浅析节能技术在化工企业电气设备管理中的应用

浅析节能技术在化工企业电气设备管理中的应用

刘汀

天津鲁华泓锦新材料科技有限公司  300270

摘要：本文主要以化工企业电气设备管理为出发点，重点分析了节能技术的应用情况。

关键字：化工企业；电气设备；节能技术

由于化工行业在生产的过程中需要消耗大量的自然资源，而且大部分都是不可再生的资源，严重影响我国人民群众的生活环境。所以，必须要在保护环境的基础上，加强对化工工艺中节能技术的有效利用，更加全面地推动我国化工行业健康、长远的发展。

1.化工企业能耗现状及节能现状

据中国石油和化学工业联合会统计，截止至2021年，化工行业能耗总量约为7.2亿吨标准煤，其中原料用能量占30%，约为2.19亿吨标准煤。目前，高能耗化工行业主要涉及烧碱、纯碱、乙烯、电石、对二甲苯、合成氨、黄磷、磷酸一铵、磷酸二铵9个重点领域。化工行业是一项高系统性、复杂性和危险性的产业体系，立足化工工艺生产的性质进行分析，化工行业在生产效率上具有极高的要求，而想要进一步提高生产效率，则需要重视起能源的节约。基于此，对化工工艺的能耗现状展开分析：一方面，化工工艺的改造及应用空间较大。虽然在改革开放之后，我国化工产业发展良好，生产规模持续增大，行业实力持续增强。但目前，我国化工产业的能耗较高，存在严重的环境污染情况，特别是在臃肿的化工工艺系统与传统化工工艺下，导致出现大量的能耗损失，难以提升的能源利用率也加剧了生产环境污染。分析化工工艺能耗水平较高的原因，化工工艺生产机制较为落后，节能技术的应用不足是其主要原因。由此，化工工艺在节能技术的改造和应用方面具有较大的空间。另一方面，节能技术发展有所滞后。现阶段，我国在政策引导和技术投入下，大力开展化工工艺中节能技术的研究，并得到广泛应用，但与环境友好型社会建设下的产业模式需求仍有一定的差距。例如部分化工工艺虽然对乙烯装置能耗加以管控，但在综合能耗上仍比标准要求的80kg/t要高，并未达到预期的理想效果。针对化工工艺节能技术的研究而言，不仅要兼顾节能技术应用和传统工艺改良，以现代化工艺改进为节能技术的应用提供充足的空间，还要全面降低能源损耗，避免因工艺机制合理性不足，生产结构过于繁杂所造成的不必要能源消耗。

2化工企业节能路径分析

2．1引入全新的节能设备

任何一项化工工艺的实施都需要借助相关生产设备才能实现，想要促进节能目标的实现，就需要配备先进的化工生产设备。如净化和分离技术，相比于传统高压精馏塔分离提纯技术，该项技术在先进的可调电压精馏塔设备的配合下，可以有效降低能耗，同时降低热泵整流压力、回流比、吸热反应等，提升化工产品的安全性与环保性。

2．2动态性监控化工生产的能耗

对化工生产的能耗进行动态性监测时，可以科学运用回收再利用、变频调速技术等手段。化工企业在日常生产工作中可以积极回收水资源、余热资源等，并利用蒸发器等设备回收余热资源，从而在有机工段中完成余热的运输与转化，当吸热达到饱和状态后即可生成有机蒸气。在螺杆膨胀机中，使用有机蒸气进行传输，可以实现机械能的转换。在电能产生以后，可以有效回收余热，并再次投入使用，真正意义上达到化工工艺节能的效果。科学运用变频调速技术。这项技术可以改变电动机外部电源的供热频率，动态性调整电动机频率和负载转速。将这一原理运用起来，结合化工工艺生产中的静态发展目标，利用节能动态调速阀门进行科学调整，使电机拖动系统切换输入输出状态时保持良好的动态平衡，切实达到降低化工工艺能源损耗的目的。

