化工企業高能耗生產工藝過程節能降耗技術措施分析

葛長喜

（江蘇省元之臻工程咨詢有限公司，江蘇 南京 210000）

化工行業普遍所消耗的能源總量和比重比較高，能源成本在產值中所占成分比較高，因此被列入高能耗行業。近來受國家宏觀調控、限制“兩高”（即高能耗、高排放）、完善能耗“雙控”（即控制能源消費強度和總量）政策以及高質量發展理念的影響，迫使化工企業越發重視節能降耗技術的運用和研究，注重在化工生產過程中導入新的基礎設備和先進的生產技術，同時優化現有的生產流程，有效降低動力損耗、能源損失，提高化工原料的利用率。針對生產廢水、廢渣和廢氣進行回收處理和循環利用，既做到了降低能耗，又提高了生產效率。

1 化工企業耗能情況與節能降耗的重要性分析

1.1 化工企業能耗情況分析

在化工企業實際生產過程中，工藝過程消耗能源的工序多、種類多、比例高，是能源消耗的重點環節，在能源消耗結構中蒸汽、電的消耗占比最高。并且由于設計、生產工藝以及操作等方面因素，導致化工生產中能源的浪費和過度消耗問題非常嚴重。通過對化工生產實際情況進行調查和分析，能夠得知在化工生產時，其能耗會受到多方面因素影響，其中非常大一部分因素就是生產操作人員不規范操作所導致的。而過高的能源消耗不但會造成能源的浪費，而且還會致使化工企業的經濟效益下降，不利于企業的長遠發展。

1.2 化工企業節能降耗的重要性

隨著現代化工行業的高速發展，化工企業之間的競爭也逐漸趨于白熱化，面對這種激烈的市場競爭形勢，如何進一步提升自身的核心競爭力，是所有化工企業都必須要重視的一個關鍵點。化工企業通過采取合理的節能降耗技術，有助于有效降低企業的能源消耗，減少企業在能源方面的支出，繼而更好地保障企業的經濟效益。化工企業生產成本與綜合效益的提升，對于保障和提升企業的市場競爭力非常關鍵。與此同時，化工企業節能降耗也是當前社會可持續發展的必然要求，可以說，化工企業節能降耗工作的推進不但有利于企業自身的長遠發展，同時對于整個社會和人類的發展也具有積極的意義。

2 化工生產過程中運用節能降耗技術應遵循的若干原則

2.1 實效性原則

節能降耗技術在運用的過程中，要能切實降低能量的損耗率、提高原料的利用率以及生產效率。對于現有的工藝流程來進行優化，才能保證化工企業生產活動的順利進行。在進行節能降耗技術和相關設備挑選的過程中，也要注重考察及實際地利用效能。這樣才能提高并優化活動的針對性。

2.2 創新性原則

節能降耗技術的使用活動應當體現出與時俱進，以及積極創新的本質特征。化工技術研究人員要針對節能降耗技術的原理進行有針對性的鉆研，進行創新使用活動，合理優化生產環境，改善化工工藝條件。同時對于現有的工藝流程也要進行積極的創新和優化。將生物技術、計算機技術，以及相關的信息技術設備來進行綜合性的運用。

3 節能降耗技術在化工生產工藝優化過程中的應用策略

3.1 合理使用熱泵，提高熱能利用率

選用高能效比（達到一級能效指標）的熱泵。在化工生產的過程中需要有良好的供熱環境來保證化學反應可以在適宜的溫度區間內發生，從而提高生成物的生成效率，這就需要運用供熱裝置來進行供熱。熱泵在工作的過程中，可以把附近介質環境內的能量進行高效聚集，從而提高熱傳導的效率，使循環供熱系統的溫度得以升高或者保持不變。

3.2 合理使用熱管換熱器，優化現有的工藝裝置

熱管換熱器是最常見的節能設備，變式熱管換熱器的內部可以分隔熱水和冷水，同時由相應的隔板來隔開。化工生產最重要的標準便是安全性，熱管換熱器中的熱流體和冷流體可分開流動。在進行節能降耗技術研究的過程中要注重運用熱管換熱器等轉化裝置來優化現有的工藝裝置，能夠節約大量的能源。為了進一步降低流體對于生產系統的腐蝕作用，適當改變熱管換熱器管壁溫度，切實減少接觸面積，使具有腐蝕性的流體煙氣的危害可以降到最小。

3.3 合理運用蓄熱器，提高熱量儲存效率

蓄熱器的使用可以讓化工生產的調節效率更高，蓄熱器可以迅速完成熱量的存儲。常見的蓄熱器有兩種，定壓式蓄熱器和變壓式蓄熱器，在實際化工生產的過程中可以根據具體的情境來選擇相應的蓄熱器。

