化工工藝中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用

孟令威

摘要：化工工藝是一種能源密集型工業(yè)，不管是原料還是產(chǎn)品生產(chǎn)加工，均要實(shí)現(xiàn)大量的能量轉(zhuǎn)換。在化工工藝中引入低碳節(jié)能技術(shù)，不僅是化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化管理的重要需求，還是推動(dòng)化工企業(yè)有序健康發(fā)展的重要途徑。鑒于此，主要針對(duì)化工工藝節(jié)能降耗的重要性以及節(jié)能降耗的主要措施進(jìn)行深入的研究分析。

關(guān)鍵詞：化工工藝;節(jié)能降耗;應(yīng)用

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，化工企業(yè)必須在工藝流程上進(jìn)行合理的降本增效措施，才能保證企業(yè)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)下能夠很好地運(yùn)行下去。要有效的實(shí)行節(jié)能降耗，就必須在技術(shù)上進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，不斷轉(zhuǎn)變經(jīng)營(yíng)發(fā)展思路，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，全面提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，全面實(shí)現(xiàn)企業(yè)的綜合效益。

1、化工工藝節(jié)能降耗的必要性

化工工藝中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用能起到節(jié)約能源的目的，有效提升能量轉(zhuǎn)化率，提高能源利用率，對(duì)節(jié)約能源使用有著重要的意義。在化工工藝中通過(guò)使用一些催化劑、活化劑并通過(guò)使用新技術(shù)、新設(shè)備，使能源轉(zhuǎn)化率得到最大程度的提升，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，是化工企業(yè)努力的方向。

以污水回用技術(shù)為例，很多化工工藝對(duì)水資源都有著很大的需求，而在經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后，很多化學(xué)元素就會(huì)進(jìn)入到水中，產(chǎn)生大量的污水，而這些污水在化學(xué)生產(chǎn)結(jié)束后則會(huì)被排放到河流、湖泊、海洋中，造成大面積的水資源污染，進(jìn)而使當(dāng)前的水資源短缺問(wèn)題變得更為嚴(yán)重。而通過(guò)污水回用技術(shù)，則可以在化學(xué)生產(chǎn)結(jié)束后，對(duì)產(chǎn)生的污水進(jìn)行一定的處理，使其能夠?qū)η鍧嵉乃Y源進(jìn)行有效替代，從而降低對(duì)水資源的消耗，這樣一來(lái)化學(xué)生產(chǎn)污水所造成的水資源污染也會(huì)大大降低。

節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用能降低化工工藝中的動(dòng)力損耗，從而降低能量的損耗程度。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，通常需要使用到一些化工設(shè)備來(lái)進(jìn)行輔助生產(chǎn)，而這些化工設(shè)備在運(yùn)作過(guò)程中必不可少的會(huì)伴隨著動(dòng)力損耗的出現(xiàn)，對(duì)能量損耗程度產(chǎn)生一定的影響。因此，為減小能量損耗程度，就需在化工工藝中應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)來(lái)對(duì)其動(dòng)力損耗進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。

化學(xué)工藝主要是指通過(guò)化學(xué)反應(yīng)以及配套生產(chǎn)工序?qū)⒃牧限D(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的方法和過(guò)程，也就是說(shuō)化學(xué)生產(chǎn)中原材料必然會(huì)發(fā)生各種各樣的化學(xué)反應(yīng)，而這些化學(xué)反應(yīng)則是需要以能源支持為基礎(chǔ)的。例如：在很多化工工藝中，原材料必須在高溫、高壓等特殊條件下才能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為商品，而要想制造高溫、高壓的生產(chǎn)環(huán)境，自然也就需要大量的能量與能源作為支撐。因此，化工工藝對(duì)于能源的消耗是非常大的，而通過(guò)對(duì)各種節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用，則可以使化工工藝對(duì)于能源的需求大大降低，并提高對(duì)能源的利用效率，從而達(dá)到節(jié)能降耗的效果。同時(shí)，節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用還能夠在很大程度上降低化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的污染。因此，化工工藝對(duì)于能源的消耗是非常大的，而通過(guò)對(duì)各種節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用，則可以使化工工藝對(duì)于能源的需求大大降低，并提高對(duì)能源的利用效率，從而達(dá)到節(jié)能降耗的效果。同時(shí)，節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用還能夠在很大程度上降低化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的污染。

