節能降耗技術在化工工藝中應用

呂鋒(鎮江江南化工有限公司，江蘇 鎮江 212132)

0 引言

近年來，我國對于能源節約與環境保護問題極為關注，在保證經濟穩定增長的同時，也在積極探尋以經濟結構調整的方式去改變增長方式，其中節能減排也就成為了各行各業生產中廣泛關注話題。而化工產業作為國家經濟增長中的關鍵構成，同時也是能源消耗最大的產業之一，為了響應國家提出的節能減排號召，應當認識到自身所肩負的責任，發揮示范帶頭作用，積極應用更多節能降耗技術，助力行業的可持續發展。

1 節能降耗技術在化工工藝中應用的重要性

社會時代的進步以及市場經濟的高速發展，也促使人們的思想觀念有了很大的改變，在物質生活得到基本滿足之后，人們對于物品的質量、功能則提出更多樣、更嚴格的要求，現如今市場上出現的產品形形色色，充斥著大量原材料消耗過度的產品[1]。正因為人們對于化學物品的無節制利用，目前全世界范圍內早已出現了極為嚴峻的環境污染與破壞問題，如全球氣候變暖、臭氧層空洞、水資源污染等等，這些污染都對人類的正常生活形成負面影響，并且很大程度上干擾著自然生態體系與循環體系。同時，現階段工農業的發展呈現出迅猛發展勢頭，大量生產原材料及排放廢棄物被投放到大自然當中，其中化工原材料的有毒物質對環境造成的污染最為嚴重。因此，中國作為化工大國，特別是近年來化工企業的規模不斷擴大以及數量不斷增多，更需要在化工工藝當中積極應用先進的節能降耗技術，降低化工原材料的冗余、提高原材料利用效率以及降低廢棄物中的毒害物質含量，對行業發展、自然及人類生存而言，都有著重要的現實意義。

2 化工工藝生產中存在的能量損耗問題

立足化工工藝生產的工作性質層面來看，該行業對于生產效率有著極高要求，而要想進一步提升化工生產效率，則需要將目光更多聚焦于能源節約方面。然而，目前許多化工企業對此存在一定的忽視，所以出現能量損耗與浪費的情況較為嚴重。實際上，一件化工產品推向市場，便會有非常明確的技術指標與功能指標，而現如今化工生產技術升級非常快，所以極有可能導致生產中出現能源過度使用的情況。倘若對化工工藝生產中能源浪費的問題不加以控制，會帶來非常負面的影響，不僅僅表現在生產成本浪費方面，也會對化工生產線的穩定性有影響，意味著安全隱患有所增多。

之所以會導致化工工藝生產中能量損耗過大，主要原因有以下幾點：第一，化工工藝生產中的操作模式過于陳舊，與國家出臺的最新標準要求不相符，相關生產設備的效率低下，導致能源浪費；第二，化工工藝生產中的能量損耗問題并未受到企業的足夠重視，導致大部分企業的能源節約還停留在表面工作，實際上過度浪費情況依舊沒有減少，解決方案的缺失也就導致惡性影響不斷循環。

3 化工工藝中節能降耗技術的具體應用

3.1 對余熱回收利用

在過去的化工工藝生產當中，余熱很多時候被無端浪費，并沒有得到良好的回收利用，化工企業對此也不夠重視。而隨著化工工藝生產技術的改進以及人們節能降耗觀念的強化，余熱這種二次能源也受到了足夠重視。余熱這一能源的產生屬于第一次能源轉化過程中的釋放產物，該產物能夠助力下一次化工生產的進行。結合化工生產實際情況來舉例，我們可通過高溫反應或是化工材料預熱等過程去回收余熱，特別是目前熱管泵技術的快速發展，讓化工工藝生產中大量余熱能夠得到有效的回收利用[2]。如此一來，余熱的利用效率則有了很大提升，原本需要投入的材料得到極大節約，起到縮減生產成本的效果。

3.2 優化化工生產工藝

其一，應用變頻節能調速技術。該項技術在化工工藝生產中的應用主要能夠起到節約電能的作用，其中變頻節能調速能夠保證化工出品閥實現靜態調整，促使整個生產電能的供應趨于平穩，而這種輸入與輸出的平穩性豈能起到節約電能的效果。

其二，提高催化劑的催化率。在化工生產當中催化劑屬于不可或缺的重要反應物，對化工反應速度進行快慢的調節都需要用到催化劑。同時，催化劑還能夠在化工工藝生產中起到控制產品單位能耗與溫度壓力的作用，從這一點來看提高催化劑活性能夠明顯提升化工工藝生產轉換效率，無論是降低產品雜質還是節能降耗，均能發揮良好效果。

其三，做好污水回收工作。化工生產中會產生大量污水，而污水的不合理排放會嚴重污染環境且造成部分資源浪費，所以通過做好污水回收工作能夠把握更多有用資源，同時達到治理水污染的效果。具體來講，化工生產中的污水回收需要重點針對水資源、熱能、電能等方面，同時對于生產完畢后的余熱、余壓要合理進行二次利用。此外，在條件允許的情況下還應利用制冷或發電等能量轉化技術，實現能源消耗的大幅降低，對能源資源的使用保持高效、安全與經濟。

其四，優化供熱系統。對于化工生產企業的供熱系統要進行全面優化，改善傳統的單套裝置形式，多采取組合裝置的方式去優化配置。在改進供熱系統的同時，也要與各類熱特點進行結合，對供熱設備合理配置，保證效能達到最大化。以配熱設備的聯動去實現能源的高效轉化，杜絕高熱抵用情況的出現。

