化工工艺中常见的节能降耗技术研究

侯元英

（青海省化工设计研究院有限公司，青海西宁，810008）

化工工艺中常见的节能降耗技术研究

侯元英

（青海省化工设计研究院有限公司，青海西宁，810008）

我国第一产业能源消费终端不断升高，化工产业作为第一产业的一部分，在能源消耗方面占有很大比重。节能降耗技术的价值主要体现在其能够节约能源，降低耗能。在化工工艺中使用节能降耗技术，其目的是为了节约能耗，实现化工产业可持续发展。文章中针对节能降耗技术在化工工艺装置、化工反应工艺技术方面的运用进行论述。

化工工艺；节能降耗技术；研究

0 引言

化工是一个高耗能行业，其对于人们的生活住行的影响是不可忽略的。人类的发展需要化工行业的促进，而化工行业造成的污染、能源危及同时也危及人类的生存[1]。为了能够让人类生存环境实现可持续发展，防止环境恶化，必须要探究针对化工的节能降耗方法。节能降耗技术其价值和特点在于节约能耗。文章主要从化工工艺角度，论述节能降耗技术在化工工艺装置、化工工艺技术方面的运用。

1 化工工艺中较为常见的节能降耗技术措施

从化工工艺的特点上来看，节能降耗技术措施的实施环节主要有反应工艺、生产技术、生产设备、废水回收利用、阻垢剂的使用几方面。在化工反应方面，主要是通过实施改善工艺的措施，来减少能耗。

1.1 反应工艺

在反应工艺方面，要达到节能降耗的目的，需要采取一些措施。具体的技术措施有控制吸热反应的温度、减少反应压力、提高转化率。控制吸热反应温度主要是尽可能地降低吸热温度，使物质在较低温度下反应，减少热能供应，达到降耗的目的。减少反应压力主要是反应物输送中的耗能、压缩耗能等。提高转化率主要是减少副反应、利用催化剂等。

1.2 生产设备

如果设备存在锈蚀、结垢、漏气、损坏等情况，运行中会增加能耗。例如在化工生产中的蒸汽锅炉设备如果漏气，会导致热能耗损，浪费蒸汽能源。一般来说，新设备的研制方向主要是节能降耗，提升运行效率。因此，在化工工艺中，企业应该及时淘汰老旧的、耗能高的化工设备，引进耗能低的新型设备。日常中不断加强生产设备的维护，减少设备运行中能量的耗损，达到节能降耗的目的。

1.3 废水回收利用

废水回收不仅可以节约水资源，还能够节约热能。例如在化工生产中，回收高温凝结水时，可以利用高温凝结水中的热能，提高热能的利用率，降低能耗。因此， 化工企业可以引进废水回收的技术，例如氧化沟、CAST工艺等，来实现对废水的回收处理。

1.4 生产技术

在国外有很多先进的化工生产技术得到广泛的应用，并在化工生产实践方面积累大量的生产经验[2]。我国化工行业发展有一定的时间，很多企业还在沿用之前引进的技术，但有一些已经十分落后，尤其是在能耗方面耗能较高。因此，企业应该重视未来的发展，引进先进的化工生产技术，在达到生产目标的同时，降低耗能。除此以外，应该不断改进自身的生产技术，补足生产技术缺陷，使生产水平提升，在相同的化工生产量下，消耗的能源减少，从而达到降低耗能的目的。

1.5 阻垢剂

阻垢剂的作用主要是防止某些物质沉积、结垢，导致设备堵塞、损坏[3]。由于化工工艺中的各种设备在长期使用中，会受到化学物质、空气等的影响，产生锈蚀、结垢的问题，并影响到设备的传热效果，使热能的利用率下降。在设备的日常护理中，使用阻垢剂进行护理，可以防止一些无机盐沉积在设备表面，从而有效保证传热效率，减少能源的浪费。

