對(duì)化工過程中節(jié)能降耗工藝設(shè)計(jì)探討

乜春暉(青海鹽湖元品化工有限責(zé)任公司，青海 格爾木 816099)

0 引言

在化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中會(huì)應(yīng)用到許多的化學(xué)物質(zhì)以及化學(xué)工藝，科學(xué)技術(shù)水平的提高在對(duì)化工企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用提出更高要求的同時(shí)，也為節(jié)能降耗工藝的應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)條件?，F(xiàn)階段我國(guó)的一些化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中仍會(huì)消耗掉大量的能源，在化工過程中應(yīng)用節(jié)能降耗工藝，對(duì)提高化工企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益具有重要的作用。

1 節(jié)能降耗工藝設(shè)計(jì)在化工過程中的作用

1.1 促進(jìn)化工工藝的可持續(xù)發(fā)展

化學(xué)化工行業(yè)本身就是在科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展到一定階段之后的產(chǎn)物，與其他的老牌工藝和行業(yè)相比，我國(guó)的化學(xué)化工行業(yè)發(fā)展時(shí)間較短。而由于化工產(chǎn)品在現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展過程中發(fā)揮著越來越重要的作用，越來越多的化工企業(yè)參與到化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中。這些越來越多的化工企業(yè)以及現(xiàn)代的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，不僅在一定程度上加劇了化工產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，還使得許多國(guó)外的化工企業(yè)也參與到國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中來[1]。在這種情況下，依據(jù)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)而言，化工企業(yè)要想在市場(chǎng)中獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，最主要的就是要保持自身生產(chǎn)的可持續(xù)性。將節(jié)能降耗工藝應(yīng)用到化工過程中，能夠通過節(jié)約資源和減少能耗來促進(jìn)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 減少對(duì)環(huán)境造成的污染和破壞

整個(gè)化工生產(chǎn)過程是以化學(xué)物質(zhì)為主要原料的，與其他類型的產(chǎn)品相比，化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中會(huì)涉及到不同類型的化學(xué)反應(yīng)。在這些化學(xué)反應(yīng)中又會(huì)生成許多不同的化學(xué)生成物，一些沒有生產(chǎn)用途的生成物就會(huì)被當(dāng)作廢棄物進(jìn)行排放，諸如煙塵、二氧化硫、二氧化碳等都是化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中排放的主要廢棄物。這些廢棄物不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染，還會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)、酸雨等影響人們正常生活的現(xiàn)象[2]。將節(jié)能降耗工藝應(yīng)用到化工過程中，能夠在減少資源能源消耗的同時(shí)，對(duì)環(huán)境污染起到一定的控制作用，進(jìn)而減少對(duì)環(huán)境造成的污染和破壞。

1.3 減少能源消耗，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)效益

在整個(gè)化工生產(chǎn)過程中會(huì)消耗大量的能源資源，這些能源不僅可以作為化工產(chǎn)品的生產(chǎn)原材料，還能夠?yàn)榛み^程中的化學(xué)反應(yīng)提供一定的反應(yīng)條件。而在這些能源資源當(dāng)中，不可再生資源占據(jù)著較大的比重。而隨著現(xiàn)階段我國(guó)不可再生資源能源逐漸短缺的情況下，化工企業(yè)要想保證化工生產(chǎn)過程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就要花費(fèi)大量的資金成本來購(gòu)買代替這些不可再生資源的替代品，這樣不僅會(huì)加大化工企業(yè)的生產(chǎn)成本，還會(huì)相應(yīng)地減少企業(yè)的生產(chǎn)效益[3]。將節(jié)能降耗工藝應(yīng)用到化工過程當(dāng)中，不僅能夠通過技術(shù)和生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和優(yōu)化來減少能源資源的消耗，還能夠在為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本的同時(shí)，讓企業(yè)將更多的資金投入到產(chǎn)品的研發(fā)和設(shè)計(jì)當(dāng)中，促進(jìn)化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

