化工工藝中常見的節(jié)能降耗技術(shù)策略

朱艷 馬凱 左少華 張兵

（天津奧展興達(dá)化工技術(shù)有限公司，天津 300110）

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展進(jìn)步，人們對物質(zhì)生活的追求也逐步提高，化工產(chǎn)品作為人們生產(chǎn)生活中必不可少的元素，其產(chǎn)量、種類、工藝也在不斷地發(fā)展。但許多化工產(chǎn)品的化工工藝始終是高能耗、高污染。通過節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用，可以逐步改變化工行業(yè)高能耗和高污染的固有印象，并推動化工生產(chǎn)的長遠(yuǎn)發(fā)展，采用科學(xué)化節(jié)能降耗技術(shù)，更好地推動化工企業(yè)的工藝制造與發(fā)展。

一、化工工藝中能源損耗影響因素

（一）技術(shù)問題

由化工行業(yè)自身性質(zhì)而言，化工生產(chǎn)自身就具備高耗能性，在原料通過化學(xué)反應(yīng)變?yōu)樗璁a(chǎn)品的過程中，化學(xué)工藝可以為其創(chuàng)造非正常的條件(高壓、高溫)，這需要有大量能源提供有效支撐。同時在化工生產(chǎn)過程中，化學(xué)反應(yīng)慢且不完全的狀況不可避免.。在化工生產(chǎn)實(shí)踐中，化工生產(chǎn)技術(shù)對耗能問題的影響也是非常顯著的。

（二）設(shè)備問題

目前，我國大部分化工企業(yè)還采用傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行化工生產(chǎn)活動的開展，傳統(tǒng)設(shè)備存在高耗能、低效率、故障率高等方面的缺點(diǎn)，增加了化工工藝的能源消耗，不僅不利于化工生產(chǎn)效率的提升，還降低了能源的利用率，不利于化工行業(yè)節(jié)能環(huán)保工作的有序開展。

（三）催化劑、阻垢劑問題

在化工生產(chǎn)過程中，催化劑有著不可替代的地位與作用，對化學(xué)反應(yīng)速率有著決定性作用，對生產(chǎn)效率產(chǎn)生直接影響。而阻垢劑在設(shè)備養(yǎng)護(hù)方面有著十分重要的作用，與設(shè)備使用壽命有著緊密聯(lián)系。但是國內(nèi)在兩種試劑研發(fā)方面仍有待提高，其規(guī)模以及數(shù)量無法滿足化工生產(chǎn)的實(shí)際需求。

二、化工工藝節(jié)能降耗技術(shù)的意義

（一）提升能源應(yīng)用綜合效率

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，地球化工能源總量持續(xù)降低，如若堅(jiān)持當(dāng)前消耗及開采的速度，會嚴(yán)重影響能源供應(yīng)?；ゎI(lǐng)域中能源消耗量占據(jù)我國社會生產(chǎn)能源消耗總量的最大比例，想要避免發(fā)生能源短缺等不良問題，應(yīng)提高能源綜合應(yīng)用率。

（二）降低環(huán)境污染

在化工生產(chǎn)運(yùn)行中，常會產(chǎn)生大量廢氣或是溫室氣體，將其直接進(jìn)行排放，就會污染生態(tài)環(huán)境，對人們的身體健康也會造成很嚴(yán)重的影響。同時應(yīng)用節(jié)能降耗處理技術(shù)，還可以降低化工行業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響，改善生態(tài)環(huán)境，提高人民群眾的生活質(zhì)量。

（三）利于企業(yè)生產(chǎn)成本控制

就現(xiàn)階段的企業(yè)生產(chǎn)來看，成本控制是企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容，一方面是成本控制能夠有效地削減企業(yè)支出，從而提高效益，另一方面是成本控制會促使企業(yè)進(jìn)行內(nèi)部改革，比如技術(shù)革新或者是管理方面的改變，這對于企業(yè)的現(xiàn)代化生產(chǎn)和管理推進(jìn)有積極的意義。在綠色經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展大環(huán)境下，企業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展需要和社會大環(huán)境保持一致，而節(jié)能降耗是綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要要求之一，化工實(shí)踐中，基于綠色經(jīng)濟(jì)和成本控制的要求進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)的利用意義顯著。

