化工工艺中的新型节能降耗技术及其应用

陈强

摘要：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。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。

关键词：化工工艺;新型节能降耗技术;应用

1化工工艺主要的能量损耗

化工行业因为其自身特征，在实际生产环节，会伴随能量损耗发生，如果不严格控制，损耗将会是非常严重的。常见能耗的类型主要发生在工艺生产环节，一方面是能量的损耗，另一方面是能量的浪费。这里就要涉及最小功的问题，在化工生产阶段，为了确保工艺平稳、有序、顺利进行，一些能量的浪费在所难免，即为最小功，在很多环节中，都起着重要的作用，是无法消除的部分。在分析能量损耗时，关于最小功的部分通常可以忽略，所谓节能降耗是要想办法将能量损耗合理控制，将其控制在最小限值，以此来节约资源，提升化工生产效益。

2节能降耗技术的重要意义

虽然我国资源丰富，种类齐全，但由于人口众多，综合下来，和世界平均水平相比，人均资源会相对低一些，而化工生产的高耗能，是由行业特征决定的，基于此，在化工生产环节，合理利用节能降耗，可以将能源利用率提升，起到有效节约资源的作用。这种技术不仅仅适用于化工领域，将其应用到其他行业，可以促使生态文明社会早日实现，符合可持续发展长期战略目标，可以助力经济发展与社会稳定，应用意义较为深远。基于这样的前提，在现实工作中，应用节能降耗技术是化工企业的明智之举，可以有效降低成本，发挥经济转型的优势，在提高经济效益的基础上提升企业核心竞争力，确保企业健康、持续、全面发展，为经济腾飞助力。实践证明，通过节能降耗，企业效益可以全方位提升，在降低资源消耗的基础上，减少污染物排放，从而将污染治理成本降低，在环境保护方面意义显著，一方面可以促进企业良性发展;另一方面对企业良好形象的树立十分有利。

3新型节能降耗技术的实际使用

3.1余热回收技术

3.1.1国产化干熄焦技术

干熄焦技术能够妥善地降低熄焦过程中产生的扩散物污染，有效地控制周边空气含尘量。在实际使用中，熄焦技术能够有效解决污染问题，具有突出的应用价值。从焦化厂的生产经验来看，借助干熄焦技术进行生产以后，每吨红焦所产生的高压及中压过热蒸汽约0.59t，将其应用到冶金、发电当中，具有突出的节能效果，可提高焦炭产品质量，其热反应性和反应后强度较过去有明显提升。同时还能够回收传统熄焦技术中水蒸气的害物质，节省水资源，降低同等质量蒸汽生产所排放的CO2、SO2。

3.1.2煤调湿技术

焦炭工艺不可避免地消耗大量的煤炭资源，因此节能首先必须从消耗煤炭资源开始，低水分含量是减少焦化生产过程中热量消耗的重要措施，进入炼焦炉的炼焦煤中的水必须蒸发以去除加热气体，并产生大量难以处理的含酚废水。合理控制煤粉的水分含量，不仅可以节约能源，减少消耗，而且可以保护环境，保证焦炉的正常生产，煤水控制技术是减少和稳定煤水的代表性技术。在降低并稳定配煤水分方面，煤调试是一项代表技术，可简称为CMC，是指充分利用余热，使水分减小至5%～6%，然后进加热焦炉。

煤调湿技术具有非常显著的效果。一是提高焦炉生产能力。使用CMC技术可以提高单孔焦化室中煤的质量，提高焦炭产量，缩短焦化时间。二是通过减少气体冷却剂，原料气，系统能耗和污水排放，环境保护过程对环境保护非常重要，该技术可将煤炭原料的水分降低4～5kg/t，将残余氨氮降低1/3，并减少生产中的废水处理负荷，每吨煤可平均减少二氧化碳排放约38.5kg。

3.1.3荒煤气余热回收技术

焦炭气体产生的热量占焦炉中所消耗热量的30kg/t，这是相当大的，在热能回收方面，多年来，中国很难取得突破性进展，成功案例很少。但是，从今年开始，原始的气体显热回收技术在这一领域取得了突破，原料气显热回收技术和设备的开发困难，但节能潜力巨大，值得推广。焦炉可以完成工业应用和原料气安装，显热利用率有望达到32kg/t，使用寿命有望达到8年。现在这项技术可以将炼焦炉工艺的能耗降低到10.16kg/t，并以每吨焦炭0.6MPa的压力生产109kg蒸汽，这可以大大降低焦炉工艺的能耗。

3.1.4煤气初冷器余热回收技术

焦炉当中的煤气温度大约在78℃～82℃范圍内。在初冷器中经过低温水冷处理以后，温度降至22℃左右;而上段循环水温度在70℃～75℃范围内，经冷却后进行使用，过程中存在能量浪费问题。可利用高温的上段循环水进行厂房供暖。对初冷器的余热进行有效回收主要利用超低温制冷及热泵技术，夏季利用初冷器上段循环水作为低温水用于制冷。

3.2节能减排技术

3.2.1减压蒸馏技术

减压蒸馏技术，是对液体表面压力进行控制，从而降低物料沸点的技术。该技术的应用使系统操作温度大幅度降低，蒸馏所需要的热量也会得到控制。某焦化厂利用该项技术，在负压脱苯和负压蒸氨等方面取得成效，实现无蒸汽蒸馏，并降低废水排放量和耗热量，从根本上降低标准煤的使用量。

3.2.2负压脱硫技术

负压脱硫技术的特点是将脱硫工艺放在电捕和鼓风机之间，电捕以后的煤气温度在25℃～30℃范围内，直接进行脱硫处理;而经过鼓风机处理后的煤气温度可达到50℃～60℃，节省预热器处理所需的热量。年节约标准煤约15637t，设备维护费用也得到一定的控制。

3.2.3化产零蒸汽技术

为了从根本上优化系统蒸汽消耗问题，提出导热油技术和无蒸汽煤气水封技术并行的新思路。（1）导热油技术。在生产过程中利用导热油替代蒸汽，实现能源高效利用的目标。（2）无蒸汽煤气水封技术。无蒸汽煤气水封设备借助循环氨水传递热量，避免蒸汽浪费。

3.2.4水资源循环利用技术

焦化厂的用水量大，蒸汽冷凝水进入污水系统后直接进行排放，导致水资源的浪费。应建立循环闭式用水模式，对水的情况进行分级和再利用，降低焦化厂的废水排放量。

3.2.5捣固焦技术

采用捣固焦技术对煤炭资源的质量要求大幅度下降，焦化厂的成本将会缩减。

3.2.6焦炉高压氨水喷射技术

装煤过程中借助高压氨水进行喷洒，能够起到降低烟尘排放量，且不需要大批量的资金投入，综合效益突出，值得推广。

结语

为实现可持续发展战略目标，各行各业都要以保护环境、节能减排为发展新目标，才能从根本上改变环境污染局面。焦化行业作为环境污染的重点监控行业，必然要进行技术革新。焦化厂根据自身经营生产情况，积极主动引进脱硫液使用氧气再生技术、化产尾气回收利用技术、密封无尘排渣技术、自除尘式加煤车技术、炭化室单调技术等先进技术，从根本上降低生产过程产生的废气、废水、固体废弃物排放量，使节能减排效果得到显著提升。

参考文献

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