石油化工行业节能原理与技术培训讲义
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化工节能原理与技术2
【例2-11】
热泵
q1 TH
wnet TH TL
能量利用的经济指标
效率
收益 代价
能量品质 动力循环 制冷循环 热泵循环 间壁换热器
热效率(数量)
t
W Q1
Q2 W
Q1 W
Q2 Q1
火用效率(质 量)
ex
E x ,W E x ,Q1
ex
E x ,Q2 E x ,W
ex
E x ,Q1 E x ,W
一个系统与环境处于热力学平衡，可以是完全的热力学 平衡，也可以是不完全的热力学平衡，这取决于研究的 问题。当取不完全平衡环境状态作为基准计算时，一个 系统的能量所具有的火用称为该能量的物理火用；当取 完全平衡环境状态作为计算基准时，一个系统所具有的 火用为物理火用和化学火用之和。一个系统的能量的化 学火用是系统在p0、T0时相对于完全平衡环境状态因化学 不平衡所具有的火用。
z2
h1 h2 T0 (s1 s2 )
例2-4 p46
(3) 理想气体火用的计算
e h h0 T0 (s s0 )
利用理想气体状态方程也可以进行计算
① 温度火用 ② 压力火用
e(T )
T T0
C
p
(1
T0 T
)dT
e(P)
RT0
ln
p p0
e e(P) e(T ),当CP为常数时：
Tm (T2 T1) / ln(T2 / T1)
(3) 热量火用的计算
温差传热要引起火用损失，并且在温差相同、传热 量相同时，低温的火用损失要比高温时大得多。
例2-2（P43),例2-3（P44)
(4) 化学火用
任何一个系统，当其与环境处于热力学平衡的状态时， 称其处于环境状态，这时系统所具有的各种形式能量的 火用值为零。而与环境不同的任何系统所具有的能量都 含有火用。
热泵
q1 TH
wnet TH TL
能量利用的经济指标
效率
收益 代价
能量品质 动力循环 制冷循环 热泵循环 间壁换热器
热效率(数量)
t
W Q1
Q2 W
Q1 W
Q2 Q1
火用效率(质 量)
ex
E x ,W E x ,Q1
ex
E x ,Q2 E x ,W
ex
E x ,Q1 E x ,W
一个系统与环境处于热力学平衡，可以是完全的热力学 平衡，也可以是不完全的热力学平衡，这取决于研究的 问题。当取不完全平衡环境状态作为基准计算时，一个 系统的能量所具有的火用称为该能量的物理火用；当取 完全平衡环境状态作为计算基准时，一个系统所具有的 火用为物理火用和化学火用之和。一个系统的能量的化 学火用是系统在p0、T0时相对于完全平衡环境状态因化学 不平衡所具有的火用。
z2
h1 h2 T0 (s1 s2 )
例2-4 p46
(3) 理想气体火用的计算
e h h0 T0 (s s0 )
利用理想气体状态方程也可以进行计算
① 温度火用 ② 压力火用
e(T )
T T0
C
p
(1
T0 T
)dT
e(P)
RT0
ln
p p0
e e(P) e(T ),当CP为常数时：
Tm (T2 T1) / ln(T2 / T1)
(3) 热量火用的计算
温差传热要引起火用损失，并且在温差相同、传热 量相同时，低温的火用损失要比高温时大得多。
例2-2（P43),例2-3（P44)
(4) 化学火用
任何一个系统，当其与环境处于热力学平衡的状态时， 称其处于环境状态，这时系统所具有的各种形式能量的 火用值为零。而与环境不同的任何系统所具有的能量都 含有火用。
《化工节能技术》课件
借助综合能源利用技术，该工 业园区成功实现能源回收和共 享，提高能源利用效率。
案例三：某化工厂节能 监测
利用能耗监测系统，该化工厂 实时监测能耗情况，分析并采 取相应的措施进行能耗优化。
总结
• 化工节能技术的未来发展趋势 • 化工企业应如何落实节能措施？
工艺升级
通过改进工艺流程，降低能耗和排放。工艺 升级能够改善产品质量和生产效率。
综合能源利用
最大程度地利用可再生能源和废热废气，提 高能源利用效率。
Байду номын сангаас
能耗监测
通过实时监测能耗情况，及时发现和解决能 耗问题，实现能耗管理和优化。
节能案例
案例一：某化工企业节 能改造
案例二：某工业园区综 合能源利用
通过投资设备优化和工艺升级， 该企业成功实现能耗降低20%， 减少碳排放。
《化工节能技术》PPT课 件
"化工节能技术"是一个热门话题，本课件将介绍节能的概述、节能技术和节能 案例，帮助化工企业落实节能措施。让我们开始探索吧！
