化学工业绿色发展战略研究:基于化肥和煤化工行业的分析

传统产业升级转型是当前我国实现可持续发展面临的重要问题,化学工业如何实现绿色转型并推动全社会绿色发展是其中的一个关键环节。在对国内外重点化学工业发展分析的基础上,总结先进国家的经验启示,对我国化学工业绿色的发展趋势、峰值和拐点进行了分析。最后提出绿色发展目标和战略,以及若干引领性的重大创新工程。     

基于SIMULINK工具箱的生态工业系统仿真和柔性分析

生态工业作为一种新型的工业发展模式,兼顾了经济、资源和环境等多方面的需求,是实现可持续发展的一种重要途径。本文应用Matlab-Simulink工具箱建立了一个生态工业系统模型,进行了仿真分析,在此基础上提出生态工业系统柔性分析的影响因子法,对限制系统柔性的关键因素进行分析,提出了改进系统柔性的方案。对某工业园区的实例分析表明,该模型能够给出稳态和动态的仿真结果并较好地改善系统柔性。     

系统集成方法在磷煤化工生态工业示范基地规划中的应用

介绍了系统集成方法在开阳磷煤化工生态工业示范基地规划中的应用情况.具体阐述了物质集成、能量集成、水集成和信息集成的主要内容和结果,并且分析了系统集成所产生的巨大的经济效益和环境效益.对系统集成方法在生态工业系统建设过程中的作用进行了总结.     

基于合成气的联供联产系统仿真

在分析构成联供联产系统中关键技术的基础上,利用Aspen Plus软件对系统的单元操作过程进行了建模仿真工作。通过不同技术的组合,得到了二甲醚单产系统、二甲醚与电力的联产系统、煤与天然气联供的二甲醚电力联产系统,并通过模型的仿真计算,计算出各自系统中关键节点的物流和能流数据,为后续的3E研究提供了可靠的数据。     

人工神经网络用于乙醇发酵生产过程的建模探讨

基于发酵生产的特点及建模要求,以某企业燃料乙醇生产过程为研究对象,利用工业生产中的参数及数据,建立了以乙醇发酵效果为目标的BP神经网络模型,以静态模型反映复杂的动态问题.探讨了乙醇发酵生产模型的误差产生原因,并提出改进方案,根据已有经验将相关参数进行了合理组合,调整神经网络模型的输入输出参数结构,以提高仿真模拟效果.通过多次模型改进,使模拟的平均相对误差从10%提高至5.4%,为进一步研究发酵生产建模提供了思路.     

中国鲁北生态工业模式

山东鲁北生态工业系统拥有磷铵-水泥-硫酸联产、海水"一水多用"、盐碱电联产3条联系紧密的产业链,形成了一个资源共享共管的联合企业型的生态工业模式。本文利用工业生态学、系统工程、化学工程等方法对该系统进行定量分析,揭示了系统物质、能量、共生、柔性等方面的特性,建立了一套系统的生态工业分析方法和指标。分析结果表明鲁北已经形成了一个较为成熟的工业生态系统。     

我国磷资源产业系统动态模拟与分析

磷是国民经济发展必须的重要矿产资源,由于其难以再生的特点,它的消耗将造成严重的资源流失,各种含磷产品的消费对水体等自然环境也会产生巨大影响。本文以科学发展观为指导,贯彻循环经济理念,从磷矿资源产业全生命周期出发, 运用灰色系统方法建立其动态模型,在此基础上对现状发展趋势及各项循环经济策略实施效果进行定量描述和情景分析,考察磷资源的利用和环境影响状况,比较优劣,得到结论以指导实践,具有重要意义。     

基于合成气的联供联产系统的3E分析

在Aspen Plus建模的基础上,计算了二甲醚单产系统、二甲醚与电力的联产系统、煤与天然气联供的二甲醚电力联产系统各自的热效率和(火用)变化情况,通过分析比较,二甲醚联产系统的热效率要比单产、单产系统的组合更好;(火用)用分析表明系统中化学朋转换为物理(火用)的过程是造成系统热效率差异的最重要因素。通过经济和环境的评价分析,指出投资和原料的价格是决定联供联产系统可行性的关键。在以泸州为背景的分析中,二甲醚与电力联产是符合当地实际情况的优选实施方案的结论。通过环境分析,证明了由于联产系统、联供联产系统内部的耦合作用,使得温室气体减排效果有显著提高。     

后石油经济时代中国能源化工的选择

中国面临总能耗和总碳排放的巨大压力,但人均能耗和人均碳排放增长是中国发展的合理诉求.现代社会的交通燃料和多种重要基础化工材料均以石油为主要原料,而石油资源短缺和可持续发展理念要求寻找石油经济的替代模式.本丈对后石油时代能源化工的主要问题,即交通燃料和重要基础化工原料的生产工艺替代,从技术层面探讨了中国能源化工的发展如何面对资源与碳排放的双重挑战.     

化学工程在低碳发展转型中的关键作用探讨——从物质资源利用与碳排放关联的视角

当前物质资源利用模式迫切需要向低碳发展转型。化学工程的科研人员及流程工业领域的利益相关者,有必要以资源利用模式的系统视角,重新审视物质资源利用与碳排放的复杂关系。基于本研究团队近年来对资源效率模式及低碳转型的研究成果,结合国内外相关研究进展,针对化学工程与低碳转型发展的关系进行深入分析,总结提出三个主要观点：（1）低碳转型中提升资源效率与碳减排存在正向协同,即物质资源利用与碳排放存在强关联,需要提升资源效率促进低碳发展转型;（2）低碳转型中碳减排和物质资源利用存在反向协同,低碳转型将拉动大量物质资源需求,需要通过技术创新和发展循环经济来对冲;（3）气候目标下化石资源利用模式将发生深刻变革,化石资源将更多地发挥“材料属性”而不是“能源属性”;“可持续的能源”和“可持续的碳源”将成为低碳流程工业的未来发展方向。化学工程作为研究物质资源转化的核心学科,将在人类向低碳社会过渡中发挥重要的和不可替代的作用。