张梦丽

（河北都邦石化工程设计有限公司，河北石家庄 050000）

传统的化工生产需要消耗大量的能源，并且具有一定的危险性。随着可持续发展理念的深入人心，如何改进节能降耗技术、有效减少对环境的损害已经成为许多生产企业正在积极探索解决的问题之一。本文针对现代化工生产中存在的能耗问题，详细分析升级化工工艺节能降耗技术的必要性。

1 化工生产中升级节能降耗技术的必要性

随着现代化工生产技术的不断发展进步，以及化工企业生产规模扩大、管理环节增多，产量在快速增加的同时，能耗问题也日渐突出。目前，我国的化工企业在化工工艺环节上的能耗问题主要有以下两个方面：一是在实际的生产过程中，采用了不可逆的设计方案，导致原料运输、启动设备过程中的能源损耗增加，造成原材料的严重浪费。另外，当前许多化工工艺设计大都着重于如何加快生产速度，对于如何适当处置废弃物缺乏正确的认识，导致废水废物得不到有效地循环利用，不仅破坏了生态环境，违背了绿色生产的原则，还不利于提升企业的经济效益。

因此，在化工工艺升级中，节能降耗技术十分必要。这不但是为了有效解决当下存在的问题，减少损耗，延长设备使用年限，提高生产过程中的安全性和环保性，从企业长远发展的角度而言，完善化工工艺设计也有利于企业更合理地安排生产计划，规范化工生产流程，实现资源最优化调配，最大程度上节省开支，全面提升化工企业的运营和管理水平。

2 化工工艺设计的能耗问题以及应对措施

2.1 化工工艺材料选择

化工生产中会消耗大量的能源，其中会涉及许多有毒和易燃易爆物质。因此，在生产过程中，哪些该用、哪些不能用、物料之间的比例多少都是必须要慎重考虑的问题，选择方案一旦出现差错，不但会极大增加安全隐患，还会为企业带来不可估量的损失。因此，相关工作人员在化工工艺设计时需要保持慎重的态度，做到全盘考虑，不宜操之过急。具体而言，在选择使用某一类材料时，需要充分考虑其带来的正面效果和负面影响，除了判定能否有效提高生产速率以外，储藏和运输的条件是否复杂，以及生产过程中产生的废气、废液能不能循环利用等问题，都必须要纳入到工艺设计方案中，以最大程度降低对环境的损害，实现安全生产、绿色生产。

2.2 化工工艺设备选择

由于化工工艺生产的设备种类比较繁多，不同生产车间对于实验室配置、线路布局方案具有较大的差异，这也对设备的选择、物料使用提出了更复杂的要求。在化工生产过程中使用到多种化工设备，小到一个泵、一台换热器，大到一套塔、一套反应器，以及各种特种设备。作为化工设计人员，除了要结合工况，依据化工原理做出符合规范的、合理的设备选型外，也要充分考虑到设备本身的技术更新，考虑到设备能耗问题，选择最优。在确保装置长、满、优生产的前提下，避免因设备选型不当而造成的资源环境浪费，最大限度做到节能降耗，使其符合现代化工企业的生产和排放标准，同时降低发生安全事故的几率

2.3 化工工艺设计环节

设计环节是整个化工生产过程中的核心环节之一。化工工艺设计主要包括化工工艺流程设计、化工设备选择以及化工工艺管道布置三个方面的内容。

而现实中，很多化工企业为了能够在短时间内提升生产效率，通常都会要求设计人员缩短设计周期。对许多细节考虑不到位，导致实际生产偏离规划方案，在很多时候需要中断生产进行调整，这不但降低了工作效率，还增加了生产过程中的不稳定因素。因此，管理方需要与设计人员做好协调工作，优化化工工艺设计流程，使方案在实际生产中，既能大体上保持稳定性，又能在细节处进行灵活调整，将节能减排问题具体地落实到每一个设计环节中，符合国家标准。

