化工节能

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化工节能范文第1篇

关键词：化工；精馏；节能

前言：近年来，我国化工技术得到了快速发展，精馏技术是指利用回流方法，对混合液体进行高纯度分离处理，不仅能够提高产品质量，且能够优化生产流程，高效完成生产目标。但面对能源日益紧缺情况，对化工精馏进行节能处理势在必行。有效化工精馏节能，不仅能够创造更多的社会经济效益，且有利于可持续资源发展。

1、 化工精馏概述

了解化工精馏原理，能够明确精馏过程中能源消耗关键点，以便对其进行针对性处理，提高节能有效性。在实践生产中，精馏是蒸馏过程的一部分，蒸馏是基于物料物理性质方面的差异，进行分离化处理，在蒸馏塔内完成。而精馏在其中，底部产生蒸汽热量，受到热量的影响，不同性质塔板上的汽化物料，能够产生传热、传质反应，并根据气化组分自身重量实现分离。多余的物料会在冷凝水的影响下回收并循环[1]。对于精馏全过程来说，蒸汽损耗是整个生产中能源消耗最大的环节。因此在化工精馏节能过程中，要加强对蒸汽损耗热量的利用，以此来提高节能有效性。

对于化工精馏来说，其主要影响因素主要体现在三个方面：一是温度下降，蒸馏塔底部冷负荷会有所增加，对分离状态产生一定影响。二是当塔压出现变化时，会影响分离浓度。三是每个化工精馏对进料量具有严格的规定，如果没有严格控制用量，势必会影响到产品质量。针对化工精馏节能处理，要充分把握上述影响因素，控制在合理范围内，只有这样，才能够保证化工精馏获得优质的产品。

2、 化工精馏节能有效措施

2.1完善操作条件

精馏对操作条件要求较高，因此操作人员在生产前，要对操作压力、温度及压降等进行规范化、标准化处理，使其能够处于规定范围内。其中操作压力是固定的数值，而其他条件要根据实际情况进行灵活调整。如针对分离值来说，需要对灵敏度、技术优化等进行分析，将各项因素整合到一起，尽可能获得有效负荷，避免能源过度消耗，从而提高精馏节能有效性。

2.2安装换热器

一般情况下，在精馏塔内部，顶部与底部之间温差较大，需要安装换热器，协调塔内温度，同时，能够使操作线斜率得到有效改变，在一定程度上提高低品位能源利用率。如果在生产过程中，精馏塔顶部温度变化明显，可以考虑在塔板间设置冷凝器，对于冷源的选择，可以适当增加低品位冷剂，减少高品位冷剂用量，以此来控制冷凝器运行产生的能耗[2]。但这种方式，会削弱塔板分离能力。如果塔底温度变化幅度较大，操作人员可以在其中增设再沸器，加大对热量消耗的控制力度，且能够降低塔内热能，达到理想的节能目标。如在乙烯精馏塔内设置再沸器，在原有基础之上使得总热负荷提升30%，同时能耗下降了16%。

2.3优化多塔精馏

针对多塔精馏的优化，主要体现在分离序列上，去除相关组分，确保精馏能够有序运行。在精馏中，组分极易腐蚀系统，对设备材质构成极大的损伤，缩短设备使用寿命，且影响操作稳定性。因此在具体优化中，可以从如下几个方面入手：针对进料的划分，保持分子量相同，均保持在50%。针对产品的回收，不要盲目进行，而是结合产品挥发度确定出具体的数值。而对于精馏程序，基于生产经济性原则的考虑，可以选择热集成技术，以此来减少生产成本[3]。将上述技术整合到一起，能够进一步挖掘精馏系统节能潜能，且能够显著提高精馏有效性。

2.4运用多效精馏

多效精馏在实践应用中，要对原料进行细致划分，以均等分子量进料。同时，还要对各个分子予以压力输入，逐步降低塔内温度。在生产中，如果塔妊沽τ胛露染等，此时，塔顶蒸汽会向塔底供热，完成冷凝处理，使其在循环中降低能耗。如在三个塔串中，引入多效精馏方式，仅运用传统能好的1/3便能够完成生产目标，节能幅度高达70%，可见节能效果非常乐观。

在实际生产中，可以根据实际生产需求，适度增加效数，以此来减少蒸汽量和能耗。但值得我们注意的是，效数增加，会在很大程度上增加设备投入成本，且效数持续增加，其节能效果也随之下降[4]。因此在工业生产中，我们主要以双效精馏为主，实施平流、顺流及逆流三种模式开展精馏工作。

2.5提升分离效果

根据以往实践经验来看，分离效率与能耗存在密切关系。因此在化工精馏节能过程中，要采取合理措施，提升分离效果，以保证企业综合效益。化工精馏中，企业要根据产品生产目标合理选择设备，如新型填料设备等，以提高分离有效性，且能够降低精馏塔回流比的操作，实现对能耗的高效控制。除此之外，还要重视对精馏操作规范化管理，尽可能避免不必要的能耗。在实践中，要严格控制产品质量，为了避免精馏过程中出现参数波动过大情况，可以设置一定的安全余量等，将各项措施有机整合到一起[5]。信息化时代背景下，企业还要积极引入信息技术，实现对精馏全过程的监督和控制，如在丙烯――丙烷分离中，可以借助控制系统，将R由15.6控制到14.5，达到节能目标。不但如此，企业要制定完善的管理制度，操作人员按照规范定期对设备进行检查，进行合理维护和保养，及时发现设备潜在故障，对元件进行更换等，确保所有设备能够处在最佳传热状态当中，从而保证精馏生产稳定、持续开展。随着技术发展，还要加大对化工精馏节能的研究力度，不断减少对能源过度消耗，避免对生态环境的污染。

