(金融保险)石油化工行业节能原理和节能技术讲义
第五章 炼油化工厂节能技术12 (1)PPT课件
我国岳阳化工厂、兰州化工公司等均有采用。
19
2 、 低 温 朗 肯 循 环 （ LRC—Low temperature
Rankin Cycle）
17
QC+QA＝QG+QE
高压
高压 供入热
补充热 低压
解吸器
低压
图5-3 第二类吸收热泵系统
AQHAP温的应度用最，高目，前以QG低和温域QE的的吸温收度制基冷为本多相（同以，溴为化中锂 为温工，质而），Q不C的以温供度热为最目低的。，也常被称为“吸收制冷”。18
吸收式热泵
日本尤尼奇卡公司采用AHP以0.2MPa蒸汽为热源， 将20~25℃低温水升级到70~75℃供热。
1
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2
第一节 能量升级利用技术
炼油化工厂中，在装置进行工艺和换热网络优化 后，仍有许多低温热排出系统。这些低温热的回收 利用是石油化工厂深化节能的一个重要方面。
对于炼油厂，空冷、水冷余热大多分布在 90~200℃之间，约占总余热量的55.4%。
过热器
发电
朗肯循环是各种
汽轮机
复杂的蒸汽动力
乏气 循 环 的 基 本 循 环 。
锅炉
冷
凝
它是由锅炉、过
器
热器、汽轮机、
水泵
冷凝器和水泵组
成的。如图
图5-4 朗肯循环图
化工节能原理与技术10
• 4.3.3 换热网络面积目标 • 物流按纯逆流垂直换热时的近似面积目标，即在冷热复合加而得。 •第 i 区段的换热面积
•换热网络的总面积
化工节能原理与技术10
•第 4 章 过程系统节能 – 夹点技 术
4.3 换热网络设计目标
•第 4 章 过程系统节能 – 夹点技 术
4.1 绪论
4.1.2 夹点技术的应用范围及其发展
• 夹点技术适用于过程系统的设计和节能改造；
• 过程工业是以处理物料流和能量流为目的的行业
• 过程工业的生产系统：工艺过程子系统、热回收换热网络子系统和
•
蒸汽动力公用工程子系统
• 工艺过程子系统由反应器、分离器等单元设备组成的生产流程
化工节能原理与技术10
•第 4 章 过程系统节能 – 夹点技 术
4.4 换热网络优化设计
• 4.4.4 阈值问题 • ΔTTHR < ΔTmin 夹点问题 • ΔTTHR >= Δtmin 阈值问题
化工节能原理与技术10
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/12
化工节能原理与技术10
• 热回收换热网络子系统是由换热器、加热器、冷却器组成的系统
• 蒸汽动力公用工程子系统是指为生产过程提供各种级别的蒸汽和动力的
•
子系统
化工节能原理与技术10
•第 4 章 过程系统节能 – 夹点技 术
化工节能原理与技术10
•第 4 章 过程系统节能 – 夹点技 术
4.1 绪论
4.1.2 夹点技术的应用范围及其发展 • 夹点技术最初源于热回收换热网络的优化集成 • 发展为包括热回收换热网络子系统和蒸汽动力公用工程子系统的总能系
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。
节能原理与技术讲义
1.1节能减排改革开放以来，中国经济维持了高速增长。
但进入新世纪后，随着经济的发展，环境污染问题也越来越突出，突出体现在废水、废气和固体废物等对河流、空气和土壤的污染，这些污染已经严重影响到人们的生活，也影响到中国的可持续发展能力。
环境承载力已经成为中国经济持续发展的瓶颈，因此，尽最大可能降低能源消耗、减少污染物排放是中国经济发展的内在要求，也是建设和谐社会的内在要求。
节能减排是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；对于调整经济结构、转变增长方式、提高人民生活质量、维护中华民族长远利益，具有极其重要而深远的意义；也是我国对国际社会应该承担的责任。
我们要充分认识节能减排工作的重要性和紧迫性。
1.2节能减排的意义我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。
这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。
不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。
