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天然氣能源化工產(chǎn)品鏈的系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)

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時(shí)間:2024-08-19 08:06:59
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天然氣能源化工產(chǎn)品鏈的系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)【摘要】:伴隨經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,石油資源緊缺和石油資源劣質(zhì)化趨勢(shì)對(duì)當(dāng)前以石油化工為核心的能源化工構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn);同時(shí)來(lái)自環(huán)境保護(hù)的壓力要求大力發(fā)展和

【摘要】: 伴隨經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,石油資源緊缺和石油資源劣質(zhì)化趨勢(shì)對(duì)當(dāng)前以石油化工為核心的能源化工構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn);同時(shí)來(lái)自環(huán)境保護(hù)的壓力要求大力發(fā)展和利用清潔能源。因此,加快發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)是解決我國(guó)能源化工中石油資源緊缺狀況的有效手段,在未來(lái)能源化工發(fā)展格局中必將占有重要地位。對(duì)于天然氣化工企業(yè)而言,要在激烈的市場(chǎng)中保持競(jìng)爭(zhēng)力需要企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)過(guò)程具有靈活性。同時(shí),現(xiàn)代化工過(guò)程系統(tǒng)要求在產(chǎn)品在其全生命周期過(guò)程中環(huán)境友好,環(huán)境性能將不再是作為一個(gè)約束條件來(lái)對(duì)待,而是作為和經(jīng)濟(jì)性能并列的目標(biāo)函數(shù)來(lái)處理。這對(duì)天然氣能源開(kāi)發(fā)利用、產(chǎn)品的選擇和流程的設(shè)計(jì)提出更高的要求。本文在概念、方法和理論以及應(yīng)用等多層面上進(jìn)行較為深入研究生命周期成本分析,構(gòu)建天然氣能源化工產(chǎn)品系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的框架。 本文首先在綜合比較分析學(xué)者對(duì)環(huán)境成本認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,重新界定環(huán)境成本的概念。針對(duì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)的特點(diǎn),采用生命周期思想,從社會(huì)和生態(tài)環(huán)境的角度出發(fā),提出生命周期成本的概念和模型、評(píng)價(jià)指標(biāo)和分析步驟。在生命周期外部成本估算方面,結(jié)合成果參照法,運(yùn)用最小二乘法建立單位污染物環(huán)境成本的估算模型。 在分析中國(guó)當(dāng)前的能源形勢(shì)以及能源利用與環(huán)境影響的基礎(chǔ)上,運(yùn)用生命周期成本分析法,從經(jīng)濟(jì)與環(huán)境技術(shù)層面對(duì)能源利用各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面客觀的分析比較,提出能源利用的生命周期成本分析框架。以燃?xì)獍l(fā)電和燃煤發(fā)電作為案例分析對(duì)象,通過(guò)兩者間的生命周期清單分析和生命周期成本比較,探討天然氣發(fā)電的環(huán)境效益,并為燃煤發(fā)電的生命周期性能改進(jìn)指明方向。 針對(duì)當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題和天然氣化工企業(yè)狀況,提出延伸天然氣化工產(chǎn)品鏈、提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的構(gòu)想。從分析產(chǎn)品鏈的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境性能出發(fā),建立產(chǎn)品鏈(Economy-Environment)分析模型。運(yùn)用該產(chǎn)品鏈系統(tǒng)分析模型,對(duì)設(shè)想的3條以乙炔為核心的產(chǎn)品鏈進(jìn)行系統(tǒng)的分析評(píng)價(jià),探討影響產(chǎn)品鏈綜合性能的因素,為產(chǎn)品鏈的設(shè)計(jì)奠定理論基礎(chǔ)。將生命周期設(shè)計(jì)思想運(yùn)用到產(chǎn)品鏈的設(shè)計(jì)上,提出天然氣化工產(chǎn)品鏈生命周期設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框架。 隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入,化工與能源聯(lián)合生產(chǎn)的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)得到廣泛關(guān)注。本文最后以天然氣為原料,研究探討了天然氣制烯烴發(fā)電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)和系統(tǒng)分析方法。通過(guò)對(duì)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和天然氣制烯烴單產(chǎn)系統(tǒng)的內(nèi)部收益率比較,分析多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。運(yùn)用流程模擬軟件Aspen Plus進(jìn)行模擬和熱力學(xué)分析,識(shí)別多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中火用損最大的環(huán)節(jié)、及其原因和改進(jìn)措施。將經(jīng)濟(jì)學(xué)和熱力學(xué)分析相結(jié)合,采用Excel工具建立多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模型,分析多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中甲醇合成單元未反應(yīng)氣循環(huán)量對(duì)系統(tǒng)整體的火用效率和效益的影響。 【關(guān)鍵詞】:天然氣 能源化工 生命周期成本分析 系統(tǒng)評(píng)價(jià) 熱力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號(hào)】:F426.22
