化工工艺中的新型节能降耗技术及其应用

丁秋琴

（江苏君信新华安全科技有限公司扬州分公司，江苏扬州 225200）

从进入到工业社会背景下，工农业消耗大量能源，从而出现能源短缺问题，并且导致出现环境问题，影响了经济社会可持续发展。对节能降耗技术进行分析，属于各行业发展热点、重点问题。在化工行业中，节能降耗技术能够使化工生产中能源消耗得到降低，提高能源综合使用效率，使温室气体排放得到降低，从而实现化工行业可持续、绿色的发展[1]。以此，要对化工行业节能降耗的作用进行明确，并且使用多种措施，使节能降耗技术的使用水平得到提高。

1 化工工艺节能降耗技术的意义

在化工生产过程中，大部分工艺对能源具有较大的需求，并且化工生产过程中能源类型都是不可再生资源，资源过渡的开采使用导致资源逐渐短缺。因此居民生活与社会生产在未来还要持续不断供应能源，在化工工艺中使用节能降耗资源为重点。所以，在化工工艺探索和使用节能降耗绿色技术中，要降低资源浪费和环境污染[2]。化工工艺中使用新型节能降耗技术的主要意义为：

其一，能够提高能源综合使用效率。相应统计数据表示，地球化石能源总量不断降低，假如保持目前消耗与开采速度，会导致能源供应短缺。化工行业能量消耗占据社会生产总能源消耗很大比例，为了避免出现能源短缺问题，要使能源综合使用效率得到提高。

其二，能够降低化工行业对环境污染。化工行业在生产过程中会产生大量温室气体与废气，在环境中直接排放，会导致出现严重生态污染，对居民身体健康造成严重影响。使用节能降耗技术，能够降低化工工艺对环境污染，使生态环境改善，从而提高居民生活质量[3]。

2 化工工艺节能降耗技术的使用

2.1 使用节能降耗新设备

所有的工艺都要根据生产设备进行实现，要想能够节能降耗，就要求先进生产设备进行基础保证。比如净化和分离技术，和传统使用高压精馏塔分离提纯对比，目前先进可调电压精馏塔中能耗有所降低，还能够降低热泵整流压力、回流比和吸热反应，节约能耗，使化工产品综合效益提高。

2.2 加强化工生产能耗监控

使化工生产过程中能耗监控和调整得到加强，可以通过以下方面实现，要做好回收再使用工作，并且使用变频调速技术[4]。

首先，化工生产可回收能源包括水资源和余热资源。在回收余热资源过程中，利用蒸发器等设备使余热在有机工质中传输，使吸热能够达到饱和状态，并且产生有机蒸汽。之后使有机蒸汽在专用螺杆膨胀机中传输，转换成为机械能。在产生电能之后，能够对余热进行回收再使用，以实现节能降耗效果。

另外，使用变频调速技术。此技术能够对电动机外部电源供热频率改变，从而使电动机频率改变，以改变负载转速。对于此原理，能够使化工工艺生产过程中静态发展朝着节能动态调速阀门调整，对电机拖动系统在切换输入输出状态的时候，保证动态平衡，以节约化工工艺能耗[5]。

2.3 反应工艺条件技术改造

就化工生产工艺来说，其中反应工艺条件包括生产能量、外部压力、化学反应转化率。使用节能降耗技术要求基于此工艺条件的改造，优化生产工艺，实现节能降耗目的。在控制外部压力过程中，使用节能降耗技术要合理计算压力。和实际生产工艺结合，对最佳外部压力计算，并且实现有效控制，保证化工生产能够稳定高效，并且提高反应物的化学反应，最大化使用反应物，实现节约能源目的。在热量生产过程中，节能降耗技术主要是控制化学生产温度，保证生产过程中的温度满足化学反应需求，避免过高温度导致能源损耗，避免化学反应中产生额外热量。另外，对生产过程中的温度进行控制，对化学反应温度稳定性进行保证，降低温度变化中能量需求变化。以此可以看出，化学工艺中改善化学温度条件尤为重要。在化学反应转化率中，优化重点为降低化工工艺中所使用反应物的量。简单来说，就是利用节能降耗技术提高化学反应，并且使用有效反应工艺使反应物量调整，寻找能源消耗低、成本低的反应物替代产品。另外，使各反应物回收使用得到加强，也能够降低能耗，此为未来化工工艺优化主要方向[6]。