节能概述
• 节能意义 • 节能政策 • 节能技术分类
节能技术
设备优化
通过改进设备以降低能耗，例如节能设备和 工艺改进。优化设备可提供显著的节能效果。
第五章 炼油化工厂节能技术12 (1)PPT课件
法国石油研究院的“Thermosorb” 项目，它可以从 80~150℃的热源产生100~200℃的有用热，升级热/热 源供热比值可达30~60%，投资回收期可在2年以内。
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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前言
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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
我国岳阳化工厂、兰州化工公司等均有采用。
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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。
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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 换热网络设计目标
• 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
• 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!
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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
石化行业夹点节能技术讲座
正比。一定的 Q R ，当换热面积 A 大一点，那么温度差 (TH − TC ) 就可以小一点。但是换热必须有温度差，而换热面积大则表明换 热器的造价就大。所以窄点温差 ∆Tmin 与热量回收系统的造价关 系很大。在相同的换热量 Q R 下， ∆Tmin 越小，热量回收系统的造 价就越大。窄点温差 ∆Tmin 需由热量回收系统的节能性和经济 性综合来确定。
六、夹点节能技术原理
• 对炼化企业的某套装置或整个企业来说， 有许多进装置的物料需要加热，有许多出装 置的物料或产品需要冷却，当采用热物流来 加热冷物流就形成了热回收系统。对一需要 加热的冷物流来说，在温焓图上可直观地表 述该物流的能耗状况，即需要消耗的加热量 以及该物流起始温度和目标温度。同样，对 一需要冷却的热物流来说，在温焓图上可直 观地表述该物流的能耗状况，见图1。
22
11） 六、夹点节能技术原理(续11）
同理，如果在窄点下部采用了加热工程对冷物流进行加热，由于本 来在窄点下部热物流对冷物流就供热过剩，所以一定有： (1) 在窄点下部采用加热工程其能耗量为 QH ，就会使冷却工程额外增 加 2QH 的能耗量； 如果，使窄点上部的热物流热量穿过窄点对窄点下部的冷物流进行 加热，由于本来在窄点上部热物流对冷物流就供热不足，以及本来在窄 点下部热物流对冷物流就供热过剩，所以一定有： (2) 当窄点上部的热物流的热量穿过窄点对窄点下部的冷物流进行加热， 其加热量为 QH ，不仅会使加热工程额外增加 QH 的能耗量，而且还使冷 却工程额外增加 QH 的能耗量，即使加热工程与冷却工程合计额外增加
8
四、夹点节能技术的应用状况 (续4）
表3
名称 厂家 生产能力 (kt/a) 工作时间 能耗降低 (%) 节煤 (t/a) 投资 （万元） 效益 (万元/年）
化工节能与减排培训讲义
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。
石油化工行业节能原理与技术培训讲义(doc 92页)
石油化工行业节能原理与技术培训讲义(doc 92页)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。
节能技术讲座(上)【中国石化集团公司节能技术中心 郭文豪】
节能技术讲座
