化工工藝中常見的節能降耗技術研究

侯元英

（青海省化工設計研究院有限公司，青海西寧，810008）

化工工藝中常見的節能降耗技術研究

侯元英

（青海省化工設計研究院有限公司，青海西寧，810008）

我國第一產業能源消費終端不斷升高，化工產業作為第一產業的一部分，在能源消耗方面占有很大比重。節能降耗技術的價值主要體現在其能夠節約能源，降低耗能。在化工工藝中使用節能降耗技術，其目的是為了節約能耗，實現化工產業可持續發展。文章中針對節能降耗技術在化工工藝裝置、化工反應工藝技術方面的運用進行論述。

化工工藝；節能降耗技術；研究

0 引言

化工是一個高耗能行業，其對于人們的生活住行的影響是不可忽略的。人類的發展需要化工行業的促進，而化工行業造成的污染、能源危及同時也危及人類的生存[1]。為了能夠讓人類生存環境實現可持續發展，防止環境惡化，必須要探究針對化工的節能降耗方法。節能降耗技術其價值和特點在于節約能耗。文章主要從化工工藝角度，論述節能降耗技術在化工工藝裝置、化工工藝技術方面的運用。

1 化工工藝中較為常見的節能降耗技術措施

從化工工藝的特點上來看，節能降耗技術措施的實施環節主要有反應工藝、生產技術、生產設備、廢水回收利用、阻垢劑的使用幾方面。在化工反應方面，主要是通過實施改善工藝的措施，來減少能耗。

1.1 反應工藝

在反應工藝方面，要達到節能降耗的目的，需要采取一些措施。具體的技術措施有控制吸熱反應的溫度、減少反應壓力、提高轉化率。控制吸熱反應溫度主要是盡可能地降低吸熱溫度，使物質在較低溫度下反應，減少熱能供應，達到降耗的目的。減少反應壓力主要是反應物輸送中的耗能、壓縮耗能等。提高轉化率主要是減少副反應、利用催化劑等。

1.2 生產設備

如果設備存在銹蝕、結垢、漏氣、損壞等情況，運行中會增加能耗。例如在化工生產中的蒸汽鍋爐設備如果漏氣，會導致熱能耗損，浪費蒸汽能源。一般來說，新設備的研制方向主要是節能降耗，提升運行效率。因此，在化工工藝中，企業應該及時淘汰老舊的、耗能高的化工設備，引進耗能低的新型設備。日常中不斷加強生產設備的維護，減少設備運行中能量的耗損，達到節能降耗的目的。

1.3 廢水回收利用

廢水回收不僅可以節約水資源，還能夠節約熱能。例如在化工生產中，回收高溫凝結水時，可以利用高溫凝結水中的熱能，提高熱能的利用率，降低能耗。因此， 化工企業可以引進廢水回收的技術，例如氧化溝、CAST工藝等，來實現對廢水的回收處理。

1.4 生產技術

在國外有很多先進的化工生產技術得到廣泛的應用，并在化工生產實踐方面積累大量的生產經驗[2]。我國化工行業發展有一定的時間，很多企業還在沿用之前引進的技術，但有一些已經十分落后，尤其是在能耗方面耗能較高。因此，企業應該重視未來的發展，引進先進的化工生產技術，在達到生產目標的同時，降低耗能。除此以外，應該不斷改進自身的生產技術，補足生產技術缺陷，使生產水平提升，在相同的化工生產量下，消耗的能源減少，從而達到降低耗能的目的。

1.5 阻垢劑

阻垢劑的作用主要是防止某些物質沉積、結垢，導致設備堵塞、損壞[3]。由于化工工藝中的各種設備在長期使用中，會受到化學物質、空氣等的影響，產生銹蝕、結垢的問題，并影響到設備的傳熱效果，使熱能的利用率下降。在設備的日常護理中，使用阻垢劑進行護理，可以防止一些無機鹽沉積在設備表面，從而有效保證傳熱效率，減少能源的浪費。

