李江波

（山西金象煤化工有限責(zé)任公司，山西 晉城 048000）

引言

化工企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過程中面臨的主要問題之一即是資源利用率不足問題較為顯著，不僅導(dǎo)致大量資源被浪費(fèi)，同時(shí)也對(duì)周邊自然環(huán)境造成較為嚴(yán)重的影響，因此積極應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)成為解決這一問題，是推動(dòng)化工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要手段?，F(xiàn)階段，資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)理念已經(jīng)得到社會(huì)民眾的廣泛認(rèn)可，傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)工藝必然會(huì)被時(shí)代所淘汰。隨著社會(huì)各界資源節(jié)約以及環(huán)境保護(hù)意識(shí)逐漸覺醒，各種節(jié)能降耗技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并得到各行業(yè)的廣泛認(rèn)可與應(yīng)用。而化工企業(yè)在實(shí)際發(fā)展中也充分認(rèn)識(shí)到節(jié)能降耗技術(shù)的重要性，并積極開展適用于化工生產(chǎn)的技術(shù)手段開發(fā)工作。

1 化工過程節(jié)能原理及潛力分析

1.1 化工過程節(jié)能原理概述

從技術(shù)角度分析，熱力學(xué)是支撐化工過程進(jìn)行的重要基礎(chǔ)，其主要研究目標(biāo)是熱現(xiàn)象中物質(zhì)系統(tǒng)及其狀態(tài)變化情況下，產(chǎn)生的系統(tǒng)與外界相互作用，由此，熱力學(xué)基本原理以及定律也為節(jié)能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了突破點(diǎn)[1]。

熱力學(xué)定律內(nèi)容主要是對(duì)物理學(xué)中的熱血規(guī)律進(jìn)行概括，其能量形式轉(zhuǎn)變主要基于熱力學(xué)第一以及第二定律。其中熱力學(xué)第一定律對(duì)“量”屬性進(jìn)行定義，即能量始終處于守恒狀態(tài)；而第二定律則對(duì)“質(zhì)”的屬性進(jìn)行定義，即能量的“質(zhì)”會(huì)貶值。由此可總結(jié)出，化工過程節(jié)能原理以及本質(zhì)即是在滿足能量轉(zhuǎn)換以及守恒這一主要前提下，降低能量貶值量。

1.2 化工業(yè)節(jié)能潛力

依據(jù)我國統(tǒng)計(jì)部門發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)階段，我國化工企業(yè)供熱系統(tǒng)能源利用率僅為32%左右，其中用熱設(shè)備平均熱效率在55%左右。在利用節(jié)能措施后，用熱設(shè)備評(píng)論效率可提升至60%左右，化工企業(yè)年平均用煤量可節(jié)約370×104t 左右。由此，為落實(shí)資源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)目標(biāo)以及可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，化工企業(yè)必須積極引入節(jié)能減排理念[2]。

2 化工生產(chǎn)常用節(jié)能技術(shù)

2.1 精餾過程節(jié)能技術(shù)

該技術(shù)主要應(yīng)用于石油化工生產(chǎn)之中，在當(dāng)前工業(yè)體系之中，石油化工業(yè)能耗占比位居首位，而其具體能耗中，精餾環(huán)節(jié)能耗占比最高。精餾環(huán)節(jié)開展過程中，注入其中大部分能量被冷卻水以及分離產(chǎn)品消耗，導(dǎo)致能量利用率大幅降低，由此，該環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力也相對(duì)較大。針對(duì)此環(huán)節(jié)，有技術(shù)人員提出精餾過程節(jié)能技術(shù)，其研究成果對(duì)精餾工藝進(jìn)行大幅度革新，主要集中在以下幾方面：其一，加大熱泵技術(shù)應(yīng)用力度。技術(shù)人員在研究中利用壓縮機(jī)以及膨脹閥的功能，將塔頂?shù)蜏匚粺彷斔椭了赘邷靥庍M(jìn)行循環(huán)利用。相較于再沸器直接加熱，該技術(shù)的能耗僅為前者的20%～40%，有效實(shí)現(xiàn)降低能耗目的；其二，利用多效蒸餾流程。通過利用多效蒸餾，生產(chǎn)過程中可節(jié)約30%～40%的能量，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)兼顧節(jié)能目的以及跨越恒沸點(diǎn)的雙重目標(biāo)。除此以外，技術(shù)人員還對(duì)精餾工藝操作進(jìn)行優(yōu)化，確保其執(zhí)行過程中始終保持在最佳狀態(tài)區(qū)域附近運(yùn)行，最大限度地降低不必要的消耗。其實(shí)際優(yōu)化過程中對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，通過前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，切實(shí)降低外界干擾因素導(dǎo)致的被控參數(shù)改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升資源利用率目標(biāo)[3]。

2.2 熱管技術(shù)節(jié)能技術(shù)

熱管是利用密閉管內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)和冷凝來進(jìn)行傳熱，是一種新型高效傳熱元件，由密閉管殼、管芯及工質(zhì)三個(gè)基本部分組成。熱管具有傳熱性能好，適用溫度范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單，熱流密度可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，目前在化工業(yè)節(jié)能方面得到了一定的應(yīng)用。