2 化工工艺装置中节能降耗技术的具体运用2.1 化工工艺装置中节能降耗技术的使用

在化工工艺中，动力消耗在整个系统能源消耗中占有很大比重。要实现节能降耗技术在化工工艺中的使用，应尽量选择具有节能降耗特点的装置。例如使用变频式阀门、优化加热系统、安装重复利用水资源的装置。变频式阀门能够自行改变运行速度，减少不必要的能源浪费情况的发生。在加热方面，优化加热系统，充分利用余热，可以减少能源的浪费。化工中水资源有很多用处，循环利用水资源能够达到节约水资源的目的，如安装多级A/O装置、A2/ O装置等。在化工工艺中，最为常见的具有节能降耗特点的装置是热管换热器（表1所示热管换热器回收热能参数），该装置具有较高的余热回收率。热管换热器的作用主要是分离冷热水，并能够回收腐蚀性烟气余热，提高热能的利用率。除此以外，热管换热器的作用还有减少某些化工工艺环节中的堵灰问题。蓄热器装置是一种能够实现能量快速储存的装置，并可以根据热量需求来调节其释放的热量，减少能量损失。热泵是一种能够自主吸收周围热量的装置，并释放热量供给系统装置，提供热能的利用效果。一般情况下，热本主要是在冷凝器环节中使用，吸收冷凝器释放的热量，之后再利用这些热量来支持系统的运行。上述的这些装置都有不同的特点，节能降耗机制原理和效率都有所差异，可以根据化工工艺生产需要，选择合适的带有节能降耗技术的装置来实现节能降耗。

表1 热管换热器回收热能参数

2.2 节能降耗技术在化工反应工艺中的运用

化工反应工艺能源消耗较多，必须要重视化工反应工艺方面的改进和优化，才能够实现化工反应工艺方面的节能降耗目标。要改善化工反应工艺方面的耗能，可以从三方面进行。其一，主要是在原有的反应工艺基础上进行优化，主要是对吸热反应温度方面的调控来实现热能消耗的减少。另外，还要提高电机拖动系统各个设备吸收和利用热量的效率，从而达到改善反应工艺的目的。其二，主要是充分利用各种新型的工艺技术，替代化工反应工艺中的落后技术。目前，化工反应工艺技术方面，具有节能降耗特点的新型工艺技术有结晶分离技术、超声波在线技术、新型变化气制碱技术、短程整流技术、化水煤浆气化技术等等。大多新型的技术都十分重视其工作效率以及节能降耗的效率。结合化工生产需求，引入新型的工艺技术，可以提高化工整体技术水平，提高节能降耗的效率。三是有效利用催化剂。在化工工艺中，催化剂能够有效提升转化率，在转化等量的物质上，使用催化剂的转化率更高，减少反应所需要的能源，从而发挥节能降耗的作用。以水煤浆气化工艺变换流程为例，在化工反应工艺中，利用钴-钼催化剂，该催化剂首先要转变为金属硫化物，才能够提高转换的活性。在使用时，现把该催化剂进行硫化。经过硫化后的钴-钼催化剂可以长期使用，达到3年左右，不仅可以帮助企业减少催化剂方面的投入，而且可以降低煤浆气化工艺变换流程中的能源消耗，节约能源。

3 结束语

化工工艺中能耗比较集中，要实现化工工艺的节能降耗，必须要从各个环节中出发。从化工工艺的整体上来看，可以实现节能降耗的环节较多，总体上还需要企业重视各种节能降耗技术措施的运用，从化工工艺装置、反应工艺等方面，充分利用具有节能降耗特点的工艺装置、引进新型的工艺技术，来实现整个化工工艺体系的节能降耗。

[1]路学红,徐昕,谷绘慧.化工工艺中常见的节能降耗技术措施探讨[J].低碳世界,2016(2):11-12.

[2]白锦川,李丽.现代化工工艺中节能降耗常见技术分析[J].甘肃科技,2016(3):51-52.

[3]董瑞华.化工工艺中常见的节能降耗技术措施[J].化工管理,2017(2):187.

Study on Energy Saving and Consumption Reduction Technology in Chemical Process

Hou Yuanying
(Qinghai chemical design & Research Institute Co., Ltd.,Xining Qinghai,810008)

China’s primary industry energy consumption terminals continue to rise, the chemical industry as part of the primary industry, in terms of energy consumption occupies a large proportion. The value of energy saving technology is mainly reflected in its ability to save energy and reduce energy consumption In the chemical process using energy-saving technology, its purpose is to save energy and achieve sustainable development of chemical industry In this paper, the application of energy saving technology in chemical technology and chemical reaction technology is discussed

chemical industry; energy saving technology; research

侯元英（1976），女，籍贯青海省互助县，中级职称（工程师），研究方向：化工。