李江波
(山西金象煤化工有限责任公司,山西 晋城 048000)
引言化工企业在实际生产过程中面临的主要问题之一即是资源利用率不足问题较为显着,不仅导致大量资源被浪费,同时也对周边自然环境造成较为严重的影响,因此积极应用节能降耗技术成为解决这一问题,是推动化工企业可持续发展目标实现的重要手段。现阶段,资源节约型、环境友好型社会理念已经得到社会民众的广泛认可,传统工业生产工艺必然会被时代所淘汰。随着社会各界资源节约以及环境保护意识逐渐觉醒,各种节能降耗技术不断涌现,并得到各行业的广泛认可与应用。而化工企业在实际发展中也充分认识到节能降耗技术的重要性,并积极开展适用于化工生产的技术手段开发工作。
1 化工过程节能原理及潜力分析1.1 化工过程节能原理概述从技术角度分析,热力学是支撑化工过程进行的重要基础,其主要研究目标是热现象中物质系统及其状态变化情况下,产生的系统与外界相互作用,由此,热力学基本原理以及定律也为节能目标实现提供了突破点[1]。
热力学定律内容主要是对物理学中的热血规律进行概括,其能量形式转变主要基于热力学第一以及第二定律。其中热力学第一定律对“量”属性进行定义,即能量始终处于守恒状态;而第二定律则对“质”的属性进行定义,即能量的“质”会贬值。由此可总结出,化工过程节能原理以及本质即是在满足能量转换以及守恒这一主要前提下,降低能量贬值量。
1.2 化工业节能潜力依据我国统计部门发布的数据显示,现阶段,我国化工企业供热系统能源利用率仅为32%左右,其中用热设备平均热效率在55%左右。在利用节能措施后,用热设备评论效率可提升至60%左右,化工企业年平均用煤量可节约370×104t 左右。由此,为落实资源节约型社会建设目标以及可持续发展目标,化工企业必须积极引入节能减排理念[2]。
2 化工生产常用节能技术2.1 精馏过程节能技术该技术主要应用于石油化工生产之中,在当前工业体系之中,石油化工业能耗占比位居首位,而其具体能耗中,精馏环节能耗占比最高。精馏环节开展过程中,注入其中大部分能量被冷却水以及分离产品消耗,导致能量利用率大幅降低,由此,该环节的节能潜力也相对较大。针对此环节,有技术人员提出精馏过程节能技术,其研究成果对精馏工艺进行大幅度革新,主要集中在以下几方面:其一,加大热泵技术应用力度。技术人员在研究中利用压缩机以及膨胀阀的功能,将塔顶低温位热输送至塔底高温处进行循环利用。相较于再沸器直接加热,该技术的能耗仅为前者的20%~40%,有效实现降低能耗目的;其二,利用多效蒸馏流程。通过利用多效蒸馏,生产过程中可节约30%~40%的能量,同时还可以实现兼顾节能目的以及跨越恒沸点的双重目标。除此以外,技术人员还对精馏工艺操作进行优化,确保其执行过程中始终保持在最佳状态区域附近运行,最大限度地降低不必要的消耗。其实际优化过程中对调节系统进行改进,通过前馈调节系统以及计算机控制系统,切实降低外界干扰因素导致的被控参数改变,进而实现提升资源利用率目标[3]。
2.2 热管技术节能技术热管是利用密闭管内工质的蒸发和冷凝来进行传热,是一种新型高效传热元件,由密闭管壳、管芯及工质三个基本部分组成。热管具有传热性能好,适用温度范围广,结构简单,热流密度可调等优点,目前在化工业节能方面得到了一定的应用。
3 优化化工生产过程中节能降耗成效的对策3.1 优化工艺操作从实际发展发展角度分析,工艺执行过程中运行位置不固定是导致资源利用率降低的主要因素,因此,技术人员在实际工作中应注意对工艺操作进行优化处理,具体执行过程中可以从以下几方面入手:第一,对回流比进行优化处理,切实提升产品质量控制力度。就精馏工艺实际应用过程来说,增大回流比是提升产品质量并降低能耗的主要途径。因此,从合理用能角度分析,技术人员应提升对产品质量的要求;第二,选择适宜的进料热状态以及操作压力。从实际生产角度分析可知,合理的进料热状态以及操作压力可以为化工生产提供良好的生产环境支持,同时也可以有效降低能耗,达成节能降耗目标。
3.2 强化能耗管理力度从生产实际角度分析,化工生产过程中其能源消耗主要以电能、热能以及动能形式呈现,因此,技术人员在工作中应注意针对不同的能源表现形式设定有针对性的节能对策。就电能方面,技术人员应将重点集中在优化变频模式上,通过维持电能输入及输出的平衡状态,最大限度地降低电能损耗;就热能方面,技术人员在实际工作中应注意通过合理的节能结构实现节流并存储生产过程中缠身的余热,并通过科学的手段对其进行循环利用。同时技术人员还应对化工生产必需的热量以及热量传输中存在损耗进行精准计算,切实提升热能利用率;就动能方面,技术人员在工作中应从降低动能不必要的损耗方面入手,以实现降低能耗目标。在实际开展能耗管理工作过程中,技术人员应注意对历史生产数据进行收集与汇总,通过横向对比得出相应的数据,经过科学的计算后得出最优生产能耗模式,在最大限度地提升能源利用率同时,落实节能降耗工作目标。
3.3 合理利用阻垢剂技术人员在实际工作中应充分认识到辅助材料在降低能耗方面的作用。从实际发展角度分析,除上述手段外,合理利用阻垢剂也是降低化工生产过程中动力能源损耗,达成节能降耗目标的主要手段。现代化工企业生产过程中,日常生产管理中涉及的机电传输设备等运用范围呈现出较为显着的持续提升态势,其作用也随着范围的提升而提升,如锅炉浇花器以及空气压缩器等设备均可为化工工艺生产提供有利环境支持。然而需要认识到的一点是,该类设备在实际运行过程中,受氧化作用以及轻视等因素影响,设备内会产生较为严重腐蚀以及污垢堆积情况,直接削弱设备使用性能,使得其难以发挥能源完全加工目的,最终导致能源浪费问题日渐严重。由此,化工公司在平时生产过程中,需要积极运用阻垢剂,化工工艺阶段运用阻垢剂,可以有效防止或者干扰难溶性无机盐在金属表层的沉淀与结垢功能,进而将机械设施使用年限延长,将反应效率大大提升,缩减生成物的杂质,减少热量损耗,保证化学反应正常开展。再者,阻垢剂的运用,可以促使设备进一步加工资源,从而起到能源节省的作用。
4 结语化工工艺在实际应用中呈现出较为显着的专业性特征,为充分落实节能降耗工作要求,企业方面必须从多个角度切入,通过相应的措施切实提升能源利用率。其实际发展过程中应注意积极提升新型设备研发效率,对生产流程进行优化,充分降低生产过程中的能耗,这是新时期背景下,化工产业结构优化的必然要求,同时也是提升企业经济效益的重要手段。企业方面发展中应注意加强对相关技术的处理力度,落实国家提出的资源节约型社会建设要求,积极承担社会义务,为推动节能环保战略目标实现做出应用的贡献。