结论：根据上文所述，精馏作为一项先进的生产技术，在化工生产中应用范围非常广，但在实践中，精馏能耗较高，且对环境污染较为严重。因此加强对化工精馏节能的处理成为该项技术普及的关键。在实践中，可以优化操作条件，使得各项指标符合生产需求，同时，安装化热器，积极引入多效精馏，减少对精馏产生的不良影响。最为关键的是，要努力提高分离效率，实现对操作的高效管理和控制，不断提高化工精馏节能效果，从而推动我国化工产业由以往粗放发展模式朝着节能减排方向转变。

参考文献：

[1]刘勇全，吴玉龙.化工精馏高效节能技术开发及应用研究[J].化工中间体，2015，（02）：37-38.

[2]李h，李群生，李春江，郭凡，刘中海，唐红建.氯乙烯精馏过程模拟优化与节能降耗的研究[N].北京化工大学学报（自然科学版），2015，（05）：19-23.

[3]于红光.改变精馏操作参数和分离序列对精馏过程节能的影响[J].黑龙江科技信息，2016，（15）：97.

化工节能范文第2篇

关键词：先进控制；节能；化工过程

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）31-0204-03

Advanced Control Technology to Promote Energy Conservation of Chemical Production For Refining & Chemical Company

TANG Juan

（Lanzhou Research Institute of Petrochemical Industries Co， Lanzhou 730060， China）

Abstract： In recent years， facing tremendous pressure in the energy consumption and energy efficiency levels for the petrochemical plants， advanced control and optimization technology as an energy saving technology measures has been successfully applied in Lanzhou petrochemical chemical production process， which play an important role in the energy saving and efficiency. First， this paper introduces the technological base to realize energy saving and efficiency， including soft measurement technology， multi variable predictive control， and advanced control and conventional control’s Synthesis and integration. And then ， it discusses in detail the typical application of advanced control and optimization technology in the process of chemical production， focusing on Acrylonitrile Unit， Aromatics Unit， Ethylene Unit， and Polypropylene Unit.

Key words： advanced control technology； energy conservation； chemical production

1 概述

国家“十二五”规划提出了节能减排的目标和要求，石油石化等高耗能行业企业到2015年末完成单位GDP工业增加值能耗分别比2010年下降18%，主要污染物排放总量减少10%的目标。规划明确提出石油化工行业节能途径与措施：全面推广大型乙烯裂解炉等技术；重点推广裂解炉空气预热、优化换热流程、优化中段回流取热比、中低温余热利用、渗透汽化膜分离、气分装置深度热联合、高效加热炉、高效换热器等技术和装备；示范推广透平压缩机组优化控制技术、燃气轮机和裂解炉集成技术等；研发推广乙烯裂解炉温度与负荷先进控制技术、C2加氢反应过程优化运行技术等。针对乙烯、芳烃、合成材料及单体等石油化工行业重点产品提出了指导性节能措施。

石油化工行业面临严峻的节能减排形势，“十二五”是实现节能减排约束性目标的关键时期。石油化工行业节能减排工作开展需全方面行动，加强能源管理，开发节能生产工艺、节能设备与技术评价、能源管控人才培养等方面同时进行，实现石化工业的可持续发展。除节能管理措施外，节能减排技术的突破是石油化工行业降低能耗的关键。近年来，随着某兰州石化公司“十一五”、“十二五”信息化发展规划的建设与实施，先进控制与优化、能源管理系统（EMS）、流程模拟及生产全过程评估、排产系统等信息化技术在化工过程节能降耗中得到广泛应用。先进控制与优化技术在多套重点装置的成功实施在促进化工生产过程节能增效中发挥了重要的作用。国外先进的石油化工企业已经走在该领域的前沿，应用实践表明先进控制技术应用广泛、运行水平良好、投用率高、效果明显、投资回报率高，是实现节能降耗、减排增效的良好技术手段。

2 先进控制实现节能增效的技术基础

2.1软测量技术简介

软测量技术基本思想是把自动控制理论与生产工艺过程有机结合起来，应用特定的计算机技术，针对一些难以测量或暂时不能测量的重要变量，选择另外一些容易测量的变量，通过构成某种数学关系来推断和估计，以软件来代替硬件（传感器）功能，它的核心技术是建模。这类方法具有响应迅速，连续给出主导变量信息，且具有投资低、维护保养简单等优点。现阶段工业过程的软测量实现流程主要包括：辅助变量的选择、过程数据的预处理、软测量的建模和模型的校正。

2.2预测控制技术

预测控制有三个基本特征：模型预测、反馈校正、滚动优化。预测控制是一种基于模型的控制算法，这一模型称为预测模型。预测模型的功能是根据对象的历史信息和未来输入预测其未来输出。状态方程、传递函数这类传统的模型都可以作为预测模型。对于线性稳定对象，甚至阶跃响应、脉冲响应这类非参数模型也可直接作为模型使用。此外，非线性系统、分布参数系统的模型，只要具备上述功能，也可以在这类系统进行预测控制时作为预测模型使用。

