化工工艺中节能降耗技术的应用
摘要
关键词
化工工艺;节能降耗;技术应用;绿色转型
正文
引言
随着全球能源危机的加剧与生态环境保护力度的提升,化工行业面临着日益严峻的能源约束与环保压力。化工生产工艺具有流程复杂、反应条件苛刻、能源转化效率偏低等特点,大量能源在生产过程中以余热、余压等形式被浪费,同时伴随大量污染物产生。在此背景下,将节能降耗技术融入化工工艺的全流程,成为化工企业降低运营成本、提升市场竞争力的必然选择。节能降耗技术的应用不仅能够优化能源利用结构,提高能源利用效率,还能推动化工工艺向绿色化、集约化方向升级。因此,深入研究化工工艺中节能降耗技术的应用路径与实施策略,对促进化工行业可持续发展具有重要的现实意义。
一、化工工艺节能降耗的核心价值与现存问题
(一)化工工艺节能降耗的核心价值
化工工艺节能降耗的核心价值体现在经济、环境与行业发展三个维度。在经济层面,节能降耗技术能够减少能源采购支出与原材料损耗,降低生产过程中的废弃物处理成本,直接提升企业的经济效益与利润空间。在环境层面,能源消耗的降低意味着化石燃料燃烧量的减少,可有效降低二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放,减轻对大气、水体的环境压力,助力化工企业实现环保达标。在行业发展层面,节能降耗技术的普及应用能够推动化工行业淘汰高能耗、高污染的落后工艺,促进产业结构优化升级,提升行业整体的绿色发展水平。
(二)化工工艺能耗管理的现存问题
部分化工企业的工艺设计存在先天缺陷,传统生产工艺多以追求产量为核心,对能源利用效率关注不足,导致生产流程中能源浪费现象突出。在设备管理方面,部分企业仍在使用老化、低效的生产设备,这些设备不仅能源转化效率低,还存在运行稳定性差、维护成本高的问题,且缺乏定期的节能改造与更新计划。在管理体系上,部分企业未建立完善的能耗监测与考核机制,能耗数据统计不精准,无法及时发现工艺中的能耗漏洞,同时员工节能意识薄弱,操作过程中的不规范行为也会增加能源消耗。
(三)问题产生的关键诱因
问题产生的首要诱因是企业节能理念滞后,部分企业管理层对节能降耗的长远价值认识不足,更注重短期生产效益,不愿投入资金用于技术研发与设备改造。其次,技术创新能力不足制约了节能降耗的推进,多数中小型化工企业缺乏专业的技术研发团队,对先进节能技术的引进与消化能力有限,难以将技术与自身生产工艺有效融合。此外,政策支持与市场引导机制的不完善,也使得部分企业缺乏节能改造的动力,导致节能降耗技术的推广应用受阻。
二、化工工艺中节能降耗技术的核心应用方向
(一)反应工艺优化类技术应用
反应工艺是化工生产的核心环节,其优化是实现节能降耗的关键。通过采用新型催化技术,可降低反应所需的温度、压力等条件,减少反应过程中的能源消耗,同时提高反应转化率,降低原材料损耗。在反应流程设计上,推行连续化生产工艺替代传统间歇式生产工艺,能够减少生产过程中的启停损耗,实现能源的平稳高效利用。此外,通过对反应参数的精准调控,如优化反应物配比、反应时间等,可避免副反应发生,减少废弃物产生,降低后续处理环节的能源消耗。
(二)传热传质强化类技术应用
传热传质过程在化工生产中扮演着至关重要的角色,它贯穿于整个生产流程。传热效率的低下直接导致了能源的大量浪费,对企业的经济效益和环境友好性构成了挑战。为了提高传热效率,可以采用多种技术手段。例如,将传统的列管换热器升级为螺旋板换热器或板式换热器,这类高效传热设备通过增大传热面积和提升传热系数,显著减少了换热过程中的能源损失,有助于降低生产成本。在传质领域,引入先进的膜分离技术和超临界萃取技术等新型传质设备与技术,不仅可以提高分离效率,还能够降低分离过程中的能耗和溶剂消耗,对于提升整体生产效率和减少环境污染具有重要意义。
(三)余热余压回收利用类技术应用
化工生产过程中产生的大量余热、余压是重要的二次能源,其回收利用潜力巨大。在余热回收方面,采用余热锅炉、热管换热器等设备,可回收反应釜、精馏塔等设备排放的高温烟气、高温废水等中的热量,用于生产用汽、供暖或发电,实现能源的梯级利用。针对生产过程中产生的余压,通过余压透平发电技术、气压能回收技术等,可将余压转化为机械能或电能,补充企业生产用电需求。此外,将余热余压回收系统与生产工艺系统有机结合,可形成能源循环利用体系,进一步提升节能效果。
三、化工工艺节能降耗技术应用的保障措施
(一)构建完善的技术应用管理体系
企业应建立健全节能降耗管理机制,明确各部门、各岗位的节能职责,将节能指标纳入绩效考核体系,通过奖惩机制激发员工的节能积极性。搭建能耗监测与管理平台,利用信息化技术实时采集生产过程中的能耗数据,进行精准分析与评估,及时发现工艺中的能耗异常点并加以整改。同时,制定完善的设备管理制度,定期对节能设备进行检修、维护与校准,确保设备稳定高效运行,延长设备使用寿命。
(二)强化技术研发与人才培养
加大技术研发投入是推动节能降耗技术应用的核心保障,企业应组建专业的技术研发团队,聚焦自身生产工艺特点,开展针对性的节能技术研发与创新。加强与高校、科研机构的合作,引进先进的节能技术与理念,通过技术转化与吸收,形成适合自身的节能技术方案。在人才培养方面,建立系统的培训体系,定期开展节能技术、操作规范等方面的培训,提升员工的专业素养与节能意识,同时引进具备节能技术研发与管理能力的复合型人才,为技术应用提供人力支撑。
(三)完善政策支持与行业协同机制
政府应进一步完善节能降耗相关政策,加大对企业节能技术研发与改造的资金扶持力度,通过税收减免、补贴等方式降低企业节能投入成本。建立健全节能技术标准体系与评价机制,引导企业规范开展节能降耗工作。行业协会应发挥桥梁纽带作用,搭建节能技术交流平台,促进企业间的技术合作与经验共享,推动先进节能技术的普及应用。同时,加强行业监管与宣传引导,营造全社会关注化工行业节能降耗的良好氛围。
结束语
化工工艺中节能降耗技术的应用是推动行业绿色转型、实现可持续发展的必由之路,其不仅能够解决企业高能耗、高损耗的痛点,还能为“双碳”目标的实现提供有力支撑。当前化工行业在节能降耗方面仍面临理念、技术、管理等多方面的挑战,需要企业、政府与行业协同发力。企业应树立长远发展理念,加大技术研发与设备改造投入,构建完善的管理体系;政府与行业协会应强化政策支持与引导,搭建交流合作平台。未来,随着节能降耗技术的不断创新与普及,化工行业将逐步实现能源高效利用与环境友好发展的双赢,为经济社会的绿色发展贡献更大力量。
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