白錦川，李　麗（酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅　酒泉735000）

?

現(xiàn)代化工工藝中節(jié)能降耗常見技術(shù)分析

白錦川，李麗
（酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅酒泉735000）

摘要：最近幾年，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，環(huán)保問(wèn)題也越來(lái)越被人們所重視。在此時(shí)代背景下，降低化工工藝能源消耗已成為當(dāng)前化工企業(yè)的重要工作。本文分析了化工工藝過(guò)程中推廣使用節(jié)能降耗措施的重要性，并在此基礎(chǔ)上提出了現(xiàn)代化工工藝中常見的節(jié)能降耗技術(shù)措施，以期為解決我國(guó)當(dāng)前化工工藝能耗問(wèn)題做出有益探索。

關(guān)鍵詞：化工工藝；節(jié)能降耗；能耗控制

眾所周知，世界化工行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)是節(jié)能降耗。因?yàn)殡S著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，化工企業(yè)廣泛地分布于世界各地，能源危機(jī)和環(huán)境污染成為當(dāng)今人類面臨的兩大突出生態(tài)問(wèn)題。特別是改革開放以后我國(guó)化工行業(yè)迅猛發(fā)展，能源危機(jī)、環(huán)境污染等問(wèn)題也隨之出現(xiàn)，近年來(lái)出現(xiàn)的酸雨、溫室效應(yīng)、霧霾天氣頻頻發(fā)生。我國(guó)化工行業(yè)傳統(tǒng)的能源消耗模式已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，必須應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞，保持產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的效益。新時(shí)期我國(guó)化工行業(yè)想實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，做好綠色環(huán)保的化工生產(chǎn)，就必須在生產(chǎn)過(guò)程中廣泛應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)。筆者結(jié)合相關(guān)實(shí)踐和研究經(jīng)驗(yàn)提出了優(yōu)化化工工藝、實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)節(jié)能降耗的技術(shù)措施。

1　推廣使用節(jié)能降耗措施的重要性

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，能源消耗量逐年增加，且化工工藝中大部分資源都具有不可再生性，因此普遍存在能源匱乏現(xiàn)象?；谶@種情況，化工企業(yè)若要健康、可持續(xù)發(fā)展，就必須在節(jié)能降耗層面努力。在工藝上實(shí)施節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)化工產(chǎn)業(yè)健康、平穩(wěn)發(fā)展極為有利，而且也是實(shí)現(xiàn)我國(guó)化工業(yè)健康發(fā)展的必然要求，大部分化工產(chǎn)品生產(chǎn)成本都集中在能源損耗層面，降低能源損耗率，在節(jié)約化工產(chǎn)品成本的同時(shí)也有助于提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性，對(duì)企業(yè)市場(chǎng)份額的占據(jù)極為有利，有利于創(chuàng)造更高經(jīng)濟(jì)效益。節(jié)能措施上嚴(yán)格控制新建高耗能、高污染項(xiàng)目，淘汰電解鋁、電石、焦炭、煤炭等行業(yè)落后產(chǎn)能，推進(jìn)煤炭直接和間接液化，大力發(fā)展煤基醇醚和烯烴代油技術(shù)，推廣煤炭洗選加工等清潔高效技術(shù)利用。以上措施均可以有效降低碳、硫等有害氣體的排放，改善經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不合理、增長(zhǎng)方式粗放現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、產(chǎn)品綠色化的化工生產(chǎn)。所以，節(jié)能降耗對(duì)降低化工工藝成本與環(huán)境保護(hù)具有重要作用[1]。

2　提高化工工藝生產(chǎn)的管理水平

2.1在化工工藝中運(yùn)用新工藝、新材料、新設(shè)備和技術(shù)

