浅析化工工艺中的新型节能降耗技术及其应用

浅析化工工艺中的新型节能降耗技术及其应用

陈柯言

青海盐湖工业股份有限公司

摘 要：近些年我国化工行业高速发展，化工生产技术水平全面提升，在推动社会经济发展与建设方面具有重要的作用。但是化工行业生产所产生的资源消耗较大，且许多工艺都存在着一定的污染物排放。为了解决这一问题，需要加强对节能降耗技术的应用，降低化工生产资源消耗，推动化工行业向绿色化方向发展，是当前化工行业发展的关键所在。因此，本文将对化工工艺中节能降耗技术及其应用进行深入的研究与分析，希望可以对相关企业有所帮助。

关键词：化工工艺；节能降耗技术；应用

1 化工工艺中的新型节能降耗技术

1.1 水煤气技术

水煤气技术是一种将煤和水蒸汽反应生成可燃性气体的化工工艺。水煤气技术的核心是煤气化反应，即将煤与氧化剂（通常为氧气或蒸汽）在高温和高压条件下反应，产生水煤气。煤气化过程可以采用不同的反应方式，如固定床气化、流化床气化和床层气化等。水煤气生成的主要成分是一氧化碳（CO）、氢气（H2）和甲烷（CH4），这些可燃气体可以作为合成化学品、燃料或能源的原料，根据所需产品和市场需求，水煤气可以通过进一步处理和合成制备出乙醇、甲醇、合成油和合成天然气等[1]。水煤气可以作为燃料供给燃气锅炉、发电机组或其他热能设备，提供热能和动力需求，还可以用于内燃机发动机，以替代传统的石油燃料。相对于直接燃烧煤炭，水煤气技术在一定程度上减少了大气污染物的排放。通过合适的气化剂选择和控制反应条件，水煤气工艺可以更高效地利用煤炭资源，并降低二氧化碳（CO2）排放。现如今水煤气技术被广泛应用于化工、炼油、钢铁、电力和燃气供应等行业，可以为这些行业提供可再生的能源来源，并有助于实现能源结构多元化和可持续发展。

1.2 酸性气体脱除技术

酸性气体脱除技术用于去除含有酸性成分的气体，包括二氧化硫（SO2）、氯气（Cl2）、氨气（NH3）等。常见的酸性气体脱除技术包括吸收剂法、吸附剂法、化学反应法及洗涤法。吸收剂法是一种常用的酸性气体脱除技术，该方法通过将含酸性气体与适合的液体吸收剂接触，使酸性成分从气相转移到液相中[2]。常用的吸收剂包括碱性溶液、氨水、氨碱盐溶液等，吸收剂会与酸性气体发生化学反应，形成不溶于气相的盐类或其他化合物，从而达到脱除酸性气体的目的。吸附剂法利用特定的吸附材料，如活性炭、分子筛和催化剂等，将酸性气体吸附到表面上，这些吸附剂具有高度选择性，可以吸附目标酸性气体并将其分离，使吸附剂重新恢复活性。化学反应法是利用化学反应将酸性气体转化为无害物质。例如，通过催化剂的作用，将二氧化硫（SO2）与氨气（NH3）反应生成硫酸铵（NH4HSO4），从而实现二氧化硫的脱除，这种方法适用于一些特定的酸性气体和反应条件。洗涤法是通过将含有酸性气体的气流通过洗涤液中，利用液相和气相的接触，以物理和化学方式去除酸性成分，洗涤液可以是碱性溶液、氨水或其他合适的溶液。洗涤过程中，酸性气体会溶解到液相中，从而实现脱除。

2 化工工艺中新型节能降耗技术的应用优化措施

2.1 提升化工生产节能意识

化工企业应不断提升员工对节能的认识和重视程度，培养节能文化，促进节能技术的应用和改进，在保持生产质量的同时降低能源消耗，实现可持续发展和环境保护的目标。

首先，开展定期的节能培训和教育活动，向从业人员普及节能理念、技术和最佳实践，可以包括组织内部培训课程、邀请专家举办讲座并分享成功案例等。通过内部媒体、会议、海报、电子邮件等渠道，定期宣传节能理念、实施的措施和取得的成果，提高员工对节能意识的认知，并激发积极参与的动力。其次，建立奖励与激励机制，通过设立节能奖项或绩效考核指标，激励员工积极参与节能活动和提出创新想法。对于一些按照要求且努力完成工作的员工给予一定的精神奖励或资金奖励，对于一些浪费资源且不认真完成工作的人员给予惩罚。

