化學工藝中常見的節能減排技術研究

葉新友(焦作市中站區發展和改革委員會，河南 焦作 454000)

0 引言

對于我國化學工業而言，優化節能效果降低“三廢”排放是促進行業高質量發展的必要手段，通過采用節能減排技術可以有效降低化工生產給環境帶來的負面影響。從客觀角度分析，化學工藝發展雖在一定程度推動著化工生產，但同時，環境污染、能源消耗問題也隨之而來。怎樣才能在提高化工生產質量的基礎上，保證節能減排是化學工藝技術研發亟待解決的問題。

1 化工行業存在的環保問題

目前全世界都面臨生態環境問題，世界各國制定了相關戰略對策解決環境污染問題。我國同樣面臨較為嚴峻的環境問題，其中化學工藝研發帶來的環境問題比較突出。在發展中，傳統化學工藝不僅不能滿足現代產品需求，還會產生污染物質，一些傳統化學工藝模式早已不適合化工行業發展，急需進行改進和提升。這就意味著化工行業需加強技術優化，立足于化學工藝特征，用節能減排的新工藝替代傳統的高耗能、高排放工藝勢在必行。同時，在一些化工生產時會產生大量廢水，這些廢水含有化學性質會對生態環境造成嚴重威脅。且這些廢水不能盲目回收利用，如果在沒有經過專業處理就進行二次利用，就會引發一系列健康和安全問題。

時代的進步、經濟的發展都離不開化工行業的支撐，而化工行業所產生的“三廢”與能耗問題則影響著人類健康生活、社會和諧發展。所以，化工行業需關注市場發展趨勢，跟隨市場發展引入新方法、新技術、新理念，摒棄傳統生產模式，運用節能減排技術降低能源消耗，減少廢氣、廢水產出，推動社會經濟和諧發展[1]。

2 化學工藝中常見節能減排技術的具體應用

2.1 選用先進適配的催化劑降低能耗

在化學工藝中催化劑的主要作用是加快或減緩化學反應速度，在化學工藝中占有重要地位。使用高性能催化劑能有效提高化學反應速度以及轉化率，催化劑具有較強的適應性，無論在溫度與壓強較低或較高環境內都能正常反應，從而降低能源消耗量。但在使用催化劑時需注意的是，必須選擇適合的催化劑。如今市面上有許多類型催化劑，但并不是所有的催化劑都符合化學工藝生產要求。當所使用的催化劑和生產過程相匹配時不僅能夠減少原料用量，還能夠提高原料利用率，減少副產品生成，達到提高產率、降低能耗的目的。如焦作市華德瑞化工股份有限公司年產4 000噸三氯乙酰氯項目中選用二氯化硫催化劑進行化學反應，不但大幅降低了反應溫度，還大大提高了化學反應的選擇性，有效降低生產能耗，節約原材料成本，提高了企業的整體效益。

2.2 采用阻垢劑解決設備腐蝕問題

阻垢劑的使用可以有效解決化工生產中的能源浪費現象，特別是對于現代化工企業來說，生產過程中會用到各種設備，設備類型品種越來越多，如：交換機、空氣壓縮機等都是化工企業常用的生產設備[2]。

然而設備在實際運行中往往會存在氧化、腐蝕等問題，嚴重時會影響整個生產線正常運作。針對這些情況則可以使用阻垢劑對設備進行清理，恢復設備高效運行功能。由于在平時運行中企業并沒有關注設備污垢、腐蝕情況，當問題積累到一定程度時就會出現運行阻礙，如果使用普通清潔劑很難高效清理，若購買的清潔劑較為劣質反而會對設備造成二次腐蝕。而阻垢劑則可以深度清理設備，不會對設備行造成二次損害，具有延長設備壽命、節約資源等優勢。在焦作西部產業集聚區化工園區中的企業已經廣泛應用阻垢劑來提高設備的運行效率。

2.3 回收反應余熱

化工生產中總會有部分能源浪費情況，如果無法從根源上減少能源損耗量，那么就需從后端考慮能源的回收再利用。從我國化工企業現狀來看，一些企業不重視余熱回收，浪費了許多能源，但實際上這些能源只要經過回收依舊可以進行使用。所以，企業必須重視余熱回收操作，盡可能減少化工生產中的能源浪費[3]。如焦作龍星化工有限責任公司年產14萬噸炭黑裝置及尾氣綜合利用項目將余熱收集起來進行發電，全方位降低無用能源消耗，既可以避免有效能源浪費，又與我國當下提倡的節能降耗可持續發展理念相協調。