反馈校正的形式是多样的，不论采取何种修正形式，模型预测控制都把优化建立在系统实际的基础上，并力图在优化时对系统未来的动态行为做出较准确的预测。因此，模型预测控制中的优化不仅基于模型，而且构成了闭环优化。为了在模型失配中时有效地消除静差，可以在模型预测值的基础上附加一个误差项。在预测控制中使用一种反馈修正法，即闭环预测。

预测控制中的优化是一种有限时段的滚动优化。在每一采样时刻，优化性能指标只涉及从该时刻起未来有限的时间，而到下一采样时刻，这一优化时段同时向前推进。因此，预测控制不是用一个对全局相同的优化性能指标，而是在每一时刻有一个相对于该时刻的优化性能指标。不同时刻优化性能指标的相对形式是相同的，但其绝对形式，即所包含的时间区域是不同的。因此，在预测控制中，优化不是一次离线进行，而是反复在线进行，这就是滚动优化的含义。

2.3先进控制与常规控制的集成

1）软硬件平台

先进控制系统一般建立在集散控制系统（DCS）之上实施，采用先进控制上位机方式实现。多变量控制系统的输入输出变量可分为被控变量、操纵变量和干扰变量，先进控制上位机选用可24小时运行的服务器，为先进控制提供相关运算运行环境，具体操作在DCS中实现。先进控制硬件系统由先控服务器和工程师站两台上位机、网络交换机、DCS应用站下位机构成。上位机通过网络交换机与DCS应用站连接在以太网上，由于上位机与下位机通过OPC标准协议建立了数据传送的物理链接，先进控制系统与DCS控制站实现了数据传送的物理链接。根据各装置生产工艺特点，选用合适的先进控制软件平台。

2）先进控制与集散控制（DCS）无扰切换

先进控制器通常运行在上位机上，其输出的操作变量为DCS上PID回路的设定值。在常规控制时，PID回路由操作人员手工设定。APC控制器的输出作为PID基本回路设定值的前提是当前调节回路处在先控运行状态，这样就存在先控运行模式和常规运行模式两种运行模式之间的无扰切换问题。先进控制操作界面、逻辑切换及有关保护程序在DCS中实现，即保证了先控系统运行时生产装置的安全，同时又满足了操作人员的操作习惯。根据生产装置对先进控制系统的安全要求，在DCS中建点并实现安全切换程序。

3 先进控制技术在炼化公司化工生产中的典型应用

目前，先进控制与优化技术已经在兰州石化公司生产过程中的11单元、500万吨/年常减压、550万吨/年常减压、300万吨/年重催、烷基化、连续重整、延迟焦化等装置，以及化工生产过程的苯乙烯装置、40万吨/年芳烃抽提装置、乙烯裂解炉、丙烯腈装置、聚丙烯装置和丁二烯装置等重点装置得到成功应用，为炼化行业带来了显著的经济效益和社会效益。下面是着重论述先进控制技术作为工业节能新技术在兰州石化石化公司化工生产过程中的典型应用情况。

3.1先进控制技术在丙腈烯装置中的应用

兰州石化公司丙烯腈装置采用美国索荷俄公司丙烯氨氧化专利技术，将丙烯、氨和空气按一定比例在钼系催化剂作用和一定温度、压力条件下在流化床反应器中进行氧化反应得到主产物丙烯腈及副产物乙腈、氢氰酸等。装置采用丙烯、氨、空气为原料，在硫化床反应器中通过催化剂制得丙烯腈，装置生产能力为3.12万吨/年，装置分合成、分离、后处理、乙腈四个工序。

针对丙烯腈反应器控制情况和用户的需求，设计反应器温度和进料量先进控制的方案。反应温度的主要控制手段是26组撤热水，微调（反应温度小于5℃）可以通过丙烯进料量实现。广义预测控制（GPC）的被控制变量为反应温度，GPC的控制量为丙烯进料量的调整值，这个调整值与丙烯进料量的设定值（车间生产任务决定）相加作为实际的丙烯进料PID回路设定值，通过微量的丙烯流量变化达到调整反应温度的效果。通过对反应器运行机理及历史数据分析，建立了反应温度、丙烯进量、氨进量、空气进量、反应压力及饱和蒸汽压力的GPC控制，将反应温度控制在0.5℃之内，平稳操作，提高丙烯腈的收率。对丙烯腈装置流化床催化反应器进行操作优化，考虑到丙烯腈流化床反应器的复杂性，在项目实施过程中采用了基于多元逐步回归分析的在线优化。建立丙烯腈产量的Hammerstein模型，再计算满足各种约束条件的反应器优化操作参数。

根据项目验收标定数据，在常规操作时温度运行方差为0.08，温度最大波动1.15℃；在GPC控制时温度运行方差为0.01，温度最大波动0.4℃。两组运行数据比较，反应温度方差减少了88.2%。在一定的反应器负荷下，在线优化方法，计算出相应的优化操作参数，调整反应器操作参数的设定值，从而改善反应器的操作条件，能够自动跟踪反应器负荷、工艺条件和环境等不确定因素，使反应器一直处于良好的工作状态，实现在线优化，使反应器工作在最优的操作条件下，达到了降低原料丙烯、氨的单耗，抑制副产物生成，降低催化剂损耗，延长催化剂寿命，提高丙烯腈收率。

