过程工业不但消耗大量的新鲜水,而且排放大量的废水,是天然水体中污染物的重要来源。近年来,水资源的浪费和污染日趋严重,已经成为我国经济建设中一个亟待解决的问题,这也对过程工业提出了节水减排的要求。过程集成技术为节水减排的研究提供了技术支撑和系统化的方法,在理论研究上取得了一定的进展,但在实际工业生产中,对于复杂的系统应用还有一定困难,有许多问题有待研究解决。在这种背景下,本论文对生产系统的用水网络的优化设计进行了尝试。本文在总结过程集成方法的相关研究成果的基础上,将过程集成技术中的水夹点技术应用于石化企业用水系统,全面分析了石化企业用水系统的现状及节水潜力,以期对石化用水的节水降污提供一定的理论指导。论文的主要研究内容有:1.水夹点技术的应用可以有效地节约过程工业的新鲜水用量,大幅减少废水排放量。论文介绍了水夹点技术的由来及发展过程,并重点介绍了国内外水夹点技术的研究现状。并探讨了今后水夹点技术研究的主要方向。2.为了进一步研究水夹点技术在过程工业中的应用,论文对某石化企业生产用水网络进行了详尽的水平衡调查,绘制了各生产单元的用水网络图。并在此基础上,根据工艺、公用工程和其它使用分类进行水源和水阱的调查,排出了各类用水的相对优先级,测算了各个用水装置的水源流量及质量因素。并从过程集成的角度,提出了利于进行水夹点技术改造的20股清净下水流股。为水夹点技术在石化企业的实践应用提供了科学依据。3.应用水夹点技术对石化企业用水进行了系统分析,首先把用水量最小化看作重要的目标,用夹点分析法求解优化的水网络结构。针对过程工业多杂质用水网络设计这个难点问题,本文提出一种基本满足实际要求的多杂质用水网络设计的简化方法。该方法以水夹点分析规则为预处理手段,通过合理的分析,将多杂质系统简化为单杂质系统。最后建立基于水夹点技术的数学模型,确定了新鲜水最小流量及废水最小排放量。应用水夹点技术优化用水网络,达到节水的目的。