化工企业高能耗生产工艺过程节能降耗技术措施分析

葛长喜

（江苏省元之臻工程咨询有限公司，江苏 南京 210000）

化工行业普遍所消耗的能源总量和比重比较高，能源成本在产值中所占成分比较高，因此被列入高能耗行业。近来受国家宏观调控、限制“两高”（即高能耗、高排放）、完善能耗“双控”（即控制能源消费强度和总量）政策以及高质量发展理念的影响，迫使化工企业越发重视节能降耗技术的运用和研究，注重在化工生产过程中导入新的基础设备和先进的生产技术，同时优化现有的生产流程，有效降低动力损耗、能源损失，提高化工原料的利用率。针对生产废水、废渣和废气进行回收处理和循环利用，既做到了降低能耗，又提高了生产效率。

1 化工企业耗能情况与节能降耗的重要性分析

1.1 化工企业能耗情况分析

在化工企业实际生产过程中，工艺过程消耗能源的工序多、种类多、比例高，是能源消耗的重点环节，在能源消耗结构中蒸汽、电的消耗占比最高。并且由于设计、生产工艺以及操作等方面因素，导致化工生产中能源的浪费和过度消耗问题非常严重。通过对化工生产实际情况进行调查和分析，能够得知在化工生产时，其能耗会受到多方面因素影响，其中非常大一部分因素就是生产操作人员不规范操作所导致的。而过高的能源消耗不但会造成能源的浪费，而且还会致使化工企业的经济效益下降，不利于企业的长远发展。

1.2 化工企业节能降耗的重要性

随着现代化工行业的高速发展，化工企业之间的竞争也逐渐趋于白热化，面对这种激烈的市场竞争形势，如何进一步提升自身的核心竞争力，是所有化工企业都必须要重视的一个关键点。化工企业通过采取合理的节能降耗技术，有助于有效降低企业的能源消耗，减少企业在能源方面的支出，继而更好地保障企业的经济效益。化工企业生产成本与综合效益的提升，对于保障和提升企业的市场竞争力非常关键。与此同时，化工企业节能降耗也是当前社会可持续发展的必然要求，可以说，化工企业节能降耗工作的推进不但有利于企业自身的长远发展，同时对于整个社会和人类的发展也具有积极的意义。

2 化工生产过程中运用节能降耗技术应遵循的若干原则

2.1 实效性原则

节能降耗技术在运用的过程中，要能切实降低能量的损耗率、提高原料的利用率以及生产效率。对于现有的工艺流程来进行优化，才能保证化工企业生产活动的顺利进行。在进行节能降耗技术和相关设备挑选的过程中，也要注重考察及实际地利用效能。这样才能提高并优化活动的针对性。

2.2 创新性原则

节能降耗技术的使用活动应当体现出与时俱进，以及积极创新的本质特征。化工技术研究人员要针对节能降耗技术的原理进行有针对性的钻研，进行创新使用活动，合理优化生产环境，改善化工工艺条件。同时对于现有的工艺流程也要进行积极的创新和优化。将生物技术、计算机技术，以及相关的信息技术设备来进行综合性的运用。

3 节能降耗技术在化工生产工艺优化过程中的应用策略

3.1 合理使用热泵，提高热能利用率

选用高能效比（达到一级能效指标）的热泵。在化工生产的过程中需要有良好的供热环境来保证化学反应可以在适宜的温度区间内发生，从而提高生成物的生成效率，这就需要运用供热装置来进行供热。热泵在工作的过程中，可以把附近介质环境内的能量进行高效聚集，从而提高热传导的效率，使循环供热系统的温度得以升高或者保持不变。

3.2 合理使用热管换热器，优化现有的工艺装置

热管换热器是最常见的节能设备，变式热管换热器的内部可以分隔热水和冷水，同时由相应的隔板来隔开。化工生产最重要的标准便是安全性，热管换热器中的热流体和冷流体可分开流动。在进行节能降耗技术研究的过程中要注重运用热管换热器等转化装置来优化现有的工艺装置，能够节约大量的能源。为了进一步降低流体对于生产系统的腐蚀作用，适当改变热管换热器管壁温度，切实减少接触面积，使具有腐蚀性的流体烟气的危害可以降到最小。

3.3 合理运用蓄热器，提高热量储存效率

蓄热器的使用可以让化工生产的调节效率更高，蓄热器可以迅速完成热量的存储。常见的蓄热器有两种，定压式蓄热器和变压式蓄热器，在实际化工生产的过程中可以根据具体的情境来选择相应的蓄热器。