3.2 先进控制技术在芳烃抽提装置中的应用

40万吨/年芳烃抽提装置是兰州石化公司大乙烯装置配套项目，采用北京金伟晖工程技术有限公司研发的SUPER-SAE-Ⅱ芳烃抽提技术。以乙烯副产裂解汽油经加氢后的加氢汽油为原料，经抽提、精馏后生产三苯。装置于2007年6月29日建成投产。由抽提单元、精馏单元、溶剂再生单元、辅助单元、蒸汽及冷凝水单元五个单元组成。

芳烃抽提装置先进控制系统建立1个大的APC-Adcon控制器来对装置进行控制。整个控制器由提单元、水循环系统、精馏单元三个部分组成，包括7个子控制器。抽提单元由抽提塔子控制器、汽提塔子控制器、回收塔子控制器构成，精馏单元针对苯塔、甲苯塔、二甲苯塔设计了3个子控制器。装置的经济目标通过多变量模型预测控制和过程参数平稳控制基础上的“卡边”优化来实现。

根据用户方提供装置标定报告，芳烃抽提装置先进控制系统使装置重要运行参数运行方差减小40%以上；主要产品（苯、甲苯及混合碳八芳烃）产率由投用先控前的98.7%提高到目前的99.03%，提高了0.33%；装置综合能耗下降0.76kgEO/t加氢汽油，降低了能源消耗量；溶剂消耗量降低1%以上。

3.3 先进控制技术在乙烯装置裂解炉中的应用

46万吨/年乙烯装置裂解炉采用KBR和ExxonMobil共同开发的SC-1型管式裂解炉。可以加工处理石脑油、加氢尾油、LPG、丙烷、循环乙烷/丙烷等五种原料。裂解炉的工艺流程可分为原料预热、对流段、辐射段、高温裂解气急冷和热量回收等几个部分。

乙烯裂解炉先进控制系统以模型预测控制为技术手段，为每台裂解炉设计了一个平均COT温度控制器，一个裂解炉管出口温度平衡控制器及总进料流量提、降量控制器。

整个5台裂解炉先进控制系统正式投入运行后，经生产装置连续运行考验，控制系统反映出良好的动态和稳态性能，改善了裂解炉的运行状态，提高了控制品质，大幅度降低了操作人员的劳动强度。根据装置连续运行的结果，通过对比先控投用前后的标定数据，取得如下控制效果：平均COT温度波动幅度由投用前的士5℃左右下降到士1℃，大干扰时，由原来的土10℃下降到±3℃以内；管间温差由原来的6℃左右下降到2℃以内，温度的波动小了，超高温现象减少。

3.4 先进控制技术在聚丙烯装置中的应用

30万吨/年聚丙烯装置采用意大利Basell公司的Spheripol-Ⅱ代聚丙烯工艺技术，2006年10月建成投产。装置设计生产能力为30万吨/年聚丙烯颗粒，年操作8000小时，可生产均聚物（56个牌号）、无规共聚物（21个牌号）、抗冲共聚物（26个牌号）共103个产品牌号，产品用途覆盖面广，技术指标先进。

先进控制系统采用多层次结构。由软测量系统根据软测量机理模型，利用DCS常规控制层提供的生产过程的实时可测数据计算控制熔融指数、等规度和悬臂梁冲击强度等聚丙烯产品重要的质量指标。先进控制层根据基于机理分析的状态空间模型，利用软测量提供的质量指标以及DCS常规控制层提供的生产过程实时数据进行预测和控制，实现质量指标的闭环控制，针对200单元的R200单环管预聚合反应器和R201、R202双环管聚合反应器以及400单元气相聚合反应器实施先进控制，控制器包括反应温度、反应密度、氢气浓度、熔融指数、等规度、反应器压力、悬臂梁冲击强度、乙烯含量等16个被控变量。同时，以催化剂作为操作手段对丙烯聚合产量进行“卡边”约束优化。自动牌号切换系统通过先进控制系统和常规控制系统实现各个牌号的自动切换，聚丙烯装置重点实施T38F、T30S、T28FE等三种熔融指数相近牌号的切换控制与配方管理。

在保证产品质量前提下，稳定了反应器反应温度，减少夹套水水量，节省燃料气消耗量，起到节能节水作用。根据标定数据，R201与R202反应温度投用先进控制前后方差分别减少28%、26%，R201与R202反应密度投用先控前后方差分别减少25.7%、26.9%，R201与R202熔融指标投用先控前后方差分别减少26.6%、26.7%。产品质量指标实现闭环控制，稳定提升了产品质量，通过产量优化控制，提高了装置处理量，增加了经济效益。牌号切换过程以最优的路径平滑协调地完成切换过程，减少了牌号切换时间及过渡料，牌号切换时间减少了30%以上。

4 结论

在建设节约型社会、循环经济、绿色工厂的要求下，石化企业在节能减排方面面临巨大压力，但节能降耗也有很大潜力空间。相对节能管理措施，节能技术措施对节能目标更重要，先进控制技术作为新节能技术在节能降耗方面的作用不容忽视。先进控制技术已经在兰州石化公司化工生产过程得到广泛成功应用，先进控制保证过程参数的稳定，并达到比常规控制精度要高的技术指标，从而稳定生产、提高产品质量，而在线优化（RTO，Real Time Optimization）与MES（ManufacturingExecutionSystem）、ERP（Enterprise Resource Planning）、APS（Advanced Planning System）等信息化技术的结合应用，能够实现装置操作优化使装置长期处于最优或良好的状态，有效推动企业生产安全、自动化和信息化程度、节能减排、增产增效等目标的实现，是化工过程节能增效的加速器。

参考文献：

[1] 王松汉，何细藕.乙烯装置操作和技术.2009.

