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摘要:化工企業在生產、發展的過程中,降耗節能技術的推廣與應用具有舉足輕重的作用,不僅能夠使化工企業本身的效益得到提高,而且對于社會經濟的發展和環境的保護有很大裨益。隨著可持續發展戰略的深入人心,再加上現代技術的發展,人們越來越重視和關注降低能耗的方式,現階段,必須尋求節能降耗技術的新途徑,將戰略目標定位為能源的綜合利用,在化工工藝中,積極探索,勇于追尋,保證化工工業的可持續發展。
關鍵詞:化工工藝;降耗節能;技術應用;可持續發展
0引言
節能降耗是世界化工工業可持續發展的必然方向。伴隨著經濟的飛速發展,化工企業遍布世界各地,環境污染和能源危機已經成為威脅人類生活、生產的突出問題。尤其是改革開放近三十年來,我國的化工行業發展迅猛,隨之而來的是生態環境的嚴重破壞和能源危機,霧霾、溫室效應、酸雨等頻頻發生。很明顯,我國傳統的依靠能源消耗帶動的化工行業模式已經與時代的發展和需求嚴重脫軌了,必須盡快發展降耗節能技術,在產品生產質量與效益得到保持的前提下,盡量減輕對于環境的損壞。
1化工行業降耗節能技術的緊迫性與必要性
化工工藝是指通過系列化學反應將原料轉化成產品所需要的一定的方法和過程,該工藝包括兩個方面的內容,一個是物質之間的轉換,另一個是能源的利用。經濟不斷發展,時代不斷進步,人們的觀念、興趣與消費理念也同樣發生了很大的轉變,一方面對物質需求的總量越來越大,另一方面在產品的功能、質量等方面也呈現出多樣化并且越發嚴格的要求。盡管市場中充斥著琳瑯滿目的商品,但卻是依靠消耗大量原材料獲取的,化學工藝中,多數資源都屬于不可再生資源,能源匱乏成為普遍存在的現象,隨之而來的是不斷形成的化學廢物?;谌藗內我庑浴o節制地使用各種化學產品,世界范圍內環境破壞與污染問題已經相當嚴重。在這種背景下,若化工企業要可持續、健康發展,必須采取相應的降耗節能技術。降耗節能技術在化工工藝上得到廣泛應用不僅是我國化工行業可持續發展的要求,同時對化工企業的平穩、高效發展有利。多數化工產品的成本均來自能源損耗,降低損耗率不僅可以節約產品成本,而且對提高產品的競爭力,擴大產品市場份額極為有利。具體措施上來講,對于新建的高污染、高耗能項目進行嚴格控制,淘汰煤炭、焦炭、電石、電解鋁等產能落后行業,大力推進間接和直接煤炭的液化,發展烯烴和煤基醇醚代油技術,推廣高效清潔技術的利用,如煤碳的洗選加工等。以上措施都能對降低硫、碳等有害氣體的排放起到有效的作用。改善經濟粗放的增長方式以及不合理的內部結構,實現產品綠色化、環境友好型、資源節約型的化工生產,節能降耗技術的推廣及應用在很大程度上具有必然性和緊迫性。
2降耗節能技術概述
為了降低工藝耗能,化工企業一般會安裝蓄熱器、熱泵或熱管換熱器等的節能裝置,使用節能裝置可以達到比較良好的降耗節能效果。對于生產工藝的改善同樣能夠體現降耗節能技術。
2.1優選節能設備,提升設備性能
在化工工藝中,最關鍵、最重要的程序是分離提純產品,在產品提純時,產品的能量也會得到很大損耗?,F代工藝中,設備、技術工藝是生產的硬件條件,傳統的設備、技術和工藝已經很難滿足現代化工行業發展的需求。降耗的首要步驟即是提升化工生產設備的性能,引進國外一些先進的設備,根據化學反應的特征,選擇合理、先進的操作方式,如夾點技術、用熱節能、用電節能窯爐節能、鍋爐節能等工藝方法,提高工藝總用能水平。優先選則連續型節能的生產工藝,改造升級生產工藝技術,提升產品生產的效益。就生產工藝來講,應該盡量選擇能量轉換效率高、操作便捷、連續型的工藝,能夠有效避免因生產工藝切換造成的間歇性能源浪費。優先選擇加熱爐、電機拖動系統、空冷器、換熱器、、反應器、高效分餾塔等先進的旋轉、換熱、傳質電器節能設備,盡量減少運行中機械設備的綜合耗能。尤其是耗熱量較大的機械設備,在設計制造關鍵部位時要首選有良好導熱性能的材料,大宗化工生產中必要時還要引入節電變頻器設備、回收余熱設備等。
