化工工藝中常見(jiàn)的節(jié)能降耗技術(shù)研究

侯元英

（青海省化工設(shè)計(jì)研究院有限公司，青海西寧，810008）

化工工藝中常見(jiàn)的節(jié)能降耗技術(shù)研究

侯元英

（青海省化工設(shè)計(jì)研究院有限公司，青海西寧，810008）

我國(guó)第一產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)終端不斷升高，化工產(chǎn)業(yè)作為第一產(chǎn)業(yè)的一部分，在能源消耗方面占有很大比重。節(jié)能降耗技術(shù)的價(jià)值主要體現(xiàn)在其能夠節(jié)約能源，降低耗能。在化工工藝中使用節(jié)能降耗技術(shù)，其目的是為了節(jié)約能耗，實(shí)現(xiàn)化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。文章中針對(duì)節(jié)能降耗技術(shù)在化工工藝裝置、化工反應(yīng)工藝技術(shù)方面的運(yùn)用進(jìn)行論述。

化工工藝；節(jié)能降耗技術(shù)；研究

0 引言

化工是一個(gè)高耗能行業(yè)，其對(duì)于人們的生活住行的影響是不可忽略的。人類的發(fā)展需要化工行業(yè)的促進(jìn)，而化工行業(yè)造成的污染、能源危及同時(shí)也危及人類的生存[1]。為了能夠讓人類生存環(huán)境實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，防止環(huán)境惡化，必須要探究針對(duì)化工的節(jié)能降耗方法。節(jié)能降耗技術(shù)其價(jià)值和特點(diǎn)在于節(jié)約能耗。文章主要從化工工藝角度，論述節(jié)能降耗技術(shù)在化工工藝裝置、化工工藝技術(shù)方面的運(yùn)用。

1 化工工藝中較為常見(jiàn)的節(jié)能降耗技術(shù)措施

從化工工藝的特點(diǎn)上來(lái)看，節(jié)能降耗技術(shù)措施的實(shí)施環(huán)節(jié)主要有反應(yīng)工藝、生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備、廢水回收利用、阻垢劑的使用幾方面。在化工反應(yīng)方面，主要是通過(guò)實(shí)施改善工藝的措施，來(lái)減少能耗。

1.1 反應(yīng)工藝

在反應(yīng)工藝方面，要達(dá)到節(jié)能降耗的目的，需要采取一些措施。具體的技術(shù)措施有控制吸熱反應(yīng)的溫度、減少反應(yīng)壓力、提高轉(zhuǎn)化率?？刂莆鼰岱磻?yīng)溫度主要是盡可能地降低吸熱溫度，使物質(zhì)在較低溫度下反應(yīng)，減少熱能供應(yīng)，達(dá)到降耗的目的。減少反應(yīng)壓力主要是反應(yīng)物輸送中的耗能、壓縮耗能等。提高轉(zhuǎn)化率主要是減少副反應(yīng)、利用催化劑等。

1.2 生產(chǎn)設(shè)備

如果設(shè)備存在銹蝕、結(jié)垢、漏氣、損壞等情況，運(yùn)行中會(huì)增加能耗。例如在化工生產(chǎn)中的蒸汽鍋爐設(shè)備如果漏氣，會(huì)導(dǎo)致熱能耗損，浪費(fèi)蒸汽能源。一般來(lái)說(shuō)，新設(shè)備的研制方向主要是節(jié)能降耗，提升運(yùn)行效率。因此，在化工工藝中，企業(yè)應(yīng)該及時(shí)淘汰老舊的、耗能高的化工設(shè)備，引進(jìn)耗能低的新型設(shè)備。日常中不斷加強(qiáng)生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)，減少設(shè)備運(yùn)行中能量的耗損，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

1.3 廢水回收利用

廢水回收不僅可以節(jié)約水資源，還能夠節(jié)約熱能。例如在化工生產(chǎn)中，回收高溫凝結(jié)水時(shí)，可以利用高溫凝結(jié)水中的熱能，提高熱能的利用率，降低能耗。因此， 化工企業(yè)可以引進(jìn)廢水回收的技術(shù)，例如氧化溝、CAST工藝等，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的回收處理。

1.4 生產(chǎn)技術(shù)

