化工节能减排技术(1-2)孙老师.
化工工艺中常见的节能降耗技术
化工工艺中常见的节能降耗技术随着社会的发展和工业的进步，化工行业在国民经济中的地位日益重要。
化工生产过程中不可避免地会产生大量的能源消耗和环境污染。
为了实现可持续发展，化工企业迫切需要采取节能降耗的技术措施，减少能源消耗和减少环境污染。
下面将介绍一些化工工艺中常见的节能降耗技术。
一、节能改造1. 设备更新换代化工生产中的设备老化是造成能源浪费的一个重要原因。
对于已经运行多年的化工设备，其能源利用效率通常较低，耗能较多，因此进行设备更新换代是一种有效的节能降耗措施。
在化工生产中常见的锅炉、换热器、压缩机等设备，通过更新换代来提高设备的能源利用效率，实现节能降耗的目的。
2. 工艺改进化工生产中存在一些能源消耗较大的工艺流程，通过工艺改进来减少能源消耗是一种常见的节能降耗技术。
在石油化工生产中，采用高效的催化剂和工艺条件，可以大大提高生产能源利用效率，降低能源消耗。
3. 设备优化配置在化工生产中，合理的设备配置对于节能降耗至关重要。
通过优化设备配置，可以提高能源利用效率，减少不必要的能源消耗。
在化工生产中合理配置换热器和冷凝器，可以有效地提高能源利用效率，降低能源消耗。
二、能源回收利用技术1. 废热回收利用在化工生产中，存在大量的废热排放，如果能够有效地回收利用这些废热，可以有效地降低能源消耗。
在炼油厂生产中，通过采用废热锅炉和废热蒸汽发生器等设备，可以有效地回收利用废热，提高能源利用效率。
三、流程优化技术1. 扩大比表面积换热器的应用化工生产中的换热器是重要的能源消耗设备，优化换热器的设计和应用可以显著降低能源消耗。
通过采用扩大比表面积换热器和增加换热器的数量，可以提高换热器的效率，降低能源消耗。
2. 采用高效的分离技术在化工生产中，通常需要进行物料的分离和提纯，而分离技术往往需要大量的能源消耗。
通过采用高效的分离技术，可以降低分离过程中的能源消耗。
在化工材料回收利用中通过采用膜分离技术和离心分离技术，可以显著降低能源消耗，实现节能降耗的目的。
化工工艺中常见的节能降耗技术
化工工艺中常见的节能降耗技术
在化工工艺中，为了降低能源消耗和资源浪费，常常采用一系列的节能降耗技术。
以下是常见的节能降耗技术：
1. 先进的传热技术：包括采用高效换热器、增加传热表面积、提高传热系数等手段来改善传热效果，减少能量损失。
2. 高效节能设备：选择高效节能设备，如高效压缩机、高效泵、高效搅拌器等，以降低电能的消耗。
3. 废热回收利用：通过余热回收系统将工艺过程中产生的废热进行回收利用，供给其他工艺过程中需要热能的部分，减少能源的浪费。
4. 引进先进清洁生产技术：通过引进先进的清洁生产技术，改变传统的生产方式，减少原材料和能源的消耗，降低污染的排放。
5. 优化流程设计：通过优化工艺流程，降低工艺中的能量消耗和损失。
对流程中的关键环节进行系统分析和优化，改进反应温度、压力等条件，提高工艺的能效。
6. 节能改造：对现有的设备和系统进行节能改造，提高能源利用效率。
安装辅助设备来改善能量的利用，对设备进行隔热处理等。
7. 采用新型节能材料：采用具有良好隔热性能的材料，在设备设计和建设中减少能量的散失。
8. 优化工艺操作：通过优化工艺操作，提高生产效率，减少能源的浪费。
合理调整操作参数、改变操作方式等。
9. 实施负荷均衡：在生产过程中平衡生产负荷，避免出现能量浪费和能耗不均衡的情况。
10. 引入自动化控制系统：引入先进的自动化控制系统，实现对生产过程的精确控制和优化调整，减少能量的消耗和浪费。
化工工艺中常见的节能降耗技术
化工工艺中常见的节能降耗技术随着全球资源的日益紧张和环境保护意识的提高，节能降耗已成为化工工艺中不可忽视的重要问题。
下面将介绍几种常见的节能降耗技术。
1. 材料替代技术：通过选用具有较高转化率和较低能耗的原料替代传统材料，可以降低生产成本和能源消耗。
在合成氨工艺中，使用优质催化剂替代传统催化剂可以显著提高转化率和选择性。
