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摘要:作为我国重要的能源之一,煤炭为我国化工行业提供了原材料支持,却也带来了环境污染和能源消耗,煤化工企业纷纷贯彻并落实节能降耗措施。基于此,文章以煤化工企业节能降耗作为研究对象,分析当前企业节能降耗技术的应用现状,详细阐述企业在生产中的节能降耗措施。
关键词:煤化工企业;节能减排;尿素生产
引言
在煤化工行业的不断发展过程中,利用化学方式可以将煤炭转化成气体、固体以及液体等产品,对这些产品进行再加工处理可以生产出主要的化工以及能源产品。例如,在生产粗苯的过程中,可以在多个工艺的作用下生产出相应的煤化工产品,通过一系列化学反应对煤炭进行处理会产生二氧化硫、二氧化碳以及氮氧化物等。因此,必须重视煤化工生产过程中的节能降耗工作,才能够减少能源消耗。
1生产工艺流程
化工企业生产甲醇主要消耗的能源是焦炉煤气、中压蒸汽、电和水。来自化产公司的焦炉煤气,首先进入湿法脱硫工段,在此阶段,煤气中的硫化氢含量脱除至小于20mg/m3后送往焦炉气压缩机,经多级压缩后提高焦炉煤气压力,送入精脱硫工段。此后,依次经过过滤器、预脱硫槽、焦炉气初预热器、一级加氢、氧化铁脱硫槽、二级加氢、氧化锌脱硫槽后,进入转化工段,焦炉气进行自热转化。在转化炉中催化剂作用下,焦炉煤气中的甲烷发生转化反应,控制出口气体CH4≤0.9%,经过废锅和进一步脱氯、脱硫后,气体中总硫达到0.1ppm以下去合成压缩机。转化气经过九级压缩,得到的原料气送往甲醇合成系统。合成塔催化剂床层,在220~260℃下CO、CO2与H2反应生成甲醇和水,同时还有微量的有机杂质生成,热反应气体经过气气换热器、水冷器和甲醇分离器后,得到不溶气体和粗甲醇。不溶气体部分回到合成气压缩循环利用,部分作为燃料或原料进行综合利用,粗甲醇去精馏工段,经过三塔精馏系统(预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔),得到精甲醇和杂醇油。
2新型煤化工企业节能降耗技术的应用现状
2.1甲醛合成技术
甲醛作为一种气体,没有颜色却有着强烈刺激性气味,并对人体产生危害。甲醛衍生品可以用于化工生产,比如聚甲醛、氨基树脂等,从而合成活性剂、塑料、橡胶等。我国从天然气中提取甲醛,但我国天然气资源不多,煤化工行业应用煤炭制作甲醛技术,焦炉气脱硫之后形成压缩气体,再通过二次脱硫生产成甲醛。
2.2氮合成技术
合成氮需要天然气、煤炭等原料,氨与氢经过高温高压作用,利用催化剂形成氨气。目前氮合成技术已用于煤化工产业,企业纷纷以煤炭作为原料,将该技术用在化肥的加工和生产。
2.3煤化工联产技术
煤化工联产技术具体指多项技术的综合应用,从而实现资源高效配置。比如煤焦化和液化技术联合,但这项联合技术还处于初步试验阶段,煤化工企业未正式应用。某企业在煤化工联产技术应用下,2015~2018年,企业累计节能11.28万t标准煤,合计减少28.2万t二氧化碳排放量、4320t氮氧化物、8640t二氧化硫,减少5144t的烟尘排放。
2.4二甲醛合成技术
二甲醛可以和柴油一同使用,该技术的应用能够降低煤炭消耗量。应用一步法和二步法可以制作二甲醛,该技术未正式用于化工行业,但经过实验证明,二甲醛合成技术可以维持催化反应状态,降低煤化工企业的生产成本,提升企业化肥生产效率。
3煤化工企业节能降耗措施
3.1创新煤化工企业管理模式