3.4 應用阻垢劑，降低化工生產設備能源消耗

化工生產設備在長時間的運行過程中，銹蝕、結垢現象非常常見，而化工設備一旦發生結垢和銹蝕，就會給化工生產造成嚴重影響，輕則增加能耗，縮減設備使用壽命，重則引發安全事故。所以，為了更好地保障化工生產的順暢進行，就必須要做好化工設備的管理維護工作。在實際工作中，可以使用阻垢劑來減緩和避免化工設備的結垢現象。比如，化工生產過程中，交換器、鍋爐等設備的結垢現象非常常見，而隨著結垢現象的日益嚴重，必然會影響設備的傳熱效率，繼而導致設備能耗增加，引發能源浪費問題。阻垢劑的合理應用能夠較好地防止結垢現象的產生，從而保障化工生產設備能夠具有較高的能源利用率，延長設備使用壽命。

3.5 促進化學反應催化劑綜合活性提升

催化劑是現代化工生產中非常常見的輔助添加試劑，通過合理的使用催化劑能夠極大提升化工反應效率，降低生產過程對于能源的消耗。隨著現代化工生產行業的不斷發展，化學反應催化劑的種類也愈來愈豐富，為了進一步推行節能降耗發展策略，相關研發人員需要對催化劑的種類和性能進行更加深入的分析和研究，提升化學反應催化劑的綜合活性，降低化工生產對于能源的消耗。

4 節能降耗技術在化工生產中的具體運用策略

近些年，綠色、低碳、環保發展已經成為了全球各個國家的共識。對于化工企業來講，傳統的生產工藝存在著較多的能源浪費情況，這無論是對于單個化工企業的發展還是對于整個化工行業的長遠發展都非常不利，因此，在化工企業生產中推行節能降耗技術已經成為了一種必然的趨勢。化工企業管理者需要進一步提升對節能降耗技術的重視程度，積極對化工生產技術、生產工藝、機械設備進行優化和改進，提升化工生產的轉化效率；同時，還應該加強管理，規范相關生產人員的操作水平，盡可能避免由于操作問題而導致的能源的無端浪費；另外，還應該重視對阻垢劑、催化劑的合理使用。為了保證相關工藝流程的順利工作，要全面進行監督管理職責的落實，保證節能降耗滿足新時期發展要求，帶動相關企業的長期合理發展。

4.1 合理運用新型基礎設備，優化現有的生產環境

化工企業在進行節能降耗實踐探究的過程中可以投入專項資金來進行生產設備的更新換代工作。首先需要做的事便是挑選效能更高的先進設備，使其既能提高生產效率，同時還能做到節能和降耗。新型設備的導入對于現有生產體系起到很好的改造和優化作用。力爭實現閥門動態調節，提高電機的工作效率，降低時間損耗和設備能耗。以供熱設備為例，如果可以提高供熱系統的運轉率，則可以相信更進一步的提高生產效率和能量利用率。對于現有的供熱設備來進行更新換代，最大限度減少高熱情況的發生。以熔渣氣化爐代替老式的魯奇爐為宜，并且運用新型的變壓式蓄熱器來代替老式變壓蓄熱器。在運用新型技術設備的過程中，可以結合蒸餾技術、結晶技術、分析技術，層析技術來優化現有的生產流程。進而提高能源利用率以及生產效率，優化現有的生產管理。

4.2 降低生產過程中的動力能耗

化工生產過程中會運用到大量的機械設備，這些設備運轉的動力消耗量在整個化工生產過程中的能耗占比也是非常大的。所以，技術人員需要結合生產實際采用合理的措施，來有效降低機械設備運轉的動力消耗，達成節能降耗的目標。通過對整個化學反應過程進行詳盡的分析研究，可以通過以下3個方面實現降低化工工藝的動力能耗。①推廣使用變頻節能調速，是電機拖動系統降低電能消耗的有效措施。在變頻節能調速的使用過程中，通過采用變頻節能動態調速方案，將傳統化工企業使用的閥門靜態調節方案加以改造和升級，能夠為電機拖動系統在輸入和輸出期間提供長期動態平衡保障，特別是在解決化工企業普遍存在的裝置負荷率低的問題上，能夠起到有效規避電機拖動系統長時間處在工頻運行工況的重要作用，并減少電能資源的浪費現象出現。②優化組合化工供熱系統。化工企業應該以節能降耗為理念，從整體上對系統進行優化配置。可以從供熱系統的溫位熱源的功能特征出發，對系統進行優化配置，實現各裝置之間的有效聯合，從而擴大冷、熱能源流的轉換范圍，最大限度減少和預防“高熱低用”等現象的發生。③化工生產對于水資源的消耗是非常大的，所以如果能夠通過合理的措施來實現水資源的回收再利用，那么就能夠極大地減少對水資源的浪費。所以，化工技術人員應該結合不同化工工藝生產的特點，結合不同化工廢水的特點制定行之有效的化工廢水回收利用措施，提高水資源的利用效率，從而降低化工工藝生產所消耗的水量，實現對化工工藝的節能降耗改造。

