化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

司马常明

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摘要：随着经济的快速发展，化工技术也取得了长足的发展。将化学工程和工艺有效地运用到化工生产中，可以降低生产过程中的环境污染，还可以提高资源的利用效率，节约生产费用，这对化学工业的生产发展十分有益。所以，有关的化工企业要注重化学工程和过程的运用，根据具体的条件，选用适合的化学工程和工艺，这样才能更好地提高化工生产的节能和环保。因此，本文从化工过程的角度出发，对化工过程的推动作用进行了分析，并对化工过程发展中所面临的问题进行了探讨，并就化工过程的节能降耗进行了探讨。

关键词：化学工程；工艺；化学工业；节能；促进作用

引言

化学工业与国民经济的高速发展有着密切的关系，在极大地推动了国家的经济发展，但同时也带来了环境污染和资源浪费等诸多问题。在工业生产中，会释放出大量的有害物质，这些物质对人类的健康和生态环境造成了严重的危害。在化工领域，这样的问题已受到了社会的高度重视，目前的化学过程最大的缺陷是缺乏相关的专业技术人才，没有重视节能减排措施，没有购买相应的节能减排设施，没有完全落实和运用节能减排措施。化工过程一直在发展，但是，传统的化工过程设备已经不能满足现实的需求，并且大多数设备都比较陈旧，缺乏后期的维护，这就造成了化工企业在生产过程中消耗了大量的能量和大量的污染物。

1化工工艺节能降耗技术应用的意义

(1)在化工生产过程中采用节能技术，能使其使用价值得到充分发挥。研究结果显示，在全球经济快速增长的同时，也伴随着能源消费水平的提高，对环境的影响也越来越大。就化学工业而言，应主动关注节能技术，提高能源利用率，为社会和经济的发展创造有利的条件。

(2)采用节能技术，可有效地缓解化学工业对环境造成的危害。在化工过程中，向大气中排放了大量的废气，不仅造成了严重的生态环境污染，而且还给周围居民造成了潜在的健康风险。因此，积极推广节能技术的推广应用，对于减少机动车尾气排放，缓解空气环境污染，保证对周围居民的身体健康没有危害，具有重要意义。

2节能原理分析

丁二烯的萃取精馏是石化工业发展过程中普遍采用的一种萃取精馏技术，它能促进物质之间的高效转移。从热力学的角度出发，将混合物流划分为有差别与无差别两种类型，前者是自发的，后者是不能在现实中进行逆向转化的。不像外界因素引起的能量涨落，将一种物质分成若干种产物，不可避免地会有一部分外来能量损失，要实现所有的能量转换都是不现实的。所以，要保证精馏过程中物料能够平稳地进行，就需要在合适的温度和压力下创造一个稳定的环境。再沸器与冷凝器的主要功能是促进传热，而要使再沸器与冷凝器的功能得到充分利用，就需要建立一个与之相匹配的温差环境。在实际操作中，再沸器与冷凝器间通过气液相接触、气液混溶等方式进行能量释放，导致精馏过程的不可逆特性显著提高。因此，当实际蒸馏过程中，当流体发生低压时，需要对传热温差进行及时调控，并采用科学的方法降低传质过程中的传质差异，降低蒸馏环节的能耗。一般来说，一种物质在进行一种化学反应的时候，有一种动力和一种热的转移。目前，关于化学反应速率及其影响因素的研究还很少。放热与吸热分别是化学反应过程中的两种基本现象，而这一部分热能是否被科学、有效利用是实现节能的关键。就吸热而言，可通过科学的方法进行供热工作，尽量使吸热反应的温度降至最低，进而高效利用各化学反应所产热量，实现节能。就热释放而言，要尽量科学地利用每一种化学反应所产生的热能，使其在某一区域内进行反应，以减少热回收的困难。任何一种化学反应的进行，都需要有相应的仪器作为支撑。除此之外，还需要对化学设备进行改造，以最大限度地降低反应过程中的能源损失。

3化学工程与工艺节能工艺要点

3.1应用生物技术

生物技术是一种以绿色化工为代表的新型化工技术，其在化工行业中的应用越来越多，为其在化工中的应用开辟了一条新途径。一是利用生化技术，对毒物进行降解；另一种，则是通过生化酶，将毒素转化成某种特殊的生命体。也就是说，通过微生物的发酵，将这些物质转化为有机物，从而达到无公害，无危害的目的。二是将微生物技术应用于工业废水的处理中，通过生物酶对废水进行降解，从而降低对环境的污染；以实现对污水的有效治理，提高污水处理厂的处理效率，降低污水处理厂的资源浪费。生物技术在化工领域的运用，不仅使人们对化工产品的认识发生了变化，同时也为化工生产过程的改进提供了新的思路。这对于化工工业的研发、生产、节约能源、减少排放有着十分重要的意义。同时，将生物技术应用到化工生产中，可以实现化工产品的多样化和柔性化。在不同的化工过程中，合理地选用合适的生物酶，对促进化工技术进步，提高化工技术水平，提高产品质量，具有十分重要的意义。

3.2水煤气技术

在化学工业中采用水煤气技术，可有效地减少生产过程中的能源消耗。借助水气技术，可以大幅减少合成气中烃的含量，从而进一步减少能源消耗。在采用水煤气工艺时，首先要向预变炉中加入一定数量的粗燃气，然后对其进行加热，当其达到规定的温度后，再将其送入主变炉。然后在主变炉内进行换热，使合成气的温度降至低温甲醇制备所需的温度。研究结果显示，采用水煤气技术进行化工过程节能效果明显，值得推广和使用。

3.3裂解选择性优化

利用化学工程技术对裂化过程进行选择性控制，可以有效地提高裂解炉的产量。对于同一裂解炉，采用同样的生产流程，裂解原料的不同，其最终的乙烯产率也会有差异。目前，主要采用汽油作为裂解炉的原料，采用石脑油及其他高品质原料，既可有效提高乙烯产能，又可减少裂解炉能耗。为了进一步提高石化装置的实际运行效果，石化公司可采用在裂化炉中增加一台空气预热器，来降低裂解炉的燃料消耗量。

结束语

总之，要促进化学朝着绿色、环保的方向发展，生产绿色环保的产品，降低化工生产的废气、有毒有害气体，提高资源利用率，降低资源和能源的消耗。在国家正在积极推动节能环保工作的大背景下，化工行业的从业者要迅速地跟上时代的发展趋势，根据国家对环保工作的战略需求，推动绿色化学的发展，选用对环境无害的化工过程和技术，节省工程资源的使用。

参考文献

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