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節(jié)約能源及與之相關(guān)的CO2減排問題越來(lái)越受到國(guó)際社會(huì)的關(guān)注，全球工業(yè)化進(jìn)程的加快使得CO2排放量越來(lái)越大，并帶來(lái)嚴(yán)重的氣候問題，而石油、煤炭資源也日漸枯竭，因此節(jié)能減排工作已經(jīng)到了刻不容緩的地步。我國(guó)政府越來(lái)越重視節(jié)能減排工作，“十二五”規(guī)劃制訂了節(jié)能減排的約束性指標(biāo)：?jiǎn)挝籊DP二氧化碳排放降低17%；單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降16%。而化學(xué)工業(yè)是我國(guó)能源消費(fèi)大戶，根據(jù)2008中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)顯示，2007年化工各行業(yè)總消費(fèi)量占我國(guó)能源總消費(fèi)量的25%，由此帶來(lái)的CO2排放也是巨大的，因此，若實(shí)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展就必須進(jìn)行節(jié)能減排。

1CO2減排問題的提出

上世紀(jì)中葉人們開始意識(shí)到了CO2排放帶來(lái)的種種問題，如風(fēng)災(zāi)，氣候反常，物種減少等，而這些問題都是全球氣候變暖引起的，CO2排放過量又是導(dǎo)致氣候變暖的直接原因。1985年奧地利菲拉赫會(huì)議提出：如果大氣中二氧化碳等其它溫室氣體濃度以現(xiàn)在的趨勢(shì)繼續(xù)增加，到二十一世紀(jì)三十年代二氧化碳的含量可能是工業(yè)化前的2倍，全球平均溫度可能相應(yīng)提高1.5～4.5攝氏度，同時(shí)導(dǎo)致海平面上升0.2～1.4米。1997年12月，163個(gè)國(guó)家在日本通過了《京都議定書》，它從法律意義上強(qiáng)制性要求工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在2008～2012年間，將GHG排放總量在1990年的基礎(chǔ)上削減5.2%?！毒┒甲h定書》雖未對(duì)包括中國(guó)在內(nèi)的發(fā)展中國(guó)家提出具體的減排義務(wù)，但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，能源生產(chǎn)、需求和消耗不斷增加，CO2的排放量已居世界前列，為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的兩型社會(huì)的目標(biāo)，作為我國(guó)能源消費(fèi)大戶的化工行業(yè)必須進(jìn)行節(jié)能減排，以減輕我國(guó)能源供應(yīng)不足和環(huán)境污染嚴(yán)重兩個(gè)方面的壓力，因此中國(guó)面臨很大的減排壓力。

2化學(xué)工業(yè)的節(jié)能途徑

由于化學(xué)工藝的巨大能耗，人們一直致力于化學(xué)工業(yè)節(jié)能的研究，包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，管理手段的改進(jìn)，但最主要還是從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，并不斷的開發(fā)出新工藝。目前，化工節(jié)能技術(shù)已經(jīng)逐漸成為一門綜合性的學(xué)科，指導(dǎo)人們的節(jié)能實(shí)踐?；す?jié)能技術(shù)主要從以下兩個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.1化工單元操作的節(jié)能

化工單元操作的節(jié)能主要是指改變操作參數(shù)，使設(shè)備的工作效率處于最佳狀態(tài)。例如流體輸送設(shè)備的加裝變頻器調(diào)節(jié)，使之始終處于最佳工作點(diǎn)；換熱設(shè)備最佳傳熱溫差的確定；精餾設(shè)備操作壓力、回流比、進(jìn)料熱狀態(tài)及回收率等參數(shù)的優(yōu)化。