2 化工過程中節(jié)能降耗工藝設(shè)計(jì)的具體分析

工業(yè)的生產(chǎn)過程是最容易對(duì)環(huán)境造成污染和破壞的人類活動(dòng)之一，化工行業(yè)作為工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，在化工過程中也存在著大量浪費(fèi)能源和破壞環(huán)境的現(xiàn)象。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，節(jié)能降耗工藝的應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)階段我國(guó)工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域主要的發(fā)展趨勢(shì)之一。節(jié)能降耗工藝的應(yīng)用不僅符合現(xiàn)階段我國(guó)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求，其所具有的經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢(shì)還能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。在對(duì)化工過程中節(jié)能降耗工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行分析時(shí)，主要可以從以下六個(gè)方面入手：

2.1 合理改善化工工藝條件

對(duì)于整個(gè)化工生產(chǎn)過程來說，化學(xué)反應(yīng)在其中占據(jù)著非常大的比重。而由于化學(xué)反應(yīng)自身存在著不穩(wěn)定和不可控的特點(diǎn)，一些化學(xué)反應(yīng)還對(duì)反應(yīng)環(huán)境有著較高的要求，因而整個(gè)化工過程不僅存在著一定的難度，還容易因環(huán)境達(dá)不到化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生要求而必須消耗掉更多的能源資源。為了有效地解決這種問題，在將節(jié)能降耗工藝應(yīng)用于化工過程中時(shí)，最主要的就是要合理改善化工工藝條件。

具體來說，在化工生產(chǎn)過程中。首先就要依據(jù)化工生產(chǎn)過程的化學(xué)反應(yīng)原理，對(duì)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生條件和反應(yīng)物的用量進(jìn)行嚴(yán)格、科學(xué)地計(jì)算，盡量減少因用量不符合反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致的過量能源消耗問題。其次，大部分應(yīng)用于化工過程的化學(xué)反應(yīng)所需要的生產(chǎn)條件以高溫、高壓為主，在將節(jié)能降耗工藝應(yīng)用到化工過程中時(shí)，為了能夠更好地保證化學(xué)反應(yīng)正常進(jìn)行，生產(chǎn)之前要做好化學(xué)反應(yīng)容器的溫度以及環(huán)境等方面的測(cè)量工作。這樣不僅能夠保證化學(xué)反應(yīng)的溫度條件，還能夠在一定程度上提高熱能的利用效率。第三，在改善化工工藝條件的過程中，為了更好地保證化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生質(zhì)量，還要注重提高化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化效率，在減少副反應(yīng)發(fā)生的同時(shí)，減少能源和資源的消耗。

2.2 有效控制化工生產(chǎn)外部壓力

對(duì)于整個(gè)化工過程來說，容易導(dǎo)致資源能源過度消耗的不僅僅是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)和生產(chǎn)質(zhì)量，還主要會(huì)受到外部壓力的影響。這種外部壓力主要來自于化工企業(yè)的整個(gè)化工生產(chǎn)過程需要達(dá)到的生產(chǎn)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)需要的外部壓力與產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不一致時(shí)，就會(huì)加大化工企業(yè)的資源消耗量。在這種情況下，在將節(jié)能降耗工藝應(yīng)用到化工過程中時(shí)，還要注意控制化工生產(chǎn)的外部壓力對(duì)化工過程造成的影響。而從這一方面來說，要想更有效的控制化工生產(chǎn)的外部壓力，最主要的就是要對(duì)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生過程中需要的外部壓力進(jìn)行仔細(xì)計(jì)算，這個(gè)過程中需要充分考慮到節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用之后壓力的變化情況，這樣才能夠讓化學(xué)反應(yīng)在外部壓力減少的同時(shí)也能夠正常地發(fā)生反應(yīng)。

2.3 在化工反應(yīng)工藝中重點(diǎn)應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)