中国石化集团公司节能技术中心 郭文豪
主要内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 石化工业用能特点及潜力 能耗计算与评价 节能原理、方法与途径 窄点技术 能量平衡 节能新技术、新设备 石化工业的节能方向
1.石化工业用能特点及潜力
1.1 用能量大,占加工成本比例大
以乙烯装置为例，国内装置能耗大部分在750kg标准油/t， 2003年国内乙烯总产量约600万吨，总能耗450万吨标准油， 能耗费用近60亿元（2007年国内乙烯总产量将达1100万吨， 总能耗达825万吨标准油）。 以炼油工业为例，综合能耗量占原油加工量的8%~10%。 2001年全国原油加工量达1.98亿吨，耗能量约1700万吨标油， 费用约220亿元。平均能耗成本(包括自产燃料等)占总加工成 本的50%~60%。
系统存在更大的节能潜力
相对来说，过程组合即系统节能的潜力更大。 热联合 蒸汽动力系统 储运系统 低温余热的回收和利用。
根据节能中心掌握的有关资料：目前对于30万吨/年的乙 烯装置或500万吨／年的炼油厂，设定投资回收期为２年时，年节 能效益一般在5000万元以上。 对某3０0万吨/年炼油厂所做的节能规划，仅气体分馏装 置和储运系统用低温余热代替1.0Mpa蒸汽就达40t/h,年效益2500 万元。
乎达到了每年修理费的水平。
由于该厂的单位能量因数能耗是全国平均水平，因此炼 油企业的平均节能潜力为20元/吨原油。
修正后的炼油加工费指标合理地反映了各项影响因素，
能耗费用成为炼油加工成本的第一影响因素。 因此节能永远是石化企业挖潜增效，增强竞争力的一个
主题。
2002年中国石化集团公司炼油专业达标指标
（4）能耗计算例题
设蜡油、顶循、柴油、油浆的比热分别为 0.55,0.6,0.55,0.7 kcal/(kg.℃)， 热损失为5%。此题仅为说明能耗的计算，数值大小无意义。
中国石化集团公司节能技术中心 郭文豪
主要内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 石化工业用能特点及潜力 能耗计算与评价 节能原理、方法与途径 窄点技术 能量平衡 节能新技术、新设备 石化工业的节能方向
1.石化工业用能特点及潜力
1.1 用能量大,占加工成本比例大
以乙烯装置为例，国内装置能耗大部分在750kg标准油/t， 2003年国内乙烯总产量约600万吨，总能耗450万吨标准油， 能耗费用近60亿元（2007年国内乙烯总产量将达1100万吨， 总能耗达825万吨标准油）。 以炼油工业为例，综合能耗量占原油加工量的8%~10%。 2001年全国原油加工量达1.98亿吨，耗能量约1700万吨标油， 费用约220亿元。平均能耗成本(包括自产燃料等)占总加工成 本的50%~60%。
系统存在更大的节能潜力
相对来说，过程组合即系统节能的潜力更大。 热联合 蒸汽动力系统 储运系统 低温余热的回收和利用。
根据节能中心掌握的有关资料：目前对于30万吨/年的乙 烯装置或500万吨／年的炼油厂，设定投资回收期为２年时，年节 能效益一般在5000万元以上。 对某3０0万吨/年炼油厂所做的节能规划，仅气体分馏装 置和储运系统用低温余热代替1.0Mpa蒸汽就达40t/h,年效益2500 万元。
乎达到了每年修理费的水平。
由于该厂的单位能量因数能耗是全国平均水平，因此炼 油企业的平均节能潜力为20元/吨原油。
修正后的炼油加工费指标合理地反映了各项影响因素，
能耗费用成为炼油加工成本的第一影响因素。 因此节能永远是石化企业挖潜增效，增强竞争力的一个
主题。
2002年中国石化集团公司炼油专业达标指标
（4）能耗计算例题
设蜡油、顶循、柴油、油浆的比热分别为 0.55,0.6,0.55,0.7 kcal/(kg.℃)， 热损失为5%。此题仅为说明能耗的计算，数值大小无意义。
第一章化工节能原理与技术
l 2009.3~现在：河北科技大学，机械学院热能 与动力系
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
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
PPT文档演模板 •*经合组织的成员国
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
