提升化工工藝節(jié)能降耗有效性的策略剖析

張桂蘭(青海鹽湖工業(yè)股份有限公司，青海 格爾木 816099)

0 引言

目前為貫徹落實我國節(jié)能環(huán)保政策的要求，進一步提升產(chǎn)業(yè)工藝水平，應當加強科學技術研究，提升生產(chǎn)過程節(jié)能降耗的有效性，使之達到標準要求。與此同時，還要實時關注節(jié)能消耗問題，發(fā)現(xiàn)其中的不足，以便采取相應措施解決，促進資源利用率的提升，從而推動相關產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 化工工藝的相關概念

化工工藝是利用科學的化學生產(chǎn)技術加工制作原材料，其應用貫穿整個生產(chǎn)過程。要根據(jù)原材料的需求等實際情況實施相應的處理措施，化工工藝主要包含了以下三個方面：(1)原材料處理過程。要對不同的原材料進行有效的預處理，使之滿足化學反應所要求的狀態(tài)，常見的預處理方式有凈化、混合、乳化等。(2)化學反應過程。這是實際生產(chǎn)應用中的重要組成部分，預處理后的原料在一定溫度和壓力條件下會發(fā)生反應，反應類型多樣，如：異構化、氧化、焙燒等。在反應過程中可獲取目標混合物。(3)產(chǎn)品精制過程。去除分離后的混合物中的雜質，能夠得到符合規(guī)格要求的目標產(chǎn)品[1]。需注意的是，這一過程的每一個環(huán)節(jié)，都需要在專業(yè)設備的支持下按照相關規(guī)定進行操作。

2 提升化工工藝節(jié)能降耗有效性的必要性

提升節(jié)能降耗有效性具有重要意義，主要體現(xiàn)在以下四個方面：

(1)有利于推動化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。全球經(jīng)濟一體化形勢下，無論是國際市場，還是國內市場都面臨著日益激烈的市場競爭。化工產(chǎn)業(yè)想要尋求更長遠的發(fā)展，就必須轉變傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術類型，提升核心競爭力，而這則需要貫徹落實節(jié)能環(huán)保理念，不斷降低能源消耗量。此外，提升節(jié)能降耗有效性還有利于提高綠色能源技術水平。(2)有利于減少對自然環(huán)境的污染。在生產(chǎn)過程中，無論是實際生產(chǎn)還是工藝技術的應用，化工企業(yè)都容易產(chǎn)生污染物質，常見的如：二氧化硫、二氧化碳等。而對這些污染物需要進行科學處理，因為直接將其排放至空氣或是水中會導致嚴重的自然災害，如：酸雨、溫室效應等。因此，提升工業(yè)技藝水平有利于處理好污染問題，這對生態(tài)環(huán)境保護工作起到較大的作用[2]。(3)有利于減少生產(chǎn)成本，帶來更高的經(jīng)濟效益。實際生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生能源大量消耗的問題，需采用有效的節(jié)能措施來加以處理，以減少能源投入量，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。這符合企業(yè)長遠發(fā)展戰(zhàn)略要求，也可緩解我國能源緊張局面。(4)有利于提升化工企業(yè)經(jīng)濟效益。化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，需要消耗大量的資源，提升化工節(jié)能降耗有效性，可減少能源的浪費，減少能源投入，降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。

