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前言： 随着时代的发展、社会的进步，人们对能源的需求越来越多，对生态环境、生活安全和生活质量的要求越来越高，节能减排己被提到十分重要的地位。当前要把节能减排作为调整产业结构、转变氯碱行业发展方式的重要手段，多措并举促进氯碱行业节能减排。
关键词：氯碱行业 节能技术改造
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、、依靠技术进步和高新技术促进氯碱行业实现节能减排
加大节能减排力度，特别是依靠技术进步积极推进节能减排新技术、新工艺、新装备、新材料的研发、推广和利用。从氯碱工业发展史可知，每次技术革命、技术进步和技术创新都体现在节能减排上。
1、大力推广采用高新技术和先进适用技术，淘汰传统落后工艺
(1)世界公认的先进离子膜法制碱技术替代普通隔膜法制碱技术。
与普通隔膜法相比，采用先进的离子膜法生产1t烧碱(折100 %）节电300kWh左右，折合节省标准煤129 kg，减排二氧化碳510 kg。
(2)节能型零极距电解槽替代普通金属阳极隔膜电解槽。理论上，与普通金属阳极隔膜电解槽相比，采用节能型零极距电解槽生产1t烧碱(折100 %)节电147 kWh，折合节省标准煤63 kg，减排二氧化碳250 kg。
(3)液体烧碱三效逆流蒸发工艺替代三效顺流蒸发工艺。与三效顺流蒸发工艺相比，采用三效逆流蒸发工艺蒸发1t烧碱(折100 %)节省蒸汽1t以上，折合节省标准煤140 kg，减排二氧化碳560 kg。
(4)高压法氯液化技术替代低压法氯液化技术。与低压法氯液化技术相比，采用高压法氯液化技术生产1t液氯节电55 kWh左右，折合节省标准煤23 . 6 kg，减排二氧化碳93.5 kg。
(5)大型密闭电石炉替代落后的内燃炉。与内燃炉相比，采用大型密闭电石爐生产1t电石节电400 kW·h左右，折合节省标准煤172 kg，减排含尘炉气8 600一11 400 m3，折合减排粉尘90 kg，减排二氧化碳680 kg。密闭电石炉自动连续出炉后的热量再利用，大大提高煤的综合利用率，能解决行业5%的用电量。
2、积极借助自主创新改造，提升传统落后工艺
自主创新是依靠本国自己的智能和力量开发更新、更先进的技术、设备和新材料等，其主要有2个途径:①在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上自主再创新，不是模仿、仿造和照搬，而是创造出更新颖、更先进、更节能、更环保的新技术、新设备和新材料。②以企业为主体，产学研相结合，联合攻关，完全依靠本国力量，自主研发、自行设计具有全局性和带动性的重大关键技术、具有自主知识产权和市场竟争力的重大战略性核心技术。
二、应用实例分析
1、实例背景
某大型国有化工企业拥有烧碱生产能力24万t/a ,其中离子膜碱12万t/a，硫酸生产能力46万t/a, PVC树脂生产能力30万t/a。2009年该企业工业新鲜用水量836.79万t，原盐消耗233 117 t，电石消耗145 898 t，硫铁矿消耗277 547 t，综合能源消费17.88万t标煤，占满负荷生产时能源消费总量32.15万t标煤的55.62%。
以该大型国有化工企业节能技术改造前用能状况、节能改造内容、改造后实际节能效益为例，主要节能技术改造内容分为以下几个方面。
2、离子膜代替金属阳极隔膜法制烧碱
