化工工藝中的新型節(jié)能降耗技術及其應用

陳強

摘要：從進入到工業(yè)社會背景下，工農業(yè)消耗大量能源，從而出現(xiàn)能源短缺問題，并且導致出現(xiàn)環(huán)境問題，影響了經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。對節(jié)能降耗技術進行分析，屬于各行業(yè)發(fā)展熱點、重點問題。在化工行業(yè)中，節(jié)能降耗技術能夠使化工生產中能源消耗得到降低，提高能源綜合使用效率，使溫室氣體排放得到降低，從而實現(xiàn)化工行業(yè)可持續(xù)、綠色的發(fā)展。以此，要對化工行業(yè)節(jié)能降耗的作用進行明確，并且使用多種措施，使節(jié)能降耗技術的使用水平得到提高。

關鍵詞：化工工藝;新型節(jié)能降耗技術;應用

1化工工藝主要的能量損耗

化工行業(yè)因為其自身特征，在實際生產環(huán)節(jié)，會伴隨能量損耗發(fā)生，如果不嚴格控制，損耗將會是非常嚴重的。常見能耗的類型主要發(fā)生在工藝生產環(huán)節(jié)，一方面是能量的損耗，另一方面是能量的浪費。這里就要涉及最小功的問題，在化工生產階段，為了確保工藝平穩(wěn)、有序、順利進行，一些能量的浪費在所難免，即為最小功，在很多環(huán)節(jié)中，都起著重要的作用，是無法消除的部分。在分析能量損耗時，關于最小功的部分通常可以忽略，所謂節(jié)能降耗是要想辦法將能量損耗合理控制，將其控制在最小限值，以此來節(jié)約資源，提升化工生產效益。

2節(jié)能降耗技術的重要意義

雖然我國資源豐富，種類齊全，但由于人口眾多，綜合下來，和世界平均水平相比，人均資源會相對低一些，而化工生產的高耗能，是由行業(yè)特征決定的，基于此，在化工生產環(huán)節(jié)，合理利用節(jié)能降耗，可以將能源利用率提升，起到有效節(jié)約資源的作用。這種技術不僅僅適用于化工領域，將其應用到其他行業(yè)，可以促使生態(tài)文明社會早日實現(xiàn)，符合可持續(xù)發(fā)展長期戰(zhàn)略目標，可以助力經(jīng)濟發(fā)展與社會穩(wěn)定，應用意義較為深遠。基于這樣的前提，在現(xiàn)實工作中，應用節(jié)能降耗技術是化工企業(yè)的明智之舉，可以有效降低成本，發(fā)揮經(jīng)濟轉型的優(yōu)勢，在提高經(jīng)濟效益的基礎上提升企業(yè)核心競爭力，確保企業(yè)健康、持續(xù)、全面發(fā)展，為經(jīng)濟騰飛助力。實踐證明，通過節(jié)能降耗，企業(yè)效益可以全方位提升，在降低資源消耗的基礎上，減少污染物排放，從而將污染治理成本降低，在環(huán)境保護方面意義顯著，一方面可以促進企業(yè)良性發(fā)展;另一方面對企業(yè)良好形象的樹立十分有利。

3新型節(jié)能降耗技術的實際使用

3.1余熱回收技術

3.1.1國產化干熄焦技術

干熄焦技術能夠妥善地降低熄焦過程中產生的擴散物污染，有效地控制周邊空氣含塵量。在實際使用中，熄焦技術能夠有效解決污染問題，具有突出的應用價值。從焦化廠的生產經(jīng)驗來看，借助干熄焦技術進行生產以后，每噸紅焦所產生的高壓及中壓過熱蒸汽約0.59t，將其應用到冶金、發(fā)電當中，具有突出的節(jié)能效果，可提高焦炭產品質量，其熱反應性和反應后強度較過去有明顯提升。同時還能夠回收傳統(tǒng)熄焦技術中水蒸氣的害物質，節(jié)省水資源，降低同等質量蒸汽生產所排放的CO2、SO2。

3.1.2煤調濕技術

焦炭工藝不可避免地消耗大量的煤炭資源，因此節(jié)能首先必須從消耗煤炭資源開始，低水分含量是減少焦化生產過程中熱量消耗的重要措施，進入煉焦爐的煉焦煤中的水必須蒸發(fā)以去除加熱氣體，并產生大量難以處理的含酚廢水。合理控制煤粉的水分含量，不僅可以節(jié)約能源，減少消耗，而且可以保護環(huán)境，保證焦爐的正常生產，煤水控制技術是減少和穩(wěn)定煤水的代表性技術。在降低并穩(wěn)定配煤水分方面，煤調試是一項代表技術，可簡稱為CMC，是指充分利用余熱，使水分減小至5%～6%，然后進加熱焦爐。