【目錄】:
  • 摘要5-7
  • Abstract7-15
  • 第一章 緒論15-31
  • 1.1 研究背景15-16
  • 1.2 天然氣資源的開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀16-22
  • 1.2.1 天然氣資源的分布與性質(zhì)16-17
  • 1.2.2 天然氣在能源領(lǐng)域的應(yīng)用17-19
  • 1.2.3 天然氣資源在化工領(lǐng)域的應(yīng)用19-22
  • 1.3 能源化工系統(tǒng)的分析方法研究22-28
  • 1.3.1 物質(zhì)流分析22
  • 1.3.2 熱力學(xué)分析22-24
  • 1.3.3 考慮生命周期的系統(tǒng)分析方法24-28
  • 1.4 研究現(xiàn)狀的剖析和本課題研究的引入28-29
  • 1.5 論文的主要工作和組織結(jié)構(gòu)29-31
  • 第二章 生命周期成本分析方法研究31-55
  • 2.1 生命周期成本31-34
  • 2.1.1 環(huán)境成本32
  • 2.1.2 生命周期成本概念32-33
  • 2.1.3 生命周期成本研究進(jìn)展33-34
  • 2.2 產(chǎn)品生命周期成本分析34-40
  • 2.2.1 生命周期成本模型36-37
  • 2.2.2 生命周期成本評(píng)價(jià)指標(biāo)37-38
  • 2.2.3 生命周期成本分析步驟38-40
  • 2.3 生命周期成本的估算40-47
  • 2.3.1 生命周期內(nèi)部成本估算40-42
  • 2.3.2 生命周期外部成本估算42-47
  • 2.4 案例分析Ⅰ:天然氣部分氧化法制乙炔的生命周期成本分析47-52
  • 2.4.1 目標(biāo)和范圍的確定47
  • 2.4.2 天然氣制乙炔的內(nèi)部成本確定47-49
  • 2.4.3 天然氣制乙炔的外部成本確定49
  • 2.4.4 天然氣制乙炔的成本分解結(jié)構(gòu)49-50
  • 2.4.5 結(jié)果與分析50-52
  • 2.5 案例分析Ⅱ:天然氣制乙炔的工藝比較52-53
  • 2.6 本章小結(jié)53-55
  • 第三章 天然氣能源利用的生命周期成本分析55-74
  • 3.1 我國(guó)當(dāng)前的能源形勢(shì)55-56
  • 3.2 能源利用與環(huán)境影響56-57
  • 3.2.1 酸雨56
  • 3.2.2 溫室效應(yīng)56-57
  • 3.2.3 破壞臭氧層57
  • 3.2.4 大氣顆粒物污染57
  • 3.3 我國(guó)能源利用與可持續(xù)發(fā)展57-58
  • 3.4 能源利用的生命周期成本分析58-59
  • 3.5 天然氣發(fā)電的生命周期成本分析59-72
  • 3.5.1 分析方法、研究對(duì)象、系統(tǒng)邊界59-60
  • 3.5.2 清單分析60-67
  • 3.5.3 發(fā)電的成本分析67-72
  • 3.6 本章小結(jié)72-74
  • 第四章 天然氣化工產(chǎn)品鏈的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)74-99
  • 4.1 天然氣能源化工產(chǎn)品鏈74-75
  • 4.2 天然氣化工產(chǎn)品鏈的系統(tǒng)分析75-81
  • 4.2.1 產(chǎn)品鏈系統(tǒng)分析目的76
  • 4.2.2 產(chǎn)品鏈系統(tǒng)的E-E 分析模型76-81
  • 4.3 以乙炔為核心的天然氣化工產(chǎn)品鏈分析81-92
  • 4.3.1 以乙炔為核心的產(chǎn)品鏈介紹81-85
  • 4.3.2 產(chǎn)品鏈的經(jīng)濟(jì)性能分析85-90
  • 4.3.3 產(chǎn)品鏈的環(huán)境性能分析90-91
  • 4.3.4 產(chǎn)品鏈的評(píng)價(jià)91-92
  • 4.4 天然氣化工產(chǎn)品鏈的生命周期設(shè)計(jì)92-98
  • 4.4.1 生命周期設(shè)計(jì)內(nèi)涵92-93
  • 4.4.2 產(chǎn)品與產(chǎn)品鏈生命周期設(shè)計(jì)的異同點(diǎn)93-94
  • 4.4.3 天然氣化工產(chǎn)品鏈的設(shè)計(jì)原則94
  • 4.4.4 天然氣化工產(chǎn)品鏈的生命周期設(shè)計(jì)94-98
  • 4.5 本章小結(jié)98-99
  • 第五章 天然氣制烯烴多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱力學(xué)分析99-121
  • 5.1 多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的概念與研究99-102
  • 5.1.1 多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的定義99-100
  • 5.1.2 多聯(lián)產(chǎn)的研究進(jìn)展100-102
  • 5.2 多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱力學(xué)分析102-105
  • 5.2.1 火用的定義與計(jì)算102-103
  • 5.2.2 多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析103-105
  • 5.3 天然氣制烯烴多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱力學(xué)分析105-120
  • 5.3.1 天然氣多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)建105-106
  • 5.3.2 多聯(lián)產(chǎn)各單元的流程模擬與值計(jì)算106-112
  • 5.3.3 多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的分析112-115
  • 5.3.4 多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化115-120
  • 5.4 本章小結(jié)120-121
  • 結(jié)論121-123
  • 主要符號(hào)說(shuō)明123-124
  • 參考文獻(xiàn)124-136
  • 攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果136-137
  • 致謝137