在國(guó)外有很多先進(jìn)的化工生產(chǎn)技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，并在化工生產(chǎn)實(shí)踐方面積累大量的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)[2]。我國(guó)化工行業(yè)發(fā)展有一定的時(shí)間，很多企業(yè)還在沿用之前引進(jìn)的技術(shù)，但有一些已經(jīng)十分落后，尤其是在能耗方面耗能較高。因此，企業(yè)應(yīng)該重視未來(lái)的發(fā)展，引進(jìn)先進(jìn)的化工生產(chǎn)技術(shù)，在達(dá)到生產(chǎn)目標(biāo)的同時(shí)，降低耗能。除此以外，應(yīng)該不斷改進(jìn)自身的生產(chǎn)技術(shù)，補(bǔ)足生產(chǎn)技術(shù)缺陷，使生產(chǎn)水平提升，在相同的化工生產(chǎn)量下，消耗的能源減少，從而達(dá)到降低耗能的目的。

1.5 阻垢劑

阻垢劑的作用主要是防止某些物質(zhì)沉積、結(jié)垢，導(dǎo)致設(shè)備堵塞、損壞[3]。由于化工工藝中的各種設(shè)備在長(zhǎng)期使用中，會(huì)受到化學(xué)物質(zhì)、空氣等的影響，產(chǎn)生銹蝕、結(jié)垢的問(wèn)題，并影響到設(shè)備的傳熱效果，使熱能的利用率下降。在設(shè)備的日常護(hù)理中，使用阻垢劑進(jìn)行護(hù)理，可以防止一些無(wú)機(jī)鹽沉積在設(shè)備表面，從而有效保證傳熱效率，減少能源的浪費(fèi)。

2 化工工藝裝置中節(jié)能降耗技術(shù)的具體運(yùn)用2.1 化工工藝裝置中節(jié)能降耗技術(shù)的使用

在化工工藝中，動(dòng)力消耗在整個(gè)系統(tǒng)能源消耗中占有很大比重。要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗技術(shù)在化工工藝中的使用，應(yīng)盡量選擇具有節(jié)能降耗特點(diǎn)的裝置。例如使用變頻式閥門、優(yōu)化加熱系統(tǒng)、安裝重復(fù)利用水資源的裝置。變頻式閥門能夠自行改變運(yùn)行速度，減少不必要的能源浪費(fèi)情況的發(fā)生。在加熱方面，優(yōu)化加熱系統(tǒng)，充分利用余熱，可以減少能源的浪費(fèi)?；ぶ兴Y源有很多用處，循環(huán)利用水資源能夠達(dá)到節(jié)約水資源的目的，如安裝多級(jí)A/O裝置、A2/ O裝置等。在化工工藝中，最為常見(jiàn)的具有節(jié)能降耗特點(diǎn)的裝置是熱管換熱器（表1所示熱管換熱器回收熱能參數(shù)），該裝置具有較高的余熱回收率。熱管換熱器的作用主要是分離冷熱水，并能夠回收腐蝕性煙氣余熱，提高熱能的利用率。除此以外，熱管換熱器的作用還有減少某些化工工藝環(huán)節(jié)中的堵灰問(wèn)題。蓄熱器裝置是一種能夠?qū)崿F(xiàn)能量快速儲(chǔ)存的裝置，并可以根據(jù)熱量需求來(lái)調(diào)節(jié)其釋放的熱量，減少能量損失。熱泵是一種能夠自主吸收周圍熱量的裝置，并釋放熱量供給系統(tǒng)裝置，提供熱能的利用效果。一般情況下，熱本主要是在冷凝器環(huán)節(jié)中使用，吸收冷凝器釋放的熱量，之后再利用這些熱量來(lái)支持系統(tǒng)的運(yùn)行。上述的這些裝置都有不同的特點(diǎn)，節(jié)能降耗機(jī)制原理和效率都有所差異，可以根據(jù)化工工藝生產(chǎn)需要，選擇合適的帶有節(jié)能降耗技術(shù)的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

表1 熱管換熱器回收熱能參數(shù)

