石油化工行業節能策略及在間歇式本體法聚丙烯工藝中的應用

摘 "要：石油化工行業受到能源短缺的嚴重影響，因此在使用化工行業中實行節能策略是建設社會主義和諧社會的必然要求。本文對石油化工行業的節能策略進行了簡要的介紹，并對節能策略在間歇性本體法聚丙烯工藝中的應用進行了簡要的分析。

關鍵詞：間歇式本體法聚丙烯工藝;節能策略;石油化工行業;

中圖分類號：TU72 " " "文獻標識碼：A " " "文章編號：1674-3520（2015）-11-00-01

我國在經濟飛速發展的同時也面臨著能源和資源消耗量過大的問題，石油供需矛盾已經成為制約石油化工行業發展的一個重要因素。因此在使用化工行業中應該積極推行節能策略，提倡節能降耗改變傳統的經濟增長模式，推動石油化工行業的穩定、健康發展，改變粗放型的增長模式。

一、石油化工行業的節能策略

石油化工行業主要有三方面的節能策略：能量回收、工藝利用、能量轉換和傳輸。3種策略之間相互影響、相互聯系。因此石油化工行業的節能技術也可以分為三大類：能量充分利用與回收技術、先進工藝的開發與應用、能量的高效轉換和傳輸技術[1]。

（一）能量充分利用與回收技術。在石油化工行業中需要一定的溫度和壓力條件，并且會產生一定的余冷、余熱和余壓資源，要實現節能策略就需要對這些能源進行回收和充分利用，這樣能夠取得良好的經濟效益。一部分具有較高品位的低溫余熱資源可以用于制冷，用以替代電能或者蒸汽。余壓資源也可以拖動機械設備，用以替代電能。當前還沒有對余冷資源進行充分利用的技術，造成了一定的資源浪費。

（二）能量的高效轉換和傳輸技術。通過一定的技術來使能量傳輸和轉換的效率得以提高，達到節約能源的目的。當前有4種途徑能夠達到這一目的：①通過自發的裝置對廢水進行轉換，使其成為蒸汽并加以利用，能夠達到80%的綜合利用效率。②通過窄點技術來對患者網絡進行優化，使能源傳輸過程中的消耗減少。③將催化裂化裝置催化再生器中排放出的煙氣用于發電機發電或者驅動主風機。④通過熱電聯產來利用燃氣透平發電的排放氣體，使其成為加熱爐中的燃燒空氣加以利用[2]。

（三）先進工藝的開發應用。通過先進的工藝和技術能夠進一步提高資源的利用率，降低能源的消耗。國外在石油化工行業中的煉油行業中已經開發出了很多節能降耗的新技術，應用新型的助劑和催化劑、新型節能蒸餾技術、新型過程控制技術和大型延遲焦化裝置、內部換熱型蒸餾塔等等，以及加熱爐和新型換熱器等節能設備，能夠起到良好的節能降耗作用。

二、石油化工行業的節能策略在間歇式本體法聚丙烯工藝中的具體應用

（一）間歇式液相本體法聚丙烯工藝。上世紀70年代我國研發了間歇式液相本體法聚丙烯工藝，該工藝立足于我國煉廠氣資源分散、儲量豐富的特點。在高效催化劑體的作用下，精丙烯中的分子量調節劑為H2，在液相丙烯中分散催化劑顆粒。該工藝的壓力范圍為3.2-3.6Mpa，控制反應溫度范圍為72-76攝氏度，反映具體時間為3-5小時，該工藝得到的產品為立構規整性的聚丙烯產品[3]。

該工藝的優點在于建設快、投資小、設備簡單、工藝流程短，能夠取得良好的經濟效益，在石油化工行業中應用的比較廣泛。但是該工藝也具有加工損失大、裝置能耗高、丙烯單耗高的缺點。

（二）工藝優化技術。1、新型催化劑的使用。在聚丙烯的生產工藝中催化劑發揮著核心作用。當前聚丙烯催化劑的發展方向為得到合適的聚合物粒徑分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在間歇式本體法聚丙烯工藝中應用的新型催化劑主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化劑，該催化劑是由我國中石化公司研發的。該催化劑的優點在于產品加工性能優良、分布窄、產物粒子大、立構性好，是一種高抗沖共聚物、無規共聚物、均聚物樹脂產品，具有良好的性能指標。2、運用智能控制。平滑銜接問題一直存在于聚合反應過程中的升溫到恒溫過程之間，在加熱升溫之后、開始反應之前會有大量的熱能被釋放出來。一旦停止加熱，反應溫度仍然會急劇上升，為了將多余的反應熱量帶走必須使用冷卻水進行及時降溫，這樣對能源造成了極大的浪費。然而要實現該階段的控制并不容易，其具有擾動因素多、聚合反應速度快、容量滯后大、時間常數大、聚合釜容積大特點，難以用常規的方法和儀表進行控制，需要使用更加先進的控制技術。預測性控制技術能夠使聚丙烯的生產過程更加穩定，同時使生成過程中冷凝水的用量得到極大的減少。使用預測性控制技術之前，冷凝水的月使用量約為70萬噸，在使用預測性控制技術之后使用量僅需52.4萬噸，具有良好的節水效果。

（三）做好能量利用率傳輸工作。1、使用高效換熱設備。如果產生了激烈的聚合反應，必須對氣相聚丙烯進行回收，從而使反應的溫度得以降低。在結束聚合反應之后進行間歇的冷凝套和丙烯氣體操作。回收和冷凝操作具有不確定的時間，而高壓丙烯冷凝器需要連續使用，造成循環水的極大浪費。使用雙臺冷凝器冷凝可以使應急回收的工作效率和冷凝能力得到提高，增大換熱面積，從而使冷凝套的能耗得以降低。與此同時還可以將原有的指形內冷管換為U 形冷卻管，使操作彈性得以提高，也能夠起到提高擔負產量、，提高各釜車轍能力的作用。2、維護和清洗傳熱設備。夾套中的冷卻循環水會帶走正常聚合反應中的熱，因此循環水的利用率和聚合釜的生產效率都會受到撤熱能力的影響。夾套內壁受到較高的釜溫的影響容易出現結垢，溫度越高的地方結垢程度越高，會對聚合釜的撤熱效果造成影響。可以使用超聲波除垢技術或者酸洗的方式來清洗夾套，降低循環水的使用量。

（四）回收丙烯。會有很多惰性氣體氮氣在聚丙烯閃蒸過程中隨著丙烯氣進入到氣柜之中，這些氮氣的壓縮之后又會被排出，造成一定的資源浪費。可以使用有機蒸汽膜法來降低丙烯資源的損耗，提高丙烯的回收率。

在石油化工行業實行節能策略勢在必行，化工行業會排放出大量的廢物，也需要消耗較多的能量和原料。因此通過3項策略能夠有效地節能降耗，促進石油化工行業的健康發展。在間歇式本體法聚丙烯工藝中應用節能策略能夠取得良好的經濟效益和環境效益。

參考文獻：

[1]汪鵬飛.如何改善加熱爐的操作以實現節能增效[J]. 廣州化工. 2011（02）

[2] 李紅寶.化工節能技術及節能設備發展前景[J]. 山西化工. 2010（06）

[3]劉中領. "催化CO余熱鍋爐節能改造[J]. 廣州化工. 2010（07）