3 化學工藝中常見節能減排技術應用策略

3.1 提高管控力度

進入新時期，化工企業應轉變傳統工作理念，提高節能降耗管控力度。對生產中所消耗的能源企業要定期加以統計、記錄，并在每天工作結束后計算出每個時間段的傳熱系數，給節能降耗技術應用提供有力依據。企業還需完善工作制度，實施責任制，以此來增強員工責任意識，將責任落實到人頭上，使節能降耗技術能在化工企業中得到有力推廣、應用，發揮應有作用。與此同時，在企業引入節能降耗技術后，勢必會引入與之相匹配的硬件設備，對這些設備企業應結合實際情況定期維修保養，構建與實際生產相符的工藝流程，從而充分發揮節能降耗技術優勢，降低化工生產中的能源消耗。

3.2 有效控制動力能源損耗

在化工企業中最容易導致動力消耗的產品就是設備，針對設備運行要加強能源損耗控制。在企業傳統電機動力體系中涉及到了閥門操控，在節能降耗背景下企業應當引入與時俱進的變頻操控技術，以此來提高操控準確率。和傳統操控方法相比，變頻操控技術具有更強的處理功能，能夠對低負荷率加以處理，而這是傳統方法無法比擬的。并且，對企業生產過程中存在的高熱低能現象，要做好相應輔助工作，企業應對現有供熱體系加以優化，使其達到降低能源消耗、提高經濟效益的目的[4]。此外，要想在根源上避免能源損耗問題，就需盡量選擇節能型硬件設備，這類設備更符合節能降耗要求，能有效提高能源使用率，降低損耗。

3.3 重視廢水處理工作

我國化工生產中廢水污染也十分嚴重。為了解決該問題，化工企業必須在充分重視該問題的基礎上采取有效技術予以改善，可以通過現代技術對廢水進行處理，使處理之后的水質能夠達到國家二級排放標準。同時，因為目前全球水資源較為緊缺，在進行生化處理之后的水需要再進行深度處理，使其能夠滿足回收利用標準。

焦作西部產業集聚區河南佰利聯新材料有限公司100萬噸/年高鹽廢水深度治理項目，就是將龍蟒佰利聯集團廠區內的酸性污水收集后轉入新材料公司氯化法鈦白生產系統，用于氯化渣的制漿，制漿分離后的含氯酸性廢水用電石渣進行中和，中和后的氯化鈣廢水經凈化后，與芒硝反應形成石膏和稀氯化鈉鹽水溶液；其中，產生的白石膏采用壓濾機分離脫水，外銷；經膜系統分離后稀鹽水溶液進一步通過MVR蒸發裝置轉化成為濃鹽水，作為氯堿工段原料使用。該項目的實施，可有效把含氯廢水回收到生產系統，不僅可以減少廢水排放、避免氯離子污染，又可以充分利用氯資源，實現氯離子循環利用。公司原污水處理系統達到排放標準的外排水氯離子含量進一步降低，可用于華潤電廠，不僅解決了公司自身的問題，也為園區提供了新的水源，實現了園區水資源的再利用。另外，還可以通過催化微電解處理技術、多相催化氧化處理技術等來具體操作，提高廢水排放質量。

3.4 優化管理制度

我國化工生產中存在的能源消耗問題受許多因素影響，除環境、技術因素外，還與人為、經濟供給制、管理等因素密切相關。目前，我國化工行業管理部門要優化管理制度，對化工企業行為進行約束。為充分發揮制度作用，需建立監督執法部門，定期對化工企業行為進行抽檢、巡查，確保化工企業生產各環節滿足節能降耗要求，推動各環節順利進行。同時，還需改進節能生產技術，在借鑒國外優秀經驗的基礎上予以創新，使我國化工企業現有生產技術能得到更新換代，不斷引入、創新、研發節能技術。此外，在完善管理制度后應將制度貫徹至化學工藝全程，以制度保障推動我國化工行業升級轉型[5]。

4 結語

綜上所述，我國化工行業中已經廣泛應用節能降耗技術，這既是新時期我國節能降耗、可持續發展理念實行必要路徑，又是推動化行業健康發展的關鍵。從上文分析中得知，化工生產中比較常用的節能降耗技術主要有催化劑、阻垢劑、回收反應余熱。對于化工企業來說，其是化學工藝的重要機構，可以通過提高管控力度、有效控制動力能源損耗、重視廢水處理工作及優化管理制度等策略，有效發揮節能減排技術優勢作用，改善現有生產技術工藝，為我國化學工業持續進步奠定技術支持。