3 優(yōu)化化工生產(chǎn)過程中節(jié)能降耗成效的對(duì)策

3.1 優(yōu)化工藝操作

從實(shí)際發(fā)展發(fā)展角度分析，工藝執(zhí)行過程中運(yùn)行位置不固定是導(dǎo)致資源利用率降低的主要因素，因此，技術(shù)人員在實(shí)際工作中應(yīng)注意對(duì)工藝操作進(jìn)行優(yōu)化處理，具體執(zhí)行過程中可以從以下幾方面入手：第一，對(duì)回流比進(jìn)行優(yōu)化處理，切實(shí)提升產(chǎn)品質(zhì)量控制力度。就精餾工藝實(shí)際應(yīng)用過程來說，增大回流比是提升產(chǎn)品質(zhì)量并降低能耗的主要途徑。因此，從合理用能角度分析，技術(shù)人員應(yīng)提升對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求；第二，選擇適宜的進(jìn)料熱狀態(tài)以及操作壓力。從實(shí)際生產(chǎn)角度分析可知，合理的進(jìn)料熱狀態(tài)以及操作壓力可以為化工生產(chǎn)提供良好的生產(chǎn)環(huán)境支持，同時(shí)也可以有效降低能耗，達(dá)成節(jié)能降耗目標(biāo)。

3.2 強(qiáng)化能耗管理力度

從生產(chǎn)實(shí)際角度分析，化工生產(chǎn)過程中其能源消耗主要以電能、熱能以及動(dòng)能形式呈現(xiàn)，因此，技術(shù)人員在工作中應(yīng)注意針對(duì)不同的能源表現(xiàn)形式設(shè)定有針對(duì)性的節(jié)能對(duì)策。就電能方面，技術(shù)人員應(yīng)將重點(diǎn)集中在優(yōu)化變頻模式上，通過維持電能輸入及輸出的平衡狀態(tài)，最大限度地降低電能損耗；就熱能方面，技術(shù)人員在實(shí)際工作中應(yīng)注意通過合理的節(jié)能結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)節(jié)流并存儲(chǔ)生產(chǎn)過程中纏身的余熱，并通過科學(xué)的手段對(duì)其進(jìn)行循環(huán)利用。同時(shí)技術(shù)人員還應(yīng)對(duì)化工生產(chǎn)必需的熱量以及熱量傳輸中存在損耗進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，切實(shí)提升熱能利用率；就動(dòng)能方面，技術(shù)人員在工作中應(yīng)從降低動(dòng)能不必要的損耗方面入手，以實(shí)現(xiàn)降低能耗目標(biāo)。在實(shí)際開展能耗管理工作過程中，技術(shù)人員應(yīng)注意對(duì)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與匯總，通過橫向?qū)Ρ鹊贸鱿鄳?yīng)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算后得出最優(yōu)生產(chǎn)能耗模式，在最大限度地提升能源利用率同時(shí)，落實(shí)節(jié)能降耗工作目標(biāo)。

3.3 合理利用阻垢劑

技術(shù)人員在實(shí)際工作中應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到輔助材料在降低能耗方面的作用。從實(shí)際發(fā)展角度分析，除上述手段外，合理利用阻垢劑也是降低化工生產(chǎn)過程中動(dòng)力能源損耗，達(dá)成節(jié)能降耗目標(biāo)的主要手段?，F(xiàn)代化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，日常生產(chǎn)管理中涉及的機(jī)電傳輸設(shè)備等運(yùn)用范圍呈現(xiàn)出較為顯著的持續(xù)提升態(tài)勢，其作用也隨著范圍的提升而提升，如鍋爐澆花器以及空氣壓縮器等設(shè)備均可為化工工藝生產(chǎn)提供有利環(huán)境支持。然而需要認(rèn)識(shí)到的一點(diǎn)是，該類設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中，受氧化作用以及輕視等因素影響，設(shè)備內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重腐蝕以及污垢堆積情況，直接削弱設(shè)備使用性能，使得其難以發(fā)揮能源完全加工目的，最終導(dǎo)致能源浪費(fèi)問題日漸嚴(yán)重。由此，化工公司在平時(shí)生產(chǎn)過程中，需要積極運(yùn)用阻垢劑，化工工藝階段運(yùn)用阻垢劑，可以有效防止或者干擾難溶性無機(jī)鹽在金屬表層的沉淀與結(jié)垢功能，進(jìn)而將機(jī)械設(shè)施使用年限延長，將反應(yīng)效率大大提升，縮減生成物的雜質(zhì)，減少熱量損耗，保證化學(xué)反應(yīng)正常開展。再者，阻垢劑的運(yùn)用，可以促使設(shè)備進(jìn)一步加工資源，從而起到能源節(jié)省的作用。

4 結(jié)語

化工工藝在實(shí)際應(yīng)用中呈現(xiàn)出較為顯著的專業(yè)性特征，為充分落實(shí)節(jié)能降耗工作要求，企業(yè)方面必須從多個(gè)角度切入，通過相應(yīng)的措施切實(shí)提升能源利用率。其實(shí)際發(fā)展過程中應(yīng)注意積極提升新型設(shè)備研發(fā)效率，對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化，充分降低生產(chǎn)過程中的能耗，這是新時(shí)期背景下，化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的必然要求，同時(shí)也是提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。企業(yè)方面發(fā)展中應(yīng)注意加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的處理力度，落實(shí)國家提出的資源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)要求，積極承擔(dān)社會(huì)義務(wù)，為推動(dòng)節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)做出應(yīng)用的貢獻(xiàn)。