分析煤化工與能量轉化率

李哲宏

（大唐呼倫貝爾能源開發有限公司，內蒙古 呼倫貝爾021008）

0 引言

在煤化工當中，在進行裝置的可行性分析之時，能量轉化率是一個十分重要的數據。然而隨著在此理論之上的發展，能量轉化率變得越來越重要，隨之而來也出現了一些錯誤使用的現象，進而造成不利影響。能量轉化率的使用必須充分結合裝置的實際情況，同時還需要與綜合能耗概念結合，這樣才能夠保障對裝置的建設趨于合理化，具有可行性。

1 能量轉化率概述

在煤化工當中常常用能量轉化率衡量煤電技術的進步，能量轉化率高，相應的對于原料的利用率也高，證明此種工藝也相對優化。能量轉化率用公式表示為：

其中，Eo表示有效產品熱值和，Ei表示原料熱值。對于煤化工而言，原料主要就是指所輸入的各種能流以及物質流，其中包括了煤、水、溶劑等。而最后主要的產物，以及有用的副產物則是有效產品。

通過完成裝置設計，將會得到消耗的定額，并且通過計算之后得出能耗值。在裝置運行穩定之后，要測定裝置數據則相對困難，這項工作通常被稱為標定。兩個數據之間也具有一定程度的差異性。

在不同的產品之間進行轉化率的對比是沒有意義的，用其來對投資進行引導更加是不可取的。在進行裝置的建設之時，應該充分立足企業的實際需求和生產需要。要提高企業的經濟效益最根本的還是要提高相關技術和工藝，進一步的節約能源降低消耗，推行低碳經濟，同時嚴格遵守國家的相關規范規則。只有這樣才能夠保障企業獲得經濟、社會和環境效益的統一。

2 特性分析

2．1 工程性

對于能量轉化率之上的研究，部分學者只將其當做一個理論性的數據進行分析，進而得出某種工藝的能量轉化率，同時做出評價。比如有關數據表明，通過理論之上的分析，使用煤制造甲醇和柴油之間所得到的數據是1：0.438。從數據上看，兩相比較制造甲醇之時能夠節約大概一半的資源。從理論上似乎并沒有問題，然而與實際相比卻是存在極大的差異性的。在能量轉化率上，二者之間并不是一個理論值，因此這樣的固定比值是不存在的。

如果所面臨的是單個工程，設計和裝置運行將會對能量轉化率造成影響，比如裝置的規模、原料質量等。設計的差異性也會帶來轉換率的差異。在煤氣化當中，使用的煤種、方法等不同，所得到的轉化率也相應不同。就目前而言，針對某一類的工程是無法只通過一種理論，進而進行轉化率的推算。

2.2 可變性

隨著先進技術的使用、進一步改進了催化劑等，能量轉化率的數據也隨之不斷的發展變化。在二十世紀七十年代利用天然氣制合成氨，每制造一噸需要消耗42GJ，到二十世紀末在此基礎之上下降了13GJ，發展至今已經已經可以保持在生產每噸消耗28GJ以下。經過幾十年的發展，其進步的主要方向是不斷的提高能量轉化率，進而達到降低能耗的目的。然而在之后的發展當中卻無法再通過此項達到快速進步的目的，即便還能繼續在一定程度之上提高能量轉化率，其效果也不會太明顯。

通過節能改造能夠有效的提高能量的利用率。比如山西的某企業，原有每年合成氨三十萬噸的裝置，通過十年的時間進行了節能改造。通過百分之五十的節能擴產，同時保持總體系列不變，最終將原有每噸消耗61GJ成功的降低了15GJ，改造的成本低于購買全新裝置的一半。

當下部分的新興化工工藝，比如在費托合成柴油之上，其正在步入快速提高能量轉化率的黃金時代。通過深入的研究，從而進一步的促進工藝和催化劑的發展，以及進行更新換代，其有可能大幅度提高能量轉化率。因此對于發展需要的判斷，如果只是通過工藝發展前后的對比，以及能量轉化率來進行，這缺乏了足夠的公平性。

我國的煤電工業對于煤的利用率在不斷的上升，進一步的降低了能耗，這說明技術的進步也不斷的提高了能力轉化率數據。如表1。

表1 歷年供電標準煤耗與能量轉化率

用合成氨的進步，以及煤電的進步來判斷合成柴油的進步，是可以進行比照的。在進行合成柴油的早期，最初的轉化率是百分是三十五，近幾年發展迅速，如今已經超過了百分之四十，且還有持續快速進步的姿態。科技的進步和創新不斷的推動其進步，該項技術的發展還會具有更加美好的前景。

2．3 綜合性

在多聯產的裝置當中，能量被交叉利用在多條工藝線路當中，在此時針對單獨的能耗很難計算。隨著產品的增多難度也逐次上升，通過綜合攤派計算能夠解決以上難題。具體說來對于某個產品的能量消耗當中，既有明確的原料貢獻，又有攤派的估計值，通過綜合就能最后得出其能耗值。相應的也只有一個平均的轉化率數值。比如針對石油化工企業，其所需要的原料眾多，主要包含了煤、天然氣等，所生成的產品更是多樣，有化肥、聚合物等。這就導致了在生產當中，無法具體的進行每一種的轉化率計算，只能通過綜合進行計算，進而得出最終的平均值。

3 結語

綜上所述，在煤化工之上進行能量轉化率的分析，將不同的產品進行分析，并且作為投資的引導是不夠合理的。在進行裝置的建設之時，應該充分立足于企業的具體需求和實際情況，不能只根據能量轉化率決定建設與否。同時提高能量轉化率在一定程度之上能夠達到節能降耗的目的，然而該種方式當達到一定的程度想要再進步就較為艱難。因此在之后的發展當中應該拓展進步方式，還應該從節能改造、發展有關技術等方面不斷的提高利用率，從而降低成本增加企業的經濟效益。

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