1熱力學(xué)基礎(chǔ)(001)
1.1基本術(shù)語(yǔ)(001)
1.1.1體系與環(huán)境(001)
1.1.2狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)(002)
1.1.3寂態(tài)和基準(zhǔn)狀態(tài)(003)
1.1.4能量(003)
1.1.5可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程(003)
1.1.6用能過(guò)程、用能過(guò)程熱力學(xué)(004)
1.2能量的形式和基準(zhǔn)狀態(tài)(004)
1.2.1能量的形式(004)
1.2.2基準(zhǔn)狀態(tài)的確定(005)
1.3熱力學(xué)第一定律(007)
1.3.1熱力學(xué)第一定律的一般表述(007)
1.3.2穩(wěn)定流動(dòng)體系的能量平衡方程(007)
1.3.3總能量平衡方程式在不同條件下的形式(009)
1.3.4熱力學(xué)第一定律在石油化工過(guò)程中的應(yīng)用(011)
1.4熱力學(xué)第二定律(012)
1.4.1熱力學(xué)第二定律的表述(012)
1.4.2熱變功的最高限度，卡諾因子(012)
1.4.3第二定律的用能過(guò)程表達(dá)式及意義(013)
1.4.4?的概念及計(jì)算(014)
1.4.5用能過(guò)程的?平衡方程(016)
1.5節(jié)能與碳減排(018)
參考文獻(xiàn)(018)
2熱物理能量及?的計(jì)算(019)
2.1過(guò)程熱效應(yīng)的能量和?的計(jì)算(019)
2.1.1物流顯熱能及?的計(jì)算(019)
2.1.2相變潛熱的能量及?計(jì)算(022)
2.1.3反應(yīng)熱效應(yīng)及反應(yīng)?(024)
2.1.4混合熱及?(028)
2.2石油及其餾分能量和?的計(jì)算(030)
2.2.1Nelson焓圖擬合關(guān)聯(lián)式的展開(030)
2.2.2基準(zhǔn)相態(tài)為液相的液相石油餾分?的計(jì)算(031)
2.2.3基準(zhǔn)相態(tài)為氣相的氣相石油餾分物理?的計(jì)算(032)
2.2.4基準(zhǔn)相態(tài)為液態(tài)的氣相石油餾分物理?的計(jì)算(033)
2.3輕烴及其混合物能量和?的計(jì)算(034)
2.3.1理想氣體烴類焓、熵和?的計(jì)算(035)
2.3.2烴類混合物的焓、熵、?計(jì)算(038)
2.4水蒸氣、水及空氣的能量和?的計(jì)算(038)
2.4.1水蒸氣(038)
2.4.2水、空氣等物流(039)
2.5散熱能量及?的計(jì)算(039)
參考文獻(xiàn)(043)
3機(jī)械能及化學(xué)?的計(jì)算(044)
3.1真實(shí)氣體的能量和?的計(jì)算(044)
3.1.1真實(shí)氣體能量和?的計(jì)算方法(044)
3.1.2剩余性質(zhì)的計(jì)算(045)
3.2流體流動(dòng)過(guò)程能量的計(jì)算(050)
3.2.1體積功、軸功和流動(dòng)功(050)
3.2.2軸功和有效功的計(jì)算(051)
3.3化學(xué)與燃料?的計(jì)算(053)
3.3.1化學(xué)?的基本概念(053)
3.3.2化學(xué)?的計(jì)算方法(054)
3.3.3復(fù)雜物質(zhì)及燃料的化學(xué)?(057)
參考文獻(xiàn)(058)
4工藝過(guò)程用能熱力學(xué)分析(060)
4.1傳熱過(guò)程的熱力學(xué)分析(060)
4.1.1忽略散熱的傳熱過(guò)程(061)
4.1.2有散熱損失的傳熱過(guò)程(062)
4.2流體流動(dòng)過(guò)程熱力學(xué)分析(064)
4.3傳質(zhì)過(guò)程的熱力學(xué)分析(066)
4.3.1分離過(guò)程的最小?耗(066)
4.3.2實(shí)際分離過(guò)程熱力學(xué)分析(067)