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
可逆机
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
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
油田节能技术讲义
14
一、机械采油系统的节能技术的种类
(二)节能控制柜 2.Δ—Y切换控制柜 (1)接触器切换方式
该控制柜在抽油机启动时电动机△状态运行以大转 矩启动，运行正常后利用接触器的切换使电动机Y状态运 行。该控制柜在轻载井上节电明显，在负载稳定的轻载 井上使用较好。该控制柜线路简单，维修方便，成本低。 但是，当井下工况变化而载荷增大时，电动机仍然以Y状 态运行，此时比常规的△运行要多耗电；当载荷增大到 一定程度时，由于Y运行比△运行的转矩小，此时有可能 使电动机发生堵转而停机。
（3）落实节约资源基本国策（人口、资源、环境、三个基 本国策）。
3
2.千家企业节能行动计划
（1）工业是我国能源消费大户，其能源消费量占全国能 源消费总量70%左右，是节能的重点。
（2）2004年千家企业用能总量为6.7亿tce。占全国能源 消费总量的33%，占工业能源消费量47%。
（3）目标：提高能源利用率，主要产品（单位）能耗达 到国内同行先进水平，部分企业达到国际先进水平或行业领先 水平。实现节能1亿tce目标。
引进 国内大中型 小型 烧碱综合能耗(隔膜法) （kgce/t） 水泥综合能耗（kgce/t）(大中型回转窑) 平板玻璃综合能耗(kgce/重量箱) 砖综合能耗（tce/万块） 纸和纸板综合能耗（tce/t） 糖综合能耗（tce/t） 甘蔗制糖 甜菜制糖
1990 1611 5338 11530 1857 3776 20.58 1580
新标准生效 时间（年）
2004
2010年节电 量(亿kWh)
77.9
房间空调器
4316
233.1
12.7
12～30
2004
38.5
彩色电视机
26428
一、机械采油系统的节能技术的种类
(二)节能控制柜 2.Δ—Y切换控制柜 (1)接触器切换方式
该控制柜在抽油机启动时电动机△状态运行以大转 矩启动，运行正常后利用接触器的切换使电动机Y状态运 行。该控制柜在轻载井上节电明显，在负载稳定的轻载 井上使用较好。该控制柜线路简单，维修方便，成本低。 但是，当井下工况变化而载荷增大时，电动机仍然以Y状 态运行，此时比常规的△运行要多耗电；当载荷增大到 一定程度时，由于Y运行比△运行的转矩小，此时有可能 使电动机发生堵转而停机。
（3）落实节约资源基本国策（人口、资源、环境、三个基 本国策）。
3
2.千家企业节能行动计划
（1）工业是我国能源消费大户，其能源消费量占全国能 源消费总量70%左右，是节能的重点。
（2）2004年千家企业用能总量为6.7亿tce。占全国能源 消费总量的33%，占工业能源消费量47%。
（3）目标：提高能源利用率，主要产品（单位）能耗达 到国内同行先进水平，部分企业达到国际先进水平或行业领先 水平。实现节能1亿tce目标。
引进 国内大中型 小型 烧碱综合能耗(隔膜法) （kgce/t） 水泥综合能耗（kgce/t）(大中型回转窑) 平板玻璃综合能耗(kgce/重量箱) 砖综合能耗（tce/万块） 纸和纸板综合能耗（tce/t） 糖综合能耗（tce/t） 甘蔗制糖 甜菜制糖
1990 1611 5338 11530 1857 3776 20.58 1580
新标准生效 时间（年）
2004
2010年节电 量(亿kWh)
77.9
房间空调器
4316
233.1
12.7
12～30
2004
38.5
彩色电视机
26428
化工节能技术第五章第一讲
化工节能技术的经济效益
能耗降低带来的经济效益
减少能源消耗，降低生产成本
提高能源利用效率，增加产能
减少环境污染，降低环保成本
提高企业竞争力，开拓更广阔 的市场
环境改善带来的经济效益
减少污染排放：降低治理污染的费用，提高企业经济效益 节能降耗：提高能源利用效率，降低生产成本 提升产品质量：优化生产工艺，提高产品质量和附加值 促进可持续发展：推动绿色低碳发展，增强企业可持续发展能力
化工节能技术第五章第一讲
汇报人：XX
化工节能技术概述 化工节能技术的基本原理 化工节能技术的具体措施 化工节能技术的经济效益 化工节能技术的未来发展
化工节能技术概述
节能技术的定义和重要性