只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。
同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。
进一步加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要，是我们应该承担的责任。
(一)节能减排是中国可持续发展的必然选择关于中国的能源家底，有一种说法是中国富煤、贫油、少气。
节能减排完全没有必要，而实际上，煤炭资源虽然绝对数量庞大，但1800亿吨左右的可采储量，只要除以13亿这个庞大的人口基数，人均资源占有量就会少得可怜。
石油，我国去年消费原油3.2亿吨，当中1.5亿吨来自进口。
这就显示，节能减排的重要性，即使将新发现的渤海湾大油田10亿吨储存全部开采。
也仅够我国用三年。
目前我国探明石油储量约60亿吨，仅够开采20年，刚好是世界平均40年的一半。
第一章化工节能原理与技术
l 1995.7~2003.8： 河北省获鹿监狱，安全处
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第一章化工节能原理与技术
课程内容
l 总论
l 节能的热力学原理
l 化工单元过程与设备的节能
l 新型节能设备与原理
l 化工系统的能量分析与集成
参考教材：《化工节能原理与技术》冯霄，化学工业出版社， 2005年8月
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第一章化工节能原理与技术
第一章 总论
l 能量：“产生某种效果（变化）的能力”。 包括机械能、热能、电能、辐射能、化学 能、核能。
l 能源概念：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。
l 如煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、 地热能、核能等。
l 煤气、电力、焦炭、蒸汽、沼气、氢能等。
计在一定时期内可实现的节能量，其取决于技术、投资、 社会、环境和其他政策等因素。
从单位产值能耗估计节能潜力 •表1 不同国家百万美元（GDP）消耗的标准油（t）
国家 世界平均 美国
OECD* 日本
中国
能耗 270
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272
198
96
908
第一章化工节能原理与技术
化学工业的节能潜力
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。
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第一章化工节能原理与技术
第一章化工节能原理与技术
2、节能原理与方法
（一）能耗
能量换算系数
（二）利用率
（1）设备用能利用率：反映某设备能量有效利用程度 设备用能利用率： 设备用能利用率=有效能/供入能 企业能源利用率： （2）企业能源利用率：考察整个企业用能水平的指标
用 设 总 效 +输 能 能 备 有 能+ 出 能 企 能 利 率= 业 源 用 供 能 入
（3）装置能量利用率：考察某些工艺装置的用能水平 装置能量利用率：
（二）热力学第二定律分析法
热力学第二定律： 热力学第二定律 ： 当任何一种形式的能量被转移或转化 为另一种形式的能量时，其品位只可能降低或贬值， 为另一种形式的能量时 ， 其品位只可能降低或贬值 ， 绝不可 能提高。这样能量在数量的守恒性和质量上的贬值性， 能提高 。 这样能量在数量的守恒性和质量上的贬值性 ， 就构 成了能量的全面本性。 成了能量的全面本性。 现代节能原理是同时依据热力学第一、第二定律， 现代节能原理是同时依据热力学第一、第二定律，并通过 直观实用的方式，来体现能的全面本性， 直观实用的方式 ， 来体现能的全面本性 ， 由此建立的节能理 论和方法，称为第二定律分析法。 论和方法，称为第二定律分析法。
例题解析
A Q WMAX,(A)=EX,Q(A) B TB Q WMAX,(B)=EX,Q(B) Q0 Q0 环 境 T0 TA
求解下列两种情况下，由不可逆传热造成的火用损失， 设Q=100kJ，环境温度T0=23℃： （1）tA=420℃，tB=420℃； （2）tA=70℃，tB=50℃。
解答
三、我国石化企业存在的主要问题