离子膜法制烧碱制出的碱液，具有质量高、能耗少、浓度高、含盐低、无汞害、无石棉绒污染、成本低等特点，因此，离子膜法制烧碱已经成为当今世界上氯碱工业最新制碱技术之一，是世界氯碱工业的发展方向。
采用当今世界上氯碱工业最新离子膜制碱技术，建设6万t/a离子膜烧碱替代原有的6万t/a金属阳极隔膜烧碱装置，在一次盐水工艺中使用了絮凝剂不堵塞管道，过滤后盐水品质高、工艺路线精简的凯膜过滤器分离技术;二次盐水工艺使用了能保证二次精制盐水的质量，并确保离子膜的高效运行的三塔流程工艺;淡盐水脱氯工艺使用了脱氯效果较好，分离出氯气纯度高的真空脱氯技术;氯氢处理工艺中使用了冷却水可循环使用的直接冷却工艺.并增加了氯气干燥工序.避免了对后续设备操作和寿命有较大影响的湿氯气中夹带的盐雾等杂质;碱浓缩工艺中使用了效果好、运行费用低的三效逆流蒸发工艺。
建设6万t/a离子膜烧碱替代金属阳极隔膜法烧碱有众多优势:该企业的烧碱自我平衡能力较强，自用碱量将达4万t/a，因此，烧碱的销售在良好的自我平衡能力下，即使市场波动也能确保平衡;离子膜制碱较隔膜法制碱能大幅度降低电耗和蒸汽消耗，减少外排废液和石棉绒消耗，且具有良好的社会效益;离子膜碱质量好，含盐低，产品性能大大优于隔膜碱，能满足轻纺、化纤、冶金等行业对高质量碱的要求。
表1为离子膜代替金属阳极隔膜法烧碱项目改造前后耗能情况。该部分节能量计算过程为:年节能量=(改造前单位产量烧碱耗标准煤量一改造后单位产量烧碱耗标准煤量)x改造前烧碱产量=[ (155 235.766 + 93 688.646 )/ (11.56 +11.3)一(73 627.494+138 382.168)/(5.56+17.026)」x(11.56+11.3)=34 343 (t标煤)。
表1：
3 、 110 kV变电站主变更新
主变更新改造是为了满足生产负荷的需要。按照该企业可能的生产规模和发展规划，110 kV进线年最高负荷将为11.28万kW;若按照企业近几年的负荷变动情况结合发展规划，110 kV进线年最高负荷将为11.24万kW。基于以上负荷预测，结合当前的经济形势，可采用更换2＃主变的办法解决当前负荷需求。现两台主变满载可供最高负荷9.45万kW，若把2＃主变换成50 000 kVA，则可供最高负荷10.6万kW，若再放大一点(10% )，可供11.1万kW。采用子公司错开高峰的方式生产，基本可以满足最高负荷的要求。
主变更新改造也是节能减排的需要。变压器作为广泛应用于国民经济各个领域的供电设备，国家对其技术经济指标和结构一直在不断研制和改进，各种型号的低损耗变压器应运而生。更新改造供电网中损耗高的老型号变压器，减少电气设备自身的损耗，节约电能，是一项很重要的节能措施。
表2为110 kV变电站主变更新项目改造前后耗能情况。该部分节能量计算过程为:年节能量=(改造前每单位供电量2＃主变全年损耗电量一改造后每单位供电量2＃主变全年损耗电量)x改造前全年供电量x电力折标系数=(2 716.499/284 748.4一1 542.864/342 048.8)x 284 748.4 x0.122 9=176 (t标煤)。
表2：
4、与6万t/a隔膜烧碱配套的绿色节能直流电站技术改造
金属阳极整流装置节能更新改造是节能减排的需要，更新改造供电网中损耗高的老型号变压器和整流器，减少电气设备自身的损耗，节约电能，是一项很重要的节能措施。而且，金属阳极整流装置节能更新改造也是生产工艺的要求。金属阳极整流装置是开环运行，其输出的直流电流不能稳流，输出电流受电网电源干扰，受电解槽电解液浓度影响，直流电流波动频繁，波动幅度大。值班人员的劳动强度大、心理压力也大，而且还不能满足生产工艺对直流电流平稳的要求。而当前科技进步已经有了稳流精度相当高的整流装置，公司离子膜装置上采用的整流装置的稳流精度就相当高。