3 現(xiàn)階段提升化工工藝節(jié)能降耗有效性中存在的問題

現(xiàn)階段提升節(jié)能降耗有效性過程中還存在一定的問題有待進一步解決，其主要有：

(1)工業(yè)生產(chǎn)期間沒有根據(jù)生產(chǎn)的實際情況制定科學的能源消耗管理方案，以致于缺乏對能源消耗的控制，造成嚴重的能源浪費。這不僅加劇了我國能源緊張，還會給環(huán)境帶來嚴重的污染，不利于化工產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展。(2)當前化工生產(chǎn)過程中，所使用的化工設備與生產(chǎn)技藝不相匹配，化工設備較為落后，在運行過程中所產(chǎn)生的能源消耗量較大，資源利用率未能得到有效提高，嚴重影響了生產(chǎn)效率，且還會產(chǎn)生較多的污染物，增加了污染物排放成本[3]。應用化工生產(chǎn)設備過程中，一旦出現(xiàn)機件損壞、內部結垢等問題，便會導致生產(chǎn)中的資源需求量增大，能源消耗隨之增加，出現(xiàn)高損耗、高污染狀況。如鍋爐設備密封不到位，存在漏氣情況，鍋爐內熱量散失，蒸汽資源大量被浪費。還有部分化工生產(chǎn)設備過于老舊，沒有定期更換、升級，以致于其在使用過程中損耗過大。(3)在相關技術的實際應用過程中沒有貫徹落實綠色環(huán)保理念，綠色能源未能得到有效利用。部分企業(yè)并不具備良好的綠色能源利用技術，導致無法降低能源消耗。(4)化工生產(chǎn)過程中未重視廢水排放，沒有對其進行有效處理。回收利用廢水，能夠減少資源浪費，起到有效的節(jié)約作用，也可以控制化工廠生產(chǎn)過程中的熱能，降低損耗。可在水汽蒸發(fā)過程中，回收蒸汽凝結水重用熱能，實現(xiàn)熱能降耗效果。但目前來說，在化工生產(chǎn)中這一方面還有待加強。

4 提升化工工藝節(jié)能降耗有效性的措施

4.1 加大新技術開發(fā)力度

為降低化工工藝應用中的能源消耗，應當從多渠道出發(fā)，鼓勵技術創(chuàng)新，引入先進的生產(chǎn)技術，改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)設備，充分發(fā)揮現(xiàn)代科學技術的作用。比如可在掌握不同熱源特征的基礎上，組裝供熱系統(tǒng)，不斷地優(yōu)化升級，以便于充分發(fā)揮熱能資源，降低能源消耗，避免出現(xiàn)高熱低用的狀況。基于化學反應特點，在相關技術的實際應用過程中，需要優(yōu)化其內部結構，提高工業(yè)生產(chǎn)的機械化水平以及生產(chǎn)效率，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。與此同時，在選擇化工生產(chǎn)方式的時候，應當選擇操作較為簡便且具有連續(xù)性的方式，并采用具有較高的高能量轉換率的生產(chǎn)技藝[4]。且還應加大資金投入力度，引入先進的生產(chǎn)裝置，以便減少整個生產(chǎn)流程過程中的能源損耗。

除此之外，還可從以下三個方面優(yōu)化生產(chǎn)工藝：

(1)選擇適合的溶劑。在進行化工生產(chǎn)的過程中，應當充分發(fā)揮溶劑的作用，處理好廢棄物，降低能源損耗量，保障產(chǎn)品質量。在處理三廢的時候，一定要選用適宜的溶劑類型，以免影響廢棄物的處理效果，給環(huán)境帶來污染和破壞。(2)科學選擇催化劑。在化工生產(chǎn)過程中，催化劑能夠改變化學反應的速率，降低化學反應物的溫度和壓力，減少產(chǎn)品的能源消耗量。(3)選擇適宜的反應物。在實施化學工藝時產(chǎn)生的反應物會對生產(chǎn)產(chǎn)品有一定影響。部分企業(yè)為了降低成本獲得更高的經(jīng)濟效益，所選擇的化合物在實際反應過程中會產(chǎn)生劇毒。這不僅會影響企業(yè)的實際生產(chǎn)效果，還會導致其處理三廢的成本增加，得不償失，不利于化工企業(yè)的長遠發(fā)展。

4.2 減少動力能耗，加大生產(chǎn)管理

在實際生產(chǎn)和技術應用過程中，能源消耗量最大的部分是動力能耗。為了提升節(jié)能降耗有效性，應當加強對動力能耗的管控，并從以下方面降低動力能源消耗量：

