化工工藝中節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用與優(yōu)化策略研究

趙隆顥

（青海煤礦設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，青海西寧 810008）

1 化工工藝技術(shù)概述

化工工藝生產(chǎn)技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，也是工業(yè)生產(chǎn)中能源消耗最為嚴(yán)重的一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)?；すに嚨纳a(chǎn)過程一般包括三個環(huán)節(jié)：首先是原料處理環(huán)節(jié)，企業(yè)和工廠提供的原料需要經(jīng)過一定的處理后才能進(jìn)入到工業(yè)生產(chǎn)過程中，在預(yù)處理環(huán)節(jié)，需要根據(jù)不同的原料特征將工業(yè)原料進(jìn)行精華、提純、粉碎等。其次是化學(xué)反應(yīng)階段，這個環(huán)節(jié)也是化工工藝生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，將經(jīng)過預(yù)處理的工業(yè)原料輸送到反應(yīng)設(shè)備，并設(shè)置好一定的溫度、壓強(qiáng)和反應(yīng)時間，進(jìn)而達(dá)到生產(chǎn)所需要的轉(zhuǎn)化率。在化學(xué)反應(yīng)過程中，反應(yīng)的類型通常是多種多樣的，并且反應(yīng)所需要的條件也不盡相同，因而在生產(chǎn)過程中，這一步驟對于能源的消耗最為巨大。最后要做的就是產(chǎn)品的精制提純過程，由于工業(yè)生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)步驟中得到的產(chǎn)物純度往往不夠，并且還會有諸多副產(chǎn)物和雜質(zhì)生成，因而在反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)物還需要在不同的設(shè)備中進(jìn)行提純，進(jìn)而獲得工業(yè)生產(chǎn)想要的產(chǎn)物。

隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，化工工藝在得到越來越廣泛提升和應(yīng)用的同時，也給環(huán)境和人類社會都造成了嚴(yán)重的污染和能源浪費(fèi)。例如在過往的制冷行業(yè)中，化工原料氟利昂就給臭氧層造成了極為嚴(yán)重的破壞，雖然人們已經(jīng)采取措施進(jìn)行挽回，但造成的破壞卻依然存在。再比如，化肥農(nóng)藥等生產(chǎn)和應(yīng)用雖然也為我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展做出了極為突出的貢獻(xiàn)，但在生產(chǎn)過程中同樣也需要消耗大量能量，并且不合理地使用化肥農(nóng)業(yè)也給土地和河流造成了破壞。再比如水泥等建筑材料，雖然為我國的建筑行業(yè)做出了極大的貢獻(xiàn)，但其生產(chǎn)過程對于能量的消耗同樣是極為龐大的。

當(dāng)前的社會生產(chǎn)和發(fā)展離不開化工工藝的幫助，但能源危機(jī)也已經(jīng)成為全球范圍的顧慮。所以我國在當(dāng)前的生產(chǎn)生活中，必須對化工工藝生產(chǎn)進(jìn)行技術(shù)升級，降低工業(yè)生產(chǎn)中的能耗，提升工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)水平，在保護(hù)環(huán)境節(jié)約能源的同時，也能保障我國的化工工業(yè)生產(chǎn)能夠全面、可持續(xù)地發(fā)展下去。

2 節(jié)能降耗技術(shù)重要性

2.1 提高能源利用率、促進(jìn)化工工藝的可持續(xù)發(fā)展

根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，在我國當(dāng)前的能源消耗組成中，化工工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的能源消耗量在我國社會能源消耗中占據(jù)最大的比重。而一個化工企業(yè)要想走上可持續(xù)發(fā)展的道路，就必須在生產(chǎn)過程中減少資金和能源消耗，提升產(chǎn)品生產(chǎn)率。通過對生產(chǎn)工藝進(jìn)行技術(shù)提升和改進(jìn)，有效減少能源浪費(fèi)，同時采用節(jié)能技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，可以在較大程度上減少企業(yè)和工廠資金上的壓力，進(jìn)而提升工業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益[1]。此外，由于全球的能源危機(jī)問題，各種能源的價格也紛紛上漲，化工企業(yè)為了生產(chǎn)利潤，在生產(chǎn)過程中不得不對自身工藝進(jìn)行改進(jìn)，提升能源利用率，減少能源消耗。在部分能源消耗較為巨大的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，采取有效措施進(jìn)行技術(shù)革新，進(jìn)而避免較大的能源消耗給企業(yè)帶來的資金壓力，或者積極研發(fā)新材料，進(jìn)而取代原有材料的生產(chǎn)流程。