2. 余热回收技术：在化工生产过程中，会产生大量的余热，通过合理设计和安装余热回收设备，可以将余热回收利用，减少能源的消耗。
利用余热回收装置将高温的废气中的热能传递给需要加热的介质，实现能量的循环利用。
3. 低温技术：在某些化工反应中，通过降低反应温度，可以降低催化剂的失活速度，延长反应器的使用寿命，并减少能源消耗。
将合成气与催化剂在较低温度下进行反应，可以提高合成气的转化率和选择性。
5. 蒸汽压缩技术：在化工生产过程中，需要进行蒸汽压缩来增加压力和温度，传统的蒸汽压缩方式通常会产生大量的废热，通过采用新型的蒸汽压缩技术，如多级蒸汽压缩和中间冷却等，可以降低能耗和废热排放。
6. 优化设计技术：通过对化工工艺的优化设计，可以减少能源消耗和废物排放。
可以通过优化反应器的结构和操作条件，来提高反应器的效率和选择性，减少能源的消耗。
7. 薄膜技术：薄膜技术在化工工艺中的应用越来越广泛，通过选择合适的薄膜材料，可以实现高效的分离和纯化，降低能耗和废物排放。
利用透析膜、超滤膜和渗透蒸发膜等薄膜技术进行分离和浓缩操作，可以大幅度降低能耗。
化工工艺中常见的节能降耗技术包括材料替代、余热回收、低温技术、催化剂技术、蒸汽压缩、优化设计和薄膜技术等，这些技术的应用可以降低能源消耗和废物排放，实现可持续发展。
化工工艺中常见的节能降耗技术措施
化工工艺中常见的节能降耗技术措施在当今能源紧缺的背景下，化工行业作为高能耗行业，对于节能降耗技术措施的需求愈发迫切。
采取有效的节能降耗技术措施，不仅可以降低生产成本，提高利润，还可以减少对环境的污染，实现可持续发展。
下面就让我们来了解一下化工工艺中常见的节能降耗技术措施。
1. 过程优化技术过程优化技术是通过对生产过程的深入分析和优化组合，降低能耗和材料消耗的技术手段。
化工生产过程中，通过改进原料配比、提高产品合格率、优化工艺参数等方式，可以有效降低能耗和材料消耗。
通过控制反应温度、压力和时间，优化催化剂的选择和使用等手段，降低反应能耗，提高反应效率。
还可以通过改进设备布局，合理规划管道连接，提高设备利用率，减少能量损失。
在蒸馏过程中合理设计回流比，减少能量浪费。
通过过程优化技术，不仅可以节约能源，还可以提高产品质量和产量，提高生产效率，降低单位产品能耗。
2. 热能利用技术化工生产中常常产生大量余热和废热，如何有效利用这些热能资源，成为降低能耗的重要技术措施之一。
利用余热和废热，可以作为热能源，用于加热和蒸汽供应，从而减少对燃料的消耗。
将高温废气和废水中的热能利用到生产过程中，可以实现能源的回收和重复利用，降低生产成本。
化工生产中还可以利用热泵技术和余热发电技术，将废热转换为电能，实现能源的多元化利用。
通过热能利用技术，不仅可以减少能源消耗，还可以提高能源利用率，降低生产成本。
3. 设备改造技术设备改造技术是指对原有设备进行改造升级，采用新型节能设备或技术手段，降低能耗和材料消耗。
化工生产中，大量的设备运行需要消耗大量的能源，如何通过设备改造技术降低能源消耗，成为关键问题。
采用高效节能的离心泵、风机和压缩机等设备，替换原有的低效设备，可以降低设备运行时的能耗。
还可以采用先进的节能控制系统，对设备进行智能化改造，实现设备的自动控制和调节，提高设备运行的稳定性和效率，降低能源消耗。
通过设备改造技术，可以优化生产过程，降低生产成本，提高生产效率。
化工工艺中常见的节能降耗技术措施
化工工艺中常见的节能降耗技术措施化工行业是一个能源消耗较大的行业，随着社会经济的发展和环境保护意识的增强，节能降耗已成为化工企业发展的必然选择。
为了减少能源浪费，提高生产效率，化工工艺中常见的节能降耗技术措施需要得到重视和实施。
本文将从设备更新改造、工艺优化、尾气治理和节能管理等方面，就化工工艺中常见的节能降耗技术措施进行介绍。
一、设备更新改造1. 采用高效节能设备设备是化工生产过程中能源消耗的主要环节，更新和改造设备可以很大程度上提高设备的效率和降低能源消耗。
在蒸汽系统中使用高效节能锅炉、换热器和蒸汽机，降低蒸汽系统的能耗；在压缩空气系统中采用高效节能的压缩机和干燥器，降低压缩空气系统的能耗等。
