化工分析與生產過程中的節能降耗

李江波

（山西金象煤化工有限責任公司，山西 晉城 048000）

引言

化工企業在實際生產過程中面臨的主要問題之一即是資源利用率不足問題較為顯著，不僅導致大量資源被浪費，同時也對周邊自然環境造成較為嚴重的影響，因此積極應用節能降耗技術成為解決這一問題，是推動化工企業可持續發展目標實現的重要手段。現階段，資源節約型、環境友好型社會理念已經得到社會民眾的廣泛認可，傳統工業生產工藝必然會被時代所淘汰。隨著社會各界資源節約以及環境保護意識逐漸覺醒，各種節能降耗技術不斷涌現，并得到各行業的廣泛認可與應用。而化工企業在實際發展中也充分認識到節能降耗技術的重要性，并積極開展適用于化工生產的技術手段開發工作。

1 化工過程節能原理及潛力分析

1.1 化工過程節能原理概述

從技術角度分析，熱力學是支撐化工過程進行的重要基礎，其主要研究目標是熱現象中物質系統及其狀態變化情況下，產生的系統與外界相互作用，由此，熱力學基本原理以及定律也為節能目標實現提供了突破點[1]。

熱力學定律內容主要是對物理學中的熱血規律進行概括，其能量形式轉變主要基于熱力學第一以及第二定律。其中熱力學第一定律對“量”屬性進行定義，即能量始終處于守恒狀態；而第二定律則對“質”的屬性進行定義，即能量的“質”會貶值。由此可總結出，化工過程節能原理以及本質即是在滿足能量轉換以及守恒這一主要前提下，降低能量貶值量。

1.2 化工業節能潛力

依據我國統計部門發布的數據顯示，現階段，我國化工企業供熱系統能源利用率僅為32%左右，其中用熱設備平均熱效率在55%左右。在利用節能措施后，用熱設備評論效率可提升至60%左右，化工企業年平均用煤量可節約370×104t 左右。由此，為落實資源節約型社會建設目標以及可持續發展目標，化工企業必須積極引入節能減排理念[2]。

2 化工生產常用節能技術

2.1 精餾過程節能技術

該技術主要應用于石油化工生產之中，在當前工業體系之中，石油化工業能耗占比位居首位，而其具體能耗中，精餾環節能耗占比最高。精餾環節開展過程中，注入其中大部分能量被冷卻水以及分離產品消耗，導致能量利用率大幅降低，由此，該環節的節能潛力也相對較大。針對此環節，有技術人員提出精餾過程節能技術，其研究成果對精餾工藝進行大幅度革新，主要集中在以下幾方面：其一，加大熱泵技術應用力度。技術人員在研究中利用壓縮機以及膨脹閥的功能，將塔頂低溫位熱輸送至塔底高溫處進行循環利用。相較于再沸器直接加熱，該技術的能耗僅為前者的20%～40%，有效實現降低能耗目的；其二，利用多效蒸餾流程。通過利用多效蒸餾，生產過程中可節約30%～40%的能量，同時還可以實現兼顧節能目的以及跨越恒沸點的雙重目標。除此以外，技術人員還對精餾工藝操作進行優化，確保其執行過程中始終保持在最佳狀態區域附近運行，最大限度地降低不必要的消耗。其實際優化過程中對調節系統進行改進，通過前饋調節系統以及計算機控制系統，切實降低外界干擾因素導致的被控參數改變，進而實現提升資源利用率目標[3]。

2.2 熱管技術節能技術

熱管是利用密閉管內工質的蒸發和冷凝來進行傳熱，是一種新型高效傳熱元件，由密閉管殼、管芯及工質三個基本部分組成。熱管具有傳熱性能好，適用溫度范圍廣，結構簡單，熱流密度可調等優點，目前在化工業節能方面得到了一定的應用。

3 優化化工生產過程中節能降耗成效的對策

3.1 優化工藝操作

從實際發展發展角度分析，工藝執行過程中運行位置不固定是導致資源利用率降低的主要因素，因此，技術人員在實際工作中應注意對工藝操作進行優化處理，具體執行過程中可以從以下幾方面入手：第一，對回流比進行優化處理，切實提升產品質量控制力度。就精餾工藝實際應用過程來說，增大回流比是提升產品質量并降低能耗的主要途徑。因此，從合理用能角度分析，技術人員應提升對產品質量的要求；第二，選擇適宜的進料熱狀態以及操作壓力。從實際生產角度分析可知，合理的進料熱狀態以及操作壓力可以為化工生產提供良好的生產環境支持，同時也可以有效降低能耗，達成節能降耗目標。

3.2 強化能耗管理力度

從生產實際角度分析，化工生產過程中其能源消耗主要以電能、熱能以及動能形式呈現，因此，技術人員在工作中應注意針對不同的能源表現形式設定有針對性的節能對策。就電能方面，技術人員應將重點集中在優化變頻模式上，通過維持電能輸入及輸出的平衡狀態，最大限度地降低電能損耗；就熱能方面，技術人員在實際工作中應注意通過合理的節能結構實現節流并存儲生產過程中纏身的余熱，并通過科學的手段對其進行循環利用。同時技術人員還應對化工生產必需的熱量以及熱量傳輸中存在損耗進行精準計算，切實提升熱能利用率；就動能方面，技術人員在工作中應從降低動能不必要的損耗方面入手，以實現降低能耗目標。在實際開展能耗管理工作過程中，技術人員應注意對歷史生產數據進行收集與匯總，通過橫向對比得出相應的數據，經過科學的計算后得出最優生產能耗模式，在最大限度地提升能源利用率同時，落實節能降耗工作目標。

3.3 合理利用阻垢劑

技術人員在實際工作中應充分認識到輔助材料在降低能耗方面的作用。從實際發展角度分析，除上述手段外，合理利用阻垢劑也是降低化工生產過程中動力能源損耗，達成節能降耗目標的主要手段。現代化工企業生產過程中，日常生產管理中涉及的機電傳輸設備等運用范圍呈現出較為顯著的持續提升態勢，其作用也隨著范圍的提升而提升，如鍋爐澆花器以及空氣壓縮器等設備均可為化工工藝生產提供有利環境支持。然而需要認識到的一點是，該類設備在實際運行過程中，受氧化作用以及輕視等因素影響，設備內會產生較為嚴重腐蝕以及污垢堆積情況，直接削弱設備使用性能，使得其難以發揮能源完全加工目的，最終導致能源浪費問題日漸嚴重。由此，化工公司在平時生產過程中，需要積極運用阻垢劑，化工工藝階段運用阻垢劑，可以有效防止或者干擾難溶性無機鹽在金屬表層的沉淀與結垢功能，進而將機械設施使用年限延長，將反應效率大大提升，縮減生成物的雜質，減少熱量損耗，保證化學反應正常開展。再者，阻垢劑的運用，可以促使設備進一步加工資源，從而起到能源節省的作用。

4 結語

化工工藝在實際應用中呈現出較為顯著的專業性特征，為充分落實節能降耗工作要求，企業方面必須從多個角度切入，通過相應的措施切實提升能源利用率。其實際發展過程中應注意積極提升新型設備研發效率，對生產流程進行優化，充分降低生產過程中的能耗，這是新時期背景下，化工產業結構優化的必然要求，同時也是提升企業經濟效益的重要手段。企業方面發展中應注意加強對相關技術的處理力度，落實國家提出的資源節約型社會建設要求，積極承擔社會義務，為推動節能環保戰略目標實現做出應用的貢獻。