從當(dāng)前我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展形勢而言，雖然我國的工業(yè)生產(chǎn)工藝已經(jīng)得到了一定程度的改善，但能源消耗問題仍然較為嚴(yán)重。并且隨著社會生活水平的提升，人們對各類化工產(chǎn)品的需求量不斷增多，在工業(yè)生產(chǎn)中的能源消耗也在不斷增長，這些情況嚴(yán)重阻礙了我國工業(yè)生產(chǎn)和化工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。并且由于部分化工行業(yè)人員的專業(yè)水平較為落后，在工業(yè)生產(chǎn)和材料處理等方面缺乏正確的指導(dǎo)，更加重了生產(chǎn)過程中的能源浪費(fèi)，而通過對技術(shù)進(jìn)行提升，進(jìn)而提高工業(yè)生產(chǎn)過程的能源利用率，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，更能在同樣能耗情況下提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以說，提升工業(yè)生產(chǎn)中化工工藝技術(shù)對我國工業(yè)發(fā)展具有極為重要的意義。

2.2 降低能源消耗，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)

工業(yè)生產(chǎn)過程中的高能耗問題是由行業(yè)性質(zhì)所決定的，但通過在生產(chǎn)過程中合理利用能源，并采用一定的技術(shù)提升能源利用率，也是變相地減少生產(chǎn)過程中的能源消耗。例如在化工生產(chǎn)中，相關(guān)技術(shù)人員可以加強(qiáng)對催化劑等減少反應(yīng)能耗等方面技術(shù)的研究，進(jìn)而降低反應(yīng)過程中的能源需求。再比如，研究人員可以將反應(yīng)過后剩余熱量進(jìn)行二次利用，用于烘干加熱等，進(jìn)而節(jié)約不必要的能源浪費(fèi)。在當(dāng)前的社會發(fā)展趨勢下，工業(yè)企業(yè)如果不主動采取措施降低自身生產(chǎn)過程的能源消耗、積極進(jìn)行企業(yè)轉(zhuǎn)型，那么企業(yè)未來的發(fā)展道路就會極為坎坷，工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)人員和工作人員也會缺乏工作和創(chuàng)新的動力，企業(yè)生產(chǎn)過程的化工工藝也逐漸難以跟上時代的步伐，最終被社會所拋棄。

3 在化工工藝中應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)存在的問題

3.1 化工工藝技術(shù)不夠先進(jìn)

在工業(yè)生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)反應(yīng)都需要工作人員通過相關(guān)操作創(chuàng)造合適的反應(yīng)條件，其具體工作包括對反應(yīng)溫度的調(diào)節(jié)和掌控、反應(yīng)壓力的控制以及相應(yīng)地催化劑的開發(fā)和利用。在反應(yīng)結(jié)束后，還需要及時調(diào)節(jié)溫度和壓力，進(jìn)而保障反應(yīng)的程度。而這些操作不僅對工作人員的操作要求較高，能源的消耗水平也比較高，尤其是在反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓強(qiáng)的調(diào)控上。但同時，如果反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)達(dá)不到一定的要求，就極有可能引發(fā)其他的副反應(yīng)，進(jìn)而造成整個生產(chǎn)過程的原料全部報廢，更加不利于節(jié)能降耗技術(shù)的利用和開發(fā)。所以說，在化工工藝的應(yīng)用過程中，工藝技術(shù)不夠先進(jìn)是造成工業(yè)生產(chǎn)能源消耗嚴(yán)重的重要影響因素。因此在工業(yè)生產(chǎn)過程中，要加強(qiáng)對相關(guān)化學(xué)反應(yīng)和技術(shù)的研究和實(shí)踐，進(jìn)而促使更加先進(jìn)節(jié)能的化學(xué)反應(yīng)能夠應(yīng)用到企業(yè)的化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。

在工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程中，由于操作人員和技術(shù)人員對于生產(chǎn)流程的掌握程度不夠熟練、對于反應(yīng)的原理了解不夠透徹以及對于相關(guān)能源需求的把控不到位，也會造成生產(chǎn)過程中能源使用和消耗過度等情況出現(xiàn)。這種現(xiàn)象不僅造成了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)，更會導(dǎo)致在工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量的下降，進(jìn)而影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此在工業(yè)生產(chǎn)過程中積極采取有效措施，加強(qiáng)對工作人員的培訓(xùn)和考核是減少工業(yè)生產(chǎn)能源浪費(fèi)的重要手段之一。

