化工工艺过程能耗管理与节能减排技术

化工工艺过程能耗管理与节能减排技术

刘国栋

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摘要：众所周知，化工生产环节较为复杂，能源消耗量较大。长期以来，化工生产工艺都面临着高能耗问题的困扰，使得其生产过程未能充分对能源进行利用，造成了大量的浪费，不仅增加了生产成本，不利于生产效益的实现，同时也不符合当前化工行业在环境保护及可持续发展方面的要求，对此必须要合理应用节能减排技术，以解决这一问题。

关键词：化工工艺；能耗管理；节能减排技术

引言

随着社会生产力的提升，化工行业的发展速度逐渐加快，成为我国经济结构中不可或缺的组成部分。但在当前化工生产中，环保与节能问题逐渐突出，相关企业需要重视到这一点，并应用节能减排技术对化工生产流程进行优化与改善，促进资源利用率的提高，推动化工行业的可持续发展。

1化工工艺过程能耗管理优化策略

首先，化工生产中会有大量的废气生成，这些废气中包含着较多的能量和有机物质，化工人员可以借助废气回收利用技术，将其中的热能进行回收，并对有机物质进行转化，将其利用在其他的化工生产工艺中，避免化工废气中能源的浪费。

其次，化工企业生产的废水中具有大量的有机物质以及有毒有害物质，倘若不加以处理，不仅会对环境造成不良影响，也会导致资源的大量流失。因此化工人员可以采用废水回收处理技术，将其中的有机物质与有毒有害物质分离出来，并对水资源和有机物质进行回收利用，从而节约水资源，减轻对水体环境的污染程度，降低企业的生产成本。

再次，化工生产中也会产生大量的固体废物，不仅包含废旧原料，也包括废旧的化工设备。化工人员可以借助废物回收利用技术，将废旧物品进行拆卸与回收，并加工成可被重复利用的产品。化工技术人员还可以积极研发能量存储技术，将多余的资源与能量储存起来，在需要时进行释放。例如，可以借助蓄热器将化工生产过程中多余的热量进行重复利用，有助于提高能源利用率，发挥出节能降效技术的应用效果。

2化工工艺节能减排技术

2.1化学生物技术

在化学工程中应用化学生物技术有利于降低有毒物含量，合成新型化学产品。例如，传统时期化学工程生产中产生的工业“三废”已对局部环境产生的严重污染，在其治理期间可以从生物酶的降解作用，实现对部分化学废弃物的降低，提高其处置效果。或充分利用其特有的微生物发酵方式合成相应的化学产品，降低化工产品本身的多余危害物等。从当前的化学生物技术实验方面看，操作比较温和，而且具有分辨率高可实施微量或痕量分析等优势，通过此类实验方式不仅能够提前对所需的化学废弃物或者化学合成产品进行全方位的分析，而且有利于选择适配性较高的技术形式，系统的辅助化学工程节能等。

2.2清洁生产技术

清洁生产技术是绿色化工技术的重要领域，相较于其他生产技术，清洁生产技术的污染物排放量与毒性都较低，甚至多数污染物含量被降到最低或者消除。清洁生产技术主要包括：废物利用与处理技术、临界流体技术、辐射热加工技术、绿色催化技术、垃圾沼气技术、高效煤气化技术、太阳能发电技术、脱硫脱硝技术等。例如，在超临界流体中，提取液是一种压力与温度都处在临界点的液体，在反应后能依据分子量、极性组分及沸点顺序提取。这些新技术被广泛应用到多个行业，如印染处理、海水脱盐、冶金、煤气加工等。清洁生产技术用于海水脱盐领域，不仅能提高淡水获取量，还能得到氢氧化镁，实现更高的经济效益。应用清洁生产技术进行海水淡化处理，要求滤膜过滤性能更高，当前常用阻垢剂的配方以聚丙烯酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐为主，为了提高洁净度与效率，一般在原配方中添加端羧基超支化聚酯，从而制备复合低磷阻垢剂。这种新型阻垢剂的效果尚待客观评估，目前一般采取静态阻垢试验判断阻垢效果，并且利用SEM、XRD等测试技术解析复合阻垢剂对阻垢层的形态与微观结构的影响。

2.3使用阻垢剂

阻垢剂的使用属于十分有效的节能减排手段，它的加入可以对结垢物的形成起到一定的延缓或阻止效果，能有效避免设备结垢问题的产生，并使得由此导致的能耗增加问题得到有效控制。阻垢剂节能减耗机理在于其能够降低水的硬度、碱度等指标，控制设备磨损和腐蚀，提高设备换热效率，减少能源的浪费，从而节约能源成本。

2.4采用可再生能源

可再生能源包括太阳能、风能以及水能，化工企业通过采用可再生能源，有助于碳排放的有效控制。首先是太阳能，光伏发电技术可以将太阳能转化为电能，用于供电和生产过程。太阳能光伏板可以安装在化工厂的屋顶、墙壁或其他适当的位置，捕获阳光并将其转化为电力，不仅可以减少化工企业的电费支出，还可以降低碳排放，因为太阳能发电不会产生温室气体排放。其次是风能，化工企业可以在其设施周围或附近建设风力发电机组，利用风力来发电。风能发电系统可以提供可靠的电力供应，减少对传统电力的依赖，从而降低碳排放。最后是水能，特别适用于化工企业位于水资源丰富地区的情况。水能发电通过水流的动力来产生电能，可以应用于化工生产过程中的电力供应。

2.5智能控制系统和自动化技术

智能控制系统和自动化技术在化工企业的能源优化和节能方面发挥着至关重要的作用，其通过实时监测和智能调整能源消耗，帮助企业实现更高的能源效率。首先，智能控制系统可以对生产过程中的能源使用进行精确的控制和优化，通过监测生产参数和能源消耗情况，并根据数据反馈自动调整操作参数。例如，在化工生产中，温度、压力和流量等关键参数可以通过智能控制系统进行精确控制，以确保生产过程的高效运行和能源的有效利用。其次，自动化技术能够减少人为干预，降低操作误差和能源浪费的风险。自动化控制系统可以根据预定的程序自动执行操作，确保生产过程的稳定性和一致性。这不仅提高了生产效率，还降低了人工操作的不确定性，从而减少了能源浪费的可能性。最后，智能控制系统和自动化技术还支持能源的动态管理，可以根据不同时间段和生产需求来调整能源分配，以实现峰谷填平和能源优化。

2.6原料代替

建议化工企业在化工原料方面，尽可能从化学工程节能角度出发选择一些绿色化、无害的原料，通过代替方式减少对它们的使用。例如，在绿色冶金化工方面有毒害性的原料应用相对较多，此时，工作人员可以先将有毒害的化工原料与绿色化工原料区分开来，然后针对前者实施相应的替代。以聚丙烯原料为例，通过催化方式能够制成聚合物，不仅能够减少毒害性，还能够发挥更好的耐化学性能，促进此类化学工程绿色化发展，进而实现节能目的。

结语

综上所述，随着能源危机的进一步加剧，化工生产朝着节能减排的方向发展已经是大势所趋，节能减排技术的应用也成为业内关注的重点。节能减排技术的应用对减少能源浪费、节约生产成本而言，有着非常重要的作用，考虑到目前化工生产工艺节能减排现状不容乐观，依然有必要进一步明确节能减排的短板所在，采取针对性的措施，从工艺、设备等方面推动节能减排技术的落实，为化工企业提供支持和帮助，推动化工产业的可持续发展。

参考文献

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