2. 完善设备运行状态监测系统通过安装设备运行状态监测系统，及时发现并处理设备运行中存在的问题，保持设备的良好运行状态，减少能源的浪费。
3. 优化设备使用方式合理利用设备，避免过度运行或空转，节约能源消耗。
采用智能控制技术对设备运行进行精细化管理，提高设备的使用效率。
二、工艺优化1. 持续优化工艺流程通过持续优化工艺流程，减少能源的消耗。
包括优化反应条件、提高产品质量、降低原材料用量、减少废水废气排放等措施，达到节能降耗的目的。
2. 推广节能新工艺在化工生产中，经常会遇到一些新的工艺技术，这些新技术通常能够更有效地利用能源，降低能源消耗。
推广应用这些新工艺对于节能降耗非常重要。
3. 优化产物回收利用在生产工艺中，通过优化产物回收和利用方式，可以减少废物排放，提高资源的利用效率，降低能源消耗。
三、尾气治理1. 提高尾气处理利用效率尾气排放是化工生产中经常面临的问题，选择合适的尾气处理技术和设备，提高尾气处理利用效率，减少对环境的污染。
2. 发展清洁能源替代传统燃料通过发展清洁能源替代传统燃料，减少尾气排放，降低碳排放量，实现能源消耗的节约。
四、节能管理1. 建立完善的节能管理体系化工企业需要建立完善的节能管理体系，包括制定节能目标、能源消耗统计、节能技术推广和落实等。
化工工艺中常见的节能降耗技术研究
化工工艺中常见的节能降耗技术研究化工工艺中的节能降耗技术是指在化工生产过程中，通过采用先进的技术手段和设备，最大限度地提高能源利用效率，减少能源浪费，从而实现节能降耗的目的。
随着我国经济的快速发展和工业化进程的加快，化工行业作为能耗较大的产业之一，节能降耗技术的研究与应用显得尤为重要。
下面将介绍几种化工工艺中常见的节能降耗技术。
1.高效换热技术换热是化工过程中非常重要的一个环节，能够大大影响生产过程的能源消耗。
采用高效换热技术可以提高换热效率，减少热能的损失，从而达到节能的目的。
目前，常见的高效换热技术包括板式换热器、螺旋板式换热器、管式换热器等，这些设备具有换热效率高、占地面积小、运行稳定等优点，可以有效降低能源消耗。
2.废热回收利用技术化工生产过程中会产生大量的废热，如果将这些废热进行有效回收利用，不仅可以降低能源消耗，还可以减少对环境的污染。
废热回收利用技术包括余热利用、蒸汽再生利用、废水热能回收等。
通过将废热回收利用在生产过程中，可以提高热能利用效率，降低能源消耗成本。
3.水循环利用技术化工生产中水资源是不可或缺的重要资源，但生产过程中会产生大量的废水和废水排放。
为了降低水资源的消耗和污染，可以采用水循环利用技术，将废水进行处理后再利用在生产过程中。
水循环利用技术不仅可以节约水资源，还可以减少对环境的污染。
4.过程优化控制技术通过过程优化控制技术，可以实现对生产过程的精细化控制，提高生产效率，降低能源消耗。
过程优化控制技术包括先进的数值模拟技术、自动控制技术等，可以实时监测生产过程中的各项参数，并对参数进行调整，以实现最佳生产效果。
5.节能设备更新换代技术化工生产中的设备更新换代是实现节能降耗的关键环节之一、通过更新现有设备或引进高效节能设备，可以提高生产效率，减少废弃物排放，实现节能降耗的目的。
化工生产中常见的节能设备包括高效燃烧设备、节能泵阀、节能灯具等，这些设备具有能源利用效率高、寿命长、运行稳定等优点。
化工节能减排原理与技术
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。
化工过程中的节能减排技术
化工过程中的节能减排技术化工过程是一个极其能耗的行业。
在这个行业中，节能减排技术是非常重要的，因为它可以帮助企业降低能源消耗，减少环境污染，提高生产效率，增加企业的经济效益。
本文将对化工过程中常用的节能减排技术进行介绍，并对其优点、限制和应用进行探讨。
一、余热回收技术余热回收技术是一种非常常见的节能减排技术。
在化工过程中，许多反应都需要进行热解或燃烧，这些反应会释放出大量的热量，这些热量通常会被废弃，浪费掉。
