精細化工行業中的若干節能措施

李明虎 張雄偉 劉浙軍

（1.德希尼布工程咨詢（上海）有限公司，上海 200031；2.上虞新和成生物化工有限公司，浙江 上虞 312369）

0 前言

根據國家發改委2004年發布的《節能中長期專項規劃》，到2010年，中國每萬元GDP能耗將比2004年降低20％。據報道，2005年每百萬美元能耗，中國是世界平均水平的3.1倍，是OECD（經濟合作發展組織）國家和地區的4.3倍，是日本的9倍。發改委環境和資源綜合利用司司長趙家榮說，造成能源利用效率低下的原因首先是結構不合理；其次是工藝技術和裝備落后。重點行業落后工藝所占比重仍然較高，如大型鋼鐵聯合企業噸鋼綜合能耗與小型企業相差200kg標準煤左右，火電廠30萬kW機組與5萬kW機組的每千瓦時供電煤耗相差100g標準煤以上；另外，管理水平低，與節能密切相關的統計、計量、考核制度不完善，信息化水平低，損失浪費嚴重。

上世紀90年代未以來我國的精細化工已步入了快速發展的軌道，一大批有影響力的產品主導著國際市場，從而使我國成為全球精細化工最具發展活力的市場和生產國。但與美國、日本、德國等發達國家比，工業結構不盡合理，資源和環境已成為我國經濟發展的最大制約因素。其中能源消耗比發達國家要大得多。許多在國際上已成熟應用的節能技術在我國精細化工企業還沒得到應用。雖說采用新技術、新裝備需要一些投資，但總的來說投資回報周期并不長。本文就一些常用的節能措施作出總結。

1 精細化工行業中常用的節能措施

1.1 選擇節能的工藝方式

有可能的話，將間歇生產過程改為連續生產過程，這樣避免了間歇生產中普遍存在的同一套裝置一會加熱、一會冷卻的浪費能源的現象。實在不能改連續工藝，則可增加設備，使加熱和冷卻使用單獨的裝置，尤其是加熱和冷卻溫差較大時。

1.2 精餾節能

精餾裝置在精細化工生產中常見，裝置規模一般不大，但數量多，能源消耗也很可觀，如何做到精餾節能是生產企業必須認真考慮的。精餾節能需根據具體體系來制訂相應措施，比如采用新的精餾流程節能［1］、萃取精餾或共沸精餾節能、反應精餾節能［2］、分壁式精餾塔節能［3］、熱泵精餾節能［4］等。上述方式有些已經在精細化工行業運用，比如萃取精餾制無水乙醇、使用反應精餾技術由甲醇與多聚甲醛反應制備甲縮醛等。需強調的是，有些措施雖簡單，但需整體考慮，比如塔頂、塔釜的熱量要充分利用是大家共知的，但卻往往被忽視，很多時候還是直接用冷媒冷凝塔頂物料或冷卻塔釜物料，而不是用它們來加熱本裝置或其它裝置的物料。有時為了達到裝置之間熱量的匹配，在不影響物料穩定性的前提下，可以采用加壓精餾的方式以提高塔頂的溫度，做到能量的梯級利用。在這點上BASF公司的經驗值得我們借鑒［5］。

1.3 采用空冷器節能

空冷器在石油煉制工廠已得到普遍應用［6］，但在精細化工行業利用得還不多。據拜耳公司一位從事節能工作的比利時專家介紹，在安特衛普的化工區的精細化工車間大量使用空冷器。一般來說，使用空冷器的運行費用只有使用循環冷卻水的50％～60％，節能效果十分明顯，在適合使用空冷器時應盡量使用。

1.4 蒸汽冷凝水的余熱利用

蒸汽冷凝水蘊含大量的熱量，但在許多精細化工廠往往只是部分利用，其余全排掉，實在可惜。利用蒸汽冷凝水的方式很多，比如收集起來作為鍋爐補水用，但需解決好水質的問題［7］；利用閉式回收技術回收熱能［8］；利用蒸汽噴射泵回收蒸汽冷凝水熱能［9］。拜耳公司在安特衛普的工廠從1975年就開始使用蒸汽噴射泵回收熱能，國家環境保護總局南京環境科學研究所研究員閻爾平在大力推廣該技術，取得了明顯的效果［10-11］。

1.5 公用工程的節能

鍋爐需選型合理，盡可能在高效率區使用，要確保省煤器的良好使用，利用煙道氣熱能的另一途徑是產生蒸汽，此情況下則不需裝省煤器。對于導熱油系統，為了減少管線上的熱量損失，除做好保溫外，還可采用二次循環的方式提高導熱油的進出溫差，降低管線上導熱油的輸送量，也就降低了熱量損耗面積，當然，此方法的更直接意義是降低了導熱油的總的使用量（尤其是對于長距離的管線）。對于各種原因造成的冷卻水進出溫差過小導致水循環量過大的地方采用二次循環泵的方式也是一種節能的方式。

對于大量耗電的冷凝系統，則需充分利用峰、谷電電價的差異節能，比如低溫水系統采用冰蓄冷的方式，此方式是間接節能的方式。

2 結語

我國精細化工行業在過去的十多年雖經歷了高速發展，技經水平大幅度提高，但仍存在能耗偏高的問題，大力發展節能技術刻不容緩。本文介紹的是一些常規的、已在生產中實施的節能方法，希望對精細化工企業有所幫助。

［1］吳嘉，陳露.具有熱集成和水集成的甲醇精餾新工藝及其模擬［J］.化工學報，2005，56（3）：477-481.

［2］馬敬環，劉家琪，等.反應精餾技術的進展［J］.化學反應工程與工藝，2003，19（1）：1-8.

［3］葉青，裘兆蓉，施鳳芹，等.用分隔壁精餾塔分離三組分混合物的節能研究［J］.化學工程，2007，35（11）：54-57.

［4］許維秀，朱云東，李其京，等.化工節能中的熱泵精餾工藝流程分析［J］.節能，2004，（10）：19-22.

［5］顧榮良，姜燕紅.BASF的一體化（Verbund）簡述［J］.化工技術經濟，2002，（2）：44-46.

［6］馬連強，鄭開學，金志康，等.空冷器的應用與工藝系統設計［J］.化工設計，2005，15（2）：32-34.

［7］朱金華，儲群俊.蒸汽冷凝回水作為鍋爐補給水水質處理方法探討［J］.中國鍋爐壓力容器安全，2004，20（5）：59-61.

［8］張守漢，譚芙蓉，肖華，等.閉式回收技術在蒸汽冷凝水回收利用中的應用［J］.節能，2007（1）：34-36.

［9］張子馨，顧念祖.蒸汽噴射泵及其在節能中的應用［J］.北京節能，1994（5）：6-8.

［10］閻爾平，於良榮，金學文，等.蒸汽噴射熱泵在蒸氨中的應用［J］.燃料與化工，2007（3）：39-42.

［11］閻爾平，孫國玲，張曉弟，等.化工裝置利用熱泵回收廢熱蒸汽供熱的應用［J］.能源研究與利用，2007（2）：28-29.