由于在工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)行環(huán)節(jié)中，采用的能源大多是不可再生能源，此類能源在應(yīng)用過程中，不僅會加重企業(yè)的經(jīng)濟(jì)壓力，更會造成一定的環(huán)境污染和破壞，不利于企業(yè)的長期發(fā)展，同時也不符合當(dāng)前社會節(jié)能降耗的發(fā)展主旋律。因此在化工工藝生產(chǎn)過程中，化工企業(yè)在能源利用類型方面也較為落后，未能真正開發(fā)利用新的清潔能源，造成了企業(yè)在可持續(xù)發(fā)展上出現(xiàn)了一定的偏差，同時也阻礙了節(jié)能降耗技術(shù)的進(jìn)一步落實(shí)。

3.2 生產(chǎn)設(shè)備達(dá)不到要求

在企業(yè)生產(chǎn)過程中采用節(jié)能降耗技術(shù)，對于企業(yè)相關(guān)設(shè)備的要求也比較高，尤其是在產(chǎn)品反應(yīng)環(huán)節(jié)，對于反應(yīng)設(shè)備的密閉性等要求較高，對于設(shè)備的材質(zhì)也有更加明確的規(guī)定，通過這些要求來保障企業(yè)生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。但在當(dāng)前我國諸多工業(yè)企業(yè)中，生產(chǎn)設(shè)備大多已使用了較長時間，部分設(shè)備的機(jī)件已經(jīng)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的磨損等情況，難以保障設(shè)備的相關(guān)性能[2]。

其次，不健全的生產(chǎn)設(shè)備也會造成工業(yè)生產(chǎn)過程的能量泄漏等問題，更加重了工業(yè)生產(chǎn)中的能量需求，造成能量消耗的進(jìn)一步提升，并且還加重了生產(chǎn)過程中的能量浪費(fèi)，引發(fā)各種高損耗、高污染等生產(chǎn)問題，給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)造成了沉重負(fù)擔(dān)。此外，此類高損耗、高污染生產(chǎn)環(huán)節(jié)也會對企業(yè)的形象造成嚴(yán)重打擊，并且不利于工業(yè)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

3.3 企業(yè)管理水平落后

在工業(yè)企業(yè)進(jìn)行化工生產(chǎn)的節(jié)能降耗過程中，管理人員對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理作用尤為重要。尤其是在工業(yè)技術(shù)的升級和改造方面，需要企業(yè)管理人員對不同工作人員的工作進(jìn)行合理的安排。然而從當(dāng)前國內(nèi)企業(yè)的運(yùn)行和發(fā)展形勢而言，我國大多數(shù)化工企業(yè)在管理方面都存在一定的問題，未能將先進(jìn)的節(jié)能降耗技術(shù)要求與企業(yè)生產(chǎn)管理進(jìn)行有效地融合。例如在技術(shù)方面，技術(shù)人員將部分節(jié)能技術(shù)與生產(chǎn)進(jìn)行結(jié)合，但管理人員在該部分工作目標(biāo)的設(shè)置和管理過程中，卻未能將降低能耗等目標(biāo)與生產(chǎn)活動進(jìn)行有效結(jié)合，進(jìn)而造成部分工作人員由于各種原因依舊采用原有的生產(chǎn)技術(shù)，不利于節(jié)能降耗技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的進(jìn)一步推進(jìn)。

在管理過程中，部分管理人員未能根據(jù)企業(yè)的發(fā)展方向合理地進(jìn)行人員分配等工作，而是直接沿用傳統(tǒng)的管理方式，致使工作人員在工作過程中不能與企業(yè)發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行有效結(jié)合，嚴(yán)重阻礙了企業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展。

3.4 廢棄物未能得到妥善處理

在化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，工業(yè)垃圾以及各種廢水的產(chǎn)生是難以避免的，但通過一定的措施對廢棄物進(jìn)行處理和回收，不僅在一定程度上減輕了環(huán)境污染，更能減少企業(yè)生產(chǎn)過程的能源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)壓力，進(jìn)而保障企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。但在當(dāng)前國內(nèi)大部分工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)過程中，都缺乏對工業(yè)廢棄物的回收措施，尤其是在工業(yè)廢水的處理和回收過程中，部分企業(yè)由于各種原因，甚至直接將廢水排放至河流中，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，同樣也造成了嚴(yán)重能源浪費(fèi)。