节能技术的定义：节能技术是指通过采用先进的技术和设备，提高能源利用效率，减少能 源消耗的技术和方法。
节能技术的重要性：随着能源资源的日益紧缺和环境问题的日益严重，节能技术已经成为 各国竞相发展的重点领域。节能技术对于促进经济发展、改善生态环境、提高人民生活质 量等方面都具有重要意义。
提高产品质量带来的经济效益
减少生产成本：通 过提高产品质量， 可以降低生产过程 中的废品率，从而 减少生产成本。
增加销售收入：高 质量的产品可以获 得更高的市场认可， 从而增加销售收入。
提高品牌形象：高 质量的产品可以提 升企业的品牌形象 ，增强消费者对企 业的信任感和忠诚 度。
增强竞争优势：高 质量的产品可以增 强企业在市场中的 竞争优势，提高市 场占有率。
膜分离技术：利 用半透膜，使不 同粒径的组分通 过膜时被截留， 从而达到分离的 目的
萃取技术：利用 混合物中各组分 在两种不混溶溶 剂中的溶解度不 同，实现组分的 分离
热能回收利用
化工节能与减排培训讲义
(5）对于循环过程，若体系内仅包括循环工质，因循环工质的 EXl =0，
l
则式（1)变成
WLi EXQk Wsj
i
k
j
因此可由过程的热流有效能和功流有效能计算 WLi 。
i
看起来，有效能衡算方程与普通的能量衡算方 程颇为相似，但存在着几点实质性的区别。
a．普通能量衡算的依据是热力学第一定律； 而有效能衡算的依据是热力学第一、第二定律，因 此，有效能衡算的结果能更全面、更深刻地反映过 程进行的情况；
d ．化学有效能 E x c
体系从与环境仅成热平衡和力平衡的状态到 达与环境完全平衡的状态时所提供的理想功即为 该体系的化学有效能。这也就是说，体系由于组 成和环境组成不同所具有的有效能称为化学有效 能。所谓完全平衡是指体系和环境既有热平衡、 力平衡且又有化学平衡的平衡。此时体系与环境 除温度、压力相等外，体系的组成还与环境物质 相互混了或者发生化学反应。通常，体系由热平 衡且力平衡的状态到达完全平衡的状态，须经化 学反应与物理扩散两个过程。化学反应是将原体 系的物质转化成环境物质（基准物）。物理扩散 指原体系或经化学反应后生成物的浓度变到与环 境中基准物浓度相同的过程。
a ．动能有效能 E x k
流体的动能可以全部转化成有效的功，因此 流体的动能即属于有效能。动能项中的线速度为 物系与地球表面的相对线速度。
b ．位能有效能 E x p
流体的位能同样也可以全部转化为有效的功， 因此流体的位能也即属于有效能。位能项中的位 高是以当地环境海平面为零作基准的。
E xph
可简化为：
l
WLi EXQk EXl Wsj
i
k
l
j
式中， EXl 为敞开体系的 l 种流体有效能值的变化，即：
化工节能原理与技术 第三章 PPT 白色背底
111oC
NaOH水溶液
加热蒸汽 120oC
冷凝水
冷凝器 水
完成液20%（111oC）
蒸汽温位下降：（1）传热推动力；（2）溶质的存在造成溶液的沸点上升
节能？
蒸发节能的途径
z 多效蒸发 z 额外蒸汽的引出 z 二次蒸汽的再压缩 z 冷凝水热量的利用
3.3.1 多效蒸发
① 利用二次蒸汽的潜热 ② 利用冷凝水的显热（如预热原料液) 多效蒸发蒸汽的经济性（利用率）
（1）蒸发操作的目的 ① 获得浓缩的溶液直接作为
化工产品或半成品。 ② 脱除溶剂，将溶液增溶至
饱和状态，随后加以冷却，析 出固体产物，即采 用蒸发，结 晶的联合操作以获得固体溶质。
③ 除杂质，获得纯净的溶剂。 （2）蒸发的流程3ຫໍສະໝຸດ 蒸发流程示意图二次蒸汽
料液
加热蒸汽 冷凝水
冷凝器 水
完成液
（3）加热蒸汽和二次蒸汽
，由前
面学过的我们可以知道， 、 、 相差不大，可近似认为相等，
即
则多效蒸发的蒸发强度为：
z 多效蒸发的蒸发强度
提高蒸发强度的措施：
由于
可以看出，蒸发设备的生产强度取决于 和 ，
因此要提高 ，必须提高 和 。
9 真空蒸发：提高生产强度（
）的途径之一是增大
若忽略热损失和蒸发浓缩热效应，则蒸发器的生产能力 用下列方式来表示： (1)单位时间内水分的总蒸发量W； (2)通过传热面的传热速率。
在三效蒸发器中，各效单位时间内所传递的热量为：
三效的总传热速率为：
假设: 各效的传热面积相等， 即 A1＝A2＝A3＝A 各效的总传热系数也相等，即 K1＝K2＝K3＝K
T1
料液
加热蒸汽
化工节能原理与技术课件-XXXX09
1.1 能源概念
1. 能源-Energy Source：?
