По мере нарастания глобального дефицита энергоресурсов и ускорения реализации целей «двойной углеродной нейтральности» вопросы энергосбережения и сокращения выбросов в промышленном секторе приобретают первостепенное значение. Отрасль бытовой химии, будучи одним из наиболее энергоёмких секторов, долгое время игнорировала отходящее тепло, образующееся в процессе производства, несмотря на его значительный потенциал утилизации. В данной статье рассматриваются практические пути экологической трансформации этой отрасли на основе анализа трёх ключевых аспектов: источников отходящего тепла, технологий его утилизации и мер государственной поддержки.

I. Источники отходящего тепла и степень его утилизации в ежедневной химической промышленности

Ежедневное производство химической продукции включает несколько этапов, таких как эмульгирование, реакция, очистка и упаковка. Отходящее тепло, выделяющееся в ходе этих процессов, можно условно разделить на следующие пять типов:

1. Высокотемпературный конденсат из реакторов: по завершении процесса синтеза реакторы выпускают высокотемпературный конденсат — как правило, при температуре свыше 80 °C, — содержащий значительное количество тепловой энергии, которое можно утилизировать с помощью теплообменников для подогрева сырья или обеспечения отопления помещений.

2. Отходящее тепло от оборудования для эмульгирования и гомогенизации материалов: При высокоскоростной работе эмульгирующего оборудования в результате трения выделяется тепло, которое можно утилизировать и использовать в качестве дополнительного источника энергии в других технологических процессах предприятия.

3. Отходящее тепло сточных вод бутылочного моющего аппарата: сточные воды, образующиеся после процесса очистки, имеют относительно высокую температуру; их прямой сброс приводит к потере энергии, тогда как утилизированное тепло можно использовать для подогрева промывочной воды или для отопления производственного помещения.

4. Отходящие газы при предварительном нагреве упаковочной машины: В ходе этапа предварительного нагрева отработанные газы, выбрасываемые упаковочной машиной, могут достигать температур свыше 50 °C; утилизация этого отработанного тепла позволяет снизить потребление энергии на последующий нагрев.

5. Отходящее тепло систем кондиционирования: системы отопления и охлаждения в производственных цехах при работе выделяют отходящее тепло, которое, при его утилизации, может повысить общую энергоэффективность.

За счёт утилизации отходящего тепла компании могут не только сократить энергозатраты на 20–30%, но и снизить выбросы углерода, тем самым способствуя развитию экологически чистого производства.

II. Технология утилизации отходящего тепла: оборудование и пути её реализации

В настоящее время к основным видам оборудования для утилизации отходящего тепла в ежедневной химической промышленности относятся:

Пластинчатые теплообменники: компактные по габаритам и обладающие высокой эффективностью теплопередачи, они отлично подходят для утилизации отходящего тепла из жидких потоков, таких как конденсат и сточные воды.

Ребристые трубчатые теплообменники: устойчивы к высоким температурам и обладают высокой коррозионной стойкостью, что делает их идеальными для эффективного утилизации отходящего тепла из таких газов, как дымовые газы и пар.

Возьмём в качестве примера одно предприятие бытовой химии: после установки пластинчатых теплообменников в системе утилизации конденсата из реакционных аппаратов оно ежегодно экономит свыше 500 тонн пара и сокращает выбросы углекислого газа примерно на 120 тонн, что обеспечивает значительные экономические и экологические преимущества.

III. Ориентированный на политику: «Ускоритель» утилизации отходящего тепла

В последние годы Китай принял ряд мер, прямо закрепляющих утилизацию отходящего тепла в качестве одного из приоритетных направлений энергосбережения в промышленности.

1. «Четырнадцатый пятилетний план по зелёному развитию промышленности» (Министерство промышленности и информационных технологий, 2021) предусматривает продвижение высокоэффективных энергосберегающих технологий и отдаёт приоритет поддержке проектов по каскадному использованию промышленного отработанного тепла.

План действий по повышению энергоэффективности в промышленности (2022 год) предусматривает, что к 2025 году удельное энергопотребление в отраслях, превышающих установленный размер, будет снижено по сравнению с уровнем 2020 года.

13,5% — технология утилизации отходящего тепла признана одной из ключевых в «Перечне передовых, энергосберегающих и базовых стандартов энергоэффективности для ключевых видов энергопотребляющей продукции и оборудования (издание 2022 года)», опубликованном Государственной комиссией по развитию и реформам. Данный документ прямо повышает нормативы энергоэффективности теплообменного оборудования до уровня международных передовых стандартов, что вынуждает предприятия модернизировать свои технологии. Кроме того, власти во многих регионах стимулируют компании к реализации проектов по утилизации отходящего тепла с помощью бюджетных субсидий, налоговых льгот и других мер. Например, провинция Гуандун предоставляет соответствующим предприятиям субсидию в размере 30% от затрат на оборудование, но не более 5 млн юаней.

IV. Перспективы: направления дальнейшего развития утилизации отходящего тепла

В будущем утилизация отходящего тепла в отрасли бытовой химии будет характеризоваться двумя основными тенденциями:

1. Интеллектуальная интеграция: Благодаря использованию технологий Интернета вещей система утилизации отработанного тепла обеспечивает мониторинг в режиме реального времени и динамическую оптимизацию, что повышает эффективность утилизации.

2. Межсекторное сотрудничество: совместно развивать региональные сети утилизации отходящего тепла с прилегающими отраслями (например, пищевой и фармацевтической), способствуя циркулярному использованию энергии.

Утилизация отходящего тепла — ключевой рычаг для химической отрасли, позволяющий осуществить экологическую трансформацию; при этом технологическая реализуемость и надёжная политическая поддержка обеспечивают двойную гарантию успеха. Компаниям необходимо воспользоваться этой возможностью, превращая ресурсы отходящего тепла в низкоуглеродные конкурентные преимущества и тем самым придавая новый импульс устойчивому развитию отрасли.