Pregled istraživanja tehnologije rekuperacije pare 4

Kako zahtjevi za efikasnošću povrata nafte i plina, standardi emisija, sigurnost i ekonomska održivost nastavljaju rasti, istraživanje i primjena tehnologije povrata nafte i plina se razvijaju prema efikasnijim, isplativijim{0}}i integriranim rješenjima. Pristupi jednoj{2}}tehnologiji su sve više neadekvatni da zadovolje ove zahtjeve. Dvo-ili višestepeni- integrisani procesi razvijeni iz ovih tehnologija oporavka mogu kombinovati prednosti više tehnika, osiguravajući operativnu sigurnost uz smanjenje troškova i ispunjavanje sve strožih standarda emisije. Trenutno, dvostepeni integrisani procesi uključuju kondenzaciju + adsorpciju, kondenzaciju + membransko odvajanje i apsorpciju + adsorpciju. Pored ovih dva-stepena integrisanih procesa, više-integrisani procesi se takođe kontinuirano razvijaju. Višestepena tehnologija oporavka nafte i plina koristi karakteristike različitih tehnologija za obradu nafte i plina različitih koncentracija, pri čemu se nafta i plin visoke{16}}koncentracije podvrgavaju različitim fazama tretmana uzastopno kako bi se postigla visoka{17}}efikasnost oporavka i korištenja. U poređenju sa jednostepenim ili dvostepenim-tehnologijama oporavka, više-tehnologija oporavka nafte i gasa nudi značajne prednosti u smislu tehnološke raznolikosti, a takođe omogućava veću fleksibilnost u izboru tehnologije tokom stvarne proizvodnje i upotrebe. Trenutno, višestepeni integrirani procesi uključuju kondenzaciju + membransko odvajanje + adsorpciju, kondenzaciju + adsorpciju + katalitičko sagorijevanje i kondenzaciju + apsorpciju + adsorpciju, između ostalog. Međutim, zbog ograničenog istraživanja o višefaznim integrisanim procesima, koji su uglavnom u fazi eksperimentalnog istraživanja ili preliminarne primjene, nedostaju sistematski podaci i zrele studije slučaja koje bi podržale sveobuhvatan pregled. U budućnosti, kako se istraživanja produbljuju i tehnologija sazrijeva, očekuje se da će više{33}}integrirani procesi naći širu primjenu u oblasti povrata nafte i plina. Sljedeće će se fokusirati na dvije-fazne integrirane procese.

Metoda kondenzacije + metoda adsorpcije Proces oporavka nafte i plina je široko primijenjen na benzinskim stanicama. Ovaj integrisani proces koristi stabilne i efikasne karakteristike metode kondenzacije pri rukovanju naftom i gasom visoke{2}}koncentracije, dok metoda adsorpcije može kontrolisati zapreminsku frakciju nafte i gasa u veoma niskom opsegu. Time se izbjegavaju problemi povezani s korištenjem dvije tehnologije odvojeno, kao što su visoki troškovi i operativni troškovi kondenzacijske tehnologije, kao i sigurnosni problemi kada se koristi tehnologija adsorpcije za rukovanje plinovima visoke{4}}koncentracije. Chen Yunfeng i Li Zhezhen su istakli da nakon primjene kondenzacijskog-adsorpcionog integriranog procesa povrata nafte i plina na benzinskim pumpama, on može smanjiti gubitke nafte i plina, zagađenje okoliša i početne investicije uz istovremeno poboljšanje sigurnosti i pouzdanosti benzinskih stanica. Trenutni proces kondenzacije + adsorpcije oporavka nafte i plina je visoko učinkovita metoda povrata. Istraživanja o ovom procesu imaju značajnu vrijednost za poboljšanje energetske efikasnosti i stope povrata nafte i plina. Brojni naučnici su sproveli-dubinske studije kroz simulaciju i eksperimentisanje, s ciljem optimizacije procesne opreme. Istraživanja pokazuju da ovaj proces može postići stope povrata nafte i plina od 99% ili više. Huang Weiqiu i dr. proučavao je metodu kondenzacije + adsorpcionu metodu tehnologije obrade nafte i gasa koristeći softver za simulaciju Aspen i eksperimentalne metode, otkrivši da ova tehnologija može postići stopu povrata nafte i gasa od 99,2%, uz kontrolu masene koncentracije izduvnih gasova na 11,2 g/m³. Fu Suhong i dr. razvio uređaj za oporavak nafte i gasa koji koristi integrisani proces povrata kondenzacije i adsorpcije smole. U praktičnim primjenama, masena koncentracija emitirane nafte i plina može