提升化工工艺节能降耗的途径探析

2013-04-10虞正鹏

河南科技 2013年5期

虞正鹏

（荆州理工职业学院，湖北荆州 434000）

1 化工工艺节能降耗的必要性

1.1 有利于推动化工企业实现可持续发展

能源的使用越来越多。化学工业想稳步前进持久壮大，必须拥有稳定的能源供应。我国能源已开始缺乏，国内现有的能源总量满足不了市场的需求。特别像天然气、石油等的缺乏日趋严重，我国长期的能源供应具有很大难度。石油的短缺，对化工行业造成的影响是最大的，远大于其他行业。所以减少能源浪费，降低损耗，对化学产业的影响非同一般，它是实现化学工业稳定发展的关键之处。

1.2 有利于降低企业成本，提高企业经济效益

化工产品，特别是那些耗能多的产品，它的成本大部分是在能源的浪费上，高的时候大约为80%。减少能源浪费，降低损耗，就能减少产品成本，进一步提高产品的市场份额，为企业带来更多利润。

1.3 有利于实现对环境的更好保护

节约能源就表示要较少的开发能源，降低消耗，这样也能降低二氧化硫、烟、尘等的产生。空气中的污染物包括粉尘、二氧化硫、二氧化氮，二氧化碳等。温室效应、酸雨、空气悬浮颗粒、光化学污染等都是这些污染物引起的。所以，要节约能源，减小损耗，维护好环境。

2 提升化工工艺节能降耗的途径

2.1 加快开发节能低耗的新工艺和生产方法

使用先进的生产方法、技术手段和能耗低的设备，在最佳的时机进行生成，使得化学反应的速度加快，转化率和产率能增大，降低了化生产时能源的消耗。考虑到化学反应的特点，运用合适的生产手段把生产的总能耗降至最低。选择最佳的节能连续性的工艺技术，借助技术手段的升级改革来促进生产效率，使产品产生更多的经济效益。生产方法要优先选择操作方便的、可连续的、具有高的能量转换率的手段，因为这么做可以降低间断的生产环节中造成的能源浪费。在选择时优先采用高效分馏塔、空冷装置、换热仪器、升温炉、自动拖拉系统等一些优良的传热传质装置，减小了机器在使用期间产生的能源消耗。

2.2 采用高效设备，减少过程流失

化工技术中的基本环节有分离提纯产品，提纯期间往往会有很多能量浪费，采用恰当的操作手段和优质的提纯装置能够减小能量的损失。例如当精馏塔中的作用力发生变化时，回流比会减小。而运用热泵蒸馏之类的技术能够减少分离过程中的能量损失。当反应压力减小时，气态反应物的压缩作用会显著减小。吸热的反应温度下降时，供热温度也会减小，这样能限制副反应的发生，使产品的反应和分离过程中的能耗减少。通过高效填料和传热装置，能够提升传热性能和转换效率。新一代的隔热材料及其最合适的厚度可以大大地减小热损失，所以要尽量多使用高效的节能设备。减小生产过程中能源的损耗，也要采用高效的设备和先进的技术手段来提高经济效益。

2.3 降低生产全过程的动力能耗

（1）电机拖动系统在使用时耗费电能较多，可以采用变频控制来调速达到节能的效果。通过变频节能调速手段来完善普通的阀门静态调节技术，让电机拖动系统的输入输出能够保持持久的动态平衡，特别是化工行业设备负荷率都很低，尽量杜绝电动拖动系统的长期工频现象，不造成电能的多余损耗。

（2）供热系统的升级改造。供热系统在改造时，要不收传统的单套装置的约束，对组合装置全体优化。例如：对供热系统进行升级期间，要按照不同温位热源的作用特征，适宜地组装供热设备，使装置间共同起作用，进一步大幅度提高能源的冷热转化效率，从源头上解决“高热低用”的问题，最合理地利用热能源。

（3）大量使用污水回用技术。在生产和生活中，化工行业不能轻视水资源的使用和有效管理，避免发生漏水、滴水等不良问题。要认真考虑到化工生产的事实情况来运用污水回用技术，减少水资源的浪费。如果能够回收利用电、水、热等产生的剩余能量，就能大大提升化工行业的节能效应。综合使用生产过程中产生的余压、余热，可以有效节省生产时的常规能量损耗，从而能够综合转换并利用这些能源，达到安全高效、经济环保的目的。

2.4 改善和优化反应工艺条件，最大限度降低工艺综合能耗

减小化工生产产生的外部压力，并适当地对化工生产反应的压力进行估算，在保证化学反应持续高效进展时，还能减小反应物传送期间电机拖动系统的电能消耗，特别对于气态反应物的压缩能耗，降低效果尤为显著。在合适的环境下保证化学反应的进行，适当地减小吸热反应的温度，使系统反应所需的全部热量有所减少，增加了热能的利用率。现在采用的热管泵方法能够更好地回收和利用余热。在化学反应过程中，要提高反应的转化率，能有效避免副反应的发生，更好地降低反应和产品分离期间产生的能源损失。