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国内外化工节能措施
国内外化工节能措施
关键词 节能技术 节能设备 化工节能
化工行业用能可以归纳为3个方面：能量的转换和传输、工艺利用及能量回收。三者之间互相联系，互相影响。目前，化工领域采取的节能措施主要有以下几个方面：
加强能源管理
目前，日本在能源管理方面处于领先地位。工业发达国家在化工生产领域通过加强能源管理，可使生产能耗降低7% ~ 20% 。加强能源管理的基础工作具体表现在，建立能耗计量，测定热平衡，严格岗位责任制，建全操作管理和设备管理制度，杜绝跑、冒、滴、漏现象，提高保温效果，改善设备状况，在安全稳定生产基础上长周期运转。
采用新的节能工艺和设备
改进工艺过程是化工企业节能降耗的重要手段。通过改进工艺，降低工艺总用能和过程火用损耗，从源头实现节能降耗。工艺改进主要包括采用新的催化剂和助剂等提高目的产品收率;开发新工艺，提高装置操作弹性，从而降低能耗。例如，以近年来已广泛采用的分子筛变压技术、膜分离技术和物理溶剂技术代替传统的化学吸收、精馏、萃取和深冷分离等，取得了十分有效的节能成果;在制氢中采用变压吸附代替传统的气体净化装置，可大大简化流程，节省投资，降低能耗 24% ~ 30%;在醇类的浓缩中采用膜分离技术代替传统的精馏塔，能耗可降到原来的1 /50。采用先进的工艺和高效设备，使工艺总用能最佳化，包括采用节能型流程、优化过程参数 (如转化率、回流比、循环比等);采用新型塔盘、填料、新催化剂等，改进反应操作条件，降低能量消耗。这些主要节能内容与工艺过程优化融合在一起。
1) 工艺装置热集成，优化换热网络。能量回收系统的热集成，主要是通过换热网络的优化提高能量回收率，减少冷却负荷，减少燃料消耗。较为典型的方法是依据热力学概念发展起来的夹点节能技术，利用其对换热网络进行改进，在投资和节能效益之间权衡，达到最优。
但是，夹点技术只是针对换热网发展起来的分析方法，不像火用分析是基于热力学的分析方法那么通用，在某些场合( 例如有热泵存在时 )，火用分析法所得到的有用信息远比夹点分析法得到的多。虽然夹点技术可以改进能量回收，给工业生产带来技术改造的显著效果和良好的经济效益，并逐渐代替了传统的火用分析法，但它没有目标函数，不能算是一种严格的系统优化方法，改进不能等同于优化，所以不能广泛使用。
2) 工艺装置热联合。石油化工厂有众多的生产装置，上下游装置之间存在着原料供需关系。比如，在石油炼制过程中，常、减压蒸馏装置及催化裂化装置和延迟焦化装置之间原料互供，可以实现热出料。常、减压蒸馏装置蜡油和减压渣油可以不冷却直接进入催化裂化装置和延迟焦化装置，焦化蜡油进催化裂化装置，而重油催化裂化装置的高温循环油浆可以和原油换热，实现热联合。热联合打破了装置自成体系的局面，提高了能源利用率，改变了在此处冷却而在另一装置加热的重复换热的不合理局面，有利于提高换热深度，减少冷却负荷。常、减压蒸馏及催化裂化和延迟焦化实现热联合，可以达到节约燃料、减少冷却用水的目的，进而有效地减少燃料烟气对环境的污染。
3) 采用新型催化剂。催化剂决定着装置的操作压力，影响反应物的消耗、目的产品的收率和产率，也影响构成能耗的反应热。操作压力，影响反应物的消耗、目的产品的收率和产率，也影响构成能耗的反应热。
三．降低动力能耗
动力能耗主要包括电力和蒸汽消耗，是化工企业能耗的主要部分。降低动力消耗可以采取以下措施：
1) 采用电动机变频调速技术。基于目前多数化工企业装置负荷率较低的现状，采用变频调速技术无疑是节能的有效途径。比如，在加氢裂化装置的中、低压泵和空冷器上采用此项技术。一般来说，只要电动机实际负荷低于设计负荷的 70% ，而且额定功率大于10kW，采用变频调节器就有较好的经济效益。
2) 供热供电系统优化。供热供电系统优化方法必须打破单套装置界限。例如，供热系统优化是根据不同温位热源的特点，合理地实行装置间的联合，在较大范围内进行冷、热物流的优化匹配，从根本上避免高热低用，实现能量利用的最优化。
3) 降低水资源消耗。我国水资源短缺，化工企业又是耗水大户，应重视水资源管理，杜绝跑、冒、滴、漏现象，积极推广污水回用技术，降低水消耗。
四．节能技术改造
节能技术改造应当重点抓高耗能行业的重点企业中技术比较成熟的项目。例如，中型合成氮厂将低压锅炉改为中压锅炉，热效率可明显提高;硫酸厂设置废热锅炉回收利用反应热，每吨酸可产压力为3. 8 M Pa 的蒸汽1t 相当于节省0. 12t标准煤。目前，我国烧碱厂部分能耗过高，若将有步骤地调整单效和双效蒸发为三效蒸发，可使每吨碱蒸汽用量降到 3. 5 t以下，对化工节能起到关键性作用。
五． 能量综合利用
化工企业使用的能源种类多，品位高低不等，工艺过程兼有吸热和放热，应采用系统工程学的方法研究能量的总体利用，把生产中大量使用的燃料、蒸汽、电力、机械能和生产过程中产生的可燃性气体、反应热及多种余能有效地组合起来，以求得系统能量的高效利用。一般认为，在大型化工装置中( 合成氨、乙烯装置等 )采用燃气透平带动压缩机再将尾气用于转化炉的热效率最高。目前，采用蒸汽带动离心压缩机和离心泵已很普遍，有利于高品位能级的合理应用。但化工企业消耗的80% 左右总热能最终是以低位热能放出的。因此，低位热能的有效利用是提高化工能源利用率的关键。目前，采用的低位热能节能技术有热管、热泵、吸收制冷、低沸点介质应用、低压蒸汽透平、能量回收膨胀机等。
六． 抗垢剂和除灰剂的应用
化工企业中，连续运行的换热器很容易出现结垢现象，导致换热效率降低。就需要通过化学清洗或者机械清洗的方法清除，而注抗垢剂来防止结垢或减缓结垢速度是一种简单易行的办法。
加热炉的除灰设备多采用蒸汽除灰器，但实践证明，除灰器的效果不佳，长期运转容易损坏，致使加热炉排烟温度升高，降低加热炉的效率。采用适当的除灰剂可以有效地缓解这种状况 。
七．节能涂料的应用
因其生产环境的特殊性，化工设备防腐保温工作非常重要，诸如塔设备、换热设备、反应设备、贮罐等的腐蚀问题，以及这些设备和管道的保温问题越来越受到人们的关注。目前，防腐保温涂料的发展非常迅速，各种新型防腐保温涂料层出不穷。
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