化工工藝中的新型節(jié)能降耗技術(shù)及其應(yīng)用

陳強(qiáng)

摘要：從進(jìn)入到工業(yè)社會背景下，工農(nóng)業(yè)消耗大量能源，從而出現(xiàn)能源短缺問題，并且導(dǎo)致出現(xiàn)環(huán)境問題，影響了經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。對節(jié)能降耗技術(shù)進(jìn)行分析，屬于各行業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)、重點(diǎn)問題。在化工行業(yè)中，節(jié)能降耗技術(shù)能夠使化工生產(chǎn)中能源消耗得到降低，提高能源綜合使用效率，使溫室氣體排放得到降低，從而實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)可持續(xù)、綠色的發(fā)展。以此，要對化工行業(yè)節(jié)能降耗的作用進(jìn)行明確，并且使用多種措施，使節(jié)能降耗技術(shù)的使用水平得到提高。

關(guān)鍵詞：化工工藝;新型節(jié)能降耗技術(shù);應(yīng)用

1化工工藝主要的能量損耗

化工行業(yè)因?yàn)槠渥陨硖卣?，在?shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)，會伴隨能量損耗發(fā)生，如果不嚴(yán)格控制，損耗將會是非常嚴(yán)重的。常見能耗的類型主要發(fā)生在工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)，一方面是能量的損耗，另一方面是能量的浪費(fèi)。這里就要涉及最小功的問題，在化工生產(chǎn)階段，為了確保工藝平穩(wěn)、有序、順利進(jìn)行，一些能量的浪費(fèi)在所難免，即為最小功，在很多環(huán)節(jié)中，都起著重要的作用，是無法消除的部分。在分析能量損耗時，關(guān)于最小功的部分通?？梢院雎?，所謂節(jié)能降耗是要想辦法將能量損耗合理控制，將其控制在最小限值，以此來節(jié)約資源，提升化工生產(chǎn)效益。

2節(jié)能降耗技術(shù)的重要意義

雖然我國資源豐富，種類齊全，但由于人口眾多，綜合下來，和世界平均水平相比，人均資源會相對低一些，而化工生產(chǎn)的高耗能，是由行業(yè)特征決定的，基于此，在化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)，合理利用節(jié)能降耗，可以將能源利用率提升，起到有效節(jié)約資源的作用。這種技術(shù)不僅僅適用于化工領(lǐng)域，將其應(yīng)用到其他行業(yè)，可以促使生態(tài)文明社會早日實(shí)現(xiàn)，符合可持續(xù)發(fā)展長期戰(zhàn)略目標(biāo)，可以助力經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會穩(wěn)定，應(yīng)用意義較為深遠(yuǎn)?；谶@樣的前提，在現(xiàn)實(shí)工作中，應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)是化工企業(yè)的明智之舉，可以有效降低成本，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的優(yōu)勢，在提高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上提升企業(yè)核心競爭力，確保企業(yè)健康、持續(xù)、全面發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)騰飛助力。實(shí)踐證明，通過節(jié)能降耗，企業(yè)效益可以全方位提升，在降低資源消耗的基礎(chǔ)上，減少污染物排放，從而將污染治理成本降低，在環(huán)境保護(hù)方面意義顯著，一方面可以促進(jìn)企業(yè)良性發(fā)展;另一方面對企業(yè)良好形象的樹立十分有利。

3新型節(jié)能降耗技術(shù)的實(shí)際使用

3.1余熱回收技術(shù)

3.1.1國產(chǎn)化干熄焦技術(shù)

干熄焦技術(shù)能夠妥善地降低熄焦過程中產(chǎn)生的擴(kuò)散物污染，有效地控制周邊空氣含塵量。在實(shí)際使用中，熄焦技術(shù)能夠有效解決污染問題，具有突出的應(yīng)用價(jià)值。從焦化廠的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來看，借助干熄焦技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)以后，每噸紅焦所產(chǎn)生的高壓及中壓過熱蒸汽約0.59t，將其應(yīng)用到冶金、發(fā)電當(dāng)中，具有突出的節(jié)能效果，可提高焦炭產(chǎn)品質(zhì)量，其熱反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度較過去有明顯提升。同時還能夠回收傳統(tǒng)熄焦技術(shù)中水蒸氣的害物質(zhì)，節(jié)省水資源，降低同等質(zhì)量蒸汽生產(chǎn)所排放的CO2、SO2。

3.1.2煤調(diào)濕技術(shù)

焦炭工藝不可避免地消耗大量的煤炭資源，因此節(jié)能首先必須從消耗煤炭資源開始，低水分含量是減少焦化生產(chǎn)過程中熱量消耗的重要措施，進(jìn)入煉焦?fàn)t的煉焦煤中的水必須蒸發(fā)以去除加熱氣體，并產(chǎn)生大量難以處理的含酚廢水。合理控制煤粉的水分含量，不僅可以節(jié)約能源，減少消耗，而且可以保護(hù)環(huán)境，保證焦?fàn)t的正常生產(chǎn)，煤水控制技術(shù)是減少和穩(wěn)定煤水的代表性技術(shù)。在降低并穩(wěn)定配煤水分方面，煤調(diào)試是一項(xiàng)代表技術(shù)，可簡稱為CMC，是指充分利用余熱，使水分減小至5%～6%，然后進(jìn)加熱焦?fàn)t。