2、化工工藝中的常見(jiàn)能耗

化學(xué)產(chǎn)業(yè)屬于傳統(tǒng)高能耗行業(yè)，在實(shí)際生產(chǎn)工藝中其能耗主要可劃分為能源損耗和能源浪費(fèi)。其中，對(duì)于能源損耗而言，其是指受各式各樣主觀因素影響而造成的不必要的能源損失。而這些主觀因素主要包括企業(yè)管理、設(shè)備狀況、技術(shù)工藝、操作技能等，因而，依托加強(qiáng)企業(yè)管理，適時(shí)維護(hù)設(shè)備，完善技術(shù)工藝等途徑可有效縮減能源損耗。對(duì)于能源浪費(fèi)而言，其主要表現(xiàn)于化工工藝中理論層面的最小功。這一能源浪費(fèi)主要是為了確保化工企業(yè)持續(xù)生產(chǎn)加工的必要速度及進(jìn)度，而存在的推動(dòng)力及相關(guān)難以避免的能量耗散。現(xiàn)階段，理論層面的最小功尚且不具備低碳節(jié)能的潛力，還沒(méi)有低碳節(jié)能技術(shù)適用于減少能源浪費(fèi)。而能源損耗則具有極大的低碳節(jié)能潛力，依托對(duì)化工企業(yè)生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)采取有效針對(duì)的低碳節(jié)能手段，便可達(dá)成對(duì)能源損耗的有效改善及規(guī)避，并且這同樣是現(xiàn)階段在化工工藝中應(yīng)用低碳節(jié)能技術(shù)手段的重要著手點(diǎn)。

3、化工工藝中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用

3.1、合理利用阻垢劑

在化工企業(yè)進(jìn)行化工生產(chǎn)的過(guò)程中，常常需要使用一定數(shù)量的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行化工生產(chǎn)。但是，機(jī)電設(shè)備在化工生產(chǎn)的過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生不同程度的銹蝕問(wèn)題。如果銹蝕問(wèn)題得不到及時(shí)的處理，將會(huì)造成銹蝕面積越來(lái)越大，進(jìn)而影響到整個(gè)機(jī)電設(shè)備的工作效率和導(dǎo)熱性能。最后的結(jié)果就是機(jī)電設(shè)備要對(duì)化工材料進(jìn)行加熱所消耗的能源將是未銹蝕設(shè)備的好幾倍，這在很大程度上增加了能源的不必要損耗。針對(duì)化工工藝中機(jī)電設(shè)備常見(jiàn)的生銹現(xiàn)象，不能對(duì)其置之不理，任其發(fā)展，而是采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右越鉀Q。目前較為流行的方式是利用阻垢劑，對(duì)產(chǎn)生銹蝕的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行銹蝕部位的清洗，并及時(shí)定期對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行維修和檢測(cè)，以保證機(jī)電設(shè)備都能夠處于一個(gè)安全的工作狀態(tài)，使得化工企業(yè)的能源消耗降到最低。

3.2、控制動(dòng)力能耗

現(xiàn)今大部分化工企業(yè)對(duì)于動(dòng)力能耗認(rèn)識(shí)不足，并未給予其足夠的重視。一般情況下，化工工藝在生產(chǎn)過(guò)程中消耗最多的就是動(dòng)力能耗，因此，主要從以下幾個(gè)方面對(duì)其加強(qiáng)重視：對(duì)變頻節(jié)能調(diào)速的應(yīng)用范圍進(jìn)行有效的擴(kuò)展，促使電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)能耗降到最低。與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝相對(duì)比，對(duì)變頻節(jié)能進(jìn)行合理的調(diào)速改造，保證電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，同時(shí)有效避免電機(jī)拖動(dòng)中的一些問(wèn)題，從而降低能源消耗;對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行合理的優(yōu)化，從而真正實(shí)現(xiàn)整體生產(chǎn)系統(tǒng)中供熱系統(tǒng)的優(yōu)化工作。

3.3、完善化工工藝

結(jié)合對(duì)化工工藝能耗水平的相關(guān)影響因素的分析，應(yīng)當(dāng)對(duì)化工企業(yè)的化工工藝予以有效完善，并應(yīng)用有效針對(duì)的技術(shù)手段開(kāi)展處理，以促進(jìn)化工生產(chǎn)加工中能源損耗的有效降低。完善化工工藝：其一，加強(qiáng)對(duì)變頻節(jié)能調(diào)速的有效應(yīng)用。變頻節(jié)能調(diào)速的有效應(yīng)用是降低能源消耗的一條有效途徑，可利用變頻節(jié)能的動(dòng)態(tài)調(diào)速，推進(jìn)對(duì)以往化工生產(chǎn)加工中應(yīng)用的閥門靜態(tài)調(diào)節(jié)的優(yōu)化改造，使全面機(jī)電設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行處在一個(gè)平衡的狀態(tài)下，進(jìn)而縮減電能的損耗。其二，增強(qiáng)催化劑活性。在化工生產(chǎn)加工中，催化劑發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其一方面具備加速或者延緩工藝化學(xué)反應(yīng)的功效，一方面可縮減溫度壓力及單位產(chǎn)品的能耗，提高生產(chǎn)轉(zhuǎn)換率。所以，增強(qiáng)催化劑活動(dòng)可有效切實(shí)縮減化工工藝生成的副產(chǎn)物，并可有效的減少化工工藝反應(yīng)物用量及能源損耗。其三，加大污水回收力度。在化工生產(chǎn)加工中通常會(huì)產(chǎn)生大量的誤會(huì)，通過(guò)對(duì)污水回收技術(shù)的有效應(yīng)用，有助于提高水資源利用率，縮減水資源損耗。因而，既要開(kāi)展好電能、熱能及水資源的有效回收，還要加強(qiáng)對(duì)化工生產(chǎn)加工中余熱、余壓的二次利用。

