节能减排第一章

化工节能减排技术赵军青岛科技大学化工学院ChemicalProcessEnergyConservation《化工节能原理与技术》冯霄编著，化学工业出版社2004年（第二版）2009年（第三版）教科书《工艺过程用能分析及综合》华贲编著，中国石化出版社，1995年参考书目《化工节能减排技术》李平辉编著，化学工业出版社，2010年参考书目《化工节能原理与技术》雷志刚代成娜编著，化学工业出版社，2012年参考书目课程内容第1章总论第2章节能的热力学原理第3章化工单元过程与设备的节能第4章过程系统节能—夹点技术第5章化工企业“三废”减排简论教学安排、作业、考试学时安排：总论，1学时节能的热力学原理，2－3学时化工单元过程与设备节能，5－6学时过程系统节能—夹点技术，8－9学时化工企业“三废”减排简论，4－5学时成绩评定：出勤及表现（20%）作业：阅读参考书、少量习题（10％）考试：开卷考试（70％）第1章总论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。指能的来源。世界能源大会推荐的能源类型有：固体燃料(如煤炭、焦炭)，液体燃料(如石油、酒精)、气体燃料(如天然气、煤气、氢气)，水力、电能、核能、风能、太阳能、海洋能、生物质能等。例如燃烧石油、煤炭或其他燃料而产生蒸汽带动机器；石油、煤炭等就是能的来源。1.1能源和能源的分类1.1.1能源1.1.2能源的分类按其来源分类按能源的转化和利用层次分类按使用状况分类按对环境污染程度的分类1.1.2.1按其来源分类（1）来自地球以外天体的能量，主要是太阳辐射能。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。除直接辐射外，并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。（2）地球本身蕴藏的能量,主要地热能和原子核能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。（3）地球和其它天体相互作用产生的能量，如潮汐。1.1.2.2按能源的转化和利用层次分类按有无加工转换，可将能源分为三类：（1）一次能源：自然界中存在的、未经加工或转换的能源。如原煤、石油、天然气、天然铀矿、水能、风能、太阳辐射能、海洋能、地热能、薪柴等。根据能否再生：可再生能源和非再生能源。（2）二次能源：为满足生产工艺或生活上的需要，由一次能源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。（3）终端能源：通过用能设备供消费者使用的能源。二次能源或一次能源一般经过输送、存储和分配成为终端使用的能源。1.1.2.3按使用状况分类（1）常规能源：指那些开发技术比较成熟、生产成本比较低、已经大规模生产和广泛利用的能源。如煤炭、石油、天然气、水力等（2）新能源：指目前尚未得到广泛使用、有待科学技术的发展以期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、原子能等1.1.2.4按对环境污染程度的分类（1）清洁能源：指能源在使用中对环境无污染或污染小的能源。太阳能、风能、水力、海洋能、氢能、气体燃料等。（2）非清洁能源：污染大的能源，如煤炭、石油等。产生二氧化硫、烟尘、氢氧化物等污染大气，危害人类的生存和健康。1.2化学工业节能的潜力与意义1.2.1我国化学工业的特点–煤炭、石油、天然气等既是化学工业的能源，又是化学工业的原料(25%-40%)–能量消耗大、且复杂（10%）–能源消费以煤为主–大宗化学品生产规模太小–化学工业内部行业多，能耗差别大–高能耗、高物耗、高污染1.2化学工业节能潜力和意义国别美国德国日本英国中国固体能源消耗/%9.314.56.31.855.4各国化学工业的固体能源消耗比例1.2.1我国化学工业特点2004年底石油(亿吨)煤(亿吨)天然气(万亿立方米)中国23(1.4%)1145(12.6%)2.23(1.2%)世界1642.89087.3185.8世界和我国能源剩余可开采量1.2.2化学工业节能潜力节能就是应用技术上可行、经济上合理、环境和社会可以接受的方法，来合理有效地利用能源。节能潜力：①节能总潜力；技术上的极限值②可实现的节能潜力。技术成熟、经济合理一定时期内预计可实现的节能能量，其取决于技术、投资、社会、环境和其他政策等因素。(单位产值能耗估算、提高能源利用率、产品单位能耗差距分析、耗能设备技术水平分析）（1）从单位产值能耗估计节能潜力国家世界平均美国OECD*日本中国能耗27027219896908*经合组织的成员国表1不同国家百万美元（GDP）消耗的标准油（t）化学工业的节能潜力化学工业的节能潜力（2）从提高能源利用率看节能潜力–全国能源利用效率约为32％，比发达国家低约10％。（3）从主要产品单位能耗的差距分析节能潜力例：–我国合成氨平均单耗比国际先进水平高了近一倍–乙烯平均单耗比国外高出大约一倍多–烧碱的吨产品能耗比国际先进水平高40％–每吨电石的耗电量比国外高20％（4）从主要耗能设备技术水平分析节能潜力–工业锅炉的平均热效率为55～60％；发达国家80％以上1.2.3节能的意义开发新能源和节约能源同等重要保护环境节省化工原料促进生产，提高效率降低成本，增加利润促进管理水平提高和技术的进步1.3节能减排的途径结构节能（政府调控)–产业节能–产品结构–企业结构–地区结构管理节能（1）建立健全能源管理机构（2）建立企业的能源管理制度（3）合理组织生产（4）加强计量管理技术节能技术节能工艺节能催化剂和化学反应工程分离工程工艺方法和设备改进化工单元操作设备节能流体输送机械、换热设备、蒸发设备、塔设备、干燥设备等化工过程系统节能控制节能