三、化工工藝中常見的節(jié)能降耗技術(shù)策略

近年來我國的資源形勢愈發(fā)緊張，對環(huán)境和能源的保護(hù)要求也更加嚴(yán)格。由此，無論是社會企業(yè)還是個人，對保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的關(guān)注度都達(dá)到了前所未有的高度。在化工工藝實(shí)踐中，諸多方面的因素會導(dǎo)致節(jié)能降耗效果不理想，所以基于節(jié)能降耗的具體目標(biāo)和相關(guān)要求，對技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行分析與討論，這對于實(shí)踐來講價值巨大。以下是基于節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用的化工工藝實(shí)施對策分析。

（一）應(yīng)用新工藝和新設(shè)備

化工企業(yè)需要積極應(yīng)用新的化工工藝和設(shè)備，可以有效提高化工生產(chǎn)的節(jié)能降耗效果，從而達(dá)到綠色生產(chǎn)的目的?，F(xiàn)階段，我國大部分的化工企業(yè)都在逐步探索新工藝和新設(shè)備的利用，并逐漸改變了化工工藝的應(yīng)用方式和技術(shù)手段，做到了生產(chǎn)效率的提升，有效降低了能源的消耗。具體而言，利用新工藝和新設(shè)備，需要對現(xiàn)有的化工工藝生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行升級改造，將部分傳統(tǒng)和高能耗的設(shè)備和生產(chǎn)線進(jìn)行替代生產(chǎn)，通過利用諸如隔板精餾設(shè)備、空冷器、加熱爐等先進(jìn)設(shè)備，降低化工生產(chǎn)的能耗。而在生產(chǎn)工藝上，則可以通過利用短程蒸餾技術(shù)、結(jié)晶分離技術(shù)、多效耦合等，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的表現(xiàn)，不斷提高化工生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化率。

（二）提升化工工藝技術(shù)水平

在化工工藝的節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，對生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)也是提高節(jié)能降耗效果的主要措施。具體而言，現(xiàn)在大部分的化工企業(yè)都已經(jīng)進(jìn)行了生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化升級，通過引進(jìn)先進(jìn)化工生產(chǎn)技術(shù)的方式，降低化工生產(chǎn)工藝的能耗，彌補(bǔ)生產(chǎn)過程中存在的技術(shù)缺陷，在提高化工生產(chǎn)水平的同時，降低單位生產(chǎn)量的能源消耗[3]。首先，由于化工生產(chǎn)存在諸多環(huán)節(jié)，不同環(huán)節(jié)所采用的化工工藝也存在一定的區(qū)別，導(dǎo)致化工企業(yè)需要根據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)需求不同，進(jìn)行化工工藝的合理化應(yīng)用，以保證化工生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。在這個過程中，化工資源會在生產(chǎn)過程中通過各種反應(yīng)，形成所需要的化工產(chǎn)品，滿足了各行業(yè)對于化工產(chǎn)品的需求。其次，化工企業(yè)可以基于節(jié)能降耗目的，進(jìn)行化工生產(chǎn)過程的全面分析，不斷發(fā)現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中存在的能耗問題，并根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)行能耗問題解決措施的合理化提出，加強(qiáng)對化工生產(chǎn)過程節(jié)能減排問題的管理，做好化工生產(chǎn)過程能耗消耗問題的管控工作，不僅可以避免化工生產(chǎn)過程的能源大量消耗問題，還有助于化工生產(chǎn)工藝的不斷完善。

