企業節能增效問題思考與實踐

任利軍

摘 要：分析企業運行成本，從高成本項入手，研究工藝系統、設備運行及生產組織方面的節能措施，并應用于生產實踐，節能效果明顯。

關鍵詞：運行成本;節能措施;實踐

0 引言

企業開展生產經營活動的目的是不斷提升經濟效益，而降低生產運行成本是企業增效的直接反映。在一個正常運行的企業中，挖掘節能潛能，實施節能技改，通過節能降耗達到降低生產成本的目的，已成為企業生產經營管理的共識和工作重點。

我公司是一家從事焦爐煤氣制天然氣的生產性企業，項目投產時，我公司是國內第一家推廣應用焦爐煤氣制天然氣技術的企業，也是國內第一家焦爐煤氣制天然氣工業化生產企業，公司沒有成熟的生產經驗可以借鑒，為此，公司在工投產后兩年時間的生產運行中，從兩方面對項目設計合理性進行了總結分析和評價，一方面是工藝指標控制效果及設備運行穩定性，一方面是運行成本的經濟性。從兩年的運行情況看，設備運行穩定，產品產率和質量達到預期目標，說明項目工藝設計和設備選型是合理的;通過對項目運行成本進行分析，發現電耗是除原材料煤氣成本以外的最高成本項，說明項目在節能設計方面還不太完美，還有很大節能挖掘空間，進一步研究工藝生產、設備運行環節的不合理性，實施技術改造，達到節能增效的目的，是企業生產管理上的重點。

1 工藝系統簡述

1.1 工藝流程

公司以集團公司自有焦化企業生產過程中富余的焦爐煤氣為原料，原料煤氣通過脫硫、脫萘裝置使煤氣中的硫和萘滿足控制指標后，經原料氣壓縮機升壓至1.0MPa（滿足工藝要求）后，逐級進行脫油、兩級加氫脫硫，去除原料煤氣中的有機硫和其他雜質，保證原料煤氣中總硫含量≤0.1ppm，然后在催化劑存在下對原料氣進行三級甲烷化反應，反應產物為粗合成天然氣（SNG1），此時SNG1中甲烷含量約61%左右。將SNG1送到VPSA變壓吸附系統，在VPSA系統中將SNG1提純為合成天然氣SNG，其中甲烷含量≥91%。SNG通過CNG壓縮機將其升壓到22～25MPa，成為產品壓縮天然氣（CNG）。

1.2 主要生產設備

按照工藝流程走向，企業主要生產設備有：羅茨風機2臺、粗脫硫脫萘塔2座、煤氣氣柜1個、煤氣壓縮機3臺、循環氣壓縮機2臺、脫油塔2臺、預加氫、一級加氫反應塔各1臺、鐵錳脫硫塔1臺、二級加氫反應塔1臺、氧化鋅脫硫塔1臺、一、二、三級甲烷化反應塔各1臺、變壓吸附系統、天然氣氣柜1臺、天然氣壓縮機3臺等，輔助設備有：循環水泵、消防水泵、空氣壓縮機等。

2 運行成本分析

該工藝過程主要消耗為原料煤氣、電、水、輔助材料等，財務分析中產品總成本包含的成本項有煤氣成本、輔助材料成本、水耗成本、電耗成本、職工薪酬、折舊、安全費用、財務費用等，現對2014-2016三年綜合運行成本進行分析，得出每年度各成本項占產品總成本比例如下表：

從上表可以看出：可以通過生產管理手段進行控制的原料煤氣、輔助材料、水耗、電耗四個成本項中，原料煤氣和電耗是最高的成本項，原材料煤氣成本的高低與焦爐煤氣組分、甲烷化反應效果、產品中甲烷含量控制的高低等內在因素有關，為此，我公司將降本增效的重點放在了生產運行過程的電能消耗的控制上，而且電耗也是管技人員實施技術改造，降低運行成本的主要突破口。我公司組織工藝技術人員和機電技術人員分別對工藝流程和設備運行方面電能利用的不經濟性進行排查，取得很大收獲。

3 電能消耗不經濟性排查及技改措施

通過管技人員的排查分析，發現以下幾處電耗利用不合理：

3.1 工藝過程能量利用及技改

我公司焦爐煤氣制天然氣所采用的生產工藝是焦爐煤氣凈化、轉化、提純技術，其中轉化是指甲烷化反應，就是焦爐煤氣中的氫氣與一氧化碳、二氧化碳在催化劑作用下發生化學反應生成甲烷，這是這套工藝裝置的技術核心部分，且甲烷化反應為放熱反應。

原設計中，甲烷化入口溫度是利用一臺200kW電加熱器對入口氣體進行溫度控制，而各級甲烷化后反應的熱量，進入廢熱鍋爐進行降溫，產生蒸汽。而產生的蒸汽冬季用于供暖，其余季節卻沒有很好利用。

原設計中系統自產能量不但沒有有效利用，而且增加了電能消耗，造成運行成本升高。針對這一實際，工藝技術人員對甲烷化工藝過程進行了深入研究，對甲烷化反應放出的熱量進行利用。因二級甲烷化反應比較穩定，而且反應熱高，因此選定利用二級甲烷化反應塔反應熱與加氫脫硫后的煤氣進行換熱，滿足工藝對甲烷化入口氣體溫度的要求。

投資16.5萬元在二級甲烷化后增加一臺換熱器，停用200kW電加熱器，實施技術改造后，解決了系統熱量不平衡問題，大大的降低了運行電耗費用，年節約電能158.4萬度，節約電費約111萬元，創造經濟效益94.8萬元。

3.2 設備能耗不合理及技改

從以上工藝系統簡述中可以看出，焦爐煤氣制天然氣生產過程的核心在煤氣的脫硫和甲烷化，主要設備是反應塔，服務和保證生產的電氣設備主要是3臺原料氣壓縮機（每臺功率710kW）、3臺天然氣壓縮機（每臺610kW），2臺羅茨風機（每臺45kW）、循環氣壓縮機（每臺75kW），以上電氣設備根據生產負荷采取2開一備、1開2備、1開1備、2開等運行方式。

原設計中，以上設備均為工頻，考慮到設備運行與生產負荷大小有關，機電技術人員對1臺羅茨風機和1臺循環氣壓縮機進行了變頻改造，使用了變頻器，實現了設備能耗隨負荷自動調節。

3.3 生產組織節能措施

對于高耗能的原料氣壓縮機和天然氣壓縮機，因廠房設計局限性，設備的節電改造難度較大，為降低電耗，公司采取了更為合理的生產組織方式。以原料氣壓縮機為例，根據設計，開一臺原料氣壓縮機能滿足半負荷運行，開2臺原料氣壓縮機能滿足滿負荷運行，當外供煤氣量滿足60-70%負荷生產時，通過對生產成本進行核算，開2臺原料氣壓縮機的經濟性遠不如開1臺原料氣壓縮機進行半負荷生產，這種情況下，就采取開1臺原料氣壓縮機半負荷運行的生產組織方式。對于天然氣壓縮機，其開停臺數由天然氣氣柜高度和運輸車輛情況決定，為此，公司采取避峰就谷的生產組織方式，盡可能使用低谷電，最大程度降低高耗能設備的電耗。

4 結束語

公司通過以上節能措施的實踐，節能降耗效果明顯，生產成本有了大幅度降低。同時，希望通過我公司的節能思路和實踐，對高耗能企業的生產能管理有一定指導和啟發，開展好技術改造和節能管理，實現企業低成本運行。

參考文獻：

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