3.4 应用阻垢剂，降低化工生产设备能源消耗

化工生产设备在长时间的运行过程中，锈蚀、结垢现象非常常见，而化工设备一旦发生结垢和锈蚀，就会给化工生产造成严重影响，轻则增加能耗，缩减设备使用寿命，重则引发安全事故。所以，为了更好地保障化工生产的顺畅进行，就必须要做好化工设备的管理维护工作。在实际工作中，可以使用阻垢剂来减缓和避免化工设备的结垢现象。比如，化工生产过程中，交换器、锅炉等设备的结垢现象非常常见，而随着结垢现象的日益严重，必然会影响设备的传热效率，继而导致设备能耗增加，引发能源浪费问题。阻垢剂的合理应用能够较好地防止结垢现象的产生，从而保障化工生产设备能够具有较高的能源利用率，延长设备使用寿命。

3.5 促进化学反应催化剂综合活性提升

催化剂是现代化工生产中非常常见的辅助添加试剂，通过合理的使用催化剂能够极大提升化工反应效率，降低生产过程对于能源的消耗。随着现代化工生产行业的不断发展，化学反应催化剂的种类也愈来愈丰富，为了进一步推行节能降耗发展策略，相关研发人员需要对催化剂的种类和性能进行更加深入的分析和研究，提升化学反应催化剂的综合活性，降低化工生产对于能源的消耗。

4 节能降耗技术在化工生产中的具体运用策略

近些年，绿色、低碳、环保发展已经成为了全球各个国家的共识。对于化工企业来讲，传统的生产工艺存在着较多的能源浪费情况，这无论是对于单个化工企业的发展还是对于整个化工行业的长远发展都非常不利，因此，在化工企业生产中推行节能降耗技术已经成为了一种必然的趋势。化工企业管理者需要进一步提升对节能降耗技术的重视程度，积极对化工生产技术、生产工艺、机械设备进行优化和改进，提升化工生产的转化效率；同时，还应该加强管理，规范相关生产人员的操作水平，尽可能避免由于操作问题而导致的能源的无端浪费；另外，还应该重视对阻垢剂、催化剂的合理使用。为了保证相关工艺流程的顺利工作，要全面进行监督管理职责的落实，保证节能降耗满足新时期发展要求，带动相关企业的长期合理发展。

4.1 合理运用新型基础设备，优化现有的生产环境

化工企业在进行节能降耗实践探究的过程中可以投入专项资金来进行生产设备的更新换代工作。首先需要做的事便是挑选效能更高的先进设备，使其既能提高生产效率，同时还能做到节能和降耗。新型设备的导入对于现有生产体系起到很好的改造和优化作用。力争实现阀门动态调节，提高电机的工作效率，降低时间损耗和设备能耗。以供热设备为例，如果可以提高供热系统的运转率，则可以相信更进一步的提高生产效率和能量利用率。对于现有的供热设备来进行更新换代，最大限度减少高热情况的发生。以熔渣气化炉代替老式的鲁奇炉为宜，并且运用新型的变压式蓄热器来代替老式变压蓄热器。在运用新型技术设备的过程中，可以结合蒸馏技术、结晶技术、分析技术，层析技术来优化现有的生产流程。进而提高能源利用率以及生产效率，优化现有的生产管理。

4.2 降低生产过程中的动力能耗

化工生产过程中会运用到大量的机械设备，这些设备运转的动力消耗量在整个化工生产过程中的能耗占比也是非常大的。所以，技术人员需要结合生产实际采用合理的措施，来有效降低机械设备运转的动力消耗，达成节能降耗的目标。通过对整个化学反应过程进行详尽的分析研究，可以通过以下3个方面实现降低化工工艺的动力能耗。①推广使用变频节能调速，是电机拖动系统降低电能消耗的有效措施。在变频节能调速的使用过程中，通过采用变频节能动态调速方案，将传统化工企业使用的阀门静态调节方案加以改造和升级，能够为电机拖动系统在输入和输出期间提供长期动态平衡保障，特别是在解决化工企业普遍存在的装置负荷率低的问题上，能够起到有效规避电机拖动系统长时间处在工频运行工况的重要作用，并减少电能资源的浪费现象出现。②优化组合化工供热系统。化工企业应该以节能降耗为理念，从整体上对系统进行优化配置。可以从供热系统的温位热源的功能特征出发，对系统进行优化配置，实现各装置之间的有效联合，从而扩大冷、热能源流的转换范围，最大限度减少和预防“高热低用”等现象的发生。③化工生产对于水资源的消耗是非常大的，所以如果能够通过合理的措施来实现水资源的回收再利用，那么就能够极大地减少对水资源的浪费。所以，化工技术人员应该结合不同化工工艺生产的特点，结合不同化工废水的特点制定行之有效的化工废水回收利用措施，提高水资源的利用效率，从而降低化工工艺生产所消耗的水量，实现对化工工艺的节能降耗改造。