4.4化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的熱力學(xué)分析(069)
4.4.1化學(xué)反應(yīng)?的計(jì)算(069)
4.4.2實(shí)際反應(yīng)過(guò)程?損耗和復(fù)雜反應(yīng)的反應(yīng)?計(jì)算(070)
4.5燃燒過(guò)程的熱力學(xué)分析(071)
4.5.1絕熱燃燒過(guò)程(072)
4.5.2傳熱過(guò)程(073)
4.5.3減少燃燒過(guò)程損的途徑(073)
參考文獻(xiàn)(074)
5石油化工過(guò)程用能三環(huán)節(jié)分析方法(075)
5.1石油化工用能特點(diǎn)(077)
5.2用能分析三環(huán)節(jié)模型的改進(jìn)(078)
5.3用能分析三環(huán)節(jié)模型應(yīng)用(079)
5.3.1用能分析計(jì)算基準(zhǔn)(079)
5.3.2非工藝流體的機(jī)泵有效動(dòng)力(079)
5.3.3能量使用環(huán)節(jié)的設(shè)備散熱(080)
5.3.4原料的化學(xué)能(080)
5.3.5反應(yīng)放熱應(yīng)計(jì)入工藝總用能(080)
5.3.6一些特殊設(shè)備的處理原則(080)
5.4改進(jìn)后用能分析三環(huán)節(jié)模型的項(xiàng)目細(xì)則(081)
5.4.1能量平衡的參數(shù)(081)
5.4.2?平衡的參數(shù)(082)
5.5用能分析三環(huán)節(jié)模型中的平衡關(guān)系及評(píng)價(jià)指標(biāo)(083)
5.5.1能量平衡關(guān)系及評(píng)價(jià)指標(biāo)(083)
5.5.2?平衡關(guān)系及其評(píng)價(jià)指標(biāo)(084)
5.5.3能量平衡、?平衡結(jié)果表示(086)
參考文獻(xiàn)(086)
6設(shè)備能量平衡和?平衡(087)
6.1裝置用能分析測(cè)試的內(nèi)容和要求(087)
6.1.1測(cè)試工況的確定和測(cè)試范圍(087)
6.1.2標(biāo)定測(cè)試要求(088)
6.2機(jī)泵設(shè)備(088)
6.2.1離心泵(089)
6.2.2壓縮機(jī)(092)
6.3工業(yè)爐設(shè)備(096)
6.3.1工藝加熱爐能量及?平衡計(jì)算(096)
6.3.2反應(yīng)爐和尾氣焚燒爐(106)
6.4催化裂化再生器(107)
6.5工藝用能設(shè)備(115)
6.5.1塔類設(shè)備(115)
6.5.2反應(yīng)設(shè)備(121)
6.6能量回收利用設(shè)備(124)
6.6.1冷換設(shè)備(125)
6.6.2動(dòng)力回收設(shè)備(129)
參考文獻(xiàn)(131)
7石油化工裝置的能量平衡和?平衡(132)
7.1裝置內(nèi)系統(tǒng)用能數(shù)據(jù)的平衡核定(134)
7.1.1裝置的物料平衡(134)
7.1.2熱力學(xué)能耗(135)
7.1.3熱力學(xué)耗?DT(136)
7.1.4循環(huán)和輸出物流的能量和?的計(jì)算(138)
7.1.5物流排棄能和?(139)
7.2裝置散熱損失的核定和匯總(140)
7.2.1散熱的特點(diǎn)分析(140)
7.2.2設(shè)備管線散熱損失的計(jì)算匯總(140)
7.2.3管線的散熱校核及裝置散熱的匯總(141)
7.3汽、電、水的供用產(chǎn)出平衡(142)
7.3.1蒸汽(142)
7.3.2水(143)
7.3.3電耗(144)
7.4裝置能量平衡和?平衡計(jì)算匯總(145)
7.4.1能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)(145)
7.4.2能量工藝使用環(huán)節(jié)(148)
7.4.3能量回收利用環(huán)節(jié)(151)
7.4.4全裝置平衡匯總(153)
參考文獻(xiàn)(156)
8輔助系統(tǒng)及全廠能量平衡(157)