因而在工業(yè)企業(yè)進(jìn)行節(jié)能降耗的轉(zhuǎn)型過程中，重視對工業(yè)生產(chǎn)過程的廢棄物處理和回收也是加強(qiáng)節(jié)能降耗的重要手段之一。并且通過采取一定的措施減少生產(chǎn)過程中的廢棄物產(chǎn)生，更能節(jié)約資源，減輕資金壓力，同時也能反向促進(jìn)相關(guān)技術(shù)人員積極研發(fā)新型節(jié)能技術(shù)，減少工業(yè)生產(chǎn)過程的能源浪費(fèi)問題，促進(jìn)我國企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和轉(zhuǎn)型。

4 節(jié)能降耗技術(shù)在化工工藝應(yīng)用中的改進(jìn)措施

4.1 改進(jìn)生產(chǎn)工藝和設(shè)備

在利用化工工藝進(jìn)行生產(chǎn)時，對生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，可以有效減少生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染和能源浪費(fèi)問題。首先在設(shè)備上，企業(yè)管理人員和技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品反應(yīng)的特點(diǎn)，對已有的設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，替換磨損的機(jī)械元件，進(jìn)而保障相應(yīng)設(shè)備在反應(yīng)過程中的密閉性和保溫等性能，減少能源浪費(fèi)[3]。此外，企業(yè)管理人員也可以安排工作人員定期對設(shè)備進(jìn)行檢修和清理工作，進(jìn)而保障原料在反應(yīng)過程不會因殘?jiān)榷a(chǎn)生更多的副反應(yīng)，造成產(chǎn)量降低等問題出現(xiàn)。

在生產(chǎn)工藝方面，要加強(qiáng)對新型反應(yīng)的研究和實(shí)踐，并實(shí)踐通過改變反應(yīng)條件或者反應(yīng)歷程而提升產(chǎn)品的產(chǎn)量。此外，技術(shù)人員也要通過各種手段研發(fā)新型產(chǎn)品等，通過研發(fā)低能耗的新產(chǎn)品來逐漸替代原有的生產(chǎn)產(chǎn)品，進(jìn)而減少化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中的高能耗問題，并為化工企業(yè)的轉(zhuǎn)型提供一定的方向和思路。通過研發(fā)新產(chǎn)品，同時減少原有產(chǎn)品反應(yīng)過程中的能耗問題，可以進(jìn)一步提升化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，逐步實(shí)現(xiàn)化工工藝生產(chǎn)過程中的節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用。

4.2 加強(qiáng)企業(yè)管理

企業(yè)管理人員在進(jìn)行管理時，要將節(jié)能降耗觀念充分融入工作中。首先要在工作組織和安排過程中，加強(qiáng)節(jié)能降耗的宣傳，使企業(yè)員工能夠充分領(lǐng)會到節(jié)能減排對企業(yè)、對社會、對國家的重要性，進(jìn)而保障企業(yè)工作人員在進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時，能夠嚴(yán)格按照相關(guān)工作要求進(jìn)行操作。其次，要健全企業(yè)相關(guān)的規(guī)章制度，尤其是在化工工藝的生產(chǎn)和研發(fā)過程中，對于生產(chǎn)過程中未能按照相關(guān)要求進(jìn)行操作的員工予以一定的處罰；同時，對于研發(fā)出新技術(shù)并能夠投入使用的工作人員，予以一定的資金獎勵，在企業(yè)內(nèi)部形成節(jié)能降耗的工作方向，并激發(fā)工作人員的工作動力，進(jìn)而保障企業(yè)的轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語

在當(dāng)前的現(xiàn)代化建設(shè)過程中，化工工藝生產(chǎn)對于我國的發(fā)展和建設(shè)都具有極為重要的意義。通過采取一定的手段，促進(jìn)相關(guān)化工企業(yè)積極采取節(jié)能降耗技術(shù)，不僅能夠減輕我國的能源壓力、保護(hù)環(huán)境，同時也能幫助我國相關(guān)企業(yè)進(jìn)行有效轉(zhuǎn)型，進(jìn)而促使我國化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。