4.3 注重提高废弃物循环利用率，优化节能降耗技术的使用策略

节能降耗技术可以提高生产效能，这一点已经为广大技术人员所熟知。化工企业在进行正常生产时会产生废弃物。以废水为例，通常而言使用的是冷凝水回收系统，并且这样的回收系统往往是开放式的，容易造成闪蒸降温。技术人员应当有针对性的优化流程，进一步提高废弃物的循环利用率。将开放式的冷凝水回收系统变成封闭式的冷凝水回收系统，这需要运用新工艺和新设备来优化旧有的循环回收系统。同时企业还可以导入自动监控闪蒸消除装置、温度调控系统、废水理化性质测量系统。这样既能提高热力系统的利用效率，同时还能让相应的废水做到循环利用，降低污水处理费用以及水资源使用量，为企业创造更多的附加效益。针对工业废渣可以利用化学药品来进行综合性的处理，提炼出有用的金属、盐。对于废气可以进行有针对性的收集活动，将其制成相应的酸碱溶液如碳酸氢钠、碳酸钠、硝酸等，进一步提高附加值和循环利用率。

4.4 注重生产设备的清洁和维护工作，提高节能降耗技术使用频率

化工企业的生产设备需要做到定期维护和更新，这样才能保证正常生产顺利进行。以供热为例，锅炉等加热设备在使用的过程中可能会出现结垢的现象，此时就需要定期清除。为了进一步提高运行的效率，可以运用一些化学试剂或者足够的设备，如超声波除垢设备，从而保证锅炉的传热系数，提高锅炉的运行效率。其他的生产设备和反应炉也很有可能出现锈蚀和结垢的问题，在进行清理和维护的过程中可以使用阻垢剂。既能抑制水中难溶性盐的沉淀或结垢，同时还能保证相关仪器设备中的热传导效率，使生产设备可以做到高效运行。技术人员要针对生产流程和生产设备的实际情况来制定维护和清理计划，定期开展相关的维护活动和检修活动，这样才能进一步提高生产的运行效率。每次完成设备的清洁和维护以后，都需要登记造册记录，相应的清理和维修时间地点、设备名称。对于下一阶段的生产设备清洁和维护策略的完善工作起到重要的补充作用。在完成设备的清洗和维护以后可以为相应化工反应的进行提供很好的反应环境。

4.5 注重优化化工反应的工艺条件和流程，提高节能降耗的整体效率和水平

提高节能降耗技术的使用效率，优化化学工艺流程的最关键性因素在于优化现有的化工生产体系，切实提高化工工艺水平，优化现有的生产环境和生产技术。化工工艺反应效率主要受到温度、压强转化率等因素的限制，这是事物的客观规律。研究者们应当在把握规律的基础上来进行有针对性的研发和创新工作。外部压力和反应效率有密切关系，应当对于压力进行更加高效的掌控。经过合理的计算以及科学的判断，从而施加适宜的外部压力条件。在进行一些有气态物质参与的化学反应计算的过程中，研究者可以导入计算机设备和相应的信息技术来进行在线模拟活动，从而精准把控生产条件，更加科学地控制好反应压力，从而提高能源和物质的使用效率。

5 结语

总而言之，针对节能降耗技术的分析和研究工作取得了积极的实践成果，这对于化工企业正常生产活动的顺利进行奠定了坚实的基础。通过降耗技术、节能降耗设备可以提高电力利用率、原料的使用率，以及整体的生产效率和能效水平，已经成为化工企业的共同选择。在以后的实践研究过程中需要更进一步优化生产设备的更新进度、制定详细的维修和检测方案、根据具体的生产任务和生产环境来制定节能降耗方案，根据企业的实际情况来进行生产设备的更新工作，从而提高相关研究活动和生产活动的针对性和有效性。