摘 "要:石油化工行業(yè)受到能源短缺的嚴(yán)重影響,因此在使用化工行業(yè)中實(shí)行節(jié)能策略是建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)的必然要求。本文對(duì)石油化工行業(yè)的節(jié)能策略進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹,并對(duì)節(jié)能策略在間歇性本體法聚丙烯工藝中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。
關(guān)鍵詞:間歇式本體法聚丙烯工藝;節(jié)能策略;石油化工行業(yè);
中圖分類號(hào):TU72 " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A " " "文章編號(hào):1674-3520(2015)-11-00-01
我國(guó)在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí)也面臨著能源和資源消耗量過大的問題,石油供需矛盾已經(jīng)成為制約石油化工行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。因此在使用化工行業(yè)中應(yīng)該積極推行節(jié)能策略,提倡節(jié)能降耗改變傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式,推動(dòng)石油化工行業(yè)的穩(wěn)定、健康發(fā)展,改變粗放型的增長(zhǎng)模式。
一、石油化工行業(yè)的節(jié)能策略
石油化工行業(yè)主要有三方面的節(jié)能策略:能量回收、工藝?yán)?、能量轉(zhuǎn)換和傳輸。3種策略之間相互影響、相互聯(lián)系。因此石油化工行業(yè)的節(jié)能技術(shù)也可以分為三大類:能量充分利用與回收技術(shù)、先進(jìn)工藝的開發(fā)與應(yīng)用、能量的高效轉(zhuǎn)換和傳輸技術(shù)[1]。
(一)能量充分利用與回收技術(shù)。在石油化工行業(yè)中需要一定的溫度和壓力條件,并且會(huì)產(chǎn)生一定的余冷、余熱和余壓資源,要實(shí)現(xiàn)節(jié)能策略就需要對(duì)這些能源進(jìn)行回收和充分利用,這樣能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。一部分具有較高品位的低溫余熱資源可以用于制冷,用以替代電能或者蒸汽。余壓資源也可以拖動(dòng)機(jī)械設(shè)備,用以替代電能。當(dāng)前還沒有對(duì)余冷資源進(jìn)行充分利用的技術(shù),造成了一定的資源浪費(fèi)。
(二)能量的高效轉(zhuǎn)換和傳輸技術(shù)。通過一定的技術(shù)來使能量傳輸和轉(zhuǎn)換的效率得以提高,達(dá)到節(jié)約能源的目的。當(dāng)前有4種途徑能夠達(dá)到這一目的:①通過自發(fā)的裝置對(duì)廢水進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使其成為蒸汽并加以利用,能夠達(dá)到80%的綜合利用效率。②通過窄點(diǎn)技術(shù)來對(duì)患者網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,使能源傳輸過程中的消耗減少。③將催化裂化裝置催化再生器中排放出的煙氣用于發(fā)電機(jī)發(fā)電或者驅(qū)動(dòng)主風(fēng)機(jī)。④通過熱電聯(lián)產(chǎn)來利用燃?xì)馔钙桨l(fā)電的排放氣體,使其成為加熱爐中的燃燒空氣加以利用[2]。
(三)先進(jìn)工藝的開發(fā)應(yīng)用。通過先進(jìn)的工藝和技術(shù)能夠進(jìn)一步提高資源的利用率,降低能源的消耗。國(guó)外在石油化工行業(yè)中的煉油行業(yè)中已經(jīng)開發(fā)出了很多節(jié)能降耗的新技術(shù),應(yīng)用新型的助劑和催化劑、新型節(jié)能蒸餾技術(shù)、新型過程控制技術(shù)和大型延遲焦化裝置、內(nèi)部換熱型蒸餾塔等等,以及加熱爐和新型換熱器等節(jié)能設(shè)備,能夠起到良好的節(jié)能降耗作用。
二、石油化工行業(yè)的節(jié)能策略在間歇式本體法聚丙烯工藝中的具體應(yīng)用
(一)間歇式液相本體法聚丙烯工藝。上世紀(jì)70年代我國(guó)研發(fā)了間歇式液相本體法聚丙烯工藝,該工藝立足于我國(guó)煉廠氣資源分散、儲(chǔ)量豐富的特點(diǎn)。在高效催化劑體的作用下,精丙烯中的分子量調(diào)節(jié)劑為H2,在液相丙烯中分散催化劑顆粒。該工藝的壓力范圍為3.2-3.6Mpa,控制反應(yīng)溫度范圍為72-76攝氏度,反映具體時(shí)間為3-5小時(shí),該工藝得到的產(chǎn)品為立構(gòu)規(guī)整性的聚丙烯產(chǎn)品[3]。