表3为绿色节能直流电站技术改造项目改造前后耗能情况。该部分节能量计算过程为:年节能量=(改造前单位供电量造成全年电损一改造后单位供电量造成全年电损)x改造前总供电量x电力折标系数=( 9 033.179/ 158 378.2一4 618.536/153 951.2)x 158 378.2 x 0.122 9=526(t标煤)。
表 3：
5、24万t/a烧碱大透平机替代纳氏泵
纳氏泵在使用过程中有较多缺陷。第一纳氏泵主机寿命短.泵体的平均寿命只有一个月，而且电耗相当高。第二，纳氏泵用硫酸循环，酸雾带到后续系统，给后续系统的设备、管道腐蚀很大。第三，纳氏泵的故障多，造成氯气系统的压力波动大，经常使氯化氢合成岗位的游离氯超标而紧急停车，给PVC装置带来极大的安全隐患。
利用氢气压缩机具有高流量、低功率特点，将氢气纳西姆泵替代SZ泵，单台代替多台氢气水环真空泵，节电显著，占地面积小，节省厂房投资，而且符合设备大型化，技术先进化的趋势。
该项目具有良好的社会经济效益。具有建设周期短、见效快等特点，能大幅度降低生产成本，具有提高企业整体经济效益和技术水平的作用。工程实施后，在该系统的装置配置更趋合理，技术更先进，可大大增强市场抗风险的能力，同时可以充分发挥现有装置的生产能力，降低产品成本，提高经济效益。
结语：
由本文中的实际案例分析可知，氯碱行业节能改造已经成为了氯碱企业提高竞争能力和生存发展的必由之路。在今后要不断加大技术创新力度，大力开发和推广节能新工艺、新技术，充分利用高新技术改造提升传统氯碱工业，提高生产效率，促进产业升级，由氯碱大国转变为氯碱强国。
参考文献：
[1]赵扬.氯碱企业节能减排潜力分析及方案研究[J].能源与环境，2008 ,( 3 ) : 45 -47.
[2]齐满富，张小土.氯碱生产装置节能挖潜途径探讨[J].河南化工，2011,(9): 21-24.
关键词：氯碱行业 节能技术改造
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、、依靠技术进步和高新技术促进氯碱行业实现节能减排
加大节能减排力度，特别是依靠技术进步积极推进节能减排新技术、新工艺、新装备、新材料的研发、推广和利用。从氯碱工业发展史可知，每次技术革命、技术进步和技术创新都体现在节能减排上。
1、大力推广采用高新技术和先进适用技术，淘汰传统落后工艺
(1)世界公认的先进离子膜法制碱技术替代普通隔膜法制碱技术。
与普通隔膜法相比，采用先进的离子膜法生产1t烧碱(折100 %）节电300kWh左右，折合节省标准煤129 kg，减排二氧化碳510 kg。
(2)节能型零极距电解槽替代普通金属阳极隔膜电解槽。理论上，与普通金属阳极隔膜电解槽相比，采用节能型零极距电解槽生产1t烧碱(折100 %)节电147 kWh，折合节省标准煤63 kg，减排二氧化碳250 kg。
(3)液体烧碱三效逆流蒸发工艺替代三效顺流蒸发工艺。与三效顺流蒸发工艺相比，采用三效逆流蒸发工艺蒸发1t烧碱(折100 %)节省蒸汽1t以上，折合节省标准煤140 kg，减排二氧化碳560 kg。
(4)高压法氯液化技术替代低压法氯液化技术。与低压法氯液化技术相比，采用高压法氯液化技术生产1t液氯节电55 kWh左右，折合节省标准煤23 . 6 kg，减排二氧化碳93.5 kg。