为了提高煤化工行业的环保节能管理效果,必须重视创新企业管理模式,要健全煤化工生产过程中的节能环保管理机制。第一,必须建立专门的全面的企业环境管理系统以及管理网络,要将管理网络扩展到各个煤化工生产车间的分管副主任以及车间的兼职环保员身上,确保能够充分发挥煤化工生产过程中的基层监管人员的作用,从而形成全员齐抓共管煤化工节能降耗工作的格局。第二,为了提高煤化工企业的节能降耗效果,煤化工公司要建立专门的节能工作小组对各生产车间的节能降耗工作进行严格监督和管理。要定期召开节能降耗交流会议,对煤化工生产过程中的节能降耗工作进行分析和总结,吸取在节能降耗工作中存在的失败经验,同时要对节能降耗工作中的问题进行分析,制定科学有效的措施,解决节能降耗问题。这样才能提高煤化工生产企业的节能降耗效果。第三,要明确各环保管理人员的工作职责,对煤化工生产过程中节能环保工作进行明确划分,保证有专人对节能降耗工作进行管理和控制。利用分级管理、职责明确的管理运行网络可以提高煤化工企业的节能降耗效果。
3.2废水净化技术与循环水节能技术
3.2.1废水净化技术
我国煤化工企业应用中水处理技术进行煤炭加工,在废水净化方面还不够成熟,但可以达到国家污水排放标准。要求煤化工企业加强对废水排放问题的重视,禁止将废水排放于河流中。可以采用过滤法、斜管沉淀法、气浮法等物理方式处理化工废水。其中过滤法就是滤除水中杂质,减少悬浮物,应用微生物过滤设备,合理调节过滤孔径;斜管沉淀法根据悬浮物质的沉淀性能,发挥其自然沉淀作用,实现废水固体和液体的有效分离;气浮法在应用时,微小气泡上可以期待悬浮颗粒,气泡的上浮将杂质带上来,从而去除污水杂质,但不能去除可溶性废水成分。煤化工企业在化肥生产过程中,还需要应用化学式废水净化技术,比如化学混凝法、化学氧化法。化学氧化法需要利用氧化剂的作用,去除废水内有机污染物。煤化工废水净化需要用到专业废水处理系统,先将废水送入调节池,进行pH值调节;将调节后的废水送入沉淀池,进行废水沉降处理;沉降后的废水送入废水处理系统,完成净化处理;净化后的废水送入二次沉淀池,进行废水二次沉淀过滤。
3.2.2循坏水节能技术
关于煤化工企业化肥生产过程中的循环水利用,建议企业采用循环水节能技术,从而达到水资源节能降耗效果。对此,以下建议可供参考:①循环水泵优化处理技术。利用循环水系统叶轮边缘切削,降低扬程和流量,调整废水出口压力,降低电流消耗。如果煤化工企业每年生产300天,设备出水压力为0.45MPa,在循环水泵的优化作用下,能够节约数十万成本。②变频技术的应用。该技术针对生产设备功率而展开的调节技术,需要与循环水系统相联系,降低设备运行功率,减少能耗。③节能水泵的应用。多台节能水泵的应用在一定程度上可以节约水资源成本,提升水资源利用效率。节能水泵扬程低,节能效果显著。④循环水监测系统的应用。该项工作主要针对水温监测,避免循环水减少,满足化肥产品生产需求,在保证冷却工艺的同时提升循环水投入,使水资源温度和设计温度相适应,提高水资源循环利用效率。循环水泵节能改造,利用高效节能定制水泵,通过流体力学软件,对叶轮、吸水室、压水室进行数值模拟,采用“流体变线蜗壳低磨损技术”“三元流叶轮”“叶轮纳米级精磨”等高新技术,提高循环水泵使用效率,技术节能效果可达20%。高效节能水泵可以广泛应用于化工、冶炼、焦化等行业,耐磨耐腐蚀材料的应用延长了设备的使用寿命。
4结束语
通过对能源消耗情况分析可知,该企业在能源利用方面仍有一定的提升空间,企业应从生产运行、节能管理入手,采用高能效等级的机电设备,探索余热回收供暖、发电的可行性,不断挖掘系统节能和设备节能潜力,进一步降低单位产品能耗,持续改进和提高企业能源利用效率。
参考文献
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[2]栗进波.煤化工企业节能降耗现状与发展对策[J].工业技术创新,2017,04(02):156-158.