[2] 赵仁殿，金彰礼，陶志华，等.芳烃工学[M].北京：化学工业出版社，2001：182-186.

[3] 王树青，金晓明.先进控制技术应用实例[M].北京：化学工业出版社，2005（2）139-155.

[4] 黄德先，叶心宇，竺建敏，等.化工过程先进控制[M].北京：化学工业出版社，2006.4： 108-110.

[5] 王立行.石油化工过程先进控制技术的现状与发展趋势[J].炼油设计，2000，30（2）：6-11.

化工节能范文第3篇

关键词：化工企业电气节能变频调速

一、节能的目的和概念

节能是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节的损失和浪费，更有效、合理地利用能源。这就是说，节能是旨在降低单位产值能耗的努力，为此要在能源系统的所有环节，从资源的开采、加工、转换、输送、分配到终端利用，采取一切合理的措施，来消除能源的浪费，充分发挥在 自然规律所决定的限度内存在的潜力。

企业节能管理的目的是合理利用能源，以最小能源消耗，获得最大的经济效益和社会效益。企业的节能管理既是企业管理的重要组成部分，又是国家和地方节能管理系统的终端部分。节能规划的本质在于综合分析。节能规划涉及工艺结构即产品结构及产量、工艺装备水平；能源结构即燃料间相互替代、燃料使用效率等；经济约束即内部价格的合理性、成本最小化等；环保约束即控制排放量；政府政策即立项、贷款、税收等优惠政策。

二、化工企业电气节能的潜力分析

化学工业目前40%以上的变压器、电机是老型号高耗电的，变频调速装置使用率不到50%，节电潜力较大，估计2012年全国化学工业有节电潜力360亿千瓦时左右。

1、烧碱生产节电潜力分析

2005年烧碱吨产品综合电耗2302千瓦时，全国先进水平2150千瓦时/吨，吨产品节电潜力152千瓦时，预计2012年烧碱产量1800万吨，节电潜力达27.36亿千瓦时。

2、合成氨生产节电潜力分析

合成氨以煤为原料。2005年，我国化工企业吨氨综合电耗1280千瓦时，先进企业达到1100千瓦时/吨，吨氨节电潜力180千瓦时/吨。2010年，以煤为原料的合成氨的产量预计达到3000万吨，节电潜力达54亿千瓦时。

3、电石和黄磷节电潜力分析

2005年电石吨产品综合电耗3668千瓦时，全国先进水平3150千瓦时/吨。预计2010年电石产量1450万吨，节电潜力达75.11亿千瓦时。2005年黄磷产品综合电耗1.47万千瓦时/吨，全国先进水平1.35万千瓦时/吨。预计2010年黄磷产量85万吨，节电潜力达10.2亿千瓦时。

三、化工企业电气节能的技术措施探讨

对于化工企业，电气节电应该从电气设计开始，此外通过设备经济运行来降低电耗，也是电气节电的一个重要方面。

1、电气技能技术

（1）推广使用高效节能电动机，合理选择电动机容量。

化工企业使用的电动机数量多，耗电量大，多数企业电动机用电占电力总耗70%以上，因此，电动机的节电大有可为。三相异步电动机的三个运行区域分为：负载率在70%～100%之间为经济区；负载率在40%～70%之间为一般运行区；负载率在40%以下为非经济区。若电动机容量过大，虽然能保证设备正常运行，但投资大，功率因数和效率都很低，会造成大量浪费。从节电角度看，80%负载时运行效果最佳，此时能量利用效率最高。

（2）推广变频调速，调节泵类设备流量，实现节电降耗的目的。

在化工企业生产中，泵类设备往往出现“大马拉小车”的情形或出力不稳定情况。为了保证泵类设备运行平稳，通常依靠出口阀门来控制流量，这样造成泵管压差过大，阀门节流产生的能量损失严重，还有一部分靠打回流维持生产，既降低了泵效，又浪费了大量的电能。因此，可以通过变频调速，调节流量使泵类设备运行平稳，并能达到节电效果。

（3）降低变压器的功率损耗，合理选择负载率，采用高效节电的新型变压器，是变压器节能的有效途径。

目前化工企业使用的高损耗型变压器占40%左右。变压器作为电压变换设备，被广泛应用于输电和配电领域。由于化工企业的变压器容量大、数量多、运行时间长，总损耗也相当大，因此，在选择和使用上有着巨大的节电潜力。我国绝大多数变压器为标准设计，产品由原来较低损耗S7型，发展到了更节能的产品如S10、S11、非晶合金铁芯变压器，因此加速这些变压器的更新换代，是降低电网损耗的重要途径。

（4）提高系统功率因数，改善电压质量，减少无功传输，进而实现节电降耗。

提高化工企业设备的自然功率因数，是在不添置任何补偿设备，采用降低各用电设备所需的无功功率，减少负载取用无功来提高企业功率因数的方法，它不需要增加投资，是最经济的提高功率因数的方法。

