精细化工行业中的若干节能措施

2010-08-15李明虎张雄伟刘浙军

浙江化工 2010年5期

李明虎张雄伟刘浙军

（1.德希尼布工程咨询（上海）有限公司，上海 200031；2.上虞新和成生物化工有限公司，浙江上虞 312369）

0 前言

根据国家发改委2004年发布的《节能中长期专项规划》，到2010年，中国每万元GDP能耗将比2004年降低20％。据报道，2005年每百万美元能耗，中国是世界平均水平的3.1倍，是OECD（经济合作发展组织）国家和地区的4.3倍，是日本的9倍。发改委环境和资源综合利用司司长赵家荣说，造成能源利用效率低下的原因首先是结构不合理；其次是工艺技术和装备落后。重点行业落后工艺所占比重仍然较高，如大型钢铁联合企业吨钢综合能耗与小型企业相差200kg标准煤左右，火电厂30万kW机组与5万kW机组的每千瓦时供电煤耗相差100g标准煤以上；另外，管理水平低，与节能密切相关的统计、计量、考核制度不完善，信息化水平低，损失浪费严重。

上世纪90年代未以来我国的精细化工已步入了快速发展的轨道，一大批有影响力的产品主导着国际市场，从而使我国成为全球精细化工最具发展活力的市场和生产国。但与美国、日本、德国等发达国家比，工业结构不尽合理，资源和环境已成为我国经济发展的最大制约因素。其中能源消耗比发达国家要大得多。许多在国际上已成熟应用的节能技术在我国精细化工企业还没得到应用。虽说采用新技术、新装备需要一些投资，但总的来说投资回报周期并不长。本文就一些常用的节能措施作出总结。

1 精细化工行业中常用的节能措施

1.1 选择节能的工艺方式

有可能的话，将间歇生产过程改为连续生产过程，这样避免了间歇生产中普遍存在的同一套装置一会加热、一会冷却的浪费能源的现象。实在不能改连续工艺，则可增加设备，使加热和冷却使用单独的装置，尤其是加热和冷却温差较大时。

1.2 精馏节能

精馏装置在精细化工生产中常见，装置规模一般不大，但数量多，能源消耗也很可观，如何做到精馏节能是生产企业必须认真考虑的。精馏节能需根据具体体系来制订相应措施，比如采用新的精馏流程节能［1］、萃取精馏或共沸精馏节能、反应精馏节能［2］、分壁式精馏塔节能［3］、热泵精馏节能［4］等。上述方式有些已经在精细化工行业运用，比如萃取精馏制无水乙醇、使用反应精馏技术由甲醇与多聚甲醛反应制备甲缩醛等。需强调的是，有些措施虽简单，但需整体考虑，比如塔顶、塔釜的热量要充分利用是大家共知的，但却往往被忽视，很多时候还是直接用冷媒冷凝塔顶物料或冷却塔釜物料，而不是用它们来加热本装置或其它装置的物料。有时为了达到装置之间热量的匹配，在不影响物料稳定性的前提下，可以采用加压精馏的方式以提高塔顶的温度，做到能量的梯级利用。在这点上BASF公司的经验值得我们借鉴［5］。

1.3 采用空冷器节能

空冷器在石油炼制工厂已得到普遍应用［6］，但在精细化工行业利用得还不多。据拜耳公司一位从事节能工作的比利时专家介绍，在安特卫普的化工区的精细化工车间大量使用空冷器。一般来说，使用空冷器的运行费用只有使用循环冷却水的50％～60％，节能效果十分明显，在适合使用空冷器时应尽量使用。

1.4 蒸汽冷凝水的余热利用

蒸汽冷凝水蕴含大量的热量，但在许多精细化工厂往往只是部分利用，其余全排掉，实在可惜。利用蒸汽冷凝水的方式很多，比如收集起来作为锅炉补水用，但需解决好水质的问题［7］；利用闭式回收技术回收热能［8］；利用蒸汽喷射泵回收蒸汽冷凝水热能［9］。拜耳公司在安特卫普的工厂从1975年就开始使用蒸汽喷射泵回收热能，国家环境保护总局南京环境科学研究所研究员阎尔平在大力推广该技术，取得了明显的效果［10-11］。

1.5 公用工程的节能

锅炉需选型合理，尽可能在高效率区使用，要确保省煤器的良好使用，利用烟道气热能的另一途径是产生蒸汽，此情况下则不需装省煤器。对于导热油系统，为了减少管线上的热量损失，除做好保温外，还可采用二次循环的方式提高导热油的进出温差，降低管线上导热油的输送量，也就降低了热量损耗面积，当然，此方法的更直接意义是降低了导热油的总的使用量（尤其是对于长距离的管线）。对于各种原因造成的冷却水进出温差过小导致水循环量过大的地方采用二次循环泵的方式也是一种节能的方式。

对于大量耗电的冷凝系统，则需充分利用峰、谷电电价的差异节能，比如低温水系统采用冰蓄冷的方式，此方式是间接节能的方式。