煤調濕技術具有非常顯著的效果。一是提高焦爐生產能力。使用CMC技術可以提高單孔焦化室中煤的質量，提高焦炭產量，縮短焦化時間。二是通過減少氣體冷卻劑，原料氣，系統(tǒng)能耗和污水排放，環(huán)境保護過程對環(huán)境保護非常重要，該技術可將煤炭原料的水分降低4～5kg/t，將殘余氨氮降低1/3，并減少生產中的廢水處理負荷，每噸煤可平均減少二氧化碳排放約38.5kg。

3.1.3荒煤氣余熱回收技術

焦炭氣體產生的熱量占焦爐中所消耗熱量的30kg/t，這是相當大的，在熱能回收方面，多年來，中國很難取得突破性進展，成功案例很少。但是，從今年開始，原始的氣體顯熱回收技術在這一領域取得了突破，原料氣顯熱回收技術和設備的開發(fā)困難，但節(jié)能潛力巨大，值得推廣。焦爐可以完成工業(yè)應用和原料氣安裝，顯熱利用率有望達到32kg/t，使用壽命有望達到8年。現(xiàn)在這項技術可以將煉焦爐工藝的能耗降低到10.16kg/t，并以每噸焦炭0.6MPa的壓力生產109kg蒸汽，這可以大大降低焦爐工藝的能耗。

3.1.4煤氣初冷器余熱回收技術

焦爐當中的煤氣溫度大約在78℃～82℃范圍內。在初冷器中經(jīng)過低溫水冷處理以后，溫度降至22℃左右;而上段循環(huán)水溫度在70℃～75℃范圍內，經(jīng)冷卻后進行使用，過程中存在能量浪費問題。可利用高溫的上段循環(huán)水進行廠房供暖。對初冷器的余熱進行有效回收主要利用超低溫制冷及熱泵技術，夏季利用初冷器上段循環(huán)水作為低溫水用于制冷。

3.2節(jié)能減排技術

3.2.1減壓蒸餾技術

減壓蒸餾技術，是對液體表面壓力進行控制，從而降低物料沸點的技術。該技術的應用使系統(tǒng)操作溫度大幅度降低，蒸餾所需要的熱量也會得到控制。某焦化廠利用該項技術，在負壓脫苯和負壓蒸氨等方面取得成效，實現(xiàn)無蒸汽蒸餾，并降低廢水排放量和耗熱量，從根本上降低標準煤的使用量。

3.2.2負壓脫硫技術

負壓脫硫技術的特點是將脫硫工藝放在電捕和鼓風機之間，電捕以后的煤氣溫度在25℃～30℃范圍內，直接進行脫硫處理;而經(jīng)過鼓風機處理后的煤氣溫度可達到50℃～60℃，節(jié)省預熱器處理所需的熱量。年節(jié)約標準煤約15637t，設備維護費用也得到一定的控制。

3.2.3化產零蒸汽技術

為了從根本上優(yōu)化系統(tǒng)蒸汽消耗問題，提出導熱油技術和無蒸汽煤氣水封技術并行的新思路。（1）導熱油技術。在生產過程中利用導熱油替代蒸汽，實現(xiàn)能源高效利用的目標。（2）無蒸汽煤氣水封技術。無蒸汽煤氣水封設備借助循環(huán)氨水傳遞熱量，避免蒸汽浪費。

3.2.4水資源循環(huán)利用技術

焦化廠的用水量大，蒸汽冷凝水進入污水系統(tǒng)后直接進行排放，導致水資源的浪費。應建立循環(huán)閉式用水模式，對水的情況進行分級和再利用，降低焦化廠的廢水排放量。

3.2.5搗固焦技術

采用搗固焦技術對煤炭資源的質量要求大幅度下降，焦化廠的成本將會縮減。

3.2.6焦爐高壓氨水噴射技術

裝煤過程中借助高壓氨水進行噴灑，能夠起到降低煙塵排放量，且不需要大批量的資金投入，綜合效益突出，值得推廣。

結語

為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標，各行各業(yè)都要以保護環(huán)境、節(jié)能減排為發(fā)展新目標，才能從根本上改變環(huán)境污染局面。焦化行業(yè)作為環(huán)境污染的重點監(jiān)控行業(yè)，必然要進行技術革新。焦化廠根據(jù)自身經(jīng)營生產情況，積極主動引進脫硫液使用氧氣再生技術、化產尾氣回收利用技術、密封無塵排渣技術、自除塵式加煤車技術、炭化室單調技術等先進技術，從根本上降低生產過程產生的廢氣、廢水、固體廢棄物排放量，使節(jié)能減排效果得到顯著提升。

參考文獻

[1]胡元建.化工工藝中節(jié)能降耗技術應用研究[J].山東化工，2020，49（12）：81+83.

[2]戴冬燕，李海波，柏昌順.淺論化工工藝中常見的節(jié)能降耗技術措施[J].石化技術，2019，26（04）：41-42.

[3]侯元英.化工工藝中常見的節(jié)能降耗技術研究[J].電子測試，2017（10）：91-92.