通过余热回收技术，我们可以收集这些废热并把它们重新利用，用它们来预热新鲜物料或蒸汽，以此来节约能源和提高生产效率。
余热回收技术的优点包括：（1）降低能源消耗：通过应用余热回收技术，企业可以减少能源消耗，从而降低企业的生产成本。
（2）提高热效率：通过利用废热进行预热，可以提高热效率，使得化工过程更加高效。
（3）降低环境污染：废热的排放是一种严重的环境污染，通过利用余热，可以减少企业在环境污染上的负担。
余热回收技术的限制包括：（1）技术难度大：余热回收技术需要通过高效的设备来实现，需要专业的技术人员和严格的管理，这可能会增加一定的成本和难度。
（2）设备选型问题：不同的反应和生产过程产生的余热不同，因此需要进一步考虑如何选择合适的设备。
二、蒸汽再生器技术蒸汽再生器技术是一种将废热转化为蒸汽的技术。
在化工过程中，许多反应需要使用蒸汽来提供能量或进行冷却。
通过应用蒸汽再生器技术，我们可以用废热来产生蒸汽，从而减少企业对能源的消耗。
蒸汽再生器技术的优点包括：（1）高效节能：蒸汽再生器技术可以将废热最大限度地利用，从而实现高效节能。
（2）环保：废热的利用可以减少企业的排放量，降低企业在环保上的压力。
（3）降低成本：通过应用蒸汽再生器技术，企业可以降低燃料消耗和生产成本，提高经济效益。
蒸汽再生器技术的限制包括：（1）设备成本高：蒸汽再生器的经济性很大程度上取决于设备的成本和效率。
（2）设备选型问题：不同的反应和生产过程需要不同的蒸汽再生器，因此需要选择合适的蒸汽再生器。
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1.1.2.4 按对环境的污染程度分类
（1）清洁能源 （2）非清洁能源
6
第 1 章
总 论
1.1.2 能源的分类
CH2COOR1
CHCOOR2 CH2COOR3 + CH3OH R1COOCH3 R2COOCH3 R3COOCH3 +
CH2OH
CHOH CH2OH
化学法：液碱催化酯交换，反应速度慢，工艺流程复杂，不 是绿色加工工艺
生物法：采用生物酶作催化剂，距离大规模工业化较远
高温高压（超临界反应）法：用超临界萃取（或液固萃取）
后的液体原料；反应速度快，无催化剂；绿色加工工艺
7
第 1 章
总 论
干燥 生物柴油
1.1.2 能源的分类
酯相 产物 分相 甘油相 蒸短链醇 真空蒸馏
蒸短链醇
真空蒸馏
水洗 醇水稀溶液 甘油
无共沸物（甲醇/水） 普通蒸馏
太阳能总能量可达174000 TW/a
4
第 1 章
总 论
1.1.2 能源的分类
1.1.2.2 按能源的转换和利用层次分类 （1）一次能源 （煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能）
可再生能源
非可再生能源
（2）二次能源 （电、蒸汽、煤气、石油制品） （3）终端能源
天然气：甲烷(82-98%)和少量的乙烷、丙烷、丁烷等。
参考书：
1.陈安民. 石油化工过程节能方法和技术. 北京：中国石化出 版社，1995 2.黄素逸. 能源科学导论. 北京：中国电力出版社，1998 3.刘家祺. 分离过程. 北京：化学工业出版社，2005
21
第 2 章
能量：
节能的热力学
内能是物质内部一切微观粒子所具有的能量的总和。（状态参数）
热力学定律：
热力学第一定律：能量转换与守恒定律 热力学第二定律：克劳修斯说法：不可能把热从低温物体传至高温物体而 不引起其他变化，揭示能量“质”的属性 热力学第三定律：0K时纯物质完美晶体的熵等于零 节能的实质：防止和减少能量贬值现象的发生
22
第 2 章
2.1 基本概念
节能的热力学
2.1.1 热力系统（系统） 热力系统（系统）：相互作用的物体中取出的研究对象。 系统的边界：系统与外界的分界面 固定的、移动的、真实的、假想的 能量交换：热和功 物质交换：物质的流进和流出，伴随着能量的交换 开口系统（流动系统）：有物质交换和能量交换 闭口系统：无物质交换
第 1 章
1.3
总 论
节能的途径
