化工工藝中常見的節能降耗技術策略

朱艷 馬凱 左少華 張兵

（天津奧展興達化工技術有限公司，天津 300110）

隨著經濟社會的發展進步，人們對物質生活的追求也逐步提高，化工產品作為人們生產生活中必不可少的元素，其產量、種類、工藝也在不斷地發展。但許多化工產品的化工工藝始終是高能耗、高污染。通過節能降耗技術的應用，可以逐步改變化工行業高能耗和高污染的固有印象，并推動化工生產的長遠發展，采用科學化節能降耗技術，更好地推動化工企業的工藝制造與發展。

一、化工工藝中能源損耗影響因素

（一）技術問題

由化工行業自身性質而言，化工生產自身就具備高耗能性，在原料通過化學反應變為所需產品的過程中，化學工藝可以為其創造非正常的條件(高壓、高溫)，這需要有大量能源提供有效支撐。同時在化工生產過程中，化學反應慢且不完全的狀況不可避免.。在化工生產實踐中，化工生產技術對耗能問題的影響也是非常顯著的。

（二）設備問題

目前，我國大部分化工企業還采用傳統設備進行化工生產活動的開展，傳統設備存在高耗能、低效率、故障率高等方面的缺點，增加了化工工藝的能源消耗，不僅不利于化工生產效率的提升，還降低了能源的利用率，不利于化工行業節能環保工作的有序開展。

（三）催化劑、阻垢劑問題

在化工生產過程中，催化劑有著不可替代的地位與作用，對化學反應速率有著決定性作用，對生產效率產生直接影響。而阻垢劑在設備養護方面有著十分重要的作用，與設備使用壽命有著緊密聯系。但是國內在兩種試劑研發方面仍有待提高，其規模以及數量無法滿足化工生產的實際需求。

二、化工工藝節能降耗技術的意義

（一）提升能源應用綜合效率

據相關數據統計顯示，地球化工能源總量持續降低，如若堅持當前消耗及開采的速度，會嚴重影響能源供應。化工領域中能源消耗量占據我國社會生產能源消耗總量的最大比例，想要避免發生能源短缺等不良問題，應提高能源綜合應用率。

（二）降低環境污染

在化工生產運行中，常會產生大量廢氣或是溫室氣體，將其直接進行排放，就會污染生態環境，對人們的身體健康也會造成很嚴重的影響。同時應用節能降耗處理技術，還可以降低化工行業生產對環境的影響，改善生態環境，提高人民群眾的生活質量。

（三）利于企業生產成本控制

就現階段的企業生產來看，成本控制是企業生產實踐中需要重點強調的內容，一方面是成本控制能夠有效地削減企業支出，從而提高效益，另一方面是成本控制會促使企業進行內部改革，比如技術革新或者是管理方面的改變，這對于企業的現代化生產和管理推進有積極的意義。在綠色經濟和可持續經濟發展大環境下，企業生產與發展需要和社會大環境保持一致，而節能降耗是綠色經濟發展的主要要求之一，化工實踐中，基于綠色經濟和成本控制的要求進行節能降耗技術的利用意義顯著。

三、化工工藝中常見的節能降耗技術策略

近年來我國的資源形勢愈發緊張，對環境和能源的保護要求也更加嚴格。由此，無論是社會企業還是個人，對保護環境、節約能源的關注度都達到了前所未有的高度。在化工工藝實踐中，諸多方面的因素會導致節能降耗效果不理想，所以基于節能降耗的具體目標和相關要求，對技術實踐應用進行分析與討論，這對于實踐來講價值巨大。以下是基于節能降耗技術應用的化工工藝實施對策分析。

（一）應用新工藝和新設備

化工企業需要積極應用新的化工工藝和設備，可以有效提高化工生產的節能降耗效果，從而達到綠色生產的目的。現階段，我國大部分的化工企業都在逐步探索新工藝和新設備的利用，并逐漸改變了化工工藝的應用方式和技術手段，做到了生產效率的提升，有效降低了能源的消耗。具體而言，利用新工藝和新設備，需要對現有的化工工藝生產設備進行升級改造，將部分傳統和高能耗的設備和生產線進行替代生產，通過利用諸如隔板精餾設備、空冷器、加熱爐等先進設備，降低化工生產的能耗。而在生產工藝上，則可以通過利用短程蒸餾技術、結晶分離技術、多效耦合等，結合化學反應的表現，不斷提高化工生產的轉化率。

（二）提升化工工藝技術水平

在化工工藝的節能降耗技術應用當中，對生產技術進行優化和改進也是提高節能降耗效果的主要措施。具體而言，現在大部分的化工企業都已經進行了生產技術的優化升級，通過引進先進化工生產技術的方式，降低化工生產工藝的能耗，彌補生產過程中存在的技術缺陷，在提高化工生產水平的同時，降低單位生產量的能源消耗[3]。首先，由于化工生產存在諸多環節，不同環節所采用的化工工藝也存在一定的區別，導致化工企業需要根據生產環節需求不同，進行化工工藝的合理化應用，以保證化工生產產品的質量。在這個過程中，化工資源會在生產過程中通過各種反應，形成所需要的化工產品，滿足了各行業對于化工產品的需求。其次，化工企業可以基于節能降耗目的，進行化工生產過程的全面分析，不斷發現化工生產過程中存在的能耗問題，并根據科學技術的發展，進行能耗問題解決措施的合理化提出，加強對化工生產過程節能減排問題的管理，做好化工生產過程能耗消耗問題的管控工作，不僅可以避免化工生產過程的能源大量消耗問題，還有助于化工生產工藝的不斷完善。

