节能降耗技术在化工工艺中应用

吕锋(镇江江南化工有限公司，江苏 镇江 212132)

0 引言

近年来，我国对于能源节约与环境保护问题极为关注，在保证经济稳定增长的同时，也在积极探寻以经济结构调整的方式去改变增长方式，其中节能减排也就成为了各行各业生产中广泛关注话题。而化工产业作为国家经济增长中的关键构成，同时也是能源消耗最大的产业之一，为了响应国家提出的节能减排号召，应当认识到自身所肩负的责任，发挥示范带头作用，积极应用更多节能降耗技术，助力行业的可持续发展。

1 节能降耗技术在化工工艺中应用的重要性

社会时代的进步以及市场经济的高速发展，也促使人们的思想观念有了很大的改变，在物质生活得到基本满足之后，人们对于物品的质量、功能则提出更多样、更严格的要求，现如今市场上出现的产品形形色色，充斥着大量原材料消耗过度的产品[1]。正因为人们对于化学物品的无节制利用，目前全世界范围内早已出现了极为严峻的环境污染与破坏问题，如全球气候变暖、臭氧层空洞、水资源污染等等，这些污染都对人类的正常生活形成负面影响，并且很大程度上干扰着自然生态体系与循环体系。同时，现阶段工农业的发展呈现出迅猛发展势头，大量生产原材料及排放废弃物被投放到大自然当中，其中化工原材料的有毒物质对环境造成的污染最为严重。因此，中国作为化工大国，特别是近年来化工企业的规模不断扩大以及数量不断增多，更需要在化工工艺当中积极应用先进的节能降耗技术，降低化工原材料的冗余、提高原材料利用效率以及降低废弃物中的毒害物质含量，对行业发展、自然及人类生存而言，都有着重要的现实意义。

2 化工工艺生产中存在的能量损耗问题

立足化工工艺生产的工作性质层面来看，该行业对于生产效率有着极高要求，而要想进一步提升化工生产效率，则需要将目光更多聚焦于能源节约方面。然而，目前许多化工企业对此存在一定的忽视，所以出现能量损耗与浪费的情况较为严重。实际上，一件化工产品推向市场，便会有非常明确的技术指标与功能指标，而现如今化工生产技术升级非常快，所以极有可能导致生产中出现能源过度使用的情况。倘若对化工工艺生产中能源浪费的问题不加以控制，会带来非常负面的影响，不仅仅表现在生产成本浪费方面，也会对化工生产线的稳定性有影响，意味着安全隐患有所增多。

之所以会导致化工工艺生产中能量损耗过大，主要原因有以下几点：第一，化工工艺生产中的操作模式过于陈旧，与国家出台的最新标准要求不相符，相关生产设备的效率低下，导致能源浪费；第二，化工工艺生产中的能量损耗问题并未受到企业的足够重视，导致大部分企业的能源节约还停留在表面工作，实际上过度浪费情况依旧没有减少，解决方案的缺失也就导致恶性影响不断循环。

3 化工工艺中节能降耗技术的具体应用

3.1 对余热回收利用

在过去的化工工艺生产当中，余热很多时候被无端浪费，并没有得到良好的回收利用，化工企业对此也不够重视。而随着化工工艺生产技术的改进以及人们节能降耗观念的强化，余热这种二次能源也受到了足够重视。余热这一能源的产生属于第一次能源转化过程中的释放产物，该产物能够助力下一次化工生产的进行。结合化工生产实际情况来举例，我们可通过高温反应或是化工材料预热等过程去回收余热，特别是目前热管泵技术的快速发展，让化工工艺生产中大量余热能够得到有效的回收利用[2]。如此一来，余热的利用效率则有了很大提升，原本需要投入的材料得到极大节约，起到缩减生产成本的效果。

3.2 优化化工生产工艺

其一，应用变频节能调速技术。该项技术在化工工艺生产中的应用主要能够起到节约电能的作用，其中变频节能调速能够保证化工出品阀实现静态调整，促使整个生产电能的供应趋于平稳，而这种输入与输出的平稳性岂能起到节约电能的效果。

其二，提高催化剂的催化率。在化工生产当中催化剂属于不可或缺的重要反应物，对化工反应速度进行快慢的调节都需要用到催化剂。同时，催化剂还能够在化工工艺生产中起到控制产品单位能耗与温度压力的作用，从这一点来看提高催化剂活性能够明显提升化工工艺生产转换效率，无论是降低产品杂质还是节能降耗，均能发挥良好效果。

其三，做好污水回收工作。化工生产中会产生大量污水，而污水的不合理排放会严重污染环境且造成部分资源浪费，所以通过做好污水回收工作能够把握更多有用资源，同时达到治理水污染的效果。具体来讲，化工生产中的污水回收需要重点针对水资源、热能、电能等方面，同时对于生产完毕后的余热、余压要合理进行二次利用。此外，在条件允许的情况下还应利用制冷或发电等能量转化技术，实现能源消耗的大幅降低，对能源资源的使用保持高效、安全与经济。

其四，优化供热系统。对于化工生产企业的供热系统要进行全面优化，改善传统的单套装置形式，多采取组合装置的方式去优化配置。在改进供热系统的同时，也要与各类热特点进行结合，对供热设备合理配置，保证效能达到最大化。以配热设备的联动去实现能源的高效转化，杜绝高热抵用情况的出现。