se smanjiti na ispod 5 g/m³, sa stopom oporavka od 99%, a potrošnja energije je 10% manja nego kod sličnih proizvoda. Shi Li et al. predložio integrirani proces kondenzacije nafte i plina i adsorpcionog povrata i potvrdio njegovu efikasnost povrata kroz simulacije i eksperimentalne studije. Uređaj postiže stopu povrata nafte i gasa od 99%, sa masenom koncentracijom nafte i gasa na izlazu ispod 7,7 g/m³, što zadovoljava standarde. Jing Haibo i dr. razvio integrisani sistem za oporavak nafte i gasa koji kombinuje tehnologije hlađenja kondenzacije, adsorpcije, katalitičkog sagorevanja i amonijačne vode. Istraživanja pokazuju da se stopa oporavka i potrošnja energije sistema smanjuju kako se temperatura sekundarne kondenzacije povećava, pri čemu je potrošnja energije smanjena za približno 30% u poređenju sa tradicionalnim kondenzacijskim-adsorpcijskim procesima, a stopa oporavka se smanjuje za približno 2%. Zhang Yanxin je optimizirao temperaturu kondenzacije u parametrima procesa adsorpcije aktivnog uglja{40}}kondenzacije. Nakon optimizacije, pred{42}}temperatura hladnjaka je postavljena na 0°C, temperatura kondenzatora prvog-stepena na -20°C, a temperatura kondenzatora drugog-stepena na -45°C, postižući stopu povrata nafte i plina od 99%. Zhang Lu je razvio kombinovani uređaj za oporavak nafte i plina koristeći adsorpciju aktivnog uglja i metodu kondenzacije na niskoj temperaturi od -40°C{59}}. Nakon upotrebe ovog uređaja, izračunato je da stopa povrata lakog dizel ulja na sobnoj temperaturi prelazi 95%. Xu Dongsheng et al. predložio hladnu kaskadu-tip tri-kondenzacione adsorpcije kombinovani uređaj za oporavak nafte i gasa. Koristeći preostalu toplinu iz trećeg stepena za hlađenje pred{84}}hladnjaka, dizajnirajući prvu-hladnu kutiju sa stepenom A i B u konfiguraciji 1-na-1 u stanju pripravnosti, i dodavanjem kaskadnog kompresijskog rashladnog sistema, postigli su optimiziranu kontrolu temperature. Operativni rezultati su pokazali da je stopa iskorištenja nafte i plina dostigla 98,80%, koncentracija ispušnih plinova smanjena je na 11,415 g/m³, a potrošnja energije smanjena sa 145 kW/h na 130 kW/h. Su Lushu et al. primijenio kombinirani proces povrata nafte i plina "desumporizacija + kondenzacija + adsorpcija" tokom punjenja nafte i plina, otkrivši da bi mogao postići emisiju izduvnih plinova na licu mjesta nakon ispunjavanja standarda emisije. Pan Taixing et al. analizirao proces oporavka metode kondenzacije + adsorpcione metode i zaključio da ovaj proces ne samo da pokazuje odlične performanse u efikasnoj kontroli emisija, već ima i određene prednosti u sveobuhvatnom tretmanu ispušnih plinova, povratu resursa i očuvanju energije, smanjenju gubitka plina te sigurnosti i pouzdanosti. U stvarnoj primjeni, sinergistička optimizacija procesa kondenzacije i adsorpcije je izazovna, a dva procesa je teško postići optimalno podudaranje, ograničavajući ukupno poboljšanje efikasnosti povrata. Postojećoj procesnoj opremi nedostaje prilagodljivost pri rukovanju naftom i gasom u različitim radnim uslovima, a efikasnost povrata postaje nestabilna kada koncentracije nafte i gasa značajno variraju. Gong Zhonghao je proveo istraživanje o metodi kondenzacije + metode adsorpcije procesa povrata nafte i plina koji se trenutno koristi na tržištu i identificirao postojeće probleme. Trenutno, temperatura kondenzacije za ovaj proces na tržištu uglavnom prelazi -80°C, što dovodi do postepenog povećanja koncentracije C3 komponenti na izlazu; kapacitet vakuumske ekstrakcije sekcije za adsorpciju je nedovoljan, što otežava adsorbentu da postigne efikasnu desorpciju; i mali adsorpcioni rezervoari sa aktivnim ugljem na zadnjem kraju ne mogu da ispune zahteve za tretman organskih jedinjenja niske koncentracije nakon kondenzacije na prednjem kraju. Buduća istraživanja bi se trebala fokusirati na dubinsko istraživanje mehanizma spajanja između kondenzacije i adsorpcije, te razvoj modularne, inteligentne opreme za poboljšanje prilagodljivosti različitim radnim uvjetima.