2．3优化反应工艺条件技术

化工工艺生产主要包括温度、化学反应转化率以及反应压力等反应工艺条件。在节能技术应用过程中，必须将这些工艺条件进行优化与改良，利用科学的工艺达到节能的目的。对压力进行控制时，要结合化工生产工艺，科学计算，合理控制。将节能技术应用到热量生产阶段时，通常需要对温度进行精确控制，防止高温造成能源大量损耗以及化学反应中热量浪费。同时，保证化学反应温度控制的稳定性，对温度变化中的能量交换进行有效控制。在化工生产工作中还需要科学调整反应条件，尤其在优化反应转化率时，更需要利用节能技术加强化学反应，动态性调整化学反应物的量，以成本低廉、能源损耗少的化学反应物来替代高能耗反应物。最后，回收利用各种副产物同样能达到节能的目的，这也是化工工艺在未来发展阶段实现创新与优化的主要方向。

2．4运用污水回收技术高效利用水资源

在化工生产加工期间通常会产生大量污水，因此必须运用污水回收技术高效处理，以达到水资源循环利用的目的。在化工生产过程中，污水会携带一定热能，将余热有效利用起来，同样可以促进化工生产能耗的减少。有关部门还需要对污水处理厂中的能量消耗问题高度重视，通过优化污水处理的各项工艺来减少水资源浪费。而化工企业则需要结合自身发展情况，本着节约用水的目的高效处理化工生产期间排出的污水，最大限度地提高化工污水的回收利用率。

2．5大力推广高效催化剂的使用

将催化剂运用到化学反应，不仅有助于减少化学反应中的副产物，还能推动化学反应中的产物产量，使反应转化率得到提升。使用高效催化剂能有效降低化工生产中的能源损耗，从整体上提高化工企业的生产效率。这就需要化工企业充分认识到使用高效催化剂的重要性，并对催化剂应用技术进行积极创新与研发。

3化工企业节能技术应用实践

3.1水轮机代替电机

近年来，水轮机技术发展成熟，在越来越多的企业中得到应用。水轮机技术利用冷却水的回水能量驱动水轮机旋转带动风机运行，代替电机驱动风机，从而起到节约电能的目的。

3.2高压、高温能量回收发电

化工装置在正常生产过程中，产生大量高压、高温尾气，尾气经低温催化氧化处理后排入大气，尾气的高压动能和热能没有得到有效回收，造成能源浪费。改造将原有尾气通过膨胀机带动发电机发电。例如，某项目总共投资约500万元，将装置产生的体积流量13×103m3/h尾气经处理后并入透平膨胀发电机组发电，发电后尾气进入净化设备，液相排入污水系统，气体进入放空管直接放空。实施后，设备运行正常，通过高压、高温能量回收利用实现发电560kW/h，实现增效336万元/年，效益可观。

3.3设备扩能改造

例如，某装置原设计反应压力0.6MPa，参与反应气体体积流量约为7800m3/h，设计配合压缩机4台。实际工况下2台压缩机运行打气量不足，3台压缩机运行打气量富余，需控制压缩机负荷才能满足生产恒定，造成能源浪费。做好生产与节电的平衡，可采取1台压缩机更新改大方案，但总体投资较高；采用原有设备能力提升改造的方案，改造成本低，同样到达节电目的。经与某压缩机厂家合作，在设计压力、电机配备功率富余情况下，电机、曲轴箱、冷却器和储罐等主要部件利旧，重新设计加工匹配气缸、活塞、气阀等部件，提升压缩机能力和效率。

3.4水泵叶轮切割

例如，某装置循环水系统，因产业结构调整，循环水使用总量减少，需求压力降低，而原有水泵的流量大于实际需要流量。而水泵的设计选型匹配过程中，保留有5%～10%余量，因此该工况条件下设备运行电耗浪费明显。在利用原有设备部件、电机情况下，通过核算，对1#、2#水泵的叶轮进行切割改造。经计算并结合实际运行情况进行多次切割后，循环水泵运行稳定可靠，流量下降约10%，满足生产要求。项目实施后，经测算综合节电约14%～17%，节电效果明显。

4结语

总之，在技术进步的同时，在化学过程中，节能技术的应用还需要各方面的共同努力，技术的更新和创新必须使技术水平与经济发展同步；这就要求各国政府和有关部门对其进行合理的调控，并对其技术应用进行严格的监控和监控，以保证能耗的合理；要加强公众的监管，让所有的产品都能公开、透明化，而那些有污染和危险的化工产品，也要受到公众的监督，才能实现绿色发展。

参考文献

［1］牛利霞.化工工艺中节能降耗技术应用与优化策略［J］.化工设计通讯，2022，（2）：49-51+54.

［2］王宇.化工工艺中节能降耗技术的应用［J］.化工管理，2022，（5）：46-48.