（5）照明节电，降低高次谐波，减少线路能量损失。

企业的照明设备除应满足照度、光色、显色指数外，还应采用高效光源及高效灯具如半导体灯具等，达到节电目的。由于输电线路存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗。一个企业使用的各类导线、电缆不计其数，所以线路的总有功损耗是相当可观的，减少线路损耗必须引起足够的重视。此外高次谐波产生的根本原因是电力系统中某些设备和负荷的非线性特性，即所加的电压与产生的电流不成线性（正比）关系而造成的波形畸变。由于电力系统中存在着各式各样的谐波源，使得高次谐波成了影响电能质量的一大“公害”，故治理谐波具有实际经济效益的。

2、化工企业的工艺节电技术

化工生产用电量很大，在工艺上采用节电技术措施，有很大的节电潜力。

（1）烧碱生产工艺节电技术措施

烧碱生产可以采用大型可控硅整流机组，提高整流效率；采用新型节能电解槽，降低电解电耗；采用大型氯气透平机组，取代输送氯气的纳氏泵，其节电效果显著。另外，采用扩张阳极、改变隔膜技术，推广节能型隔膜电解槽；推广离子膜法工艺等也能收到良好的节电效果。离子膜烧碱大型自然循环高电流密度电解槽单槽生产能力高，生产吨碱可节电20～30千瓦时；氧阴极-离子膜法可使电解槽的电压降低1.0伏，节电700千瓦时/吨碱，都是大幅度降低电耗的节能新技术。

（2）电石生产节电技术措施

生产电石要发展容量2.5万千伏安大电炉，提高磷矿入炉品，降低电耗。一般来说，大中型电石炉宜采用节能型变压器和其他节约电能的系统设计；采用模糊控制技术，可以较大幅度降低电石炉电耗；电效监控及电能质量优化管理系统技术，电石炉具备功率因数补偿功能、谐波消除功能、三相功率不平衡改善功能、浪涌抑制功能、瞬变抑制功能，实现大幅度节电效果。

（3）黄磷与合成氨生产工艺节电技术措施

在黄磷生产节电方面，要发展年产能力在7000吨以上的大电炉；采用精料，提高磷矿入炉品，降低电耗。在生产操作上，采用微机控制，提高自动化水平，可实现节电降耗。此外，采用电效监控及电能质量优化管理系统技术，将黄磷炉的三根电极改为六根，可使吨黄磷产品节电500千瓦时。

低压低能耗氨合成系统节电应采用大直径合成塔内件和低压合成催化剂，合成压力由31.0兆帕，下降至20.0兆帕，吨氨减少电耗220千瓦时，还应尽量采用铜洗余压利用的节电技术等。

4 结束语

化工企业生产过程的节能可以通过加强余热的回收、提高设备效率、降低过程能耗和开发新工艺与新生产方法等方式来实现。如何在化工设计中充分运用先进的节能设备，采取适用的节能措施．为化工企业节能降耗奠定坚实的基础，推动精细化工企业的转型升级是化工工程技术人员的一个重要课题。化工节能今后的技术方向是通过对现有生产条件的不断优化改造，采用DCS控制系统，保持反应在最有条件下进行，提高催化效率以及其使用寿命，努力实现以最小的投入产生最大的效益。

参考文献：

[1] 赵纯禹.浅谈石油化工企业电气的主要节能方法[J].石油和化工节能,2007,(4)．

化工节能范文第4篇

关键词：石油化工泵；节能技术；原因分析

1目前我国石油资源状况和石油化工泵节能的原因分析

石油作为一个国家非常重要的战略性资源，亦是人们日常生活当中不可或缺的能量资源。机泵作为石油化工领域中重要基础设备，其节能技术水平的高低将对我国石油化工等能源的进一步开发及成本结算的结果有着直接的影响。为此，应增加对石油化工泵节能技术的深入探究。

2石油化工泵节能技术

输送泵过剩扬程控制技术分析如下。为能够更好地适应操作弹性准求、真正实现节能减排、维护数据质量的良好局面，则需不断地加大对能源数据的统计分析力度，严格遵循相关技术指标中的具体规定，积极进行数据的搜集、整理及上报工作，不断增强技术指标统计工作的指导性作用，以便于对具体的耗能原因作出系统性的浅析，同时对石油化工泵节能技术结构原理进行研究，真正的达到节能减排、促使节能效果得到进一步提高。出口节流、进口节流、旁路调节是输送泵过剩扬程控制技术的关键所在，同时需要根据实际状况，对于问题进行具体分析，实施是否需切割叶轮外径，以尽可能地缩减叶轮的实际数量，并且需对叶轮的大小进行更换处理。第一，因运用输送泵过剩扬程控制技术与调节要求过大的机泵不吻合，尤其是具备化工泵扬程性能曲线的机泵，为此，出口节流是机泵中最为多见的一种调节方式。通过将出口阀关小的方法来增加管线系统损失，将工作流量缩减到最小的程度。但是，阀门的开度通常不可低于50%，否则便会有泵过大的现象发生。第二，尽可能地避免进口节流比出口节流扬程少的状况出现。由于此现象很有可能会引起输送泵过剩扬程控制技术会随时对机泵的轴承造成损坏。为此，一般情况下我们会选择的方法是利用对串联运行的第二台机泵的进口，吸入大压力的裕量，如此不但可避免多级泵由于轴力的突然改变造成的零部件损坏，更容易造成事故的发生。第三，我们通过旁路调节，在机泵的出口管线旁设置另一条管线，使得一部分液体返回泵的进口，以此便能够真正地保障泵送量的实际需求量，以免由于流量过小引起液体温度过高、震动等情况的发生。除此之外，我们可按照实际流量或扬程超出需求量的3%～5%的情况下，切割叶轮外径，可促使实际流量得到明显的减少。但是，需要特别指出的是，叶轮切割的过程当中，一定要注意叶轮是否属于原型叶轮，若前期受到某些因素的影响，对叶轮进行了切割，那么再次切割的过程当中一定要时刻注意切割量的有效性掌握，防止叶轮外径与导叶内经之间出现间隙过大的现象。多级泵不可在进口的位置进行叶轮的拆除，以免出现因阻力的增多而造成有气蚀现象的发生。为此，在多级泵流量、压力调节过大状况出现的时候，可在排除断缩减叶轮的使用数量，与此同时增加定距套，从而确保机泵在正常的状态下顺利运行。