（一）设计环节存在问题 （二）组织管理存在问题 （三）观念和技术问题
（一）设计环节存在问题
在决策层方面，前期工作时间仓促， （1）在决策层方面，前期工作时间仓促，经 人力少， 内容重工艺轻能量优化， 费 、 人力少 ， 内容重工艺轻能量优化 ， 设计时间 也很短； 也很短； （2）在炼厂方面，急于上工程，只委托设计 ）在炼厂方面，急于上工程， 院做装置设计，缺乏与全局节能协同优化的观念； 院做装置设计，缺乏与全局节能协同优化的观念； （3）在设计院方面，急于赶任务，也没有节 ）在设计院方面，急于赶任务， 能和优化的压力。因此可以说， 能和优化的压力。因此可以说，本质上不是技术 原因， 原因，而是体制和观念因素所致。
节能原理与技术讲义
节能原理与技术讲义节能是指在相同或者更好的服务质量条件下，尽量减少能源消耗。
在当今社会，能源消耗的问题日益突出，资源紧缺，环境恶化，为了实现可持续发展，节能成为了一个重要的议题。
本文将介绍节能的原理与技术，探讨如何通过节能来减少能源消耗。
节能原理主要包括三个方面：最大限度地利用能源、降低能源消耗和提高能源效率。
首先，最大限度地利用能源是指如何充分利用已有的能源资源。
例如，通过合理的规划和利用可再生能源，如太阳能和风能等，可以最大限度地利用自然资源。
此外，也可以通过能源回收和再利用等方式来提高能源利用效率。
其次，降低能源消耗是指减少能源浪费和不必要的能源消耗。
为了达到这个目标，我们可以改变能源生产和消费的方式。
例如，可以采用低能耗的设备和技术，优化生产和供应链管理，减少能源损失和浪费。
此外，还可以制定相应的政策和法规来规范能源的使用和消耗。
第三，提高能源效率是指在相同的服务质量下，以更少的能源消耗来满足需求。
为了实现这个目标，我们可以通过改进设备和工艺、提高产品的能效等方式来提高能源利用效率。
此外，还可以通过加强能源管理和监测，优化能源分配和利用的方式，提高能源的利用效率。
为了实现节能的目标，我们可以采用一系列的节能技术。
其中包括能源供应和使用的改进、能源行业的和创新等方面。
在能源供应和使用方面，我们可以采用先进的能源转换技术和设备来提高能源利用率。
例如，可以使用高效的锅炉和燃烧设备，采用余热回收和循环利用技术，降低能源消耗。
同时，也可以优化供应链管理，减少能源损失和浪费。
在能源行业的和创新方面，我们可以推动绿色能源的发展和应用，如太阳能和风能等。
同时，也可以通过技术创新和研发，提高能源转换和利用效率。
例如，可以研发新型的材料和设备，提高能源的转换效率和利用效率。
另外，还可以加强能源管理和监测，优化能源分配和利用的方式。
综上所述，节能是一项重要的任务和挑战，在现代社会中尤为重要。
通过最大限度地利用能源、降低能源消耗和提高能源效率，可以实现节能的目标。
化工节能原理课程2
温物体而不引起其他变化。
9 开尔文说法：不可能从单一热源吸取热量使之
完全变为有用功而不产生其他影响。 9 普朗克说法：不可能制造一个机器，使之在循 环动作中把一重物升高，而同时使一热源冷却。
D T 2 ， Q2 卡诺循环
W
●
C V
卡诺定理的表述。WMAX=Q(1-T0/T) z 熵的概念和孤立系统的熵增原理
可逆时，∆S产＝0，系统做出的最大有用功为
从状态1 到状态2 所能完成的最大有用功
为
从反应物(1)到产物(2)，ΔS＝S2－S1， ΔH＝H2－H1，那么
5
在标准态（298.15K，1atm）进行反应时， 化学反应的最大有用功为
例2－5
在298.15K和1atm下， CO和O2进行燃烧反应生成CO2。反 应前反应物不混合，试求此化学反应的最大反应有用功。 解： CO ＋ O2/2 Æ CO2
标准生成焓和标准熵 C O2 CO2 (∆Hf0)i/(kJ/kmol) 0 0 -393800 Si0/[kJ/kmol•K)] 5.69 205.03 213.64
【例2－7】
【例2－8】
试用龟山－吉田环境模型求甲烷CH4气体的标准化学 解：甲烷的生成反应方程式为：C + 2H2 Æ CH4 。
2.4.10
燃料的化学
燃料的化学 ：p0、T0下的燃料与氧气一起稳定流经化学 反应系统时，以可逆方式转变到完全平衡的环境态所能作 出的最大有用功。又称为燃料 。
查的甲烷的标准生成自由焓 元素碳的标准摩尔化学 元素氢的标准摩尔化学
EF EO2
化学 反应 系统
例 2 －9
计算 C2H4燃料的标准化学 解： 。 z C2H4 + 3O2 Æ 2CO2 ＋ 2H2O