該工藝的優(yōu)點(diǎn)在于建設(shè)快、投資小、設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝流程短,能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益,在石油化工行業(yè)中應(yīng)用的比較廣泛。但是該工藝也具有加工損失大、裝置能耗高、丙烯單耗高的缺點(diǎn)。
(二)工藝優(yōu)化技術(shù)。1、新型催化劑的使用。在聚丙烯的生產(chǎn)工藝中催化劑發(fā)揮著核心作用。當(dāng)前聚丙烯催化劑的發(fā)展方向?yàn)榈玫胶线m的聚合物粒徑分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在間歇式本體法聚丙烯工藝中應(yīng)用的新型催化劑主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化劑,該催化劑是由我國(guó)中石化公司研發(fā)的。該催化劑的優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)品加工性能優(yōu)良、分布窄、產(chǎn)物粒子大、立構(gòu)性好,是一種高抗沖共聚物、無規(guī)共聚物、均聚物樹脂產(chǎn)品,具有良好的性能指標(biāo)。2、運(yùn)用智能控制。平滑銜接問題一直存在于聚合反應(yīng)過程中的升溫到恒溫過程之間,在加熱升溫之后、開始反應(yīng)之前會(huì)有大量的熱能被釋放出來。一旦停止加熱,反應(yīng)溫度仍然會(huì)急劇上升,為了將多余的反應(yīng)熱量帶走必須使用冷卻水進(jìn)行及時(shí)降溫,這樣對(duì)能源造成了極大的浪費(fèi)。然而要實(shí)現(xiàn)該階段的控制并不容易,其具有擾動(dòng)因素多、聚合反應(yīng)速度快、容量滯后大、時(shí)間常數(shù)大、聚合釜容積大特點(diǎn),難以用常規(guī)的方法和儀表進(jìn)行控制,需要使用更加先進(jìn)的控制技術(shù)。預(yù)測(cè)性控制技術(shù)能夠使聚丙烯的生產(chǎn)過程更加穩(wěn)定,同時(shí)使生成過程中冷凝水的用量得到極大的減少。使用預(yù)測(cè)性控制技術(shù)之前,冷凝水的月使用量約為70萬噸,在使用預(yù)測(cè)性控制技術(shù)之后使用量?jī)H需52.4萬噸,具有良好的節(jié)水效果。
(三)做好能量利用率傳輸工作。1、使用高效換熱設(shè)備。如果產(chǎn)生了激烈的聚合反應(yīng),必須對(duì)氣相聚丙烯進(jìn)行回收,從而使反應(yīng)的溫度得以降低。在結(jié)束聚合反應(yīng)之后進(jìn)行間歇的冷凝套和丙烯氣體操作?;厥蘸屠淠僮骶哂胁淮_定的時(shí)間,而高壓丙烯冷凝器需要連續(xù)使用,造成循環(huán)水的極大浪費(fèi)。使用雙臺(tái)冷凝器冷凝可以使應(yīng)急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大換熱面積,從而使冷凝套的能耗得以降低。與此同時(shí)還可以將原有的指形內(nèi)冷管換為U 形冷卻管,使操作彈性得以提高,也能夠起到提高擔(dān)負(fù)產(chǎn)量、,提高各釜車轍能力的作用。2、維護(hù)和清洗傳熱設(shè)備。夾套中的冷卻循環(huán)水會(huì)帶走正常聚合反應(yīng)中的熱,因此循環(huán)水的利用率和聚合釜的生產(chǎn)效率都會(huì)受到撤熱能力的影響。夾套內(nèi)壁受到較高的釜溫的影響容易出現(xiàn)結(jié)垢,溫度越高的地方結(jié)垢程度越高,會(huì)對(duì)聚合釜的撤熱效果造成影響??梢允褂贸暡ǔ讣夹g(shù)或者酸洗的方式來清洗夾套,降低循環(huán)水的使用量。
(四)回收丙烯。會(huì)有很多惰性氣體氮?dú)庠诰郾╅W蒸過程中隨著丙烯氣進(jìn)入到氣柜之中,這些氮?dú)獾膲嚎s之后又會(huì)被排出,造成一定的資源浪費(fèi)??梢允褂糜袡C(jī)蒸汽膜法來降低丙烯資源的損耗,提高丙烯的回收率。
在石油化工行業(yè)實(shí)行節(jié)能策略勢(shì)在必行,化工行業(yè)會(huì)排放出大量的廢物,也需要消耗較多的能量和原料。因此通過3項(xiàng)策略能夠有效地節(jié)能降耗,促進(jìn)石油化工行業(yè)的健康發(fā)展。在間歇式本體法聚丙烯工藝中應(yīng)用節(jié)能策略能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
參考文獻(xiàn):
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