2.2 節(jié)能降耗技術(shù)在化工反應(yīng)工藝中的運(yùn)用

化工反應(yīng)工藝能源消耗較多，必須要重視化工反應(yīng)工藝方面的改進(jìn)和優(yōu)化，才能夠?qū)崿F(xiàn)化工反應(yīng)工藝方面的節(jié)能降耗目標(biāo)。要改善化工反應(yīng)工藝方面的耗能，可以從三方面進(jìn)行。其一，主要是在原有的反應(yīng)工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，主要是對(duì)吸熱反應(yīng)溫度方面的調(diào)控來(lái)實(shí)現(xiàn)熱能消耗的減少。另外，還要提高電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備吸收和利用熱量的效率，從而達(dá)到改善反應(yīng)工藝的目的。其二，主要是充分利用各種新型的工藝技術(shù)，替代化工反應(yīng)工藝中的落后技術(shù)。目前，化工反應(yīng)工藝技術(shù)方面，具有節(jié)能降耗特點(diǎn)的新型工藝技術(shù)有結(jié)晶分離技術(shù)、超聲波在線技術(shù)、新型變化氣制堿技術(shù)、短程整流技術(shù)、化水煤漿氣化技術(shù)等等。大多新型的技術(shù)都十分重視其工作效率以及節(jié)能降耗的效率。結(jié)合化工生產(chǎn)需求，引入新型的工藝技術(shù)，可以提高化工整體技術(shù)水平，提高節(jié)能降耗的效率。三是有效利用催化劑。在化工工藝中，催化劑能夠有效提升轉(zhuǎn)化率，在轉(zhuǎn)化等量的物質(zhì)上，使用催化劑的轉(zhuǎn)化率更高，減少反應(yīng)所需要的能源，從而發(fā)揮節(jié)能降耗的作用。以水煤漿氣化工藝變換流程為例，在化工反應(yīng)工藝中，利用鈷-鉬催化劑，該催化劑首先要轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘倭蚧铮拍軌蛱岣咿D(zhuǎn)換的活性。在使用時(shí)，現(xiàn)把該催化劑進(jìn)行硫化。經(jīng)過(guò)硫化后的鈷-鉬催化劑可以長(zhǎng)期使用，達(dá)到3年左右，不僅可以幫助企業(yè)減少催化劑方面的投入，而且可以降低煤漿氣化工藝變換流程中的能源消耗，節(jié)約能源。

3 結(jié)束語(yǔ)

化工工藝中能耗比較集中，要實(shí)現(xiàn)化工工藝的節(jié)能降耗，必須要從各個(gè)環(huán)節(jié)中出發(fā)。從化工工藝的整體上來(lái)看，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的環(huán)節(jié)較多，總體上還需要企業(yè)重視各種節(jié)能降耗技術(shù)措施的運(yùn)用，從化工工藝裝置、反應(yīng)工藝等方面，充分利用具有節(jié)能降耗特點(diǎn)的工藝裝置、引進(jìn)新型的工藝技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)化工工藝體系的節(jié)能降耗。

[1]路學(xué)紅,徐昕,谷繪慧.化工工藝中常見(jiàn)的節(jié)能降耗技術(shù)措施探討[J].低碳世界,2016(2):11-12.

[2]白錦川,李麗.現(xiàn)代化工工藝中節(jié)能降耗常見(jiàn)技術(shù)分析[J].甘肅科技,2016(3):51-52.

[3]董瑞華.化工工藝中常見(jiàn)的節(jié)能降耗技術(shù)措施[J].化工管理,2017(2):187.

Study on Energy Saving and Consumption Reduction Technology in Chemical Process

Hou Yuanying
(Qinghai chemical design & Research Institute Co., Ltd.,Xining Qinghai,810008)

China’s primary industry energy consumption terminals continue to rise, the chemical industry as part of the primary industry, in terms of energy consumption occupies a large proportion. The value of energy saving technology is mainly reflected in its ability to save energy and reduce energy consumption In the chemical process using energy-saving technology, its purpose is to save energy and achieve sustainable development of chemical industry In this paper, the application of energy saving technology in chemical technology and chemical reaction technology is discussed

chemical industry; energy saving technology; research

侯元英（1976），女，籍貫青海省互助縣，中級(jí)職稱（工程師），研究方向：化工。