化工单元操作设备节能
1.3.3.2
流体输送机械、换热设备、蒸发设备、塔设备、干燥设备。
1.3.3.3 化工过程系统节能
把整个系统集成起来作为一个有机的整体对待，所进行的节能工作。
1.3.3.4 控制节能
15
第 1 章
教材：
总 论
冯宵. 化工节能原理与技术. 北京：化学工业出版社，2005
2
第 1 章
总 论
1.1 能源与能源的分类
1.1.1 能源
能源定义： 为人类生产和生活提供能量和动力的物质 能源类型：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水力、电能 等。 能源与能量的区别 作业：列举几例新型能源及制备技术。
3
第 1 章
总 论
1.1.2 能源的分类
1.1.2.1 按来源分类 来自地球以外天体的能量（太阳辐射能） 地球本身蕴藏的能量（地热能和原子核能） 地球和其他天体相互作用而产生的能量（潮汐能）
化工节能减排技术
青岛科技大学 过程系统工程教研室 2014 . 9
1
第 1 章
总 论
1.1 能源与能源的分类
（1）我国国民经济持续高速增长面临资源和环境的双重制约。
石油作为重要的不可再生资源，其加工过程和产品质量对它的利用效率和生态 环境都具有重大影响。
（2）分子水平炼油、原子经济化工
新催化材料、新反应工程和新反应途径
1350千克标准煤/吨，烧碱（离子膜）综合能耗降到330千
克标准煤/吨，电石综合能耗降到1050千克标准煤/吨，行 业平均中水回用率达到90%，固体废物综合利用率达到
75%。
第 1 章
总 论
1.2 化学工业节能的潜力与意义
1.2.3 节能的意义
1.3
节能的途径
1.3.1 结构节能
(1ห้องสมุดไป่ตู้产业结构
（2）产品结构 （3）企业结构
无水甲醇
醇水稀溶液
共沸物（乙醇/水、叔丁醇/水） 特殊蒸馏
无水乙醇（叔丁醇）
•
关键技术 后处理分离过程的分子热力学基础，用于建立过程数学模型 特殊蒸馏分离醇水稀溶液（分离剂的筛选）
8
第 1 章
总 论
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
（1）煤、石油、天然气既是能源，又是原料
（4）地区结构
13
第 1 章
总 论
1.3.2 管理节能 （1）宏观调控层次 （2）企业经营管理层次 1.3.3 技术节能 1.3.3.1 工艺节能 （1）催化剂和化学反应工程 催化技术是现代炼油和石油化工工业重要的科学技术基础， 在炼油和化学工业中60%以上的新产品和90%以上新工艺的 开发基于催化作用。 （2）分离工程 （3）改进工艺方法和设备
10
第 1 章
总 论
1999 单位GDP能耗/吨标 准 油
不同角度分析我国化学工业的节能潜力 （1）单位GDP能耗 （2）能源利用率 （3）主要产品单位能耗 （4）主要设备能耗
800 600 400
200
0
USA
OECD
JPN
CHINA
AVERAGE
到2015年，原油加工综合能耗降到86千克标准煤/吨，乙 烯综合能耗降到857千克标准煤/吨，石油石化行业单位工 业增加值用水量比2010年减少30%。合成氨综合能耗低于
类似的有煤层气。95%以上甲烷 水煤气（半水煤气）： 主要成分：H2,CO,少量CO2,N2, CH4等
5
第 1 章
总 论
1.1.2 能源的分类
1.1.2.3 按能源的使用状况分类 （1）常规能源 （2）新能源
生物质能：秸杆气化，生物制氢。
生物柴油：各种不同油料和醇类在酸或碱催化下进行酯交换反 应
（2）能源消费以煤为主 （3）大宗化学品生产规模太小 1.2.2 节能潜力 节能总潜力和可实现的节能潜力
9
第 1 章
总 论
五年来，我国一次能源生产总量位居世界第一，煤炭 产量占到世界的45%，石油年产量稳定在2亿吨，天然气 产量稳步提高，电力装机规模居世界第二，水电、核电、 风电等清洁能源快速发展，能源科技装备水平显著提高， 节能环保成效明显，境外能源合作不断取得新进展，国内 能源安全保障能力进一步增强。