全球性的能源短缺使得高能耗的化工行業(yè)面臨嚴峻挑戰(zhàn)，20世紀50年代以后，由于石油危機的爆發(fā)，對世界經(jīng)濟造成巨大影響，國際輿論開始關注起世界“能源危機”問題。許多人甚至預言：世界石油資源將要枯竭，能源危機將是不可避免的。如果不作出重大努力去利用和開發(fā)各種能源資源，那么人類在不久的未來將會面臨能源短缺的嚴重問題。
開發(fā)高效節(jié)能設備
精（分）餾塔是化工行業(yè)應用最普遍的裝置之一，但傳統(tǒng)精餾方式的能耗高、熱力學效率低。天津大學針對苯酚、鄰/對苯二酚等高凝固點類化工產(chǎn)品的分離過程，開發(fā)成功具有高凝固點、高黏度和熱敏特征的難分離復雜物系精餾節(jié)能新技術，采用該技術設計的精餾塔已在萬噸級苯酐裝置獲得應用，分離效率提高2～3倍，熱能耗降低30%～50%，產(chǎn)品成本降低3%～5%。中石化荊門分公司針對氣體分餾裝置中的精餾塔和解吸塔開發(fā)的中間再沸器技術，在裝置節(jié)能和提高塔處理能力方面具有獨特作用，采用該技術改造的解吸塔水、電、汽消耗大為降低，設備改造投資不足70萬元，年創(chuàng)效高達250萬元。
殼管式換熱器是化工生產(chǎn)中重要的熱能交換設備，近年來一種新型的殼管式換熱器―――螺旋隔板換熱器由于節(jié)能、節(jié)材效果顯著而備受關注。華南理工大學先后研制開發(fā)了不同類型的螺旋隔板換熱器，與相同規(guī)格尺寸的弓形隔板換熱器相比，其總傳熱系數(shù)提高近一半；在相同壓降下，傳熱效率提高10%。目前該新型換熱器已在8家企業(yè)獲得應用。
滲透汽化膜分離技術是一項新型分離技術，與傳統(tǒng)的恒沸蒸餾和萃取精餾相比，該技術可節(jié)能1/3～1/2，運行費用不到傳統(tǒng)分離方法的一半。由清華大學等組建的藍景膜技術公司率先實現(xiàn)了該技術的工業(yè)化應用，目前已建成7套工業(yè)裝置和1套中試裝置，總產(chǎn)能超過3萬噸/年。
推廣典型節(jié)能工藝
化工行業(yè)裝置眾多，流程復雜，可進行節(jié)能改造的工藝很多，推廣典型節(jié)能工藝對化工節(jié)能意義重大。蒸餾工藝是化工生產(chǎn)廣泛采用的分離操作，近年來人們開始研究在蒸餾工藝中利用熱泵降低過程能耗，以丙烯―丙烷精餾為例，在產(chǎn)品收率和精度大致相同的情況下，熱泵蒸餾工藝可節(jié)能80%以上。
在目前熱法磷酸的生產(chǎn)中，不僅對磷燃燒產(chǎn)生的熱量未加利用，反而要配置龐大換熱器和額外的燃煤鍋爐，直接導致了磷酸生產(chǎn)的高能耗、高成本和高污染。為此，浙江大學開發(fā)了具有余熱回收功效的膜式水冷壁結(jié)構(gòu)燃磷塔，并形成了系統(tǒng)用能自給自足的低成本高純磷酸生產(chǎn)新工藝，使系統(tǒng)能源利用率從9.87%提高到24.75%。
采用吸收式制冷技術余熱的尿素生產(chǎn)工藝由河北科技大學開發(fā)。該工藝利用尿素系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽冷凝液和工藝熱水通過吸收式制冷制取低溫冷水，用于冷卻碳丙液，取代冰機提供冷量。由于轉(zhuǎn)化率低于30%，甲烷氧化偶聯(lián)（OCM）工藝這一天然氣一步法制乙烯技術遲遲不能工業(yè)化。華南理工大學近期研究發(fā)現(xiàn)，OCM反應過程是高溫強熱反應，而利用其熱量實施冷熱電聯(lián)產(chǎn)，不但能提高整套工藝的能源利用效率，還可實現(xiàn)能量外供，降低乙烯生產(chǎn)成本，最終達到工業(yè)化應用的目的。
應用系統(tǒng)節(jié)能技術
采用系統(tǒng)節(jié)能的理念對化工生產(chǎn)能量系統(tǒng)從整體上進行優(yōu)化節(jié)能考慮，不但可取得良好的節(jié)能效果，而且可帶來環(huán)保和經(jīng)濟效益。夾點技術是目前工業(yè)應用中最廣泛的確定最優(yōu)能量系統(tǒng)的方法，迄今為止該分析方法已在100余個工程項目中得到應用。
西安交通大學采用夾點技術對一套30萬噸/年乙烯裝置公用工程系統(tǒng)進行最優(yōu)設置，在對其換熱網(wǎng)絡進行優(yōu)化的基礎上，結(jié)合裝置實際情況，對蒸汽系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)提出改造方案，每年節(jié)約操作費用1000多萬元，而設備投資僅需133萬元。此外，他們還采用夾點技術對已進行蒸汽凝液余熱回收的苯乙烯裝置進行了能量利用分析，提出了可行的節(jié)能改造方案。