2.4 加强化工工艺培训

为了使工业人员良好操控仪器，根据生产基本模式选择原料，使原料能耗降低，提高整体档次。此生产方式能够使员工通过技能培训提高自身技术，控制供给过程中原料运输。在生产过程中，设备升级能够提高员工技术。部分员工要能够参与到培训中，满足全新设备需求。总体来说，员工要重视节能降耗，使其具备节约意识，全面预测化工产业，掌握其技术要领，根据教育培训系统内容开展[7]。

2.5 提高污水回收使用率

一般，在化工生产加工中产生大量污水，所以使用先进污水回收技术，高效、综合处理污水，有效使用水资源，对水资源进行多次循环使用，有效节约大量水资源。化工生产过程中的污水具有一定量热能和压力，能够妥善使用污水压力和余热，加强余热和污水的二次使用，使能源损耗得到降低。在污水处理厂对污水处理过程中会消耗能量，相关部门对于此问题正在整改，全面优化污水处理厂各处理工艺。对化工企业来说，和自身企业发展情况结合，以企业实际用水情况综合处理化工生产过程中的污水，提高化工污水回收使用率。

2.6 使用高效催化剂

将催化剂应用到化学反应中，能够降低化学反应副产物，提高化学反应转换效率和化学反应的产物产量。在化工生产过程中，利用高效催化剂能够降低生产中能量损耗，使企业生产效率得到提高，对于节能降耗具有重要意义。以此，化工企业要大力推广催化剂的使用，并且实现应用技术的创新和研究[8]。

3 新型节能降耗技术的实际使用

3.1 水煤气技术

将水煤气技术应用到化工甲醇生产过程中，能够使生产工艺能耗得到降低。通过水煤气技术能够产生合成气，其氢碳比例为0.5。传统化工工艺最佳氢碳比例为2.1～2.2，以此表示甲醇生产工艺中，水煤气技术的使用能够降低能耗。图1为水煤气技术的流程，粗煤气通过加热处理进入到预变炉中。经过一段时间后，预变炉合成气体进入到主变炉中。在主变炉中气体交换温度超过300℃，最后使合成气体在副产蒸汽和粗煤气原料中输入，合成气体温度降低到176℃。在合成气体降低到40℃左右，输入到低温甲醇生产工艺中[9]。

图1 水煤气技术的流程

3.2 酸性气体脱除技术

煤炭中具有硫元素和氮元素，在煤气化甲醇生产过程中，出现一定量酸性气体，比如三氧化硫、氨气、二氧化碳、硫化氢。酸性气体会对甲醇生产设备造成腐蚀，还会污染外界大气环境。在低温甲醇洗工艺中使用酸性气体脱除技术，能够对甲醇排放废气污染得到控制。酸性气体脱除技术是使用物理吸收策略脱除气体，在低温甲醇生产时，煤化气体具有大量酸性气体，此气体在煤化气体中融合，对甲醇提取工艺效率和质量进行保证。要脱除合成气体中酸性气体，从而保证甲醇生产。在脱除酸性气体过程中，通过吸收式智能装置提供给酸性气体-40℃工作环境。合成气体利用制冷装置，基于低温作用被酸性气体吸收。二氧化碳通过吸收塔上部实现脱除处理，硫化氢气体在吸收塔下部实现脱除处理，对煤化合成气体性能进行保证。基于制冷装置使煤化合成气体温度降低，保证低温煤化合成气体能够在甲醇生产中参与。基于酸性气体脱除技术的处理，降低合成气体二氧化碳含量到1.5%以下，降低硫化氢含量为0.1×10-6，满足甲醇生产节能降耗原则[10]。

4 结束语

目前，高污染、高耗能为化工企业主要标签，虽然化工企业能够促进国家经济增长，使人民群众生活得到满足。但是，如果不改变高污染、高能耗的情况，在目前国家发展循环经济和重视环保问题的背景下，化工企业发展会受到阻碍。以此，在新时期环境下，化工企业要使用新型节能降耗技术，加大新技术、新设备的研发和使用力度，使生产管理水平得到提高，使发展观念得到转变，利用相应技术手段实现节能降耗，促进国家可持续发展，并且促进化工行业的健康发展。