（三）改善工藝生產條件

第一，重視對外部壓力的合理控制。在傳統化工生產過程中，因為外部壓力出現不均衡狀況，導致生產缺少穩定性以及高效能性，使得能源消耗沒有絲毫意義。所以在對化工工藝進行改善的過程中，首先需要重視對外部壓力的明確控制。而企業需要與自身實際情況進行充分結合，制定最為符合自身實際要求的生產技術，確保生產過程中擁有穩定壓力，在提升生產效率，降低能耗的同時，促進企業經濟效益的提升。第二，優化反應熱量。在實際生產過程中，溫度是其中的關鍵內容，不論是溫度太低或者是太高都會使能量消耗毫無意義。所以在對生產技術進行有效控制的過程中，溫度是其中最為關鍵的一環。化工生產企業應該聘用專業技術人員，對生產反應過程中最為恰當的溫度進行分析，盡可能獲得最佳的生產效率，亦可利用反應的熱量對化工生產的其他部位進行熱耦合，減低其他部位能耗。

（四）減少化工生產中的動力消耗

第一，升級改造供熱系統，優化組合系統，約束傳熱系統。例如，可以對不同氣溫等級的作用特點進行分析，并以此為基礎對供熱設備進行合理的組合，進而將不同裝置的共同作用得到充分的發揮，實現設備傳熱效益的最大化，使“高熱低用”的問題得到根本性解決，提升熱能資源的利用率。第二，注重污水回收處理技術的合理利用。在實際的化工生產過程中，需要對水資源的利用與管理予以高度的重視，并結合化工工藝的實際情況來對污水回收處理技術進行合理的利用。第三，注重變電調控設備的應用。在化工生產過程中，很多電機動力系統的應用會產生大量的電量消耗。然而很多化工設備的負荷量都不高。所以，為提升化工工藝節能降耗的有效性，不僅要注重變電調控設備的應用，還要避免電機的長時間運行，提升電機系統動態平衡的保持時間。

（五）重視能源回收再利用

化工企業依據化工工藝各環節生產具體需求，進行各環節綜合分析工作的開展，總結各環節生產所需的用電、用料等資源需求，為化工工藝的精細化管理，提供準確的數據支持，以保證化學資料高效利用工作的有序開展。同時，化工企業也應當根據高效管理需求，對化工工藝生產各環節的化學反應進行綜合分析，有針對性的分析各環節化學反應中存在的能耗問題，并以此為基礎，結合節能降耗目的，進行化工工藝完善工作的開展，保證化學反應在生產過程的全面處理。化工企業可以基于資源高效利用為目的，對化工工藝各環節生產過程中使用的零部件和原材料進行全面化的分析，做好零部件和原材料的設計和組合工作，不僅可以幫助化工企業進行尾料的高效處理，提升化工企業對化學資源的利用效率，如目前的尾氣回收技術，采用溶劑回收工藝對尾氣中攜帶原料進行回收再利用，尾氣達標排放的同時也回收了一部分原料。

（六）應用高效阻垢劑

當代化工生產工藝過程中各類機械設備利用范圍更加廣泛，可促進生產工作效率的提升。但由于當前化工生產面臨特殊環境時，如機械設備長時間處于高溫或是高壓，以及腐蝕氣體與液體時開展作業，就會致使氧化問題的發生，嚴重的話還會被腐蝕，從而影響生產運行工作效率，降低和縮短設備應用壽命，發生資源浪費問題。鑒于此，在化工生產運行中應用高效阻垢劑，可以在設備表層形成一定的防護，并對難溶性無機鹽進行隔絕，降低和減少金屬類設備表面出現結垢與沉淀問題的發生，并在確保化學反應工作效率的基礎之上延長相關設備應用年限。

（七）水源回收利用

在化工生產實踐中，水資源是重要的利用資源之一，強調對其的節能，這于整體生產節能有突出的現實價值，所以在實踐中必須要關注水資源的綜合利用問題。就水資源的供應來看，傳統的供應強調穩定，這種情況下會出現供應量大時水資源供給不夠，而供應需要小的時候資源過度供應的情況。為了規避水資源的浪費，強調變頻節能調速裝置設備的利用，使其能夠基于生產狀態進行資源變頻調配，這樣，資源的針對性利用效果更加的突出，節能的實際表現也會更加的顯著。

（八）改善催化劑

在化工生產過程中，應用催化劑能夠明顯提升反應速度，不僅可以促進能量的有效轉化，還能夠提升產物量。隨著化工行業的迅速發展，催化劑被大量投入市場，目前較為常用的催化劑包括：加氫催化劑、氧化催化劑以及脫氫催化劑。為了在實際生產中保障催化劑使用的科學性、合理性，企業需要重視對催化劑使用效果的有效檢測，同時對反應中所產生的副產物在催化劑活性方面的影響進行分析，然后針對各方面因素實施有效優化，進而保障催化劑始終保持最佳狀態。此外，隨著化工生產在催化劑方面提出更高要求，化工企業就需要重視對國際市場中全新催化劑產品的有效關注，并大膽進行引入，從而為催化劑的不斷優化提供可靠保障。

四、結語

綜上所述，能源是人類社會發展必不可少的重要資源，為人類社會發展提供了重要的支持。化工生產的過程中不僅存在能源消耗問題，還存在著環境污染問題，不利于人類社會與自然環境的可持續發展。因此，化工工藝節能降耗技術的應用至關重要。在新時代發展背景下，化工企業應運用節能降耗措施，強化新設備與新技術的研發與應用力度，提高生產運行管理水平，轉變傳統的理念，通過科學手段達到節能降耗的目的，從而促進我國化工企業的可持續發展。