4.3 注重提高廢棄物循環利用率，優化節能降耗技術的使用策略

節能降耗技術可以提高生產效能，這一點已經為廣大技術人員所熟知。化工企業在進行正常生產時會產生廢棄物。以廢水為例，通常而言使用的是冷凝水回收系統，并且這樣的回收系統往往是開放式的，容易造成閃蒸降溫。技術人員應當有針對性的優化流程，進一步提高廢棄物的循環利用率。將開放式的冷凝水回收系統變成封閉式的冷凝水回收系統，這需要運用新工藝和新設備來優化舊有的循環回收系統。同時企業還可以導入自動監控閃蒸消除裝置、溫度調控系統、廢水理化性質測量系統。這樣既能提高熱力系統的利用效率，同時還能讓相應的廢水做到循環利用，降低污水處理費用以及水資源使用量，為企業創造更多的附加效益。針對工業廢渣可以利用化學藥品來進行綜合性的處理，提煉出有用的金屬、鹽。對于廢氣可以進行有針對性的收集活動，將其制成相應的酸堿溶液如碳酸氫鈉、碳酸鈉、硝酸等，進一步提高附加值和循環利用率。

4.4 注重生產設備的清潔和維護工作，提高節能降耗技術使用頻率

化工企業的生產設備需要做到定期維護和更新，這樣才能保證正常生產順利進行。以供熱為例，鍋爐等加熱設備在使用的過程中可能會出現結垢的現象，此時就需要定期清除。為了進一步提高運行的效率，可以運用一些化學試劑或者足夠的設備，如超聲波除垢設備，從而保證鍋爐的傳熱系數，提高鍋爐的運行效率。其他的生產設備和反應爐也很有可能出現銹蝕和結垢的問題，在進行清理和維護的過程中可以使用阻垢劑。既能抑制水中難溶性鹽的沉淀或結垢，同時還能保證相關儀器設備中的熱傳導效率，使生產設備可以做到高效運行。技術人員要針對生產流程和生產設備的實際情況來制定維護和清理計劃，定期開展相關的維護活動和檢修活動，這樣才能進一步提高生產的運行效率。每次完成設備的清潔和維護以后，都需要登記造冊記錄，相應的清理和維修時間地點、設備名稱。對于下一階段的生產設備清潔和維護策略的完善工作起到重要的補充作用。在完成設備的清洗和維護以后可以為相應化工反應的進行提供很好的反應環境。

4.5 注重優化化工反應的工藝條件和流程，提高節能降耗的整體效率和水平

提高節能降耗技術的使用效率，優化化學工藝流程的最關鍵性因素在于優化現有的化工生產體系，切實提高化工工藝水平，優化現有的生產環境和生產技術。化工工藝反應效率主要受到溫度、壓強轉化率等因素的限制，這是事物的客觀規律。研究者們應當在把握規律的基礎上來進行有針對性的研發和創新工作。外部壓力和反應效率有密切關系，應當對于壓力進行更加高效的掌控。經過合理的計算以及科學的判斷，從而施加適宜的外部壓力條件。在進行一些有氣態物質參與的化學反應計算的過程中，研究者可以導入計算機設備和相應的信息技術來進行在線模擬活動，從而精準把控生產條件，更加科學地控制好反應壓力，從而提高能源和物質的使用效率。

5 結語

總而言之，針對節能降耗技術的分析和研究工作取得了積極的實踐成果，這對于化工企業正常生產活動的順利進行奠定了堅實的基礎。通過降耗技術、節能降耗設備可以提高電力利用率、原料的使用率，以及整體的生產效率和能效水平，已經成為化工企業的共同選擇。在以后的實踐研究過程中需要更進一步優化生產設備的更新進度、制定詳細的維修和檢測方案、根據具體的生產任務和生產環境來制定節能降耗方案，根據企業的實際情況來進行生產設備的更新工作，從而提高相關研究活動和生產活動的針對性和有效性。