2.2 更新化工生产工艺

首先，在更新化工生产工艺之前，进行全面的技术评估，确定适用于具体工艺的新型节能降耗技术，考虑技术的可行性、经济性和环境效益，并选择最适合的技术方案。通过工艺改进和优化，将新型节能降耗技术有机地融入到化工生产过程中，包括调整操作条件、改变反应路径、优化催化剂的使用等，以实现更高效的能源利用和原料转化[3]。其次，降低化工反应外部压力。在实际开展化工项目生产期间，由于生产过程会波及较多内容，而且自身工艺状况比较复杂，很多其他外部问题如有波动都会对化工生产造成影响。再次，建立完善的能耗监测与管理系统，实时跟踪和记录能耗数据，通过对能耗数据的分析和评估，发现潜在的节能机会，并采取相应的措施进行改进。

2.3 科学引入新型设备

科学引入新型设备，并结合相关的工艺改造和优化措施，可以显著提升化工生产的节能效果和能源利用效率。这有助于降低生产成本、减少环境影响，实现可持续发展的目标。同时确保设备的正常运行和有效维护，以保障生产的稳定性和安全性。

首先，根据化工生产的具体需求和目标，选择适合的新型设备，考虑设备的节能性能、稳定性、可靠性、维护成本等方面，并确保设备符合相关的法规和标准。其次，根据厂区规划和设备特点，进行新设备的布置、安装和调试工作，确保设备正常运行和性能达到预期，检查设备的能源利用效率是否符合要求。再次，定期评估设备的性能和节能效果，寻求进一步的改进和升级机会，密切关注科技进展和市场动态，不断引入新的设备和技术，以不断提升化工生产的节能效果。

2.4 改用变频生产设备

传统的恒速设备在生产过程中通常以额定速度运行，无法根据实际需要进行灵活调整，而变频器可以调整设备的运行频率和速度，使设备在低负载或低需求时降低运行速度，从而节约能源的消耗。通过变频控制可以优化设备的运行参数，使其在最佳工作点运行，设备可以更有效地利用能源，并实现更高的运行效率，变频技术还可以减少启停过程中的能量损失，提高系统的整体效率。除此之外，基于变频技术还可以实现精确的速度和功率调节，以满足生产工艺的要求。变频器还可以与自动化系统集成，实现对设备的远程监测和控制，提高工艺的稳定性和一致性，并减少操作人员的参与，进一步提升节能降耗效果[4]。

2.5 提高化学反应催化剂的活性

一方面选用具有较高活性和选择性的催化剂，通过研究和评估不同催化剂的特性、结构和表面性质，选择适合特定反应的高活性催化剂，也可以进行催化剂的设计和调整，以增强其催化活性。另一方面优化催化剂的载体材料和结构，以提高催化剂的活性，选择具有高比表面积和良好孔隙结构的载体，增加催化剂与反应物接触的机会，并提供更多的活性位点。或者开发有效的催化剂再生和循环利用方法，减少催化剂的损失和替换频率，通过定期的催化剂再生或重新活化处理，保持催化剂的活性和稳定性，降低催化剂的成本和能耗。

结束语

总而言之，现如今能耗高已成为制约化工行业发展的关键要素。为了加快我国化工行业发展，降低化工工艺能耗，要求化工企业重视研究与应用新型节能降耗技术，增强节能降耗意识，积极引入现代化工艺来降低能耗需求，对全面促进我国化工行业发展具有十分重要的作用。

参考文献

[1]吴风耀.化工工艺中节能降耗技术的应用特点分析[J].石化技术，2020，27(11):207-208.

[2]杨学民.化工工艺及典型化工设备节能策略[J].化工设计通讯，2020，46(05):125+131.

[3]郭婷婷，李兴和.环保理念下化工工艺的优化与节能方案[J].化工管理，2020，(10):210-211.

[4]周永盛.化工节能减排应用工艺开发进展[J].化工管理，2020，(02):40-41.