济社会发展中存在一个较为突出的矛盾，就是在能源资源相对贫乏的条件下，不少地区的经济增长速度仍然是靠“三高”（高投资、高能耗、高污染）来支撑，结果表现为“两低”（低质量、低效益），以及“三荒”（煤荒、电荒、油荒）现象。
从能源消耗强度来看，2003年按现行汇率计算的每百万美元能耗，我国为893吨标准油，比目前世界平均水平高2.3倍，比发达国家美国和日本分别高2.7倍和9.4倍，比同样是发展中国家的印度还高0.45倍。
从能源利用效率来看，根据国家发展和改革委员会公布的信息，目前我国的能源利用效率为33%，比发达国家低约10个百分点。
电力、钢铁、有色、石化、建材、化工、轻工、纺织8个行业主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%；钢、水泥、纸和纸板的单位产品综合能耗比国际先进水平分别高21%、45%和120%；机动车油耗水平比欧洲高25%，比日本高20%；我国单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2～3倍。
如不改变能源低效利用的现实，到2020年，我国要以能源翻一番实现经济翻两番的目标，按2003-2005年能源消费增长的趋势，我国能源消费量将高达40多亿吨标准煤，在能源供应及能源安全等方面都会带来严重问题。
即便考虑到各种节能因素，我国能源消费量仍将达30亿吨标准煤，因此必须通过节能提高能源利用效率。
图2 中国与其他发达国家单位GDP产出能耗量对比（2003年）表3 2003年单位GDP能耗国际比较（摘自世界经济年鉴）国家GDP（亿美元）一次能源消费量（百万吨标油）单位GDP能耗（吨标油/万美元）单位GDP能耗比率（中国/外国）中国13200 1178.3 8.93 1.00印度5590 345.3 6.18 1.45韩国7330 212 2.89 3.09日本58800 504.8 0.86 10.40俄罗斯5060 670.8 13.26 0.67德国27100 332.2 1.23 7.28法国18300 260.6 1.42 6.27英国13900 223.2 1.61 5.56意大利12400 181.9 1.47 6.09加拿大7540 291.4 3.86 2.31美国94600 2297.8 2.43 3.68世界36300 9741.1 2.68 3.334、我国能源供需结构均以煤为主，能源工作必须兼顾环境保护随着全球气候变暖和大气环境质量的急剧下降，环保问题受到了世界各国的普遍重视。
在我国，以煤为主的能源供需结构是环境污染日趋严重的主要原因。
我国是世界气候变化框架公约的签字国，环境因素将逐渐成为我国能源工作中不容忽视的问题。
从能源消费结构优化进程来看，发达国家早在20世纪60年代就基本完成了以煤为主向以油气为主的能源消费结构的转变，其转变历程大约经历了60年。
所以，我国要在2050年达到中等发达国家水平，从现在起必须重视改善能源结构的问题。
这也是我国树立科学发展观，构建资源节约型、环境友好型社会的必然要求。
二、我国能源供需预测“十一五”期间能源市场供需形势呈如下特点：（1）我国能源消费需求继续保持快速增长，增速较“十五”回落。
2006～2010年，我国一次性能源消费从19亿吨标准煤，增加到26.2亿吨标准煤，增长37.8%，年均增长8.4%，比“十五”回落约5个百分点。
能源消费弹性系数平均为1.1左右，比“十五”末期缩小约0.5个百分点。
这一方面表明能源消费需求仍处在较快增长时期，增速仍在经济增长之上；另一方面也表明经济增长对能源需求的依赖性趋于减弱。
（2）生活用能源消费需求增长快于工业生产用能源。
到2010年，按照可能达到的人口基数13.5亿计算，人均生活用能源消费约300千克标准煤，同目前标准相比，基本上翻一番。
届时生活用能源消费占总消费中的比重达到15%左右，比当前水平提高约4个百分点。
（3）我国能源生产增长继续快于需求增长,但增势亦有明显回落。
2006～2010年，能源生产从18.2亿吨标准煤增加到26.1亿吨标准煤，增长了43%，年均增长9.4%，增幅较“十五”回落6个百分点左右。
（4）由于需求增长减缓，生产增长快于需求增长，预计“十一五”期间，我国能源需求自我保障平均在97%左右，特别是“十一五”后期可实现供需基本平衡。
整个“十一五”期间，我国能源需求保障对外部的依赖性没有明显上升。
另外，根据相关预测，2020年，中国一次能源需求约30亿吨标准煤，其中石油4.3～5.2亿吨，煤炭21～24亿吨，比2000年增加70%～130%，人均1.5～2.0吨标准煤。
到2020年，全社会用电需求将达4.2万亿千瓦时，发电装机容量达9亿千瓦，比2000年增长1.8倍。
三、我国能源政策我国政府将能源政策确定为“资源节约和开发并举，把节约放在首位”。
2004年6月30日国务院提出了关于能源中长期发展八项规划：（1）坚持把节约能源放在首位，实行全面、严格的节约能源制度和措施，显著提高能源利用效率。
（2）大力调整和优化能源结构，坚持以煤炭为主体、电力为中心、油气和新能源全面发展的战略。
（3）搞好能源发展合理布局，兼顾东部地区和中西部地区、城市和农村经济社会发展的需要，并综合考虑能源生产、运输和消费合理配置，促进能源与交通协调发展。
（4）充分利用国内外两种资源、两个市场，立足于国内能源的勘探、开发与建设，同时积极参与世界能源资源的合作与开发。
（5）依靠科技进步和创新。
无论是能源开发还是能源节约，都必须重视科技理论创新，广泛采用先进技术，淘汰落后设备、技术和工艺，强化科学管理。
（6）切实加强环境保护，充分考虑资源约束和环境的承载力，努力减轻能源生产和消费对环境的影响。
（7）高度重视能源安全，搞好能源供应多元化，加快石油战略储备建设，健全能源安全预警应急体系。
（8）制定能源发展保障措施，完善能源资源政策和能源开发政策，充分发挥市场机制作用，加大能源投入力度。
深化改革，努力形成适应全面建设小康社会和社会主义市场经济发展要求的能源管理体制和能源调控体系。
中共中央公布的“十一五”规划建议提出“能源产业要坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展，构筑稳定、经济、清洁的能源供应体系”；“在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，实现2010年人均国内生产总值比2000年翻一番；资源利用效率显著提高，单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右”。
节约能源已经成为工作的硬指标。
四、工业节能的战略地位工业是我国能源消费大户，能源消费量占全国能源消费总量的70%左右，特别是钢铁、有色金属、建材、化工、煤炭、电力、石油、石化等八个行业占全部工业能耗的78%，到2020年，虽然工业部门占能源总需求的比例将从2000年的72.7%逐步下降到56.7%～58.7%，但仍然为第一大用能部门，也是获得节能效应最为显著的部门，因此工业节能对于我国节能工作的顺利开展、能源发展规划和“十一五”建设目标的实现具有至关重要的战略地位。