（三）改善工藝生產(chǎn)條件

第一，重視對外部壓力的合理控制。在傳統(tǒng)化工生產(chǎn)過程中，因?yàn)橥獠繅毫Τ霈F(xiàn)不均衡狀況，導(dǎo)致生產(chǎn)缺少穩(wěn)定性以及高效能性，使得能源消耗沒有絲毫意義。所以在對化工工藝進(jìn)行改善的過程中，首先需要重視對外部壓力的明確控制。而企業(yè)需要與自身實(shí)際情況進(jìn)行充分結(jié)合，制定最為符合自身實(shí)際要求的生產(chǎn)技術(shù)，確保生產(chǎn)過程中擁有穩(wěn)定壓力，在提升生產(chǎn)效率，降低能耗的同時，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。第二，優(yōu)化反應(yīng)熱量。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，溫度是其中的關(guān)鍵內(nèi)容，不論是溫度太低或者是太高都會使能量消耗毫無意義。所以在對生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行有效控制的過程中，溫度是其中最為關(guān)鍵的一環(huán)?；どa(chǎn)企業(yè)應(yīng)該聘用專業(yè)技術(shù)人員，對生產(chǎn)反應(yīng)過程中最為恰當(dāng)?shù)臏囟冗M(jìn)行分析，盡可能獲得最佳的生產(chǎn)效率，亦可利用反應(yīng)的熱量對化工生產(chǎn)的其他部位進(jìn)行熱耦合，減低其他部位能耗。

（四）減少化工生產(chǎn)中的動力消耗

第一，升級改造供熱系統(tǒng)，優(yōu)化組合系統(tǒng)，約束傳熱系統(tǒng)。例如，可以對不同氣溫等級的作用特點(diǎn)進(jìn)行分析，并以此為基礎(chǔ)對供熱設(shè)備進(jìn)行合理的組合，進(jìn)而將不同裝置的共同作用得到充分的發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)設(shè)備傳熱效益的最大化，使“高熱低用”的問題得到根本性解決，提升熱能資源的利用率。第二，注重污水回收處理技術(shù)的合理利用。在實(shí)際的化工生產(chǎn)過程中，需要對水資源的利用與管理予以高度的重視，并結(jié)合化工工藝的實(shí)際情況來對污水回收處理技術(shù)進(jìn)行合理的利用。第三，注重變電調(diào)控設(shè)備的應(yīng)用。在化工生產(chǎn)過程中，很多電機(jī)動力系統(tǒng)的應(yīng)用會產(chǎn)生大量的電量消耗。然而很多化工設(shè)備的負(fù)荷量都不高。所以，為提升化工工藝節(jié)能降耗的有效性，不僅要注重變電調(diào)控設(shè)備的應(yīng)用，還要避免電機(jī)的長時間運(yùn)行，提升電機(jī)系統(tǒng)動態(tài)平衡的保持時間。

（五）重視能源回收再利用

化工企業(yè)依據(jù)化工工藝各環(huán)節(jié)生產(chǎn)具體需求，進(jìn)行各環(huán)節(jié)綜合分析工作的開展，總結(jié)各環(huán)節(jié)生產(chǎn)所需的用電、用料等資源需求，為化工工藝的精細(xì)化管理，提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，以保證化學(xué)資料高效利用工作的有序開展。同時，化工企業(yè)也應(yīng)當(dāng)根據(jù)高效管理需求，對化工工藝生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行綜合分析，有針對性的分析各環(huán)節(jié)化學(xué)反應(yīng)中存在的能耗問題，并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合節(jié)能降耗目的，進(jìn)行化工工藝完善工作的開展，保證化學(xué)反應(yīng)在生產(chǎn)過程的全面處理。化工企業(yè)可以基于資源高效利用為目的，對化工工藝各環(huán)節(jié)生產(chǎn)過程中使用的零部件和原材料進(jìn)行全面化的分析，做好零部件和原材料的設(shè)計(jì)和組合工作，不僅可以幫助化工企業(yè)進(jìn)行尾料的高效處理，提升化工企業(yè)對化學(xué)資源的利用效率，如目前的尾氣回收技術(shù)，采用溶劑回收工藝對尾氣中攜帶原料進(jìn)行回收再利用，尾氣達(dá)標(biāo)排放的同時也回收了一部分原料。