(1)合理使用變頻節(jié)能調速方法。在實際運行過程中，電機拖動系統(tǒng)容易損耗較多的電能。通過有效應用變頻節(jié)能調速處理閥門靜態(tài)問題，能夠減少電能的消耗量，使輸出、輸入保持動態(tài)平衡。還需要把控好運行時間，降低工頻狀況發(fā)生的概率，這不僅能夠確保化工生產(chǎn)作業(yè)的正常開展，還有利于減少電力成本。(2)優(yōu)化升級供熱系統(tǒng)。在進行相關生產(chǎn)的時候，企業(yè)應當轉變傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)模式，利用先進科學技術，根據(jù)當前生產(chǎn)的實際需求全面優(yōu)化改造供熱系統(tǒng)中的各項裝置、設備，以保障其正常運行，提高其運行效率。比如改造供熱系統(tǒng)的時候，應當充分認識到溫位熱源之間的差異性，并根據(jù)這一特點科學組裝供熱設備，發(fā)揮自身的功能價值，從而避免高熱低現(xiàn)象的出現(xiàn)，提高能源利用率。(3)充分發(fā)揮污水回用技術的作用。部分化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中未重視水資源的管理，存在較為嚴重的水資源浪費情況。為改變這一狀況，需要應用污水回用技術和有效的設備來凈化污水，使之達到排放和再使用標準，令其還可再用于工具清洗、沖洗衛(wèi)生間等方面。(4)實施全過程化管控。有效的生產(chǎn)管理工作有利于提高資源利用率，減少能源消耗。化工企業(yè)應當充分認識到該項工作的必要性，貫徹落實相關法律法規(guī)和政策的要求，根據(jù)實際情況來規(guī)劃生產(chǎn)管理內容，明確目標并制定完善相關的規(guī)章制度，為該項工作提供重要的保障制度。與此同時，還應當掌握科學方法，優(yōu)化升級相關設備，引入先進的化工工藝，降低人為失誤概率。并成立專門的管理隊伍，明確崗位職責，對實際生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的問題實施針對性解決措施，從而起到有效的節(jié)能作用。

4.3 選擇適宜設備，合理使用阻垢劑

化工生產(chǎn)過程以及技術的應用，都離不開設備的運行，所有的能量傳遞也都體現(xiàn)在設備上。為了降低能源消耗量、提高資源利用率和促進生產(chǎn)效率的提升，必須選擇適宜的設備型號。且選擇生產(chǎn)設備的時候，應當遵循以下原則：

(1)合理性原則。在選擇設備的時候，應當根據(jù)實際情況來選擇結構適宜的設備，其在操作上要具有一定的便捷性，并符合生產(chǎn)條件，設備的材質型號也要滿足應用要求。生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)強酸或是強堿環(huán)境，容易對設備造成影響，需要保障設備的運行安全，避免設備受到嚴重損傷，保障實際生產(chǎn)需求。

(2)安全性原則。應用技術對技術人員有一定要求，需保障技術人員的生命安全，消除其在生產(chǎn)作業(yè)中的安全風險，保持生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運行，確保各項生產(chǎn)設備的穩(wěn)定性。

(3)先進性原則。設備在實際運行過程中，不僅要具有較高的安全性，還要高效且具有一定自控能力。此種設備產(chǎn)生的能源消耗量更低。

(4)經(jīng)濟性原則。在滿足生產(chǎn)需求的前提下，還要考慮設備成本問題，盡量選擇運行費用較少的設備。

除此之外，還應當有效應用阻垢劑。有效應用阻垢劑能夠在一定程度上減少能源消耗問題，避免資源的浪費，達到良好的節(jié)能效果。在化工生產(chǎn)過程中，需要應用到機電傳輸?shù)仍O備，常見的有空氣壓縮機、鍋爐交換器等設備，帶來較大的便捷的同時會出現(xiàn)污垢、腐蝕等問題，如若不對其進行有效的處理，則會大大削弱設備的功能性，致使能源無法完全加工，造成資源浪費。