3.3 設備更新與技術升級

為了實現節能降耗的目標，推動化工企業的發展從粗放式轉變為集約式，應當重視化工企業生產設備及技術工藝的升級。唯有確保性能先進的設備，才能保證全新技術工藝效果得到最大發揮。從當前的化工工藝生產實際情況來看，工藝、技術、設備均屬于最根本的硬件，而隨著現代工業的快速發展以及國家提出的節能減排號召，傳統的技術與設備顯然不能滿足條件，引進更多先進的技術與設備則成為了化工企業的必經之路。雖然設備的更新與技術的升級，在前期會有較大的投入，但是從長遠來看，化工生產中的能量損耗會有明顯降低，同時產品的合格率也會進一步上升，整體來講經濟效益會更加明顯。當然，針對部分有特定性質的化工工藝品來講，還要結合其生產工藝特點，優選先進的短程蒸餾技術或是結晶分離技術，能夠對化工工藝總能量有效控制。同時，性能先進的設備能夠保證產品提純與原料萃取環節實現能耗的降低目標，并且這些設備所采用的絕熱材料很大程度上也能降低熱量損失[3]。所以，從整體來看，通過化工生產設備更新與技術升級，能夠為企業節約大量成本且提高產品品質，無形中提高了企業的核心競爭力。

3.4 提高生產管理水平

提高化工工藝生產中的管理水平，同樣也能起到節能降耗的效果。從原因分析層面來看，化工企業的能量損耗影響因素與環境、管理、技術等多方面相關，所以在生產中需要加強對生產工藝的監督管理，確保制定的節能降耗目標計劃得以落實。一方面，需要對生產車間員工展開培訓教育，不僅要讓他們懂得如何規范操作機器去下料，控制好原料用量與能量輸送。尤其是在技術與設備升級之后，要組織員工集中培訓，潛移默化地滲透節能降耗理念，在工作中自然而然地予以落實；另一方面，企業還需制定嚴格的節能降耗管理規則，所有工作人員都要經過培訓且合格之后才能上崗，制定明確節能降耗目標，實行獎懲激勵制度，在內部形成良好的節能降耗氛圍。

3.5 高效使用阻垢劑

為了保證在化工工藝生產中有效降低動力能源的損耗，除了要采取上述方法之外，還應對阻垢劑進行高效合理地使用，這在化工節能降耗方面也有著明顯效果。從現代化化工企業生產實際情況來講，在日常生產管理工作中，機電傳輸設備的運用范圍不斷擴大且作用也愈發明顯，比如鍋爐澆花器和空氣壓縮機等設備設施，大大提高了現代化工工藝生產的便利性。然而，這類設備設施在運轉過程中，由于會發生氧化作用且受到侵蝕等因素，時間一長便會導致設備出現腐蝕情況或是各類污垢，對設備的運行性能造成負面影響，導致對能源的利用效率極度下降，出現能源浪費的情況也就不斷嚴重。針對于此，化工企業需要在日常生產中合理使用阻垢劑，能夠有效預防與抑制難溶性無機鹽在金屬表面的沉淀與結垢，從而有效延長設備的使用壽命以及提高能源反應效率，并且能夠提高生成物的純凈度，確保化學反應能夠正常開展。此外，通過使用阻垢劑，設備對資源的加工效率會有進一步提升，進而起到節約能源的效果。

3.6 有效控制轉化中的外部壓力

如果在化工工藝生產中對外部壓力的控制失當，便會造成化學轉化時產生較多副產物，嚴重影響化工生產效率，而為了達到預期產量，只能通過進行更多次的化學轉化過程才能實現，無形中造成能量損耗的提升。所以，有必要加強對化學轉化過程中的外部壓力有效控制，進而降低副產物的產生量。具體來講，外部壓力控制有以下幾點措施：首先，要對具體化學反應過程中會產生的副產物種類、產量等進行預估；其次，要對各類物質的壓力臨界值提前掌握；最后，要嚴格管控化學轉化中的壓力值，結合上述兩個步驟中的數值去制定詳細的工藝流程規劃。如此一來，在外部壓力的良好把控基礎上，生產效率得到提高且副產物產量得到降低，發揮出來明顯的節能降耗效果。

3.7 合理選擇分離裝置與分離手段

在高效設備的投入方面加大力度，同時選用更加高效合理的分離裝置與分離手段，是化工工藝生產中節能降耗的有效途徑，在國外化工工藝中這一途徑應用非常普遍。縱觀化工生產實際過程，如果分離裝置嚴密性不夠，會導致產品純度偏低，還需要進行二次分離與提純，進而帶來不必要的資源浪費。所以，通過對分離裝置與分離手段的合理選用，提高裝置嚴密性與采取高效分離方法，是節能降耗的重要關注點。比如，在化工蒸餾中，需要對反壓溫度、壓力對蒸餾中化學反應的影響密切關注，同時要選用嚴密性、耐熱度更高的儀器，確保過程不會冷卻，從而提高分離效果。

4 結語

綜上所述，在化工工藝當中，節能降耗技術的應用涉及到多種專業技術類型以及多項管理工作方面，所以在生產過程當中不僅要對余熱進行充分的回收利用，還要對化工工藝予以優化、對生產設備和技術予以更新升級、對生產管理工作提高重視。當然，化工企業在節能降耗技術的發展應用中，需要把握好技術的更新迭代以及管理方案的與時俱進，推動企業朝著低能耗、高能效方向發展，助力化工行業的可持續發展。