化工工艺中常见的节能降耗技术策略

朱艳 马凯 左少华 张兵

（天津奥展兴达化工技术有限公司，天津 300110）

随着经济社会的发展进步，人们对物质生活的追求也逐步提高，化工产品作为人们生产生活中必不可少的元素，其产量、种类、工艺也在不断地发展。但许多化工产品的化工工艺始终是高能耗、高污染。通过节能降耗技术的应用，可以逐步改变化工行业高能耗和高污染的固有印象，并推动化工生产的长远发展，采用科学化节能降耗技术，更好地推动化工企业的工艺制造与发展。

一、化工工艺中能源损耗影响因素

（一）技术问题

由化工行业自身性质而言，化工生产自身就具备高耗能性，在原料通过化学反应变为所需产品的过程中，化学工艺可以为其创造非正常的条件(高压、高温)，这需要有大量能源提供有效支撑。同时在化工生产过程中，化学反应慢且不完全的状况不可避免.。在化工生产实践中，化工生产技术对耗能问题的影响也是非常显著的。

（二）设备问题

目前，我国大部分化工企业还采用传统设备进行化工生产活动的开展，传统设备存在高耗能、低效率、故障率高等方面的缺点，增加了化工工艺的能源消耗，不仅不利于化工生产效率的提升，还降低了能源的利用率，不利于化工行业节能环保工作的有序开展。

（三）催化剂、阻垢剂问题

在化工生产过程中，催化剂有着不可替代的地位与作用，对化学反应速率有着决定性作用，对生产效率产生直接影响。而阻垢剂在设备养护方面有着十分重要的作用，与设备使用寿命有着紧密联系。但是国内在两种试剂研发方面仍有待提高，其规模以及数量无法满足化工生产的实际需求。

二、化工工艺节能降耗技术的意义

（一）提升能源应用综合效率

据相关数据统计显示，地球化工能源总量持续降低，如若坚持当前消耗及开采的速度，会严重影响能源供应。化工领域中能源消耗量占据我国社会生产能源消耗总量的最大比例，想要避免发生能源短缺等不良问题，应提高能源综合应用率。

（二）降低环境污染

在化工生产运行中，常会产生大量废气或是温室气体，将其直接进行排放，就会污染生态环境，对人们的身体健康也会造成很严重的影响。同时应用节能降耗处理技术，还可以降低化工行业生产对环境的影响，改善生态环境，提高人民群众的生活质量。

（三）利于企业生产成本控制

就现阶段的企业生产来看，成本控制是企业生产实践中需要重点强调的内容，一方面是成本控制能够有效地削减企业支出，从而提高效益，另一方面是成本控制会促使企业进行内部改革，比如技术革新或者是管理方面的改变，这对于企业的现代化生产和管理推进有积极的意义。在绿色经济和可持续经济发展大环境下，企业生产与发展需要和社会大环境保持一致，而节能降耗是绿色经济发展的主要要求之一，化工实践中，基于绿色经济和成本控制的要求进行节能降耗技术的利用意义显著。

三、化工工艺中常见的节能降耗技术策略

近年来我国的资源形势愈发紧张，对环境和能源的保护要求也更加严格。由此，无论是社会企业还是个人，对保护环境、节约能源的关注度都达到了前所未有的高度。在化工工艺实践中，诸多方面的因素会导致节能降耗效果不理想，所以基于节能降耗的具体目标和相关要求，对技术实践应用进行分析与讨论，这对于实践来讲价值巨大。以下是基于节能降耗技术应用的化工工艺实施对策分析。

（一）应用新工艺和新设备

化工企业需要积极应用新的化工工艺和设备，可以有效提高化工生产的节能降耗效果，从而达到绿色生产的目的。现阶段，我国大部分的化工企业都在逐步探索新工艺和新设备的利用，并逐渐改变了化工工艺的应用方式和技术手段，做到了生产效率的提升，有效降低了能源的消耗。具体而言，利用新工艺和新设备，需要对现有的化工工艺生产设备进行升级改造，将部分传统和高能耗的设备和生产线进行替代生产，通过利用诸如隔板精馏设备、空冷器、加热炉等先进设备，降低化工生产的能耗。而在生产工艺上，则可以通过利用短程蒸馏技术、结晶分离技术、多效耦合等，结合化学反应的表现，不断提高化工生产的转化率。

（二）提升化工工艺技术水平

在化工工艺的节能降耗技术应用当中，对生产技术进行优化和改进也是提高节能降耗效果的主要措施。具体而言，现在大部分的化工企业都已经进行了生产技术的优化升级，通过引进先进化工生产技术的方式，降低化工生产工艺的能耗，弥补生产过程中存在的技术缺陷，在提高化工生产水平的同时，降低单位生产量的能源消耗[3]。首先，由于化工生产存在诸多环节，不同环节所采用的化工工艺也存在一定的区别，导致化工企业需要根据生产环节需求不同，进行化工工艺的合理化应用，以保证化工生产产品的质量。在这个过程中，化工资源会在生产过程中通过各种反应，形成所需要的化工产品，满足了各行业对于化工产品的需求。其次，化工企业可以基于节能降耗目的，进行化工生产过程的全面分析，不断发现化工生产过程中存在的能耗问题，并根据科学技术的发展，进行能耗问题解决措施的合理化提出，加强对化工生产过程节能减排问题的管理，做好化工生产过程能耗消耗问题的管控工作，不仅可以避免化工生产过程的能源大量消耗问题，还有助于化工生产工艺的不断完善。

