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摘要:化工企业在生产、发展的过程中,降耗节能技术的推广与应用具有举足轻重的作用,不仅能够使化工企业本身的效益得到提高,而且对于社会经济的发展和环境的保护有很大裨益。随着可持续发展战略的深入人心,再加上现代技术的发展,人们越来越重视和关注降低能耗的方式,现阶段,必须寻求节能降耗技术的新途径,将战略目标定位为能源的综合利用,在化工工艺中,积极探索,勇于追寻,保证化工工业的可持续发展。
关键词:化工工艺;降耗节能;技术应用;可持续发展
0引言
节能降耗是世界化工工业可持续发展的必然方向。伴随着经济的飞速发展,化工企业遍布世界各地,环境污染和能源危机已经成为威胁人类生活、生产的突出问题。尤其是改革开放近三十年来,我国的化工行业发展迅猛,随之而来的是生态环境的严重破坏和能源危机,雾霾、温室效应、酸雨等频频发生。很明显,我国传统的依靠能源消耗带动的化工行业模式已经与时代的发展和需求严重脱轨了,必须尽快发展降耗节能技术,在产品生产质量与效益得到保持的前提下,尽量减轻对于环境的损坏。
1化工行业降耗节能技术的紧迫性与必要性
化工工艺是指通过系列化学反应将原料转化成产品所需要的一定的方法和过程,该工艺包括两个方面的内容,一个是物质之间的转换,另一个是能源的利用。经济不断发展,时代不断进步,人们的观念、兴趣与消费理念也同样发生了很大的转变,一方面对物质需求的总量越来越大,另一方面在产品的功能、质量等方面也呈现出多样化并且越发严格的要求。尽管市场中充斥着琳琅满目的商品,但却是依靠消耗大量原材料获取的,化学工艺中,多数资源都属于不可再生资源,能源匮乏成为普遍存在的现象,随之而来的是不断形成的化学废物。基于人们任意性、无节制地使用各种化学产品,世界范围内环境破坏与污染问题已经相当严重。在这种背景下,若化工企业要可持续、健康发展,必须采取相应的降耗节能技术。降耗节能技术在化工工艺上得到广泛应用不仅是我国化工行业可持续发展的要求,同时对化工企业的平稳、高效发展有利。多数化工产品的成本均来自能源损耗,降低损耗率不仅可以节约产品成本,而且对提高产品的竞争力,扩大产品市场份额极为有利。具体措施上来讲,对于新建的高污染、高耗能项目进行严格控制,淘汰煤炭、焦炭、电石、电解铝等产能落后行业,大力推进间接和直接煤炭的液化,发展烯烃和煤基醇醚代油技术,推广高效清洁技术的利用,如煤碳的洗选加工等。以上措施都能对降低硫、碳等有害气体的排放起到有效的作用。改善经济粗放的增长方式以及不合理的内部结构,实现产品绿色化、环境友好型、资源节约型的化工生产,节能降耗技术的推广及应用在很大程度上具有必然性和紧迫性。
2降耗节能技术概述
为了降低工艺耗能,化工企业一般会安装蓄热器、热泵或热管换热器等的节能装置,使用节能装置可以达到比较良好的降耗节能效果。对于生产工艺的改善同样能够体现降耗节能技术。
2.1优选节能设备,提升设备性能
在化工工艺中,最关键、最重要的程序是分离提纯产品,在产品提纯时,产品的能量也会得到很大损耗。现代工艺中,设备、技术工艺是生产的硬件条件,传统的设备、技术和工艺已经很难满足现代化工行业发展的需求。降耗的首要步骤即是提升化工生产设备的性能,引进国外一些先进的设备,根据化学反应的特征,选择合理、先进的操作方式,如夹点技术、用热节能、用电节能窑炉节能、锅炉节能等工艺方法,提高工艺总用能水平。优先选则连续型节能的生产工艺,改造升级生产工艺技术,提升产品生产的效益。就生产工艺来讲,应该尽量选择能量转换效率高、操作便捷、连续型的工艺,能够有效避免因生产工艺切换造成的间歇性能源浪费。优先选择加热炉、电机拖动系统、空冷器、换热器、、反应器、高效分馏塔等先进的旋转、换热、传质电器节能设备,尽量减少运行中机械设备的综合耗能。尤其是耗热量较大的机械设备,在设计制造关键部位时要首选有良好导热性能的材料,大宗化工生产中必要时还要引入节电变频器设备、回收余热设备等。