8.1公用工程系統(tǒng)的能量平衡(159)
8.1.1供熱系統(tǒng)的能量平衡(159)
8.1.2供電系統(tǒng)的測(cè)試與平衡(164)
8.1.3供水、供風(fēng)系統(tǒng)的能量平衡(166)
8.2輔助系統(tǒng)的能量平衡(168)
8.2.1儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)(168)
8.2.2污水處理系統(tǒng)(170)
8.2.3非直接生產(chǎn)的輔助系統(tǒng)用能核查(171)
8.3全廠能量平衡匯總(172)
8.3.1能量平衡匯總方法及計(jì)算基準(zhǔn)(172)
8.3.2測(cè)試工況的能量平衡匯總(173)
參考文獻(xiàn)(180)
9能耗分析及節(jié)能改進(jìn)途徑(181)
9.1裝置規(guī)模和環(huán)境溫度對(duì)能耗的影響(181)
9.1.1裝置規(guī)模的影響(181)
9.1.2環(huán)境溫度的影響(182)
9.2負(fù)荷率對(duì)裝置能耗影響分析和估算(185)
9.2.1負(fù)荷率對(duì)裝置能耗影響及其估算(185)
9.2.2由能量平衡數(shù)據(jù)估算(186)
9.2.3負(fù)荷率對(duì)散熱固定能耗的影響(187)
9.2.4負(fù)荷率對(duì)電固定能耗的影響(187)
9.2.5負(fù)荷率對(duì)蒸汽固定能耗的影響(190)
9.2.6其他固定能耗(192)
9.3用能水平及節(jié)能潛力的評(píng)估(194)
9.3.1應(yīng)用基準(zhǔn)能耗評(píng)價(jià)裝置的用能水平(194)
9.3.2應(yīng)用熱力學(xué)法評(píng)價(jià)設(shè)備及系統(tǒng)用能水平及潛力(199)
9.4生產(chǎn)裝置節(jié)能改進(jìn)的方法和途徑(201)
9.4.1改進(jìn)工藝條件，降低工藝總用能(201)
9.4.2降低工藝能量使用環(huán)節(jié)的過(guò)程?損(204)
9.4.3提高能量回收率，減少排棄能量及?損(206)
9.4.4提高能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)效率，減少裝置供入能耗(207)
9.5大系統(tǒng)用能優(yōu)化方法和改進(jìn)途徑(209)
9.5.1改進(jìn)生產(chǎn)流程(209)
9.5.2裝置及系統(tǒng)的熱聯(lián)合(210)
9.5.3低溫?zé)峄厥绽?211)
9.5.4優(yōu)化蒸汽逐級(jí)利用(212)
參考文獻(xiàn)(214)
10CO2捕獲和利用(216)
10.1提高燃油效率，使用低碳燃料和可再生能源(217)
10.1.1智能使用化石燃料，提高能源效率(217)
10.1.2使用低碳燃料代替高碳燃料(217)
10.1.3使用可再生能源和核能代替化石燃料(218)
10.2CO2分布及其性質(zhì)(218)
10.2.1CO2分布類別(218)
10.2.2CO2物理性質(zhì)(219)
10.3CO2捕獲方法(220)
10.3.1吸收溶劑(220)
10.3.2酸性氣體去除/CO2捕獲使用化學(xué)溶劑(221)
10.3.3使用物理溶劑去除酸性氣體和捕獲CO2(223)
10.4酸性天然氣CO2捕獲(227)
10.4.1通過(guò)酸性氣體濃縮捕獲天然氣CO2——案例研究1(227)
10.4.2級(jí)聯(lián)酸性天然氣CO2捕獲——案例研究2(233)
10.4.3酸性氣體濃縮與CO2捕獲——案例研究3(239)
10.5合成氣CO2捕獲(243)
10.5.1使用DEPG溶劑單吸收塔捕獲合成氣CO2——案例研究4(243)
10.5.2使用DEPG溶劑和雙吸收器捕獲合成氣CO2——案例研究5(246)
10.6煙氣CO2捕獲(249)
10.6.1使用DEA溶劑捕獲煙氣CO2——案例研究6(249)
10.6.2使用氧氣代替燃燒空氣進(jìn)行煙氣CO2捕獲——案例研究7(252)
10.7CO2壓縮和脫水(255)
10.7.1背景資料(255)