化工反應(yīng)工藝的應(yīng)用是化工過程中最為重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，化工反應(yīng)工藝的應(yīng)用效果會(huì)直接影響到化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。要想讓節(jié)能降耗技術(shù)在化工過程中發(fā)揮更大的作用，還要讓節(jié)能降耗技術(shù)與化工反應(yīng)工藝進(jìn)行充分的融合。在化工反應(yīng)工藝中重點(diǎn)應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)時(shí)，首先可以在原有化工反應(yīng)工藝的基礎(chǔ)上，通過增加節(jié)能降耗技術(shù)來對(duì)工藝流程、技術(shù)方法、工作參數(shù)等方面進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，而在這個(gè)調(diào)整和優(yōu)化的過程中，最主要的就是要提高電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備在運(yùn)行中吸收和利用熱量的效率。其次，現(xiàn)階段我國(guó)的一些化工企業(yè)在化工過程中采用的傳統(tǒng)的化工反應(yīng)工藝會(huì)消耗掉較多的能量，在化工反應(yīng)工藝中應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)時(shí)，可以通過積極引進(jìn)新型的工藝技術(shù)來代替原有的高能耗的工藝技術(shù)的應(yīng)用。例如，結(jié)晶分離技術(shù)、短程整流技術(shù)、新型變化氣制堿技術(shù)等。最后，催化劑是現(xiàn)階段化工企業(yè)在化工過程中能夠廣泛應(yīng)用的、有效減少能源消耗的重要工具?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展使得節(jié)能降耗技術(shù)也能夠被應(yīng)用到催化劑的改進(jìn)和完善過程中。因而在化工生產(chǎn)工藝中應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)，還可以通過有效利用催化劑來減少能源資源的消耗。

2.4 控制生產(chǎn)過程中的動(dòng)力能耗

動(dòng)力能耗主要是針對(duì)化工過程中產(chǎn)生的電能、熱能等能耗而言的。節(jié)能降耗工藝應(yīng)用的最主要目的就是為了減少化工過程中產(chǎn)生的能源過度消耗問題，在化工過程中應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)時(shí)，對(duì)電能熱能等能耗進(jìn)行有效的控制也是能夠達(dá)到節(jié)能降耗目的的重要措施。在控制生產(chǎn)過程中的動(dòng)力能耗時(shí)，主要可以通過改進(jìn)和調(diào)整電機(jī)以及供熱系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)目的。從這一方面來說，通過對(duì)電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速以及對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，是能夠有效提高電能和熱能利用率的主要措施。

2.5 充分發(fā)揮回收再利用的作用

提高資源的利用率也是節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用的主要理念之一，對(duì)于整個(gè)化工過程來說，多數(shù)化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中都會(huì)產(chǎn)生一定的熱能，而不完全發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所剩余的能源數(shù)量也比較多。在這種情況下，通過采取一定的措施來將化工過程中的水能、電能、熱能充分利用起來，不僅能夠提高資源的利用效率，還能夠在有效提高節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用效果的同時(shí)，減少化工企業(yè)消耗的生產(chǎn)成本，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.6 對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)和創(chuàng)新

節(jié)能降耗體系的優(yōu)化建設(shè)與現(xiàn)代科技的發(fā)展是相伴而行的，節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用的過程中需要與先進(jìn)的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備相結(jié)合，才能夠發(fā)揮更大的作用。然而現(xiàn)階段，我國(guó)的一些化工企業(yè)仍然采用的是傳統(tǒng)的、對(duì)能源消耗比較大的生產(chǎn)工藝和設(shè)備?；谶@種情況，化工企業(yè)在應(yīng)用節(jié)能降耗工藝時(shí)，還要加大對(duì)生產(chǎn)過程的投入，對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)和創(chuàng)新，使之能夠在實(shí)際的生產(chǎn)過程中更加符合節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用條件。

而從這一方面來說，化工企業(yè)在對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)和創(chuàng)新的過程中，一方面可以積極引進(jìn)各種先進(jìn)的工藝和生產(chǎn)設(shè)備，另一方面也要積極地轉(zhuǎn)變企業(yè)自身員工以及技術(shù)人員的生產(chǎn)觀念，在提高技術(shù)人員專業(yè)能力和設(shè)備操作熟練程度的同時(shí)，讓新型的技術(shù)和設(shè)備能夠在化工過程中發(fā)揮更大的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，節(jié)能降耗工藝在化工過程中發(fā)揮著重要的作用。現(xiàn)階段，我國(guó)許多化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中都已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到節(jié)能降耗工藝應(yīng)用的重要性。要想讓節(jié)能降耗工藝在化工過程中發(fā)揮更大的作用，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要秉持著節(jié)約能源、提高資源利用率的設(shè)計(jì)理念，還要對(duì)整個(gè)化工過程的生產(chǎn)工藝進(jìn)行嚴(yán)格的管理和控制，及時(shí)更新現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備，用于保證節(jié)能降耗工藝能夠正常發(fā)揮作用。