(5)大型密闭电石炉替代落后的内燃炉。与内燃炉相比，采用大型密闭电石爐生产1t电石节电400 kW·h左右，折合节省标准煤172 kg，减排含尘炉气8 600一11 400 m3，折合减排粉尘90 kg，减排二氧化碳680 kg。密闭电石炉自动连续出炉后的热量再利用，大大提高煤的综合利用率，能解决行业5%的用电量。
2、积极借助自主创新改造，提升传统落后工艺
自主创新是依靠本国自己的智能和力量开发更新、更先进的技术、设备和新材料等，其主要有2个途径:①在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上自主再创新，不是模仿、仿造和照搬，而是创造出更新颖、更先进、更节能、更环保的新技术、新设备和新材料。②以企业为主体，产学研相结合，联合攻关，完全依靠本国力量，自主研发、自行设计具有全局性和带动性的重大关键技术、具有自主知识产权和市场竟争力的重大战略性核心技术。
二、应用实例分析
1、实例背景
某大型国有化工企业拥有烧碱生产能力24万t/a ,其中离子膜碱12万t/a，硫酸生产能力46万t/a, PVC树脂生产能力30万t/a。2009年该企业工业新鲜用水量836.79万t，原盐消耗233 117 t，电石消耗145 898 t，硫铁矿消耗277 547 t，综合能源消费17.88万t标煤，占满负荷生产时能源消费总量32.15万t标煤的55.62%。
以该大型国有化工企业节能技术改造前用能状况、节能改造内容、改造后实际节能效益为例，主要节能技术改造内容分为以下几个方面。
2、离子膜代替金属阳极隔膜法制烧碱
离子膜法制烧碱制出的碱液，具有质量高、能耗少、浓度高、含盐低、无汞害、无石棉绒污染、成本低等特点，因此，离子膜法制烧碱已经成为当今世界上氯碱工业最新制碱技术之一，是世界氯碱工业的发展方向。
采用当今世界上氯碱工业最新离子膜制碱技术，建设6万t/a离子膜烧碱替代原有的6万t/a金属阳极隔膜烧碱装置，在一次盐水工艺中使用了絮凝剂不堵塞管道，过滤后盐水品质高、工艺路线精简的凯膜过滤器分离技术;二次盐水工艺使用了能保证二次精制盐水的质量，并确保离子膜的高效运行的三塔流程工艺;淡盐水脱氯工艺使用了脱氯效果较好，分离出氯气纯度高的真空脱氯技术;氯氢处理工艺中使用了冷却水可循环使用的直接冷却工艺.并增加了氯气干燥工序.避免了对后续设备操作和寿命有较大影响的湿氯气中夹带的盐雾等杂质;碱浓缩工艺中使用了效果好、运行费用低的三效逆流蒸发工艺。
建设6万t/a离子膜烧碱替代金属阳极隔膜法烧碱有众多优势:该企业的烧碱自我平衡能力较强，自用碱量将达4万t/a，因此，烧碱的销售在良好的自我平衡能力下，即使市场波动也能确保平衡;离子膜制碱较隔膜法制碱能大幅度降低电耗和蒸汽消耗，减少外排废液和石棉绒消耗，且具有良好的社会效益;离子膜碱质量好，含盐低，产品性能大大优于隔膜碱，能满足轻纺、化纤、冶金等行业对高质量碱的要求。
表1为离子膜代替金属阳极隔膜法烧碱项目改造前后耗能情况。该部分节能量计算过程为:年节能量=(改造前单位产量烧碱耗标准煤量一改造后单位产量烧碱耗标准煤量)x改造前烧碱产量=[ (155 235.766 + 93 688.646 )/ (11.56 +11.3)一(73 627.494+138 382.168)/(5.56+17.026)」x(11.56+11.3)=34 343 (t标煤)。
表1：
3 、 110 kV变电站主变更新