煤調(diào)濕技術(shù)具有非常顯著的效果。一是提高焦?fàn)t生產(chǎn)能力。使用CMC技術(shù)可以提高單孔焦化室中煤的質(zhì)量，提高焦炭產(chǎn)量，縮短焦化時間。二是通過減少氣體冷卻劑，原料氣，系統(tǒng)能耗和污水排放，環(huán)境保護(hù)過程對環(huán)境保護(hù)非常重要，該技術(shù)可將煤炭原料的水分降低4～5kg/t，將殘余氨氮降低1/3，并減少生產(chǎn)中的廢水處理負(fù)荷，每噸煤可平均減少二氧化碳排放約38.5kg。

3.1.3荒煤氣余熱回收技術(shù)

焦炭氣體產(chǎn)生的熱量占焦?fàn)t中所消耗熱量的30kg/t，這是相當(dāng)大的，在熱能回收方面，多年來，中國很難取得突破性進(jìn)展，成功案例很少。但是，從今年開始，原始的氣體顯熱回收技術(shù)在這一領(lǐng)域取得了突破，原料氣顯熱回收技術(shù)和設(shè)備的開發(fā)困難，但節(jié)能潛力巨大，值得推廣。焦?fàn)t可以完成工業(yè)應(yīng)用和原料氣安裝，顯熱利用率有望達(dá)到32kg/t，使用壽命有望達(dá)到8年?，F(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)可以將煉焦?fàn)t工藝的能耗降低到10.16kg/t，并以每噸焦炭0.6MPa的壓力生產(chǎn)109kg蒸汽，這可以大大降低焦?fàn)t工藝的能耗。

3.1.4煤氣初冷器余熱回收技術(shù)

焦?fàn)t當(dāng)中的煤氣溫度大約在78℃～82℃范圍內(nèi)。在初冷器中經(jīng)過低溫水冷處理以后，溫度降至22℃左右;而上段循環(huán)水溫度在70℃～75℃范圍內(nèi)，經(jīng)冷卻后進(jìn)行使用，過程中存在能量浪費(fèi)問題?？衫酶邷氐纳隙窝h(huán)水進(jìn)行廠房供暖。對初冷器的余熱進(jìn)行有效回收主要利用超低溫制冷及熱泵技術(shù)，夏季利用初冷器上段循環(huán)水作為低溫水用于制冷。

3.2節(jié)能減排技術(shù)

3.2.1減壓蒸餾技術(shù)

減壓蒸餾技術(shù)，是對液體表面壓力進(jìn)行控制，從而降低物料沸點(diǎn)的技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)操作溫度大幅度降低，蒸餾所需要的熱量也會得到控制。某焦化廠利用該項(xiàng)技術(shù)，在負(fù)壓脫苯和負(fù)壓蒸氨等方面取得成效，實(shí)現(xiàn)無蒸汽蒸餾，并降低廢水排放量和耗熱量，從根本上降低標(biāo)準(zhǔn)煤的使用量。

3.2.2負(fù)壓脫硫技術(shù)

負(fù)壓脫硫技術(shù)的特點(diǎn)是將脫硫工藝放在電捕和鼓風(fēng)機(jī)之間，電捕以后的煤氣溫度在25℃～30℃范圍內(nèi)，直接進(jìn)行脫硫處理;而經(jīng)過鼓風(fēng)機(jī)處理后的煤氣溫度可達(dá)到50℃～60℃，節(jié)省預(yù)熱器處理所需的熱量。年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約15637t，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用也得到一定的控制。

3.2.3化產(chǎn)零蒸汽技術(shù)

為了從根本上優(yōu)化系統(tǒng)蒸汽消耗問題，提出導(dǎo)熱油技術(shù)和無蒸汽煤氣水封技術(shù)并行的新思路。（1）導(dǎo)熱油技術(shù)。在生產(chǎn)過程中利用導(dǎo)熱油替代蒸汽，實(shí)現(xiàn)能源高效利用的目標(biāo)。（2）無蒸汽煤氣水封技術(shù)。無蒸汽煤氣水封設(shè)備借助循環(huán)氨水傳遞熱量，避免蒸汽浪費(fèi)。

3.2.4水資源循環(huán)利用技術(shù)

焦化廠的用水量大，蒸汽冷凝水進(jìn)入污水系統(tǒng)后直接進(jìn)行排放，導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)。應(yīng)建立循環(huán)閉式用水模式，對水的情況進(jìn)行分級和再利用，降低焦化廠的廢水排放量。

3.2.5搗固焦技術(shù)

采用搗固焦技術(shù)對煤炭資源的質(zhì)量要求大幅度下降，焦化廠的成本將會縮減。

3.2.6焦?fàn)t高壓氨水噴射技術(shù)

裝煤過程中借助高壓氨水進(jìn)行噴灑，能夠起到降低煙塵排放量，且不需要大批量的資金投入，綜合效益突出，值得推廣。

結(jié)語

為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，各行各業(yè)都要以保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排為發(fā)展新目標(biāo)，才能從根本上改變環(huán)境污染局面。焦化行業(yè)作為環(huán)境污染的重點(diǎn)監(jiān)控行業(yè)，必然要進(jìn)行技術(shù)革新。焦化廠根據(jù)自身經(jīng)營生產(chǎn)情況，積極主動引進(jìn)脫硫液使用氧氣再生技術(shù)、化產(chǎn)尾氣回收利用技術(shù)、密封無塵排渣技術(shù)、自除塵式加煤車技術(shù)、炭化室單調(diào)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，從根本上降低生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣、廢水、固體廢棄物排放量，使節(jié)能減排效果得到顯著提升。

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