分析煤化工与能量转化率

李哲宏

（大唐呼伦贝尔能源开发有限公司，内蒙古 呼伦贝尔021008）

0 引言

在煤化工当中，在进行装置的可行性分析之时，能量转化率是一个十分重要的数据。然而随着在此理论之上的发展，能量转化率变得越来越重要，随之而来也出现了一些错误使用的现象，进而造成不利影响。能量转化率的使用必须充分结合装置的实际情况，同时还需要与综合能耗概念结合，这样才能够保障对装置的建设趋于合理化，具有可行性。

1 能量转化率概述

在煤化工当中常常用能量转化率衡量煤电技术的进步，能量转化率高，相应的对于原料的利用率也高，证明此种工艺也相对优化。能量转化率用公式表示为：

其中，Eo表示有效产品热值和，Ei表示原料热值。对于煤化工而言，原料主要就是指所输入的各种能流以及物质流，其中包括了煤、水、溶剂等。而最后主要的产物，以及有用的副产物则是有效产品。

通过完成装置设计，将会得到消耗的定额，并且通过计算之后得出能耗值。在装置运行稳定之后，要测定装置数据则相对困难，这项工作通常被称为标定。两个数据之间也具有一定程度的差异性。

在不同的产品之间进行转化率的对比是没有意义的，用其来对投资进行引导更加是不可取的。在进行装置的建设之时，应该充分立足企业的实际需求和生产需要。要提高企业的经济效益最根本的还是要提高相关技术和工艺，进一步的节约能源降低消耗，推行低碳经济，同时严格遵守国家的相关规范规则。只有这样才能够保障企业获得经济、社会和环境效益的统一。

2 特性分析

2．1 工程性

对于能量转化率之上的研究，部分学者只将其当做一个理论性的数据进行分析，进而得出某种工艺的能量转化率，同时做出评价。比如有关数据表明，通过理论之上的分析，使用煤制造甲醇和柴油之间所得到的数据是1：0.438。从数据上看，两相比较制造甲醇之时能够节约大概一半的资源。从理论上似乎并没有问题，然而与实际相比却是存在极大的差异性的。在能量转化率上，二者之间并不是一个理论值，因此这样的固定比值是不存在的。

如果所面临的是单个工程，设计和装置运行将会对能量转化率造成影响，比如装置的规模、原料质量等。设计的差异性也会带来转换率的差异。在煤气化当中，使用的煤种、方法等不同，所得到的转化率也相应不同。就目前而言，针对某一类的工程是无法只通过一种理论，进而进行转化率的推算。

2.2 可变性

随着先进技术的使用、进一步改进了催化剂等，能量转化率的数据也随之不断的发展变化。在二十世纪七十年代利用天然气制合成氨，每制造一吨需要消耗42GJ，到二十世纪末在此基础之上下降了13GJ，发展至今已经已经可以保持在生产每吨消耗28GJ以下。经过几十年的发展，其进步的主要方向是不断的提高能量转化率，进而达到降低能耗的目的。然而在之后的发展当中却无法再通过此项达到快速进步的目的，即便还能继续在一定程度之上提高能量转化率，其效果也不会太明显。

通过节能改造能够有效的提高能量的利用率。比如山西的某企业，原有每年合成氨三十万吨的装置，通过十年的时间进行了节能改造。通过百分之五十的节能扩产，同时保持总体系列不变，最终将原有每吨消耗61GJ成功的降低了15GJ，改造的成本低于购买全新装置的一半。

当下部分的新兴化工工艺，比如在费托合成柴油之上，其正在步入快速提高能量转化率的黄金时代。通过深入的研究，从而进一步的促进工艺和催化剂的发展，以及进行更新换代，其有可能大幅度提高能量转化率。因此对于发展需要的判断，如果只是通过工艺发展前后的对比，以及能量转化率来进行，这缺乏了足够的公平性。

我国的煤电工业对于煤的利用率在不断的上升，进一步的降低了能耗，这说明技术的进步也不断的提高了能力转化率数据。如表1。

表1 历年供电标准煤耗与能量转化率

用合成氨的进步，以及煤电的进步来判断合成柴油的进步，是可以进行比照的。在进行合成柴油的早期，最初的转化率是百分是三十五，近几年发展迅速，如今已经超过了百分之四十，且还有持续快速进步的姿态。科技的进步和创新不断的推动其进步，该项技术的发展还会具有更加美好的前景。

2．3 综合性

在多联产的装置当中，能量被交叉利用在多条工艺线路当中，在此时针对单独的能耗很难计算。随着产品的增多难度也逐次上升，通过综合摊派计算能够解决以上难题。具体说来对于某个产品的能量消耗当中，既有明确的原料贡献，又有摊派的估计值，通过综合就能最后得出其能耗值。相应的也只有一个平均的转化率数值。比如针对石油化工企业，其所需要的原料众多，主要包含了煤、天然气等，所生成的产品更是多样，有化肥、聚合物等。这就导致了在生产当中，无法具体的进行每一种的转化率计算，只能通过综合进行计算，进而得出最终的平均值。

3 结语

综上所述，在煤化工之上进行能量转化率的分析，将不同的产品进行分析，并且作为投资的引导是不够合理的。在进行装置的建设之时，应该充分立足于企业的具体需求和实际情况，不能只根据能量转化率决定建设与否。同时提高能量转化率在一定程度之上能够达到节能降耗的目的，然而该种方式当达到一定的程度想要再进步就较为艰难。因此在之后的发展当中应该拓展进步方式，还应该从节能改造、发展有关技术等方面不断的提高利用率，从而降低成本增加企业的经济效益。

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