10.7.2脫水再生器中的汽提(255)
10.7.3CO2脫水和壓縮——案例研究8(256)
10.7.4煙氣CO2捕獲、壓縮和脫水-案例研究9(258)
10.8CO2低溫分離(262)
10.8.1實(shí)際富CO2氣流氣液露點(diǎn)和凍結(jié)曲線(264)
10.8.2低溫溫度選擇(265)
10.8.3低溫?zé)煔釩O2低溫去除技術(shù)發(fā)展(267)
10.8.4煙氣低溫CO2捕獲—案例研究10(267)
10.8.5傳統(tǒng)CO2捕獲與低溫CO2捕獲的比較(271)
10.9CO2化學(xué)品利用和儲(chǔ)存(274)
10.9.1使用CO2生產(chǎn)尿素(274)
10.9.2使用CO2生產(chǎn)碳酸氫銨(276)
10.9.3使用CO2生產(chǎn)碳酸氫鈉(276)
10.9.4使用CO2作為原料生產(chǎn)甲醇(276)
10.9.5CO2儲(chǔ)存或強(qiáng)化石油天然氣采收(279)
參考文獻(xiàn)(279)
11節(jié)能項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)（281）
11.1資金的時(shí)間價(jià)值（281）
11.1.1利息（281）
11.1.2貨幣的等值、現(xiàn)值與將來(lái)值（283）
11.1.3資金的等效值計(jì)算（283）
11.2靜態(tài)評(píng)價(jià)方法（285）
11.2.1投資利潤(rùn)率（285）
11.2.2投資回收期（286）
11.2.3現(xiàn)金流量與現(xiàn)金流量曲線（287）
11.3動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法（288）
11.3.1動(dòng)態(tài)投資回收期（288）
11.3.2動(dòng)態(tài)投資回收期簡(jiǎn)化算法（290）
11.3.3凈現(xiàn)值法（291）
11.3.4內(nèi)部收益率法（292）
11.4節(jié)能措施經(jīng)濟(jì)效益估算（294）
11.4.1燃料價(jià)格的確定（294）
11.4.2蒸汽和背壓發(fā)電價(jià)格的確定（295）
11.4.3電價(jià)和水的價(jià)格的確定（298）
11.4.4節(jié)能措施的其他效益（298）
11.5投資估算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)（299）
參考文獻(xiàn)（300）
12設(shè)備和管線的優(yōu)化（301）
12.1過(guò)程速率與?損（301）
12.1.1傳熱過(guò)程（302）
12.1.2流體流動(dòng)過(guò)程（303）
12.1.3傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程（303）
12.1.4推動(dòng)力（?損）的動(dòng)力學(xué)效率（304）
12.2熱流體管線經(jīng)濟(jì)保溫厚度（305）
12.2.1目標(biāo)函數(shù)（305）
12.2.2優(yōu)化方法分類（305）
12.2.3熱流體管線的經(jīng)濟(jì)保溫厚度（306）
12.3流體輸送的經(jīng)濟(jì)管徑及經(jīng)濟(jì)保溫厚度（308）
12.3.1低溫流體輸送的經(jīng)濟(jì)管徑（308）
12.3.2保溫管道的經(jīng)濟(jì)管徑和經(jīng)濟(jì)保溫厚度（311）
12.4冷換設(shè)備的優(yōu)化（315）
12.4.1單臺(tái)換熱器的優(yōu)化（315）
12.4.2冷卻器冷卻水最佳出口溫度的確定（318）
12.5加熱爐經(jīng)濟(jì)熱效率（319）
12.5.1問(wèn)題的意義（319）
12.5.2經(jīng)濟(jì)熱效率的確定方法（320）
參考文獻(xiàn)（321）
13夾點(diǎn)節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用（322）