3化工泵中变频调速节能技术的运用

伴随着先进科学技术的进步与发展，变频调速节能技术得到了广泛性的运用，我们能够实现对风机、泵类负载量的科学合理性掌控，从而达到节能减排的最终目的。变频调度节能技术现已成为节能的有效措施。

3.1变频调速技术基本原理

（1）变频调速基本原理。变频设备是通过对电机定子供电频率的大小来实现改变转动速度的，从而促使电压与频率的比例产生相应的变化，即：工频电源精整流器变化成恒定的直流电压，同时通过逆变器转换为交流电源。（2）变频调速节电基本原理。变频调速节能是从阀门调节的角度进行分析的，采用变频调速设备的基础上，开启全部的阀门，通过改变电机电源频率的方式更改电机运转的速率。通过流体力学可以清楚地认识到，转速n与流量Q的一次方成正比的关系；转速n与风压H的平方成正比例的关系；转速n与功率P的立方成正比。在具体流量Q转换成特定流量50%的状况下，电频调速运用过程中电机功率损耗可达到0.125P；而利用阀门对流量进行掌控其电机损耗功率可达0.7P。（3）控制方式的选择。①单回路控制。单回路控制形式转变成变频调速掌控，这种方式是非常简洁的，是对控制系统调节设备输送信号进行科学掌控的方式，通过由最初的送往控制转化为送往变频设备的控制。但是，传统固有的控制阀、副线阀、后手阀一定要全部打开，这样才能够通过对电机转速的科学有效掌控实现合理控制泵流量的目的。②双回路控制。通常，双回路控制为主控制回路的一种方式，目的是为了能够促使所需流量达到有效控制。而另一种回路控制为副回路控制，发挥着对机泵分流与保护的有效作用。在这一基本现状下，能够将主回路以单回路控制的方式来作出相关的设计，同时将前后手阀、控制阀全部关闭。（4）变频调速器的显著优势。①质量轻、小体积、操作方便，能够根据具体需求对其进行有效性的掌控。②将变频设备的输入端口和电源连接在一起，电机进线与输出端口连接在一起。③电机可促使速度得到明显地降低，实现在线启动，启动过程中电流是非常低的，通常是额定电流的1.7倍，这种情况下给整个电网设备会造成巨大的冲击。④变频调速器具有过电压、瞬间停电、过电流、短路等多种保护功能。⑤随着泵出口位置压力的逐渐降低，下游操作压力会发生缩减的现象，这种情况下需把所有的调节阀全部开启。在没有任何磨损现象发生的情况下，设备的维护工作会得到不断地减少。

3.2变频调速节能技术在化工泵中的运用

（1）变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中投入使用。此设备是把减压渣油原料输送至整个汽化炉内，是氨装置合成的主要设备。此系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方式来进行掌控的。利用的是差压变送器检测系统的流量信号输送到PID调节器中，同时通过PID调节器对出口调节阀的开度与输出控制信号进行系统性的掌控，从而确保机泵流量处于稳定的一种状态。石油化工泵当中变频调度节能技术的有效运用，不但成功解决了源系统中巨大流量、电能浪费及控制度过低等一系列问题，同时，可通过对变频技术的科学合理性改造、机泵投入正常运作，其操作工艺控制逐渐趋于稳定化的运行状态，变频器的调节程度变得更加准确，不但促使系统控制精准系数不断地增高，同时节省了渣油进料泵的电源能量。（2）积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。日常生产过程当中，尾矿泵是确保生产安全的重要内容。通常情况下，尾矿泵属于流水连续性作业，实际生产作业当中，尾矿系统的电能损耗量通常是非常大的。为此，积极实践渣浆泵的多段调速变频技术可促使尾矿泵的整体运行水平得到进一步的明显提高，确保自动化的顺利实现。