（三）改善工艺生产条件

第一，重视对外部压力的合理控制。在传统化工生产过程中，因为外部压力出现不均衡状况，导致生产缺少稳定性以及高效能性，使得能源消耗没有丝毫意义。所以在对化工工艺进行改善的过程中，首先需要重视对外部压力的明确控制。而企业需要与自身实际情况进行充分结合，制定最为符合自身实际要求的生产技术，确保生产过程中拥有稳定压力，在提升生产效率，降低能耗的同时，促进企业经济效益的提升。第二，优化反应热量。在实际生产过程中，温度是其中的关键内容，不论是温度太低或者是太高都会使能量消耗毫无意义。所以在对生产技术进行有效控制的过程中，温度是其中最为关键的一环。化工生产企业应该聘用专业技术人员，对生产反应过程中最为恰当的温度进行分析，尽可能获得最佳的生产效率，亦可利用反应的热量对化工生产的其他部位进行热耦合，减低其他部位能耗。

（四）减少化工生产中的动力消耗

第一，升级改造供热系统，优化组合系统，约束传热系统。例如，可以对不同气温等级的作用特点进行分析，并以此为基础对供热设备进行合理的组合，进而将不同装置的共同作用得到充分的发挥，实现设备传热效益的最大化，使“高热低用”的问题得到根本性解决，提升热能资源的利用率。第二，注重污水回收处理技术的合理利用。在实际的化工生产过程中，需要对水资源的利用与管理予以高度的重视，并结合化工工艺的实际情况来对污水回收处理技术进行合理的利用。第三，注重变电调控设备的应用。在化工生产过程中，很多电机动力系统的应用会产生大量的电量消耗。然而很多化工设备的负荷量都不高。所以，为提升化工工艺节能降耗的有效性，不仅要注重变电调控设备的应用，还要避免电机的长时间运行，提升电机系统动态平衡的保持时间。

（五）重视能源回收再利用

化工企业依据化工工艺各环节生产具体需求，进行各环节综合分析工作的开展，总结各环节生产所需的用电、用料等资源需求，为化工工艺的精细化管理，提供准确的数据支持，以保证化学资料高效利用工作的有序开展。同时，化工企业也应当根据高效管理需求，对化工工艺生产各环节的化学反应进行综合分析，有针对性的分析各环节化学反应中存在的能耗问题，并以此为基础，结合节能降耗目的，进行化工工艺完善工作的开展，保证化学反应在生产过程的全面处理。化工企业可以基于资源高效利用为目的，对化工工艺各环节生产过程中使用的零部件和原材料进行全面化的分析，做好零部件和原材料的设计和组合工作，不仅可以帮助化工企业进行尾料的高效处理，提升化工企业对化学资源的利用效率，如目前的尾气回收技术，采用溶剂回收工艺对尾气中携带原料进行回收再利用，尾气达标排放的同时也回收了一部分原料。

（六）应用高效阻垢剂

当代化工生产工艺过程中各类机械设备利用范围更加广泛，可促进生产工作效率的提升。但由于当前化工生产面临特殊环境时，如机械设备长时间处于高温或是高压，以及腐蚀气体与液体时开展作业，就会致使氧化问题的发生，严重的话还会被腐蚀，从而影响生产运行工作效率，降低和缩短设备应用寿命，发生资源浪费问题。鉴于此，在化工生产运行中应用高效阻垢剂，可以在设备表层形成一定的防护，并对难溶性无机盐进行隔绝，降低和减少金属类设备表面出现结垢与沉淀问题的发生，并在确保化学反应工作效率的基础之上延长相关设备应用年限。

（七）水源回收利用

在化工生产实践中，水资源是重要的利用资源之一，强调对其的节能，这于整体生产节能有突出的现实价值，所以在实践中必须要关注水资源的综合利用问题。就水资源的供应来看，传统的供应强调稳定，这种情况下会出现供应量大时水资源供给不够，而供应需要小的时候资源过度供应的情况。为了规避水资源的浪费，强调变频节能调速装置设备的利用，使其能够基于生产状态进行资源变频调配，这样，资源的针对性利用效果更加的突出，节能的实际表现也会更加的显著。

（八）改善催化剂

在化工生产过程中，应用催化剂能够明显提升反应速度，不仅可以促进能量的有效转化，还能够提升产物量。随着化工行业的迅速发展，催化剂被大量投入市场，目前较为常用的催化剂包括：加氢催化剂、氧化催化剂以及脱氢催化剂。为了在实际生产中保障催化剂使用的科学性、合理性，企业需要重视对催化剂使用效果的有效检测，同时对反应中所产生的副产物在催化剂活性方面的影响进行分析，然后针对各方面因素实施有效优化，进而保障催化剂始终保持最佳状态。此外，随着化工生产在催化剂方面提出更高要求，化工企业就需要重视对国际市场中全新催化剂产品的有效关注，并大胆进行引入，从而为催化剂的不断优化提供可靠保障。

四、结语

综上所述，能源是人类社会发展必不可少的重要资源，为人类社会发展提供了重要的支持。化工生产的过程中不仅存在能源消耗问题，还存在着环境污染问题，不利于人类社会与自然环境的可持续发展。因此，化工工艺节能降耗技术的应用至关重要。在新时代发展背景下，化工企业应运用节能降耗措施，强化新设备与新技术的研发与应用力度，提高生产运行管理水平，转变传统的理念，通过科学手段达到节能降耗的目的，从而促进我国化工企业的可持续发展。