化工工艺过程能耗管理措施

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

杨桂芝

(山东理工职业学院 能源与材料工程学院,山东省济宁市, 272067)

摘要

化工行业作为传统型的高能耗型行业,在化工工艺生产期间会耗费很多的能源,对化工行业发展的长远性产生直接影响。所以,化工企业需要密切关注能耗管理存在的缺陷,通过恰当的能耗管理手段,提升化工工艺过程能耗管理的高效性。


关键词

化工工艺;过程能耗;管理

正文


绿色发展与低碳环保的观念在我国各个行业中起着至关重要的指导作用,化工产业同样如此。化工企业应采用合理的能耗管理与节能减排技术加快行业的转型升级。企业需要强化节能减排的认知,实行高效的能耗管理措施。另外,化工企业还需要加强研究,研发先进的节能减排技术,以便于更好的融入企业自身的化工生产过程,同时有效运用这些技能技术。在能耗管理期间,还需要综合考量技术的经济性,同时综合评价技术的投入成本、预期的经济效益与环保效益。通过这样有利于均衡化工企业的发展与环保需求,从而为化工行业健康稳定的长远奠定夯实的基础。

一、化工工艺过程能耗分析

(一)能量消耗的界定及评估参数

化工生产期间的能量消耗指的是企业在生产制造期间所花费的各种能源,包含电力、煤炭、天然气等直接能源和间接能源。能源的高低能够利用各种指标加以评估与衡量。总能耗是指在指定时间段中的能源总消耗量,通常将吨标准煤当作单位。这个指标可以呈现出一定时间内的能源消耗总量。单位能耗指标主要着眼于每单位产品的能耗水平,其中有能耗强度与万元产值能耗是经常见到的类型,还能够依据这些指标来明确产品的合理能耗限额,当作判断能效的基本标准,这些指标有利于评价相同企业不同时间段或者是不同企业相同产品的能效。当对生产过程中的能耗进行评估时,应综合考虑间接能耗,主要涵盖了原料的化学能、锅炉系统的能量耗损和电耗损等。这些因素需要将能量守恒定律与设备效率参数作为基础加以计算。例如氨合成,当利用0.6MPa的压力提供气体时,天然气的地位热值是每立方41.21MJ,每吨氨的天然气耗损量是1200立方,所以天然气的化学能耗损是4.95×10⁴MJ/t氨。电能损耗往往按照传输与转换效率5%计算,如果每吨氨的点好是每小时331kW,那么电能损耗大概是16.6kW·h/t[]。唯有融入这些间接损耗,才可以精准的体现出整个工艺过程的具体能耗水平。

)化工制造过程中的关键能耗部分

在化工生产过程中,能耗集中的主要阶段是反应生成、精制、原料准备和产品分离。在准备原料时,提纯、制备及存储都会消耗一定的能量。比如炼油工艺,原油在存储与运输过程中会发的损耗在总能耗中所占比例大概为3%。提纯应实用技术设备剔除杂质,消耗电能、热能;制备不论是物理混合还是化学转化都需要耗费一定的能量;在储存过程中,为了平稳原料的兴致,控制温度与严厉同样会耗费能量。反应生成是能耗的关键。反应条件在能源类型和消耗量中起着决定性的作用,化学合成反应能效往往介于50%80%之间。比如氨合成反应需要满足450-550℃、15-25MPa的条件,并且回收反应热,能耗大概为67%,不同反应由于条件不同,对加压、加热设备的需求同样不同,所以会产生非常大的能耗。产品分离和精制环节,吸附、蒸馏及膜分离等工艺是能耗的主要来源。比如乙烯精馏,当含水量大于0.5%时,每吨的乙烯精馏能耗能够达到10.5GJ,同时精制循环还会加大损耗[]

二、化工工艺过程能耗管理策略

)构建完善的能耗统计分析体系

化工工艺过程能耗管理工作开展过程中,需要构建完善的能源统计分析系统,使用具备非常高的精准度和自动化水平的检测仪器设施动态监测全部工序环节中的能源输入状况。与此同时根据物料衡算方法的全面运用,精准、全面的统计分析化工工艺过程的直接与间接能耗,这样可以使用曲线拟合和能量均衡分析等研究方法熟练掌握能耗的主要原因和重点环节,为采用相关的能耗管理措施提供相应的借鉴。

)主动采纳前沿的能耗控制技术

为了实现理想的能耗管理效果,化工企业需要主动使用新型的管理理念与模式,使用信息化的管理技术方式,构建完善的化工工艺过程能耗管理制度体系,明确能耗管理的要求,拟定健全的能耗管理标准,全面管控化工工艺的全部工序环节。与此同时,化工企业还需要全面运用节能减排技术,为技术设施的转型升级提供重要的资金支持,以便于综合提高能耗管理工作的质量与效率。

)强化化工设备维护管理力度

化工企业为了减少化工工艺过程中能耗应该主动运用新型节能设施,同时强化现有生产设施的维护管理。化工企业需要合理使用自动化故障诊断技术、在线监测技术等熟练掌握设备状态和设备的运行功率,同时经过创建设备效率数据库,可以精准的分析设备故障,拟定维修保养方案,进而提高化工生产设备的运行速率,避免能源减少和资源的不必要浪费。

增强化工过程的精细管理

化工企业可以采用精益管理的理论与实践,实现化工工艺过程的高效循环,拟定行之有效的化工生产方案。与此同时,企业还需全面考虑市场要求与生产设备的运行能力等,这样可以明确生产量,同时可以高效的调度生产[]。另外,企业还需要创建一个自动化与信息化水平比较高的能耗监控系统,这样可以动态监控化工工艺过程与系统运行状态。经过对物料补充速度与反应条件等主要数据进行监控,企业可以调整与优化技术参数,从而更好的减少能源耗损,达到节省废弃物排放的目的。

结论

总得来说,完善化工工艺过程能源管理,优化节能减排技术,有利于实现化工工程健康稳定的长远发展。通过构建完善的能耗分析体系,减少直接与间接能耗;主动采纳新型的能耗控制技术,提升能耗管理工作的效率和质量;强化化工设备维护管理,提高化工生产设备的运行速率,避免能源减少和资源的不必要浪费;增强化工过程的精细管理,能够减少能源耗损,达到节省废弃物排放的目的。

参考文献

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