4我国石油化工业节能技术的发展趋势

我国石油化工业节能技术的迅速发展，将更好地推动石化工业的不断进步，并在极大限度上促使我国跻身于世界先进石油化工国家领先水平。2009年末，我国原油加工能力第一次高出400Mt/a，排名于世界领先地位。乙烯生产能力达到10.25Mt/a，稳居世界第二的水平。需要指出的是，石油化工业为一种高损耗的传统行业，其中，能源损耗数量远超过建材、冶金、化工等行业，在石油化工节能技术方面的持续性投入，对聚丙烯、乙烯裂解炉等成套技术，在一定程度上起到了有效地推动性作用。在许多企业中，石油化工节能技术获得了大范围的运用，其中包含：创建能量平衡方法、有效能平衡等方式对原料的路线进行合理性的更改，从而将能源利用率得到显著性的提高。随着变频电机、热点联产、向热联合装置等先进节能降耗技术的投入使用，进一步促使我国的石油化工节能降耗水准得到了明显地提高。（1）工艺技术的改进。可采用先进的新技术、新工艺、新设备、新催化剂等，对现有化工泵设备进行进一步的改良。（2）低温能源回收利用技术。其中涵盖有热泵技术、使用低温热作为热源的吸收制冷技术、低温热发电技术等。（3）热电联产技术。（4）气代油、焦代油技术。主要是将燃料油换成水煤浆，对目前的燃油锅炉系统进行科学地改造，从而逐渐将重油、轻油全部取代。

5结语

化工节能范文第5篇

石化工业在我国所有重工业行业中，是能耗较高的行业，近年来，随着化工领域内节能技术的不断发展，化工行业的能耗已经开始逐渐降低，呈现出一个良好的发展势头。但是当前整体的能耗降低水平与发达国家相比还存在一定的差距，我国化工产业技能技术的改进与发展还有不小的空间。

1石化工业节能工艺技术

石化工业节能工艺技术是当前石化工业企业转型升级的重要途径。很多的石化工业企业都在致力于对节能工艺技术的研究与开发，通过一系列新型节能技术的投入使用，大大的降低了成本的同时，也降低了能耗，实现了双赢。目前我国石化工业节能工艺技术处于不断升发展阶段，但是在节能技术领域的探究还无法与发达国家相比，因此还需要很长的一段发展时间。2015年作为“十二五”规划的最后一年，也是“十三五”规划最关键一年。目前石油和化学工业规划院开展了《石油和化工行业“十三五”规划前期研究》。研究提出，未来化工行业要以化工新能源、新材料等为主要发展方向，着力提升产业的国际竞争力和可持续发展能力。所以说，总体上还是朝着节能工艺的方向在发展。随着数据化、智能化的不断推进，也必将影响到化工工业，传统的化工生产制造方式将发生颠覆性变化，从技术到市场各个领域都将发生一定的变革。

2石化工业节能工艺技术发展进展

化工工业技能技术通过上面的阐述，我们已经了解到当前化工行业的大致情况。下面笔者将举例阐述石化工业节能工艺技术的发展。

1)环氧氯丙烷新技术。来自于齐鲁石化公司氯碱厂所研发的环氧氯丙烷高温氯化法环化新技术，这一项技术在工业应用中取得了一定的成功，已经通过了中石化集团的技术检定，该项技术相关的设备装置优化了操作，同时提升了环化反应收率，污染以及能耗都得到大大的降低，该项技术曾引进日本的生产技术，同时结合其它国家的技术，通过多年的不断研究与实验，对原有的技术设备进行升级改造，使得技术指标得到一定程度上的改善，为化工工业做出了一定的贡献。

2)聚丙烯新技术的改进与发展。由山东东明恒昌化工有限公司自主研发的真空回收和低温精馏丙烯回收工艺技术，达到了国内领先水平。该项技术经过一定的改造与升级后，大大降低了聚丙烯的生产成本，并且提高了设备的安全系数，降低的污染与能耗，除此之外，操作便捷也是其一大优势，综合起来让这一技术成为集合环保效益与经济效益为一体的优势技术。

3)无动力氨回收技术。在化工生产过程中，合成氨的节能降耗是很多企业所关心的问题，中科院理化技术研究所利用深冷原理开发出了这套技术，其最大的特色就是不需要额外动力合成氨，该项技术目前已经在一些企业中得到了推广与使用。这是中科院理化研究所经过多年研究出的成果，他们进行了大量的实验与调研，不断的尝试，最后总结出不少技术经验。这项技术投入使用，适合合成氨企业的合成氨回收效率得到提高，降低了成本，每年至少多出几百万的经济效益。

4)新型合成氨新型催化剂的研究推进。合成氨工业企业除了面临上面所提到的回收问题，还有很多其它方面的问题，例如对于高效氨合成催化剂的开发与应用问题，就是当前合成氨企业技能减排的一个大的方向。由浙江工业大学等研制出的新型氨合成催化剂Amo－max－10型氧化型等催化剂，投入使用后，取得了良好的反响，被广泛的运用在国内很多的合成氨企业。

5)异丙醇胺制备新技术。这项技术目前有南京宝淳化工有限公司自主研发的技术，对提高我国烷醇胺生产工艺水平和质量的提高有着重要的意义。并且在生产过程中有着较为显著的节能节水效果，也降低了能耗，作为一项节能环保的新技术帮助企业提高了生产效益。从以上阐述我们能够看出，当前我国化石工业的节能技术正在不断的推进与发展，很多的企业致力于对节能技术的运用，在很大程度上为化工型企业降低了生产成本，提高了生产效率，这对化工企业来说是好事。但是从上面的阐述我们也能够发现，当前我国化工业的节能工艺还需要得到进一步的发展，突破性的进展并不是一朝一夕的事，需要在不断的研究与实践积累的基础上。

3结语