2.2改善工艺反应条件,降低综合能耗
减轻化工生产时化学反应的外部压力。对于化工反应压力的精确计算,不仅可以保证反应顺利、稳定高效的进行,而且还能够减少电机拖动系统输送反应物,特别是气态反应物的综合耗能。在化学物质得以正常反应的条件下,合理降低反应时的吸热温度,减少系统反应时整体需要的供热量,提升热能利用效率。另外,加快反应转化速度能够有效地抑制在化学反应的过程中所出现的副作用,减少产品分离和反应过程中的耗能。
2.3采用先进技术,改进化工工艺
目前,化工企业在使用节能技术时依然存在不少问题,要提高降耗节能技术的实用性,化工工艺的改进还是要依靠高科技技术。第一,要提升化学反应过程中添加剂和催化剂的性能,让化学装置变得更为灵活,降低能源消耗。第二,变频节能调速技能是实现降耗的有效方法,利用变频节能装置改造升级传统化工工业生产中所使用的阀门,让电机的运行系统输出、输入保持相对平衡,特别是化工企业使用的装置普遍出现负荷率低的问题能够得到有效解决,减少电能资源。
2.4使用阻垢剂和催化剂
化学工业在生产的过程中会使用不少机电设备,如交换器、加热锅炉等,这些设备在使用的过程中会出现锈蚀或者结垢,会降低传热系数和传热效果,影响到热交换的效率,导致能源浪费。所以,应用阻垢剂不仅能够提高机电设备能源转换的效率,而且还能够有效延长机电设备的运行周期,为化工生产的安全提供保障。新型催化剂能够优化生产工艺的环境条件和效率,降低单位化工产品能耗。不仅如此,优越合理的催化剂还可以抑制副产物的出现,减少原料分离中的能耗和负荷。对于提高产率降低能耗、缩短反应时间至关重要,尤其是能够彻底改善精细化工、新型煤化工等领域的反应条件。
2.5优化供热工艺
在供热工艺的优化过程中,必须勇于突破单套装置的常规界限,从整体上优化匹配组合装置。例如,在改进供热系统时,要结合不同温位热源的实际情况,合理匹配组合供热装置,联合运行各个装置,在较大的范围内优化转换热、冷能源流,从根源上解决高热能低利用的问题,最大程度地利用热能源。
2.6采用污水回收技术
化工企业在生产中必须综合利用水资源,重视水资源的管理,对于常流水、漏、滴、冒、跑等现象要坚决杜绝,根据实际的化工生产特点使用相应的污水回收技术,节约利用水资源。做好水、点、热等资源的回收利用,能够在很大程度上提升企业降耗节能的效果。在生产中对于余热、余压的综合利用,通过发电、制冷等转化技术,不仅能够减少化工生产中的能源浪费,而且可以实现能源低碳环保、经济节能、安全可靠并且高效的转换利用。
3结论
综上所述,化工企业在生产、发展的过程中,降耗节能技术的推广与应用具有举足轻重的作用,不仅能够使化工企业本身的效益得到提高,而且对于社会经济的发展和环境的保护有很大裨益。随着可持续发展战略的深入人心,再加上现代技术的发展,人们越来越重视和关注降低能耗的方式,现阶段,必须寻求节能降耗技术的新途径,将战略目标定位为能源的综合利用,在化工工艺中,积极探索,勇于追寻,保证化工工业的可持续发展。
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作者:王世君 单位:吉林省石油化工设计研究院