化工石化工业能源高效利用若干关键技术的研究及应用.pptVIP

2006年石油和化工行业节能技术研讨会 2006.9.23. 化工石化工业能源高效利用若干关键技术的研究及应用 钱宇、张正国、高学农 华南理工大学 化工与能源学院 传热强化与过程节能教育部重点实验室 汇报提纲 我国能源利用技术现状和挑战 国内外技术现状、发展趋势 关键技术突破口分析 研究成果及应用 技术创新点 研究基地基本情况 终端能源消费结构－以工业用能为主 主要工业领域单位产品能耗对比 化学工业(及石油化工)地位和特点 我国国民经济的重要支柱产业 产值占工业总产值的30% 全国GDP的12% 化学工业是耗能大户： 高能耗：占全国工业能源消费总量的近17% 高污染：废水排放量占工业废水总量的16％，居第1位 化工石化工业是节能技术创新潜力巨大的重点领域！ 解决能源问题的途径 2. 国内外技术现状、发展趋势 单元设备的传热强化 现状：第二代传热技术，如二维翅片结构，传热系数提高的同时压降 增加较大。 趋势：场协同理论指导下的第三代传热技术，如三维翅片结构和复合 传热技术，提高传热系数，压降增加不大或减少。 (1) 单元设备传热强化 选择化工石化工业中量大面广的管壳式换热器 特点：传热阻力大，高粘度液体和气体的单相传热；混合气体的相变传热；壳程结构比管程复杂 壳程传热强化是开发高效换热器的技术关键 传热管： 光滑管 → 二维翅片管→ 三维翅片管 流体流动： “Z型”错流 → 纵向流 → 螺旋流 4. 研究成果及应用 螺旋流条件下三维翅片管与二维翅片管换热器性能对比 螺旋隔板换热器的应用 醋酸酯化工艺的特点 相似相容： 液相酯化工艺 CH3COOH＋CH3CH2OH ? CH3COOCH2CH3＋H2O CH3COOH＋CH3(CH2)3OH ? CH3COO(CH2)3CH3＋H2O 反应精馏过程、可逆反应，醋酸过量 塔顶气相馏出物为共沸组成 技术创新点 将双面强化管与空心环结合以及特殊三维翅片结构与螺旋隔板相结合，开发出具有我国自主知识产权的高效壳管式换热器； 利用多过程耦合强化，开发节能环保新工艺流程； 发展基于单元设备强化及反应分离核心过程耦合的全局能量集成优化方法。 6. 研究基地的基本情况 依托学科 一级学科： 化学工程与技术 国家重点学科： 化学工程 省级重点学科： 工程热物理 依托平台 传热强化与过程节能教育部重点实验室 985工程二期“能源高效利用”国家级创新平台 主要工程应用项目 申请和获得的相关专利 获奖及鉴定 近年来完成的系统节能优化改造项目 广州珠化集团广州溶剂厂低能耗复合分离新技术的开发与应用，2003.1 – 2005.9。 中石化金陵分公司炼油主要装置用能分析、评价及优化研究开发，2003.12-2005.6。 中石化巴陵分公司过程能量系统分析与综合优化改造研究与开发，2002.8-2003.12。 中石化岳阳石油化工总厂“十五”节能规划（能量系统集成优化技术应用的研究），2002.4 – 2003.12。 中石油呼和浩特石化分公司过程能量系统优化改造，2001.8-2002.12。 中石油辽阳分公司凝结水系统优化改造及聚酯一厂PTA装置放空蒸汽热量回收利用方案，2001.3-2003.12。 中石化高桥石化分公司“十五”节能改造规划，2001.4-2002.12。 中石化高桥石化分公司炼油厂能量利用现状分析与评价，2001.11-2002.12。 中石化高桥石化分公司炼油厂部分工艺装置能量优化改造工艺包，2002.12-2003.12。 中石化高桥石化分公司1#催化装置与C6分离装置热集成改造的研究开发，2002.12 – 2003.12。 中石油大庆炼化公司能量系统优化改造工程，2000.11-2002.12，方案投资5600万元，年效益3200万元。 广州珠江化工集团溶剂厂全厂系统用能评价与优化改造方案，2000.8-2001.5。 中石化高桥石化分公司化工厂顺丁橡胶装置能量优化改造研究，2000.11-2002.6。 中石化高桥石化分公司炼油厂老区能量优化改造可行性研究，2000.11-2001.6，可研方案年效益800多万元。 中石油兰州炼化公司低温热综合利用(一期)工程可行性研究暨过程能量系统优化咨询服务，2000.9-2001.12。 广东新北江制药股份有限公司全厂能量系统综合优化改造，2000.6-2001.10。 广州潘高寿药业股份有限公司能量系统综合优化改造研究，2000.6-2003.12。 广州侨光制药有限公司能量系统综合优化改造研究，2000.6-2003.12。 中石油锦西石化分公司能量系统优化改造工程，1999.12-2