13.1夾點(diǎn)的概念及其確定（322）
13.1.1夾點(diǎn)的概念（322）
13.1.2夾點(diǎn)的確定方法（324）
13.1.3總組合曲線（326）
13.2預(yù)先估計(jì)換熱網(wǎng)絡(luò)的面積和ΔTmin（327）
13.2.1面積的估算方法（327）
13.2.2年總費(fèi)用及ΔTmin的確定（329）
13.3能量目標(biāo)的確定（333）
13.4換熱網(wǎng)絡(luò)夾點(diǎn)設(shè)計(jì)（336）
13.4.1換熱網(wǎng)絡(luò)的圖示法（337）
13.4.2換熱網(wǎng)絡(luò)的夾點(diǎn)設(shè)計(jì)方法（337）
13.4.3輸入數(shù)據(jù)到AEA示例（338）
13.4.4將數(shù)據(jù)從HYSYS文件傳輸?shù)紸EA（344）
13.5總能系統(tǒng)熱機(jī)和熱泵的合理放置（350）
13.5.1熱機(jī)位置（351）
13.5.2熱泵位置（352）
13.6交叉?zhèn)鳠釋?duì)換熱網(wǎng)絡(luò)面積和能量的影響（353）
13.6.1傳熱模型及推動(dòng)力圖（353）
13.6.2交叉?zhèn)鳠釋?duì)面積目標(biāo)的影響（354）
13.6.3交叉?zhèn)鳠釋?duì)能量（換熱器）及損失的影響（356）
13.6.4現(xiàn)有換熱網(wǎng)絡(luò)交叉?zhèn)鳠嵋蜃?alpha;的估算（358）
13.7夾點(diǎn)技術(shù)的節(jié)能原理（360）
13.7.1夾點(diǎn)技術(shù)的主要特點(diǎn)及與分析的關(guān)系（360）
13.7.2夾點(diǎn)的技術(shù)特征（361）
13.7.3傳熱?損（363）
參考文獻(xiàn)（365）
14關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)（366）
14.1機(jī)泵調(diào)速技術(shù)（366）
14.1.1機(jī)泵流量隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律（366）
14.1.2機(jī)泵調(diào)速方式及分類（368）
14.2燃?xì)廨啓C(jī)及其選擇（370）
14.2.1節(jié)能原理（370）
14.2.2燃?xì)廨啓C(jī)選型（372）
14.3聯(lián)合燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)及其應(yīng)用（375）
14.3.1聯(lián)合燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)（375）
14.3.2液化天然氣裝置的應(yīng)用（375）
14.4催化裂化裝置煙氣輪機(jī)節(jié)能（381）
14.4.1節(jié)能原理與膨脹功估算（381）
14.4.2節(jié)能效益估算（383）
14.4.3技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)（384）
14.4.4提高煙氣輪機(jī)功回收率的途徑（384）
14.5催化裂化再生煙氣一氧化碳器外燃燒技術(shù)（386）
14.5.1背景信息（386）
14.5.2CO器外燃燒技術(shù)流程（388）
14.5.3實(shí)驗(yàn)標(biāo)定結(jié)果（389）
14.6一氧化碳燃燒和煙氣能量回收系統(tǒng)優(yōu)化（390）
14.6.1兩段再生煙氣混合預(yù)燃（391）
14.6.2煙氣能量回收流程及特點(diǎn)（394）
14.6.3各種能量回收流程節(jié)能效果對(duì)比（397）
14.7低溫?zé)峄厥绽茫?00）
14.7.1直接用作一般加熱用熱源（401）
14.7.2熱泵（401）
14.7.3制冷（406）
14.7.4發(fā)電（407）
14.7.5低溫?zé)釤峒上到y(tǒng)（407）
參考文獻(xiàn)（409）
附錄A常用數(shù)據(jù)（410）