3.4、循環(huán)利用

節(jié)能降耗技術(shù)在具體實(shí)施時(shí)，并不是簡(jiǎn)單的在源頭當(dāng)中對(duì)能源加強(qiáng)控制，還需要對(duì)相關(guān)能源實(shí)施二次回收應(yīng)用，從而真正實(shí)現(xiàn)能源合理循環(huán)應(yīng)用。化工相關(guān)企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，主要使用料液作為原材料，對(duì)于此，合理利用先進(jìn)的技術(shù)，將使用過(guò)的料液進(jìn)行回收，然后在料液中添加適宜的化學(xué)劑，對(duì)其進(jìn)行處理，促使料液充分發(fā)揮自身的應(yīng)用，以此保證化工企業(yè)贏得最大化的經(jīng)濟(jì)效益。

3.5、節(jié)能降耗技術(shù)在化工工藝管理中的應(yīng)用

化工企業(yè)在化工工藝管理的過(guò)程中重視能量的轉(zhuǎn)換和傳輸，對(duì)能源的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的統(tǒng)計(jì)，計(jì)算傳熱系數(shù)，設(shè)定專人負(fù)責(zé)節(jié)能降耗的設(shè)備運(yùn)行和維修等工作，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。管理過(guò)程中建立化工工藝設(shè)計(jì)的流程圖，對(duì)工藝流程進(jìn)行整體的布局和規(guī)劃，在每個(gè)工序和設(shè)備之間建立相關(guān)的聯(lián)系，保證流程圖的完整，并且工藝流程圖應(yīng)當(dāng)是整個(gè)節(jié)能降耗技術(shù)的體現(xiàn)，不能單獨(dú)體現(xiàn)某一部分，工藝流程圖是工藝設(shè)計(jì)的整體圖紙，是設(shè)計(jì)的基本資料，對(duì)施工有著指導(dǎo)作用，在實(shí)際生產(chǎn)中也能實(shí)時(shí)的督促工作人員要嚴(yán)格按照流程進(jìn)行，所以說(shuō)，設(shè)計(jì)流程圖比較重要，必須要完整，并且還需要根據(jù)實(shí)際情況及變化的因素進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和完善。除此之外，企業(yè)在進(jìn)行ISO管理的工程中，也需要進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)的管理。我國(guó)化工企業(yè)是利用國(guó)際質(zhì)量體系（ISO）進(jìn)行管理的，企業(yè)需要根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)對(duì)企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格的管理，保證企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。隨著企業(yè)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)以及產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求，這就需要企業(yè)在管理過(guò)程中進(jìn)行管理的不斷改進(jìn)和深入，從而保證節(jié)能降耗的目標(biāo)達(dá)到。

3.6、使用新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝

新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的使用對(duì)降低能源損耗，節(jié)約能源使用具有顯著效。（1）新設(shè)備：目前主要的新型化工設(shè)備主要有低能耗電動(dòng)機(jī)、低能耗加熱爐、高效制冷器、高效分餾塔、高效換熱器等，在具體的應(yīng)用當(dāng)中需根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行選取，同時(shí)盡可能的選取一些低能耗，反應(yīng)速度快，操作簡(jiǎn)單的化工設(shè)備。（2）新技術(shù)：在技術(shù)節(jié)能上，需通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算分析，以及試驗(yàn)驗(yàn)證，在取得一定的成效后再加以應(yīng)用，從而確保節(jié)能效果得以發(fā)揮。（3）新工藝：在工藝上，加大對(duì)新工藝的研究，比如化學(xué)反應(yīng)通過(guò)控制反應(yīng)條件可以由多步反應(yīng)改為一步反應(yīng)，對(duì)于雜質(zhì)去除可以由多梯度去除，通過(guò)選用合適的工藝改為一步去除，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的降耗節(jié)能目的。此外，企業(yè)還可以建立一些獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，對(duì)于使用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝對(duì)節(jié)約能源使用及提高化學(xué)生產(chǎn)產(chǎn)率做出貢獻(xiàn)者給以一定的獎(jiǎng)勵(lì)，以提高化工企業(yè)職工對(duì)于節(jié)能降耗技術(shù)的重視程度以及對(duì)于節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用的積極性。

結(jié)束語(yǔ)

總之，在環(huán)境污染與能源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)重的今天，化學(xué)生產(chǎn)對(duì)于節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用是十分必要的，而要想達(dá)到良好的節(jié)能降耗效果，則需要在化工工藝中對(duì)自動(dòng)化控制、高活性催化劑、阻垢劑等多種技術(shù)進(jìn)行靈活運(yùn)用。

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