2.2工藝的節(jié)能

工藝的節(jié)能主要指靠改變生產(chǎn)工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，主要有兩種思路：（1）生產(chǎn)工藝的節(jié)能。生產(chǎn)工藝的節(jié)能簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是開發(fā)新的工藝取代舊的、能耗高的工藝，例如催化劑的重新選擇，工藝路線的合理搭配等。（2）系統(tǒng)內(nèi)部能量的匹配。這是目前研究的重點(diǎn)，因?yàn)檠芯堪l(fā)現(xiàn)，整個(gè)系統(tǒng)工藝內(nèi)部是有大量的能量可以利用的，有的時(shí)候改進(jìn)后節(jié)約的能量是驚人的。目前人們研究的最多的是換熱網(wǎng)絡(luò)的綜合與優(yōu)化，而對(duì)于換熱網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法主要集中在夾點(diǎn)技術(shù)上。夾點(diǎn)技術(shù)通過T-H圖法或者問題表格法，對(duì)每一股物流的溫度、焓進(jìn)行考察，進(jìn)而確定出冷、熱物流可以互相利用的能流及最小的冷、熱公用工程量。除此之外，精餾操作中的熱泵及差壓也是研究熱點(diǎn)之一，熱泵是消耗外部功將低能級(jí)的熱源提高到高能級(jí)來(lái)使用，而差壓過程是靠普通精餾塔分割為兩個(gè)塔然后降低重組分塔壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，這兩種過程都可以實(shí)現(xiàn)塔底塔頂物流能量的匹配。還有許多其他技術(shù)人們也在研究中，如鍋爐煙氣余熱的回收等，這些都是以后節(jié)能的一個(gè)很重要的方向。

3CO2減排的途徑

人們意識(shí)到CO2過量排放的嚴(yán)重性后便致力于CO2減排技術(shù)的研究，目前對(duì)CO2的減排技術(shù)已基本上達(dá)成共識(shí)，從以下兩種思路可以達(dá)到CO2的減排。（1）傳統(tǒng)能源的高效利用與代替。我國(guó)的能源雖然比較豐富，但利用率很低，據(jù)統(tǒng)計(jì)總利用效率只有25%，而化石能源燃燒后排放出大量的CO2，提高能源利用效率，減少能源消耗，勢(shì)必會(huì)減少CO2的排放量。在有條件的地區(qū)，加大太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等潔凈無(wú)污染的能源的開發(fā)與利用，逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石能源，并開發(fā)利用生物質(zhì)資源和低碳資源，以此減少CO2的排放量。（2）CO2的封存和吸收。近年來(lái)，人們對(duì)CO2的封存技術(shù)進(jìn)行了大量研究，封存技術(shù)是指利用化學(xué)/物理吸收法、化學(xué)/物理吸附法、膜分離法、低溫蒸餾法等捕集分離技術(shù)將CO2從工業(yè)或相關(guān)能源的源捕獲到，然后利用油氣藏、深的鹽層和不可開采的煤床等自然條件將CO2儲(chǔ)存起來(lái)。CO2的吸收主要是靠增加生物匯，從大氣中直接吸收CO2，達(dá)到清除CO2的目的，目前人們做了大量研究的是森林碳匯，海洋生物碳匯還處于初步研究階段。

4化工節(jié)能和CO2減排的關(guān)系

通過化工的節(jié)能技術(shù)可以很大程度提高能源的利用率，減少傳統(tǒng)能源的使用，所以同時(shí)大大的減少了CO2的排放，對(duì)CO2減排有很直接的結(jié)果。因此化學(xué)工業(yè)節(jié)能的實(shí)現(xiàn)具有一舉兩得的作用，即實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，又完成了減排，是具有重大意義的。而CO2減排的途徑，無(wú)論是提高能源利用率和替代傳統(tǒng)能源，還是CO2的捕集和封存技術(shù)，都是和化工技術(shù)的進(jìn)步分不開的，對(duì)化工技術(shù)不斷提出新的要求。而考慮到我國(guó)能源利用率低的現(xiàn)狀，節(jié)能是存在著很大的潛力的，相比其他技術(shù)，既容易實(shí)現(xiàn)，也能夠帶來(lái)更直接的效果，所以目前大力發(fā)展節(jié)能技術(shù)是減少CO2排放的最有效途徑。