采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能型設(shè)備，是化工企業(yè)提高生產(chǎn)效益和節(jié)能降耗的重要技術(shù)手段。結(jié)合化學(xué)反應(yīng)特性，采用先進(jìn)合理的生產(chǎn)工藝，如：鍋爐節(jié)能、窯爐節(jié)能、用電節(jié)能、用熱節(jié)能、夾點(diǎn)技術(shù)節(jié)能等工藝方法，使工藝總用能達(dá)到較為優(yōu)越的水平。優(yōu)選節(jié)能連續(xù)型的化工生產(chǎn)工藝，通過(guò)生產(chǎn)工藝的技術(shù)升級(jí)改造，提高化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)的綜合效益。生產(chǎn)工藝應(yīng)盡量?jī)?yōu)選連續(xù)型、操作便捷、能量轉(zhuǎn)換效率較高的工藝，這樣可以有效避免間歇性生產(chǎn)工藝過(guò)程切換中的能源浪費(fèi)。優(yōu)選高效分餾塔、反應(yīng)器、換熱器、空冷器、電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)、加熱爐等先進(jìn)傳質(zhì)、換熱、旋轉(zhuǎn)等節(jié)能型電氣設(shè)備，降低機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的綜合能耗[2]。特別對(duì)于耗熱量大的設(shè)備，采用導(dǎo)熱性能更好的材料進(jìn)行設(shè)備關(guān)鍵部位設(shè)計(jì)制造，廣泛將余熱回收設(shè)備、應(yīng)用變頻器節(jié)電設(shè)備用于大宗化工生產(chǎn)裝置中來(lái)。

2.2改善化工反應(yīng)的工藝條件，降低化工生產(chǎn)工藝綜合能耗

首先，降低化工生產(chǎn)反應(yīng)外部壓力。合理計(jì)算確定化工生產(chǎn)反應(yīng)的壓力，一方面可以確?；瘜W(xué)反應(yīng)高效穩(wěn)定的進(jìn)行；另一方面還可以降低輸送反應(yīng)物的電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的綜合能耗，尤其可以降低氣態(tài)反應(yīng)物的壓縮功耗，達(dá)到降耗的目的。其次，在確?；瘜W(xué)物質(zhì)正常反應(yīng)環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，合理優(yōu)化降低吸熱反應(yīng)溫度，降低系統(tǒng)反應(yīng)所需的整體供熱量，提高系統(tǒng)熱能利用率。再次，加快化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化效率，有效抑制反應(yīng)過(guò)程中的副反應(yīng)作用，進(jìn)而減少反應(yīng)過(guò)程能耗和產(chǎn)品分離能耗。

2.3采用先進(jìn)技術(shù)對(duì)化工工藝進(jìn)行改進(jìn)

當(dāng)前，節(jié)能技術(shù)在化工企業(yè)中的使用還存在很多問(wèn)題，要是使用高科技技術(shù)對(duì)化學(xué)工藝進(jìn)行改進(jìn)并通過(guò)先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，可以進(jìn)一步的讓目前企業(yè)內(nèi)的節(jié)能降耗技術(shù)的實(shí)用性大大的提高。在對(duì)化工工藝進(jìn)行改進(jìn)的時(shí)候，首先要提高的就是反應(yīng)的催化劑和添加劑的性能，以便于讓化工裝置的靈活性提高，從而讓化學(xué)工業(yè)能源的消耗降低。其次，淘汰傳統(tǒng)的化學(xué)工藝，這有利于發(fā)展先進(jìn)的技能降耗技術(shù)，在適當(dāng)?shù)奶蕴f設(shè)備的同時(shí)，也要引進(jìn)具有節(jié)能降耗性能的機(jī)械設(shè)備，這對(duì)于化學(xué)工藝的發(fā)展非常有利，讓化學(xué)工藝的節(jié)能降耗技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。

3　應(yīng)用阻垢劑進(jìn)行節(jié)能

化工生產(chǎn)過(guò)程中的許多機(jī)電設(shè)備，如：加熱鍋爐、各種交換器等均會(huì)在使用過(guò)程中因?yàn)榻Y(jié)垢或銹蝕而降低其熱交換性能，使傳熱系數(shù)大大降低，換熱效果變差，引起能源的大量浪費(fèi)。因此，合理采用阻垢劑可以提高鍋爐等反應(yīng)設(shè)備的能源轉(zhuǎn)換利用效率外，還可以延長(zhǎng)設(shè)備裝置的運(yùn)行周期，確?；どa(chǎn)安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行[3]。