能够为人类提供某种形式能量（机械能、 热能、电能、化学能等）的自然资源及其转 化物。或者说是能量的来源称为能源。如太 阳能、风能、化石燃料、水力等。
2. 能源形式：
太阳能 风能 水能 生物质能 地热能 潮汐能 核能
（煤、气、油）矿物质能源、电能、氢能等
化学工业有一个重要的特点，就是煤、 石油、天然气等既是化学工业的能源、又 是化学工业的原料，该两项加起来占产品 成本25~40％，在氮肥行业达70~80％。因 此广义的化学工业是工业部门中的第一用 能大户。这一特点使得节能工作在化学工 业中有着极为重要的意义。
1.我国的节能政策现况
党中央、国务院高度重视节能工作： 胡锦涛总书记、温家宝总理多次就节约能源资源工 作做出重要指示 。
2.4 传统能源技术进展
传统能源主要是化石燃料，按埋藏的能 量的数量的顺序分有煤炭类、石油、油页岩、 天然气和油砂。
• 中文名称：
– 油页岩 oil shale;kerogen shale
• 其他名称：
– 油母页岩
• 定义1：
– 灰分高于50%的腐泥型固体可燃矿产。
• 应用学科：
– 电力（一级学科）；燃料（二级学科）
• 19世纪中叶雷诺(Etienne Lenoir l822—1900年)发 明了燃气发动机
• 19世纪中叶又发明了内燃机，从而开发出了汽车 • 在1903年由汽车工人莱特兄弟制造的发动机动力
飞机试飞成功
• 20世纪初，通过火力发电和水力发电生产的大量 电能，再通过输配电网络，使各种各样的用电产 业获得惊人的进步和发展
中国能源可持续发展的对策
三个手段： • 加强政府的宏观决策和行政管理 • 运用市场机制的调节作用 • 利用经济增长的机遇
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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。
图2中国与其他发达国家单位GDP产出能耗量对比(200３年)
表320０３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
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。
能源消费总量(亿吨标准煤）
2０01
12.1
13.5
２002
１3.８
１4.8
20０３
16.0
1７.１
2004
18.5
19.7
2０05
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。
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。
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。
表22００4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。
1．45
韩国
７330
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
“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)
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％。
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。
石 油 化 工 行 业
节能
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ﻩ２
第一节节能的基本原理10
第二节 典型例题分析ﻩ22
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
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。
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。
图2中国与其他发达国家单位GDP产出能耗量对比(200３年)
表320０３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
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。
能源消费总量(亿吨标准煤）
2０01
12.1
13.5
２002
１3.８
１4.8
20０３
16.0
1７.１
2004
18.5
19.7
2０05
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。
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。
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。
表22００4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。
1．45
韩国
７330
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
“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)
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％。
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。
石 油 化 工 行 业
节能
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ﻩ２
第一节节能的基本原理10
第二节 典型例题分析ﻩ22
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
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。