2.2改善工藝反應條件,降低綜合能耗
減輕化工生產時化學反應的外部壓力。對于化工反應壓力的精確計算,不僅可以保證反應順利、穩定高效的進行,而且還能夠減少電機拖動系統輸送反應物,特別是氣態反應物的綜合耗能。在化學物質得以正常反應的條件下,合理降低反應時的吸熱溫度,減少系統反應時整體需要的供熱量,提升熱能利用效率。另外,加快反應轉化速度能夠有效地抑制在化學反應的過程中所出現的副作用,減少產品分離和反應過程中的耗能。
2.3采用先進技術,改進化工工藝
目前,化工企業在使用節能技術時依然存在不少問題,要提高降耗節能技術的實用性,化工工藝的改進還是要依靠高科技技術。第一,要提升化學反應過程中添加劑和催化劑的性能,讓化學裝置變得更為靈活,降低能源消耗。第二,變頻節能調速技能是實現降耗的有效方法,利用變頻節能裝置改造升級傳統化工工業生產中所使用的閥門,讓電機的運行系統輸出、輸入保持相對平衡,特別是化工企業使用的裝置普遍出現負荷率低的問題能夠得到有效解決,減少電能資源。
2.4使用阻垢劑和催化劑
化學工業在生產的過程中會使用不少機電設備,如交換器、加熱鍋爐等,這些設備在使用的過程中會出現銹蝕或者結垢,會降低傳熱系數和傳熱效果,影響到熱交換的效率,導致能源浪費。所以,應用阻垢劑不僅能夠提高機電設備能源轉換的效率,而且還能夠有效延長機電設備的運行周期,為化工生產的安全提供保障。新型催化劑能夠優化生產工藝的環境條件和效率,降低單位化工產品能耗。不僅如此,優越合理的催化劑還可以抑制副產物的出現,減少原料分離中的能耗和負荷。對于提高產率降低能耗、縮短反應時間至關重要,尤其是能夠徹底改善精細化工、新型煤化工等領域的反應條件。
2.5優化供熱工藝
在供熱工藝的優化過程中,必須勇于突破單套裝置的常規界限,從整體上優化匹配組合裝置。例如,在改進供熱系統時,要結合不同溫位熱源的實際情況,合理匹配組合供熱裝置,聯合運行各個裝置,在較大的范圍內優化轉換熱、冷能源流,從根源上解決高熱能低利用的問題,最大程度地利用熱能源。
2.6采用污水回收技術
化工企業在生產中必須綜合利用水資源,重視水資源的管理,對于常流水、漏、滴、冒、跑等現象要堅決杜絕,根據實際的化工生產特點使用相應的污水回收技術,節約利用水資源。做好水、點、熱等資源的回收利用,能夠在很大程度上提升企業降耗節能的效果。在生產中對于余熱、余壓的綜合利用,通過發電、制冷等轉化技術,不僅能夠減少化工生產中的能源浪費,而且可以實現能源低碳環保、經濟節能、安全可靠并且高效的轉換利用。
3結論
綜上所述,化工企業在生產、發展的過程中,降耗節能技術的推廣與應用具有舉足輕重的作用,不僅能夠使化工企業本身的效益得到提高,而且對于社會經濟的發展和環境的保護有很大裨益。隨著可持續發展戰略的深入人心,再加上現代技術的發展,人們越來越重視和關注降低能耗的方式,現階段,必須尋求節能降耗技術的新途徑,將戰略目標定位為能源的綜合利用,在化工工藝中,積極探索,勇于追尋,保證化工工業的可持續發展。
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作者:王世君 單位:吉林省石油化工設計研究院