3 化工工艺节能降耗具体措施

3.1 有效利用阻垢剂

化工企业的机电设备，尤其是热反应器，在经过长时间的使用后，会与其他化学物发生反应，产生铁锈和结垢。如若不进行及时清洗和处理，其传热系统会受到影响，不但会造成原料被严重浪费，产品品质下降，还容易损坏生产设备，降低其使用寿命。因此，化工企业可采用阻垢剂来对机电设备进行护理，通过添加阻垢剂，能够有效阻止难溶性无机盐在金属表面形成沉淀和结垢，从而更好地保护加热设备，提高对热能的利用率，减少资源损耗。保证金属设备具有良好的传热性能，降低能源的损耗。

3.2 积极引进新技术，升级改造设备

目前，国外的化工企业已经建成了一套成熟的生产管理制度。我国的化工企业在进行化工工艺设计时，可以结合本企业实际生产情况，积极引进和探索发明新的技术，更换落后的生产设备，重点升级节能降耗和废水废渣处理技术。一是要完善对工艺路线的设计，在设计时，要坚持安全第一的原则，综合考虑，既要做到合理控制成本，又要最大程度地保障安全生产。

另外，设计人员还需要重视管道的设计，严格按照国家标准规范，根据物料运输量，流速等对管道型号大小进行设计；同时还需要考虑到输送物质对管道的腐蚀性，选择合适材质的管道；还应当将周边环境因素也纳入到考虑范围中，管道安装需要远离易燃易爆的存储场所；此外，阀门应保证密封性良好，定期进行检修，避免泄漏事故的发生。

3.3 实现生产资源循环利用

除了积极引进新的技术设备、合理使用阻垢剂以外，如何适当处理生产废弃物，实现“变废为宝”也是化工工艺必须考虑的问题之一。化工企业生产的废水含有大量的有机物和有毒物质，如果处理不当，则会对环境造成严重的破坏。因此，通过升级节能降耗技术，能实现废水循环利用，有效缓解水资源日益紧张的局面。

许多化工生产企业都会引进微生物处理废水，但常规的技术不仅处理成本高，并且效果不理想。因此，通过升级废水处理系统，采用固定化微生物技术，利用褐藻酸钙等天然凝胶以及聚丙烯酰胺等高分子材料作为载体，定向筛选优质菌种，将其固定在载体上，能有效提升处理器中微生物含量，有利于加快集中处理的效率。将经过处理后的废水进行二次或多次利用，能从最大程度上减少资源浪费，降低成本，实现绿色生产。此外，由于废水成分复杂，不同类型废水对环境的危害程度也大不相同，设计人员需要做到具体问题具体分析，不能照搬其他生产车间的处理方案，以做到生产资源合理并循环利用。

3.4 调整能源结构，提升能源利用率

目前，许多化工企业在生产过程中都存在能源使用结构不合理的问题。因此，需要在进行工艺设计时依据实际情况调整能源结构。应根据各个热源的特点及其功能，选择合理高效的能源转换设备，提升热能的利用率。通过升级改造技术设备，增加新能源在生产中的比重，逐步减少对煤等传统能源的依赖，以更好地保护环境

3.5 利用催化剂提升化学反应速率

催化剂是化工生产中不可缺少的原料之一，除了能加快化学反应速率，有效加快生产速度以外，还能提升原料的转化率，从而降低能源消耗量，实现绿色节能生产。举例而言，在生产硫酸的过程中，钒本身具有活性高、抗毒性好、价格低廉的优点，将二氧化硫转化成三氧化硫时，经常使用钒作为催化剂。它在生产中的广泛应用不仅使得硫酸生产的质量、产量大大提高，而且使得生产成本极大的下降。

4 结语

随着化工企业发展规模日渐扩大以及绿色生产观念深入人心，化工工艺设计不仅要考虑到如何进一步提升生产速率，还要关注如何升级改进节能降耗技术，在提升企业的经济效益和社会效益的同时，保证并提高环境效益。化工工艺主要涉及到原料选择、设备组装以及流程设计三个环节，需要设计人员具体问题具体分析，对每一个环节涉及到的能源消耗和排放问题进行优化，具体对策有，积极引进新技术、升级改造设备、对生产资料进行循环利用、利用催化剂提升化学反应速率等。