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用冷等離子體技術(shù)制備TiO_2/γ-Al_2O_3催化劑的方法    宮為民,張秀玲,朱愛(ài)民,代斌,張報(bào)安,鄧新祿,張家良,陸文祺

基于綠色原理的共沸體系分離合成    李春山;張香平;閻龍;張鎖江;

過(guò)程工業(yè)綠色度理論及應(yīng)用    張香平;張鎖江;李春山;戴文斌;

并行工程中面向成本的設(shè)計(jì)的理論與方法研究    陳曉川

廢物最小化為目標(biāo)的質(zhì)量集成方法研究    薛東峰

廢物最小化的過(guò)程集成方法研究    高瑛

IGCC系統(tǒng)全工況特性與設(shè)計(jì)優(yōu)化以及新系統(tǒng)開(kāi)拓研究    段立強(qiáng)

玉米燃料乙醇生命周期系統(tǒng)的熱力學(xué)分析    張治山

以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能量分析    張晉

化工過(guò)程模擬輔助設(shè)計(jì)專家數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的研究    郭姝媛

西部構(gòu)筑天然氣能源化工人才基地    李梅;

再論中國(guó)通向中亞的石油天然氣能源戰(zhàn)略通道    湯一溉;

達(dá)州天然氣能源化工園區(qū)    

山西省天然氣能源發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策    吳晗;

中國(guó)石油天然氣能源戰(zhàn)略研究    盛海燕;

“十二五”期間中國(guó)天然氣能源發(fā)展策略探究    雷培莉;余志宇;

俄羅斯的合成能源    

天然氣能源化工產(chǎn)品鏈的系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)    孫琦;

新世紀(jì)石油天然氣能源科技展望    胡見(jiàn)義

向新興工業(yè)大市轉(zhuǎn)型——達(dá)州加快建設(shè)“中國(guó)西部天然氣能源化工基地”    陳暉;

中地殼巨大天然氣能源開(kāi)發(fā)    杜樂(lè)天;

海外能源“民字號(hào)”艱難跋涉    首席記者 陳洋

建設(shè)資源和環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)區(qū)    王濤

四川將成全國(guó)重要天然氣能源生產(chǎn)基地    記者 張守帥

達(dá)州:優(yōu)質(zhì)平臺(tái)助推項(xiàng)目建設(shè)    記者 楊克勤 龐瑩

達(dá)州:打造“中國(guó)西部氣都”    陳利民 黎亮

“氣化山東”計(jì)劃浮出水面    記者 仇國(guó)強(qiáng)

日本積極發(fā)展天然氣能源    日商

達(dá)州打造西部天然氣能源化工基地    記者 楊三軍

四川達(dá)州打造西部天然氣能源化工區(qū)    本報(bào)記者 雷茂盛

達(dá)州打造西部天然氣能源化工基地    

天然氣能源化工產(chǎn)品鏈的系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)    黃智賢

20世紀(jì)70年代以來(lái)卡塔爾天然氣能源工業(yè)的發(fā)展    張翠平

陜北天然氣能源區(qū)土地利用變化與土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)    王燦