（六）應(yīng)用高效阻垢劑

當(dāng)代化工生產(chǎn)工藝過程中各類機(jī)械設(shè)備利用范圍更加廣泛，可促進(jìn)生產(chǎn)工作效率的提升。但由于當(dāng)前化工生產(chǎn)面臨特殊環(huán)境時，如機(jī)械設(shè)備長時間處于高溫或是高壓，以及腐蝕氣體與液體時開展作業(yè)，就會致使氧化問題的發(fā)生，嚴(yán)重的話還會被腐蝕，從而影響生產(chǎn)運(yùn)行工作效率，降低和縮短設(shè)備應(yīng)用壽命，發(fā)生資源浪費(fèi)問題。鑒于此，在化工生產(chǎn)運(yùn)行中應(yīng)用高效阻垢劑，可以在設(shè)備表層形成一定的防護(hù)，并對難溶性無機(jī)鹽進(jìn)行隔絕，降低和減少金屬類設(shè)備表面出現(xiàn)結(jié)垢與沉淀問題的發(fā)生，并在確?；瘜W(xué)反應(yīng)工作效率的基礎(chǔ)之上延長相關(guān)設(shè)備應(yīng)用年限。

（七）水源回收利用

在化工生產(chǎn)實(shí)踐中，水資源是重要的利用資源之一，強(qiáng)調(diào)對其的節(jié)能，這于整體生產(chǎn)節(jié)能有突出的現(xiàn)實(shí)價值，所以在實(shí)踐中必須要關(guān)注水資源的綜合利用問題。就水資源的供應(yīng)來看，傳統(tǒng)的供應(yīng)強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定，這種情況下會出現(xiàn)供應(yīng)量大時水資源供給不夠，而供應(yīng)需要小的時候資源過度供應(yīng)的情況。為了規(guī)避水資源的浪費(fèi)，強(qiáng)調(diào)變頻節(jié)能調(diào)速裝置設(shè)備的利用，使其能夠基于生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行資源變頻調(diào)配，這樣，資源的針對性利用效果更加的突出，節(jié)能的實(shí)際表現(xiàn)也會更加的顯著。

（八）改善催化劑

在化工生產(chǎn)過程中，應(yīng)用催化劑能夠明顯提升反應(yīng)速度，不僅可以促進(jìn)能量的有效轉(zhuǎn)化，還能夠提升產(chǎn)物量。隨著化工行業(yè)的迅速發(fā)展，催化劑被大量投入市場，目前較為常用的催化劑包括：加氫催化劑、氧化催化劑以及脫氫催化劑。為了在實(shí)際生產(chǎn)中保障催化劑使用的科學(xué)性、合理性，企業(yè)需要重視對催化劑使用效果的有效檢測，同時對反應(yīng)中所產(chǎn)生的副產(chǎn)物在催化劑活性方面的影響進(jìn)行分析，然后針對各方面因素實(shí)施有效優(yōu)化，進(jìn)而保障催化劑始終保持最佳狀態(tài)。此外，隨著化工生產(chǎn)在催化劑方面提出更高要求，化工企業(yè)就需要重視對國際市場中全新催化劑產(chǎn)品的有效關(guān)注，并大膽進(jìn)行引入，從而為催化劑的不斷優(yōu)化提供可靠保障。

四、結(jié)語

綜上所述，能源是人類社會發(fā)展必不可少的重要資源，為人類社會發(fā)展提供了重要的支持?；どa(chǎn)的過程中不僅存在能源消耗問題，還存在著環(huán)境污染問題，不利于人類社會與自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。因此，化工工藝節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。在新時代發(fā)展背景下，化工企業(yè)應(yīng)運(yùn)用節(jié)能降耗措施，強(qiáng)化新設(shè)備與新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用力度，提高生產(chǎn)運(yùn)行管理水平，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的理念，通過科學(xué)手段達(dá)到節(jié)能降耗的目的，從而促進(jìn)我國化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。