化工工艺中的新型节能降耗技术及其应用研究

孟凡良

(河南神马尼龙化工有限责任公司 ， 河南 平顶山 467000)

1 化工工艺节能降耗技术的应用意义

结合化工生产的特点，使用的能源大多为不可再生资源，如果过度开发这种资源，就会造成资源短缺。在社会其他领域，如居民生活、社会生产等方面都离不开能源的持续供应，因此必须在化工工艺中重视节能降耗。在新时代化工工艺发展过程中，有关单位逐渐对节能降耗、绿色技术的应用进行了研究，旨在改善我国生态环境大面积污染问题。在化工工艺中科学运用节能降耗技术的意义有：①提升能源综合使用效率。通过数据统计分析可以发现，当前世界范围内的化石能源总量正在逐渐减少，若继续保持以往的能源开采、使用频率，将会逐渐加重能源供应短缺问题。在社会生产总能耗中，化工行业的能量消耗占据着较高的比重，为了防止能源短缺现象的发生，就需要提高化工能源的综合使用效率。②有效降低化工生产对生态环境带来的污染。在化工生产中，会产生大量废气、温室气体，如果直接排放到生态环境中，就会带来十分严重的生态污染问题，并对周边居民的身体健康造成极大的威胁，但充分利用节能降耗技术就能从根本上解决化工工艺造成的环境污染问题，真正为周边居民提供一个良好的生态环境。

2 化工工艺节能降耗技术的应用

2.1 引入全新的节能降耗设备

任何一项化工工艺的实施都需要借助相关生产设备才能实现，想要促进节能降耗目标的实现，就需要配备先进的化工生产设备。如净化和分离技术，相比于传统高压精馏塔分离提纯技术，该项技术在先进的可调电压精馏塔设备的配合下，可以有效降低能耗，同时降低热泵整流压力、回流比、吸热反应等，提升化工产品的安全性与环保性。

2.2 动态性监控化工生产的能耗

对化工生产的能耗进行动态性监测时，可以科学运用回收再利用、变频调速技术等手段。①化工企业在日常生产工作中可以积极回收水资源、余热资源等，并利用蒸发器等设备回收余热资源，从而在有机工段中完成余热的运输与转化，当吸热达到饱和状态后即可生成有机蒸气。在螺杆膨胀机中，使用有机蒸气进行传输，可以实现机械能的转换。在电能产生以后，可以有效回收余热，并再次投入使用，真正意义上达到化工工艺节能降耗的效果。②科学运用变频调速技术。这项技术可以改变电动机外部电源的供热频率，动态性调整电动机频率和负载转速。将这一原理运用起来，结合化工工艺生产中的静态发展目标，利用节能动态调速阀门进行科学调整，使电机拖动系统切换输入输出状态时保持良好的动态平衡，切实达到降低化工工艺能源损耗的目的。

2.3 优化反应工艺条件技术

化工工艺生产主要包括温度、化学反应转化率以及反应压力等反应工艺条件。在节能降耗技术应用过程中，必须将这些工艺条件进行优化与改良，利用科学的工艺达到节能降耗的目的。对压力进行控制时，要结合化工生产工艺，科学计算，合理控制。将节能降耗技术应用到热量生产阶段时，通常需要对温度进行精确控制，防止高温造成能源大量损耗以及化学反应中热量浪费。同时，保证化学反应温度控制的稳定性，对温度变化中的能量交换进行有效控制。在化工生产工作中还需要科学调整反应条件，尤其在优化反应转化率时，更需要利用节能降耗技术加强化学反应，动态性调整化学反应物的量，以成本低廉、能源损耗少的化学反应物来替代高能耗反应物。最后，回收利用各种副产物同样能达到节能降耗的目的，这也是化工工艺在未来发展阶段实现创新与优化的主要方向。

2.4 加大化工生产工作人员的培训力度

在化工生产过程中引入新型设备可有效提高生产效率，熟练操作非常关键，化工企业应定期组织现有员工参加技术培训活动，要求员工熟练掌握各种新型设备的操作要点。除此之外，企业还需要从思想层面加强员工对节能降耗技术的重视度，引导其树立节约能源损耗的意识，结合化工产业当前发展现状，有针对性地讲解各项化工工艺的技术要点，通过科学的技术培训活动提高员工参与积极性。

2.5 运用污水回收技术高效利用水资源

在化工生产加工期间通常会产生大量污水，因此必须运用污水回收技术高效处理，以达到水资源循环利用的目的。在化工生产过程中，污水会携带一定热能，将余热有效利用起来，同样可以促进化工生产能耗的减少。有关部门还需要对污水处理厂中的能量消耗问题高度重视，通过优化污水处理的各项工艺来减少水资源浪费。而化工企业则需要结合自身发展情况，本着节约用水的目的高效处理化工生产期间排出的污水，最大限度地提高化工污水的回收利用率。

2.6 大力推广高效催化剂的使用

将催化剂运用到化学反应，不仅有助于减少化学反应中的副产物，还能推动化学反应中的产物产量，使反应转化率得到提升。使用高效催化剂能有效降低化工生产中的能源损耗，从整体上提高化工企业的生产效率。这就需要化工企业充分认识到使用高效催化剂的重要性，并对催化剂应用技术进行积极创新与研发。

3 新型节能降耗技术的应用

3.1 水煤气技术的应用

水煤气技术应用到甲醇生产阶段，可以有效减少生产期间形成的能源损耗，并在水煤气技术的支持下生成合成气反应。传统化工工艺中最理想的氢碳比为2.1～2.2。将粗煤气加热投入到预变炉等待一段时间后，预变炉中生成的气体会进入到主电炉，使得气体交换温度达到300 ℃以上，使副产蒸汽与粗煤气原料中生成的气体温度下降到176 ℃。当合成气体温度达到40 ℃后，再将其投入到低温甲醇生产工艺中。

3.2 酸性气体脱除技术的应用

由于煤炭中包含着大量硫元素、氮元素，因此在煤炭化甲醇生产过程中会排放三氧化硫、硫化氢、二氧化硫等酸性气体，使得甲醇生产设备受到不同程度的腐蚀，并对周边大气环境造成一定的污染。但将酸性气体脱除技术应用到低温甲醇洗工艺，就能从源头上避免甲醇排放废气污染问题。实际上酸性气体脱除技术主要以物理吸附的方式去除气体，而低温甲醇生产工艺中生成的煤化气体又由大量酸性气体组成，这些酸性气体可以在煤化气体中融合，以此保证甲醇提取工艺的实施效果。脱除酸性气体时还可以充分利用吸收式智能装置，并为酸性气体提供-40 ℃左右的工作环境。由于酸性气体在低温作用下可以吸收制冷装置中的合成气体，并在吸收塔上部脱除二氧化碳，在吸收塔下部脱除硫化氢气体，真正为煤化合成气体的性能提供了基本保障。

4 结语

在化工企业生产工作中，若不解决污染和能耗等方面的问题，将会在很大程度上影响化工企业的可持续发展。需要化工企业积极与时俱进，将新型节能降耗技术充分利用起来，以此促进化工生产节能降耗目标的实现。