通过工艺优化节省更多能源

作者：Steffen Gülland 文章来源：PROCESS《流程工业》发布时间：2017-07-17

通过热能回收利用节约流程工业企业的生产成本。

一家化工厂采用提高能源利用效率的方法避免了大规模的设备扩建。工厂通过安装使用板式热交换器，使得蒸汽冷凝水的余热可用于蒸汽生产。减少了蒸汽和冷却水的消耗量，节约了能源费用。

过去几年，研发创新性的能源优化解决方案，提高能源利用效率，在TÜV Nord的子公司Encos显得越来越重要。不久前，他们就按照用户的要求，研发并实施了一个能源优化项目：在一台清除剂生产设备中，用热能回收利用技术降低了蒸汽和冷却水的用量，从而降低能源费用。该项目是按照某化工厂的合同设计并施工。该化工企业主要生产有机和无机化学品。该化工企业计划提高产能，但其中一台流程设备的产能受到了公用工程系统能力的限制。该公用工程系统无法提供足够的蒸汽和冷却水，这迫使企业需要对整个公用工程系统进行扩建改造。为了避免如此大规模的改造，同时也为了减少生产中蒸汽和冷却水的消耗，降低能源费用，企业希望对现有的流程工艺过程进行优化。

工艺优化

在设备优化前，该设备利用蒸汽脱附从液体产品流中汽提出产品溶剂。然后用冷却水冷却汽提釜顶部的蒸汽，使其成为冷凝水，再将冷凝浓缩后的溶剂回输到生产流程中去。在优化过程中，Encos公司开发了一套新的解决方案，将蒸汽冷凝水中的热能回收到蒸汽生产过程中。为实现这一目的，在蒸汽的冷凝过程中增加了一台板式热交换器。换热后的蒸汽压力降低到了较低的压力水平。这些低压蒸汽将利用喷射器重新喷射到设备中。这样一来，冷却蒸汽所需的冷却水变成可以节约的资源。此外，项目团队还利用自然循环原理省去了常用的输送泵，从而节约了输送泵的电力能源费用。

成功实施

整个项目从方案的规划设计到项目的调试验收共计20个月，其中，安装调试用了8个月的时间。Encos公司共派出了8名员工参与这一项目，包括EMSR仪表和控制工程师、流程工艺师、设计师、CAD工程师以及模拟和调试的专业技术人员。除了工艺技术设计方案外，项目还包括过程模拟所需的基础工程设计和详细施工设计。在物资采购方面，Encos公司也为用户提供了支持和帮助。Encos公司的专业技术人员为不同的设备和部件编写了详细的规格查询表和不同供应商的报价表。设备技术改造的施工和调试工作以及更新版本文件资料的准备等工作也都由Encos公司。

高效的项目管理工作保障了项目的成本费用控制和工程进度计划。在定期的项目会议中，Encos公司与用户企业的运营部门协调各方面的工作，包括项目管理、安全保障、生产运行、建筑施工、检测、控制和调节技术等。

通过这一能源优化项目的实施，该化工企业有效地节省了能源和改造投资。

新方案完全取代了蒸汽和冷却水公用工程系统的升级计划，节约了大笔的一次性投资。

脱附过程中所需蒸汽量的60%左右可以通过回收来的余热生产。

汽提釜顶部蒸汽脱附所需的冷却水量节省了70%。

根据Encos公司的计算，通过能源和资源费用的节省，整个项目在大约3年内即可收回投资。