3.3 设备更新与技术升级

为了实现节能降耗的目标，推动化工企业的发展从粗放式转变为集约式，应当重视化工企业生产设备及技术工艺的升级。唯有确保性能先进的设备，才能保证全新技术工艺效果得到最大发挥。从当前的化工工艺生产实际情况来看，工艺、技术、设备均属于最根本的硬件，而随着现代工业的快速发展以及国家提出的节能减排号召，传统的技术与设备显然不能满足条件，引进更多先进的技术与设备则成为了化工企业的必经之路。虽然设备的更新与技术的升级，在前期会有较大的投入，但是从长远来看，化工生产中的能量损耗会有明显降低，同时产品的合格率也会进一步上升，整体来讲经济效益会更加明显。当然，针对部分有特定性质的化工工艺品来讲，还要结合其生产工艺特点，优选先进的短程蒸馏技术或是结晶分离技术，能够对化工工艺总能量有效控制。同时，性能先进的设备能够保证产品提纯与原料萃取环节实现能耗的降低目标，并且这些设备所采用的绝热材料很大程度上也能降低热量损失[3]。所以，从整体来看，通过化工生产设备更新与技术升级，能够为企业节约大量成本且提高产品品质，无形中提高了企业的核心竞争力。

3.4 提高生产管理水平

提高化工工艺生产中的管理水平，同样也能起到节能降耗的效果。从原因分析层面来看，化工企业的能量损耗影响因素与环境、管理、技术等多方面相关，所以在生产中需要加强对生产工艺的监督管理，确保制定的节能降耗目标计划得以落实。一方面，需要对生产车间员工展开培训教育，不仅要让他们懂得如何规范操作机器去下料，控制好原料用量与能量输送。尤其是在技术与设备升级之后，要组织员工集中培训，潜移默化地渗透节能降耗理念，在工作中自然而然地予以落实；另一方面，企业还需制定严格的节能降耗管理规则，所有工作人员都要经过培训且合格之后才能上岗，制定明确节能降耗目标，实行奖惩激励制度，在内部形成良好的节能降耗氛围。

3.5 高效使用阻垢剂

为了保证在化工工艺生产中有效降低动力能源的损耗，除了要采取上述方法之外，还应对阻垢剂进行高效合理地使用，这在化工节能降耗方面也有着明显效果。从现代化化工企业生产实际情况来讲，在日常生产管理工作中，机电传输设备的运用范围不断扩大且作用也愈发明显，比如锅炉浇花器和空气压缩机等设备设施，大大提高了现代化工工艺生产的便利性。然而，这类设备设施在运转过程中，由于会发生氧化作用且受到侵蚀等因素，时间一长便会导致设备出现腐蚀情况或是各类污垢，对设备的运行性能造成负面影响，导致对能源的利用效率极度下降，出现能源浪费的情况也就不断严重。针对于此，化工企业需要在日常生产中合理使用阻垢剂，能够有效预防与抑制难溶性无机盐在金属表面的沉淀与结垢，从而有效延长设备的使用寿命以及提高能源反应效率，并且能够提高生成物的纯净度，确保化学反应能够正常开展。此外，通过使用阻垢剂，设备对资源的加工效率会有进一步提升，进而起到节约能源的效果。

3.6 有效控制转化中的外部压力

如果在化工工艺生产中对外部压力的控制失当，便会造成化学转化时产生较多副产物，严重影响化工生产效率，而为了达到预期产量，只能通过进行更多次的化学转化过程才能实现，无形中造成能量损耗的提升。所以，有必要加强对化学转化过程中的外部压力有效控制，进而降低副产物的产生量。具体来讲，外部压力控制有以下几点措施：首先，要对具体化学反应过程中会产生的副产物种类、产量等进行预估；其次，要对各类物质的压力临界值提前掌握；最后，要严格管控化学转化中的压力值，结合上述两个步骤中的数值去制定详细的工艺流程规划。如此一来，在外部压力的良好把控基础上，生产效率得到提高且副产物产量得到降低，发挥出来明显的节能降耗效果。

3.7 合理选择分离装置与分离手段

在高效设备的投入方面加大力度，同时选用更加高效合理的分离装置与分离手段，是化工工艺生产中节能降耗的有效途径，在国外化工工艺中这一途径应用非常普遍。纵观化工生产实际过程，如果分离装置严密性不够，会导致产品纯度偏低，还需要进行二次分离与提纯，进而带来不必要的资源浪费。所以，通过对分离装置与分离手段的合理选用，提高装置严密性与采取高效分离方法，是节能降耗的重要关注点。比如，在化工蒸馏中，需要对反压温度、压力对蒸馏中化学反应的影响密切关注，同时要选用严密性、耐热度更高的仪器，确保过程不会冷却，从而提高分离效果。

4 结语

综上所述，在化工工艺当中，节能降耗技术的应用涉及到多种专业技术类型以及多项管理工作方面，所以在生产过程当中不仅要对余热进行充分的回收利用，还要对化工工艺予以优化、对生产设备和技术予以更新升级、对生产管理工作提高重视。当然，化工企业在节能降耗技术的发展应用中，需要把握好技术的更新迭代以及管理方案的与时俱进，推动企业朝着低能耗、高能效方向发展，助力化工行业的可持续发展。