化工工艺中所涉及的常见节能降耗技术的相关对策研究分析

芮国芬(江苏国恒安全评价咨询服务有限公司,江苏 南京 210017)

化工企业对能量的消耗较大，而化工工艺中的耗能就占了不小的比重，因此在化工工艺中使用节能降耗技术来降低能量的消耗是有必要的。这不仅能有效的降低耗能，减少市场成本，增加化工企业的生产效益；同时也符合我国可持续发展政策的基本要求。

1.化工工艺的耗能

我国的化工企业在化工工艺中的耗能主要表现为能源的损耗与浪费两个方面。在实际的生产过程中，不可逆与不合理的设计、加工，设备的使用等都将可能造成能源的损耗，而这种能量的损耗主要是人为原因所造成的，能够通过加工工艺技术上的改进、设备上的改造以及加强人员管理等措施来降低。能源的浪费即是理论上的最小功，这种浪费主要是为了保证生产加工的进度而产生的推动力，目前还不能够通过节能降耗技术来达到降低浪费的目的。此外，化工工艺中也还存在一些无法消除的能量损耗。

2.化工工艺中常见的节能降耗技术

化工企业为降低化工工艺的耗能，通常会使用节能装置如热管换热器、热泵和蓄热器等，通过节能装置的使用达到较好的节能降耗效果。同时，对化工工艺过程的分析还发现，常见的节能降耗技术主要体现在改善生产工艺条件；改进生产技术，使用新技术；优化生产设备，使用新设备；提高废水回收利用效率几个方面，从而实现对化工工艺耗能的综合控制，达到节能降耗的目的。

2.1 改善化工反应的工艺条件

改善生产工艺条件可以从降低化工反应外部压力、控制吸热反应温度、提高化工反应的转化效率三个方面来进行。首先，降低化工反应外部压力。为了明确化工反应的外部压力，需要采用科学合理的计算方法来确定，从而采取一定的规避手段来确保化工反应的稳定高效的进行，并减少电机系统在输送反应物时产生的耗能，尤其是气态反应物的压缩耗能。其次，控制吸热反应温度。较高的吸热反应温度将造成较大能量的损耗，不利于化工反应的进行，因此需要在化工反应正常进行的情况下对吸热反应温度进行控制，尽量将吸热反应温度降低，以便达到降低整个化工工艺供热量的目的，提高其他设备的热能利用率，如电机拖动系统等。再次，提高化工反应的转化效率。化工反应转化效率的提高，有利于减少能量的消耗，因此在化工反应过程中应加强副反应的控制，如合理使用催化剂提高化工反应效率，减少各种副产物的产生，进而提高化工反应的能量利用率，降低由于副反应过程造成的能量消耗以及化工产品分离产生的耗能等。在实际应用中，化工企业就常使用氧化铝作为催化剂来提高反应的效率。

2.2 改进生产技术，并使用新技术

随着经济的全球化发展，我国的化工企业还应积极学习国外的先进生产理念与生产技术，通过对生产技术的优化来改进化工工艺，实现降低耗能的目标，从而提高化工企业的经济效益。如化工反应中可推广应用结晶分离技术和短程整流技术等，有效控制化工工艺的整体耗能。除此之外，在化工工艺中应该优先使用操作简单、便捷，具有高能量转换效率以及节能连续型的生产技术，并在生产过程对生产技术进行不断改进与完善，最终实现对耗能的有效控制，并提高经济效益。在国家“十二五”发展规划下，技术节能已然成为最行之有效的手段。如超声波在线技术（除垢降耗），新型变换气制碱技术、大型化水煤浆气化技术、再压缩技术、吸附精馏法（回收CO2）和供热电联产技术（节电）等。

2.3 优化生产设备，并使用新设备

高性能、高标准、能耗低的生产设备在化工工艺中的使用，不仅能够提高生产效率降低对能量的消耗，同时良好的性能也能够减少不必要的能量损耗与浪费。如高效分馏塔、电机拖动系统、换热器、加热炉以及空冷器等节能设备的使用，就能够在运行时实现最大限度的降低能量的损耗。同时还需要对生产设备进行优化来降低能量的损耗，如在电机拖动系统中使用变频节能调速，能够达到良好的节能效果。通过制定和实施变频节能调速方案，将化工工艺中的阀门静态调节转变为动态调节，从而保证电机拖动系统长时间输入与输出的动态平衡，尤其能够避免电机拖动系统的长时间工频运行工况，解决装置负载率低的情况，从而减少对电能的损耗。此外，对供热系统进行优化组合是减少及预防高热抵用现象的有效措施之一。化工企业对供热系统的优化配置可根据供热系统的温位热源功能特性来进行，将各个装置进行有效的联合，将冷、热能源流的转换范围扩大，从而提高热能的利用率，减少损耗。

2.4 提高废水回收利用效率

我国化工企业的废水回收利用率普遍较低，如冷凝水的回收利用等都造成了热能以及水资源的巨大损耗。其主要原因在于蒸汽疏水阀在型号与安装上存在错误，高温凝结水存在泵送气浊问题、开放式回收造成闪蒸降温严重损失等，进而导致加热受到影响、发生漏气等情况。因此，化工企业为了达到凝结水的高效回收利用，实现节能降耗，应减少对漏气设备的使用，并将凝结水及时输送到需要利用的地方。如辽宁能源所就借鉴国外经验，成功研制了新型的高温凝结水回收装置，通过疏水阀的合理选择、以及回水管路和回收泵站的设置，采用电气自控实现了冷凝水的高效回收利用，达到了节能减排的目的。除此之外，常用的污水处理工艺还包括了A2/O、氧化沟、UNITANK、CAST工艺等。

2.5 使用阻垢剂

化工企业的机电设备，如加热锅炉等在长时间的使用后会发生不同程度的锈蚀与结垢，这些情况的产生严重影响了设备的传热系数，造成传热效果不理想，导致了能源的大量浪费。因此，化工企业可采用阻垢剂来对机电设备进行护理，通过阻垢剂能够阻止难溶性无机盐在金属表面形成沉淀和结垢，从而保证金属设备具有良好的传热性能，降低能源的损耗。

此外，化工企业的耗能还与化工生产管理水平、环境因素、经济环境等因素有关，有关数据表明，化工工艺中加强节能降管理，能够使整个化工生产过程的能耗降低5%-20%。因此，化工工艺节能降耗技术的实施需要建立在化工工艺的管理上，企业各个部门应对节能降耗引起高度的重视，设置专门的部门负责与监管，从而保证化工工艺中节能降耗措施的执行与落实。同时还应对规范各种设备、各项操作流程和步骤，并制定合理的能耗额度，实施奖惩机制，完善检修维护制度与能量计量方式，使节能降耗工作深入到各个环节。另外，新技术新设备的使用还需要化工生产人员具备一定的操作技能，因此化工企业应对生产人员开展相关的培训工作，以熟悉各项操作与各个设备的使用。

3.结语

全文对化工工艺中的常见节能降耗技术的相关对策进行了研究分析，综上所述，在化工工艺中对化工反应工艺条件进行改善，使用新技术、新设备，提高废水回收利用率，以及合理使用阻垢剂能够有效实现节能降耗的目的，从而增加化工企业的经济效益，促进化工企业的发展。同时也为国家、社会和经济的可持续发展贡献力量。

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