2 化工工藝裝置中節能降耗技術的具體運用2.1 化工工藝裝置中節能降耗技術的使用

在化工工藝中，動力消耗在整個系統能源消耗中占有很大比重。要實現節能降耗技術在化工工藝中的使用，應盡量選擇具有節能降耗特點的裝置。例如使用變頻式閥門、優化加熱系統、安裝重復利用水資源的裝置。變頻式閥門能夠自行改變運行速度，減少不必要的能源浪費情況的發生。在加熱方面，優化加熱系統，充分利用余熱，可以減少能源的浪費。化工中水資源有很多用處，循環利用水資源能夠達到節約水資源的目的，如安裝多級A/O裝置、A2/ O裝置等。在化工工藝中，最為常見的具有節能降耗特點的裝置是熱管換熱器（表1所示熱管換熱器回收熱能參數），該裝置具有較高的余熱回收率。熱管換熱器的作用主要是分離冷熱水，并能夠回收腐蝕性煙氣余熱，提高熱能的利用率。除此以外，熱管換熱器的作用還有減少某些化工工藝環節中的堵灰問題。蓄熱器裝置是一種能夠實現能量快速儲存的裝置，并可以根據熱量需求來調節其釋放的熱量，減少能量損失。熱泵是一種能夠自主吸收周圍熱量的裝置，并釋放熱量供給系統裝置，提供熱能的利用效果。一般情況下，熱本主要是在冷凝器環節中使用，吸收冷凝器釋放的熱量，之后再利用這些熱量來支持系統的運行。上述的這些裝置都有不同的特點，節能降耗機制原理和效率都有所差異，可以根據化工工藝生產需要，選擇合適的帶有節能降耗技術的裝置來實現節能降耗。

表1 熱管換熱器回收熱能參數

2.2 節能降耗技術在化工反應工藝中的運用

化工反應工藝能源消耗較多，必須要重視化工反應工藝方面的改進和優化，才能夠實現化工反應工藝方面的節能降耗目標。要改善化工反應工藝方面的耗能，可以從三方面進行。其一，主要是在原有的反應工藝基礎上進行優化，主要是對吸熱反應溫度方面的調控來實現熱能消耗的減少。另外，還要提高電機拖動系統各個設備吸收和利用熱量的效率，從而達到改善反應工藝的目的。其二，主要是充分利用各種新型的工藝技術，替代化工反應工藝中的落后技術。目前，化工反應工藝技術方面，具有節能降耗特點的新型工藝技術有結晶分離技術、超聲波在線技術、新型變化氣制堿技術、短程整流技術、化水煤漿氣化技術等等。大多新型的技術都十分重視其工作效率以及節能降耗的效率。結合化工生產需求，引入新型的工藝技術，可以提高化工整體技術水平，提高節能降耗的效率。三是有效利用催化劑。在化工工藝中，催化劑能夠有效提升轉化率，在轉化等量的物質上，使用催化劑的轉化率更高，減少反應所需要的能源，從而發揮節能降耗的作用。以水煤漿氣化工藝變換流程為例，在化工反應工藝中，利用鈷-鉬催化劑，該催化劑首先要轉變為金屬硫化物，才能夠提高轉換的活性。在使用時，現把該催化劑進行硫化。經過硫化后的鈷-鉬催化劑可以長期使用，達到3年左右，不僅可以幫助企業減少催化劑方面的投入，而且可以降低煤漿氣化工藝變換流程中的能源消耗，節約能源。

3 結束語

化工工藝中能耗比較集中，要實現化工工藝的節能降耗，必須要從各個環節中出發。從化工工藝的整體上來看，可以實現節能降耗的環節較多，總體上還需要企業重視各種節能降耗技術措施的運用，從化工工藝裝置、反應工藝等方面，充分利用具有節能降耗特點的工藝裝置、引進新型的工藝技術，來實現整個化工工藝體系的節能降耗。

[1]路學紅,徐昕,谷繪慧.化工工藝中常見的節能降耗技術措施探討[J].低碳世界,2016(2):11-12.

[2]白錦川,李麗.現代化工工藝中節能降耗常見技術分析[J].甘肅科技,2016(3):51-52.

[3]董瑞華.化工工藝中常見的節能降耗技術措施[J].化工管理,2017(2):187.

Study on Energy Saving and Consumption Reduction Technology in Chemical Process

Hou Yuanying
(Qinghai chemical design & Research Institute Co., Ltd.,Xining Qinghai,810008)

China’s primary industry energy consumption terminals continue to rise, the chemical industry as part of the primary industry, in terms of energy consumption occupies a large proportion. The value of energy saving technology is mainly reflected in its ability to save energy and reduce energy consumption In the chemical process using energy-saving technology, its purpose is to save energy and achieve sustainable development of chemical industry In this paper, the application of energy saving technology in chemical technology and chemical reaction technology is discussed

chemical industry; energy saving technology; research

侯元英（1976），女，籍貫青海省互助縣，中級職稱（工程師），研究方向：化工。