能源是国民经济和社会发展的重要物资基础,能源化工企业在我国得到了迅速的发展,但其发展中又面临着诸多问题。其中,能源的短缺促使人们的节能意识迅速提高,同时,能源的大量使用也产生了严重的环境污染问题。能源短缺和环境污染等问题已成为政府部门、科研机构和相关企业共同关注的热点。如何客观、科学、有效地评价能源化工系统的优越性,制定最佳的产业战略,提高系统的综合竞争力对能源化工企业具有重要的现实意义。关于能源化工系统的能量利用和环境影响的传统分析方法主要有热力学第一定律分析法和环境影响评价法。热力学第一定律分析法主要侧重于能量使用“数量”方面的分析,只能评价能量消耗量的多少,不能区别不同能量之间“质量”的差别。而传统的环境影响评价法一般只考虑系统生产阶段污染物排放的影响,对产品生命周期各阶段总的影响分析不够,缺乏产品全生命周期分析的决策。因此本文采用基于热力学第二定律的火用分析方法和考虑产品全生命周期阶段的生命周期评价方法对能源化工工艺进行系统的分析。本文首先通过流程模拟软件Aspen Plus对三个能源化工系统(两个分产系统,一个联产系统)进行了模拟,根据模拟所获得的物流平衡数据,结合火用分析方法对这三个系统进行火用损和火用效率的分析。以单产组合系统为参考基准,通过分析比较,在相同生产能力的情况下,联产系统在资源和能量节约以及火用效率方面比单产组合系统更好。最后应用生命周期评价的理论框架,在Aspen Plus模拟的基础上,对这三个系统的生命周期环境污染物排放的影响进行了分析比较。根据中国国情和能源化工系统的特点,考虑了系统整个生命周期中的八类主要排放物,并对目前能源化工系统中引起人类重视的四种环境影响类型:温室效应(GWP)、光化学烟雾(POCP)、酸雨(AP)、人体毒性(HTP)进行了深入的分析,经过对数据进行分类、特征化并加权后,得出系统各环境影响类型潜值以及总的环境影响负荷值。由分析结果可知,联产系统通过内部的耦合作用,在环境友好性能方面得到了显著的提高。系统火用分析和生命周期评价的结果,对推广能耗少、生态环境友好的能源化工工艺系统以及能源政策的制定具有一定的参考意义。