4.4 加強制度管理，發(fā)揮余熱循環(huán)作用

在應用技藝的過程中，受客觀因素和主觀因素的影響，會出現(xiàn)能源消耗量過大的問題。一般來說，客觀方面的因素很難改變，但主觀方面的因素可有效改善。應當成立專門管理機構，制定完善的管理制度，嚴格按照相關規(guī)定執(zhí)行管理作業(yè)，并優(yōu)化各項操作流程，設定適宜的能源可消耗量范圍，嚴格把控能源消耗情況。如若超出了規(guī)定范圍，則需要進行有效改進，實現(xiàn)節(jié)能目標。

與此同時，在化工生產(chǎn)過程中，還應當循環(huán)利用余熱。生產(chǎn)中的精餾工藝環(huán)節(jié)是能源消耗量最大的部分，需要在高位加熱熱源，于低位使用低溫媒介進行冷凝冷卻作業(yè)。為了降低能源消耗，應當發(fā)揮熱泵技術的作用，并且要有效利用加熱塔釜塔頂蒸汽的冷凝潛熱。

4.5 強化節(jié)能降耗意識，促進低碳發(fā)展

改變粗放式化工生產(chǎn)管理模式，不能只專注于眼前的利益，而是要從長遠看待化工企業(yè)的發(fā)展。不可以環(huán)境為代價來發(fā)展經(jīng)濟，需遵循節(jié)能環(huán)保原則。強化化工企業(yè)的節(jié)能降耗意識，使之從思想上轉變，真正認識到節(jié)能降耗的重要性，并于實際生產(chǎn)中大力推行，制定適宜的節(jié)能降耗計劃。不斷地創(chuàng)新化工工藝，開展節(jié)能降耗評比活動，激勵員工主動投身于節(jié)能降耗工作中。

除此之外，還應當有效運用化工物料，推動化工工藝節(jié)能技術的低碳發(fā)展。在化工生產(chǎn)過程中，應當使用無毒害催化劑，有效把控煉油催化劑、加氫催化劑等劑量，根據(jù)實際情況選擇和應用，加快化工反應速度，使其正反應效率有所提升。與此同時，還可以使用一些自然成分含量較高，無毒、無害的化工原料，如糖、谷物等，部分農(nóng)產(chǎn)品廢棄物可以代替有毒化工原料。盡量減少使用易燃易爆有毒的溶劑。以免造成環(huán)境污染，帶來安全隱患，實現(xiàn)低碳目標。

4.6 加強化工工藝生產(chǎn)操作培訓

化工生產(chǎn)依賴于相關人員的操作，人員操作行為將直接影響能源損耗情況，為提升化工工藝節(jié)能降耗有效性，應當定期加強化工工藝生產(chǎn)操作培訓。一方面，要引導工作人員合理使用儀器設備，按照標準來進行操作，把控好下料量，控制能量輸送；另一方面，還在全面升級化工工藝技術、化工設備的時候，系統(tǒng)培訓員工，強化其節(jié)能降耗意識，并掌握新的操作方式。除此之外，還要以廠房、車間、班組等為單位，開展節(jié)能降耗教育活動，制定完善的管理職責，實施針對性的培訓方案，提升員工的節(jié)能降耗技術操作水平。設立科學的評價機制，考核員工培訓內容，要求特殊崗位人員持證上崗，完成相應的專業(yè)訓練。

5 結語

總而言之，為了提高生產(chǎn)效率，降低能源消耗量，貫徹落實節(jié)能環(huán)保政策，應當明確該項作業(yè)的重要性，并從多方面實施有效的降耗措施。一方面，要加大新技術開發(fā)力度，增加科研資金；另一方面，要減少動力能耗，加強生產(chǎn)管理。此外，還需要選擇科學的設備，從而保障化工產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展。