主变更新改造是为了满足生产负荷的需要。按照该企业可能的生产规模和发展规划，110 kV进线年最高负荷将为11.28万kW;若按照企业近几年的负荷变动情况结合发展规划，110 kV进线年最高负荷将为11.24万kW。基于以上负荷预测，结合当前的经济形势，可采用更换2＃主变的办法解决当前负荷需求。现两台主变满载可供最高负荷9.45万kW，若把2＃主变换成50 000 kVA，则可供最高负荷10.6万kW，若再放大一点(10% )，可供11.1万kW。采用子公司错开高峰的方式生产，基本可以满足最高负荷的要求。
主变更新改造也是节能减排的需要。变压器作为广泛应用于国民经济各个领域的供电设备，国家对其技术经济指标和结构一直在不断研制和改进，各种型号的低损耗变压器应运而生。更新改造供电网中损耗高的老型号变压器，减少电气设备自身的损耗，节约电能，是一项很重要的节能措施。
表2为110 kV变电站主变更新项目改造前后耗能情况。该部分节能量计算过程为:年节能量=(改造前每单位供电量2＃主变全年损耗电量一改造后每单位供电量2＃主变全年损耗电量)x改造前全年供电量x电力折标系数=(2 716.499/284 748.4一1 542.864/342 048.8)x 284 748.4 x0.122 9=176 (t标煤)。
表2：
4、与6万t/a隔膜烧碱配套的绿色节能直流电站技术改造
金属阳极整流装置节能更新改造是节能减排的需要，更新改造供电网中损耗高的老型号变压器和整流器，减少电气设备自身的损耗，节约电能，是一项很重要的节能措施。而且，金属阳极整流装置节能更新改造也是生产工艺的要求。金属阳极整流装置是开环运行，其输出的直流电流不能稳流，输出电流受电网电源干扰，受电解槽电解液浓度影响，直流电流波动频繁，波动幅度大。值班人员的劳动强度大、心理压力也大，而且还不能满足生产工艺对直流电流平稳的要求。而当前科技进步已经有了稳流精度相当高的整流装置，公司离子膜装置上采用的整流装置的稳流精度就相当高。
表3为绿色节能直流电站技术改造项目改造前后耗能情况。该部分节能量计算过程为:年节能量=(改造前单位供电量造成全年电损一改造后单位供电量造成全年电损)x改造前总供电量x电力折标系数=( 9 033.179/ 158 378.2一4 618.536/153 951.2)x 158 378.2 x 0.122 9=526(t标煤)。
表 3：
5、24万t/a烧碱大透平机替代纳氏泵
纳氏泵在使用过程中有较多缺陷。第一纳氏泵主机寿命短.泵体的平均寿命只有一个月，而且电耗相当高。第二，纳氏泵用硫酸循环，酸雾带到后续系统，给后续系统的设备、管道腐蚀很大。第三，纳氏泵的故障多，造成氯气系统的压力波动大，经常使氯化氢合成岗位的游离氯超标而紧急停车，给PVC装置带来极大的安全隐患。
利用氢气压缩机具有高流量、低功率特点，将氢气纳西姆泵替代SZ泵，单台代替多台氢气水环真空泵，节电显著，占地面积小，节省厂房投资，而且符合设备大型化，技术先进化的趋势。
该项目具有良好的社会经济效益。具有建设周期短、见效快等特点，能大幅度降低生产成本，具有提高企业整体经济效益和技术水平的作用。工程实施后，在该系统的装置配置更趋合理，技术更先进，可大大增强市场抗风险的能力，同时可以充分发挥现有装置的生产能力，降低产品成本，提高经济效益。
结语：
由本文中的实际案例分析可知，氯碱行业节能改造已经成为了氯碱企业提高竞争能力和生存发展的必由之路。在今后要不断加大技术创新力度，大力开发和推广节能新工艺、新技术，充分利用高新技术改造提升传统氯碱工业，提高生产效率，促进产业升级，由氯碱大国转变为氯碱强国。
参考文献：
[1]赵扬.氯碱企业节能减排潜力分析及方案研究[J].能源与环境，2008 ,( 3 ) : 45 -47.
[2]齐满富，张小土.氯碱生产装置节能挖潜途径探讨[J].河南化工，2011,(9): 21-24.