4　降低生產(chǎn)全過(guò)程的動(dòng)力能耗

首先，采取變頻節(jié)能調(diào)速降低電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的電能消耗。采用變頻節(jié)能動(dòng)態(tài)調(diào)速方案對(duì)常規(guī)的閥門靜態(tài)調(diào)節(jié)方案進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造，可以確保電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)輸出與輸入之間長(zhǎng)期處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，尤其對(duì)化工企業(yè)裝置負(fù)荷率普遍較低的問(wèn)題，可以避免電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于工頻運(yùn)行工況，降低無(wú)謂電能資源浪費(fèi)。其次，供熱系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)。供熱系統(tǒng)在優(yōu)化升級(jí)改造過(guò)程中，要打破常規(guī)單套裝置界限，實(shí)現(xiàn)組合裝置的整體優(yōu)化匹配。如：在進(jìn)行供熱系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)過(guò)程中，要根據(jù)不同溫位熱源的功能特點(diǎn)，合理地進(jìn)行供熱裝置的匹配組合，實(shí)行裝置間的聯(lián)合運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在較大范圍內(nèi)進(jìn)行冷、熱能源流的優(yōu)化轉(zhuǎn)換，從設(shè)備源的基礎(chǔ)上避免“高熱低用”等不利情況發(fā)生，實(shí)現(xiàn)熱能資源的最優(yōu)化利用。再次，推廣污水回用技術(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)施加過(guò)程中，化工企業(yè)必須高度重視水資源管理和綜合利用，杜絕出現(xiàn)跑、冒、滴、漏和常流水等不利現(xiàn)象，并積極結(jié)合化工生產(chǎn)實(shí)際特點(diǎn)推廣污水回用技術(shù)，降低水資源的綜合消耗。做好電、熱、水等資源的余能回收利用，可以大幅提高化工企業(yè)的綜合節(jié)能降耗效果。利用生產(chǎn)工藝中的余壓、余熱等資源進(jìn)行綜合利用，通過(guò)制冷、發(fā)電等轉(zhuǎn)換技術(shù)，有效節(jié)省化工生產(chǎn)過(guò)程中的常規(guī)能源浪費(fèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源資源的高效、安全可靠、經(jīng)濟(jì)節(jié)能、低碳環(huán)保的綜合轉(zhuǎn)換利用[4]。

5　提高化學(xué)反應(yīng)催化劑的綜合活性

催化劑是化工生產(chǎn)工藝中節(jié)能降耗的關(guān)鍵性物質(zhì)，一種新的催化劑可以不斷優(yōu)化改進(jìn)生產(chǎn)工藝全過(guò)程的效率和環(huán)境條件，使單位化工產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)能耗大大降低；同時(shí)，選擇合理優(yōu)越的催化劑，可以減少生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)物的產(chǎn)生，即節(jié)約化工生產(chǎn)原料的綜合消耗量，同時(shí)又可以降低分離過(guò)程的負(fù)荷和能耗[5]。對(duì)于提高產(chǎn)率、縮短反應(yīng)時(shí)間、降低能耗是至關(guān)重要的措施，特別新型煤化工、精細(xì)化工等領(lǐng)域，都可以徹底改良反應(yīng)條件。

6　結(jié)論

綜上所述，在我國(guó)的化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，化工工藝節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用具有極其重要的作用，不僅有助于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建設(shè)，還能夠使化工產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到進(jìn)一步的提高。隨著社會(huì)現(xiàn)代化技術(shù)的快速發(fā)展，以及可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略的落實(shí)與推廣，在化工工藝的生產(chǎn)中，如何最大限度的減少能量損耗，受到了人們?cè)絹?lái)越關(guān)注和重視。而在現(xiàn)階段，必須重新尋求化工節(jié)能發(fā)展新途徑，以能源資源的合理利用為戰(zhàn)略目標(biāo)，在化工工藝生產(chǎn)過(guò)程中，積極應(yīng)用節(jié)能降耗措施，最大限度保證化工技術(shù)的可持續(xù)性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王波，蘇興山.節(jié)能降耗技術(shù)在化工工藝中應(yīng)用[J].化工管理，2014(08).

[2]王冬，李冠男.化工工藝節(jié)能降耗的必要性及相關(guān)技術(shù)研究[J].科學(xué)中國(guó)人，2015(02).

[3]張衛(wèi)東.科技創(chuàng)新與應(yīng)用[J].關(guān)于化工工藝節(jié)能降耗的技術(shù)分析，2014(07).

[4]許愛輝.化工工藝中常見的節(jié)能降耗技術(shù)措施分析[J].化工管理，2015(05).

[5]王潤(rùn)濤，武杏榮.節(jié)能降耗技術(shù)在化工工藝中應(yīng)用[J].化學(xué)工程與裝備，2015(01).

中圖分類號(hào)：TQ112