石油化工行業(yè)節(jié)能策略及在間歇式本體法聚丙烯工藝中的應用

摘 "要：石油化工行業(yè)受到能源短缺的嚴重影響，因此在使用化工行業(yè)中實行節(jié)能策略是建設社會主義和諧社會的必然要求。本文對石油化工行業(yè)的節(jié)能策略進行了簡要的介紹，并對節(jié)能策略在間歇性本體法聚丙烯工藝中的應用進行了簡要的分析。

關鍵詞：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：TU72 " " "文獻標識碼：A " " "文章編號：1674-3520（2015）-11-00-01

我國在經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時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)展的一個重要因素。因此在使用化工行業(yè)中應該積極推行節(jié)能策略，提倡節(jié)能降耗改變傳統(tǒng)的經(jīng)濟增長模式，推動石油化工行業(yè)的穩(wěn)定、健康發(fā)展，改變粗放型的增長模式。

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、工藝利用、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)能技術也可以分為三大類：能量充分利用與回收技術、先進工藝的開發(fā)與應用、能量的高效轉(zhuǎn)換和傳輸技術[1]。

（一）能量充分利用與回收技術。在石油化工行業(yè)中需要一定的溫度和壓力條件，并且會產(chǎn)生一定的余冷、余熱和余壓資源，要實現(xiàn)節(jié)能策略就需要對這些能源進行回收和充分利用，這樣能夠取得良好的經(jīng)濟效益。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機械設備，用以替代電能。當前還沒有對余冷資源進行充分利用的技術，造成了一定的資源浪費。

（二）能量的高效轉(zhuǎn)換和傳輸技術。通過一定的技術來使能量傳輸和轉(zhuǎn)換的效率得以提高，達到節(jié)約能源的目的。當前有4種途徑能夠達到這一目的：①通過自發(fā)的裝置對廢水進行轉(zhuǎn)換，使其成為蒸汽并加以利用，能夠達到80%的綜合利用效率。②通過窄點技術來對患者網(wǎng)絡進行優(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)電機發(fā)電或者驅(qū)動主風機。④通過熱電聯(lián)產(chǎn)來利用燃氣透平發(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）先進工藝的開發(fā)應用。通過先進的工藝和技術能夠進一步提高資源的利用率，降低能源的消耗。國外在石油化工行業(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，應用新型的助劑和催化劑、新型節(jié)能蒸餾技術、新型過程控制技術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用

（一）間歇式液相本體法聚丙烯工藝。上世紀70年代我國研發(fā)了間歇式液相本體法聚丙烯工藝，該工藝立足于我國煉廠氣資源分散、儲量豐富的特點。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，控制反應溫度范圍為72-76攝氏度，反映具體時間為3-5小時，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)點在于建設快、投資小、設備簡單、工藝流程短，能夠取得良好的經(jīng)濟效益，在石油化工行業(yè)中應用的比較廣泛。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。

（二）工藝優(yōu)化技術。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。當前聚丙烯催化劑的發(fā)展方向為得到合適的聚合物粒徑分布、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，該催化劑是由我國中石化公司研發(fā)的。該催化劑的優(yōu)點在于產(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。2、運用智能控制。平滑銜接問題一直存在于聚合反應過程中的升溫到恒溫過程之間，在加熱升溫之后、開始反應之前會有大量的熱能被釋放出來。一旦停止加熱，反應溫度仍然會急劇上升，為了將多余的反應熱量帶走必須使用冷卻水進行及時降溫，這樣對能源造成了極大的浪費。然而要實現(xiàn)該階段的控制并不容易，其具有擾動因素多、聚合反應速度快、容量滯后大、時間常數(shù)大、聚合釜容積大特點，難以用常規(guī)的方法和儀表進行控制，需要使用更加先進的控制技術。預測性控制技術能夠使聚丙烯的生產(chǎn)過程更加穩(wěn)定，同時使生成過程中冷凝水的用量得到極大的減少。使用預測性控制技術之前，冷凝水的月使用量約為70萬噸，在使用預測性控制技術之后使用量僅需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、使用高效換熱設備。如果產(chǎn)生了激烈的聚合反應，必須對氣相聚丙烯進行回收，從而使反應的溫度得以降低。在結(jié)束聚合反應之后進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。使用雙臺冷凝器冷凝可以使應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，也能夠起到提高擔負產(chǎn)量、，提高各釜車轍能力的作用。2、維護和清洗傳熱設備。夾套中的冷卻循環(huán)水會帶走正常聚合反應中的熱，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，會對聚合釜的撤熱效果造成影響?？梢允褂贸暡ǔ讣夹g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。會有很多惰性氣體氮氣在聚丙烯閃蒸過程中隨著丙烯氣進入到氣柜之中，這些氮氣的壓縮之后又會被排出，造成一定的資源浪費。可以使用有機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)實行節(jié)能策略勢在必行，化工行業(yè)會排放出大量的廢物，也需要消耗較多的能量和原料。因此通過3項策略能夠有效地節(jié)能降耗，促進石油化工行業(yè)的健康發(fā)展。在間歇式本體法聚丙烯工藝中應用節(jié)能策略能夠取得良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

參考文獻：

[1]汪鵬飛.如何改善加熱爐的操作以實現(xiàn)節(jié)能增效[J]. 廣州化工. 2011（02）

[2] 李紅寶.化工節(jié)能技術及節(jié)能設備發(fā)展前景[J]. 山西化工. 2010（06）

[3]劉中領. "催化CO余熱鍋爐節(jié)能改造[J]. 廣州化工. 2010（07）