סקירה של מחקר על טכנולוגיית שחזור אדים

מבוא לטיפול בתרכובות אורגניות נדיפות
לבקרת פליטות תרכובות אורגניות נדיפות (VOCs) יש משמעות רבה בשיפור איכות האוויר, הגנה על הסביבה האקולוגית, שמירה על בריאות האדם וקידום פיתוח ירוק.

הודעת מועצת המדינה על הוצאת "תכנית החומש ה-14" לחיסכון באנרגיה והפחתת פליטות, הצביעה על כך שהתעשיות הפטרוכימיות והכימיות צריכות להעמיק את הטיפול בזיהום תרכובות אורגניות נדיפות, לשפר באופן מקיף את קצב איסוף גז הפליטה, את הסנכרון של קצב ההפעלה של מתקני הטיפול. תקני פליטת מזהמי האוויר הרלוונטיים שפורסמו בשנים האחרונות מחייבים כי מחסני אחסון נפט, כלי רכב להובלת נפט ותחנות דלק חייבים לציית לדרישות בקרת פליטת אדים בתהליך האחסון, הקבלה וההפצה של נפט, על מנת להפחית את פליטת VOC. טכנולוגיית שחזור אדים היא אמצעי חשוב להגנה על הסביבה בתעשייה הפטרוכימית, שמטרתה להפחית את פליטת VOC ולשפר את ניצול האנרגיה. נכון לעכשיו, טכנולוגיות שחזור האדים המרכזיות כוללות עיבוי, ספיחה, ספיגה, הפרדת ממברנות ותהליכים משולבים שלהן.

בשנים האחרונות, מחקר טכנולוגיית שחזור אדים התמקד באופטימיזציה של טכנולוגיה יחידה ובפיתוח של תהליכים משולבים מרובים-. מחקר עיבוי מתמקד בטמפרטורת עיבוי, לחץ, ריכוז ראשוני ואופטימיזציה של תהליך. שיטת הספיחה מתמקדת בביצועי הספיחה של סופחים שונים.

מספר רב של מחקרים ניסיוניים בוצעו על ביצועי הספיחה של סופחים שונים, חקרו הכנה ושינוי של סופחים חדשים, וביצעו ללא הרף את הפיתוח של ממברנות פולימריות וחקר טכנולוגיית התחדשות הסופחים. עם זאת, עדיין ישנם כמה חסרונות במחקר הנוכחי. מצד אחד, עבור טכנולוגיית שחזור אדים בודדים, למרות שהושגו תוצאות מסוימות במחקרים תיאורטיים וניסיוניים, עדיין נדרש אופטימיזציה נוספת של פרמטרי התהליך ותכנון הציוד כדי להשיג יעילות התאוששות גבוהה יותר וריכוז פליטה נמוך יותר ביישומים מעשיים. מאידך, למרות שטכנולוגיית שחזור האדים המשולבת יכולה לתת מענה מלא ליתרונות של כל טכנולוגיה בודדת, המחקר על צימוד אנרגיה, איזון חומרים ובקרת יציבות בתהליך שילוב המערכת אינו מספיק עמוק ושיטתי, מה שמוביל לבעיות של צריכת אנרגיה גבוהה יותר, עלות תפעול יקרה יותר ותפעול מסובך של חלק מהתהליכים המשולבים בפעולה בפועל.

לכן, מחקר זה נועד למיין ולנתח באופן מקיף את התקדמות המחקר העדכנית ביותר של טכנולוגיית שחזור אדים, ולדון בכיוון האופטימיזציה של טכנולוגיה יחידה ואסטרטגיית השיפור של תהליך משולב.

מאמר זה יתמקד בעקרונות, במאפיינים, ביישומים ובסטטוס המחקר של ארבע טכנולוגיות שחזור אדים נפוצות, כלומר עיבוי, ספיגה, ספיחה והפרדת ממברנה, ויציג את התקדמות המחקר וכיוון הפיתוח של תהליך שחזור האדים המשולב. זרימת התהליך, גורמי ההשפעה המרכזיים, היתרונות והחסרונות של כל טכנולוגיה בודדת ינותחו לעומק.

היתרונות והחסרונות של כל טכנולוגיה בודדת ינותחו לעומק, והשפעות היישום שלהם בתרחישים שונים יידונו עם מקרים מעשיים. עבור קטע התהליך המשולב, השילובים הנפוצים והמנגנונים הסינרגטיים שלהם יפורטו בפירוט. על ידי סיכום מקיף של תוצאות המחקר הקיימות, אנו שואפים לספק סקירה מקיפה עבור המחקר העתידי והיישום המעשי של טכנולוגיות שחזור אדים.

טכנולוגיית שחזור, ומסייעת לממש יישום יעיל, חסכוני ומעשי יותר של טכנולוגיית שחזור אדים.
המטרה היא לספק אסמכתאות למחקר עתידי ויישום מעשי של טכנולוגיית שחזור אדים, ולסייע במימוש המטרה של שחזור אדים בצורה יעילה, חסכונית וידידותית יותר לסביבה.

מערכת שחזור האדים של תחנת דלק מחולקת בדרך כלל לשלושה שלבים: מערכת שחזור אדים ראשונית (מערכת שחזור אדים פריקת אדים), מערכת שחזור אדים משנית (מערכת שחזור אדים במתקן) ומערכת שחזור אדים שלישונית (מכשיר לטיפול בפליטת אדים). מערכת שחזור האדים העיקרית משמשת בעיקר כאשר משאיות מיכליות פורקות נפט לתוך מיכלי האגירה של תחנת הדלק, ואוספת ומעבירה מחדש-את האדים למכליות או למיכלי האחסון באמצעות מערכת חיבור סגורה. מערכות שחזור אדים משניות פועלות במהלך תהליך התדלוק, לוכדות את האדים דרך מכשיר התאוששות על אקדח התדלוק ומעבירות אותו חזרה למיכל האחסון. מערכות שחזור אדים שלישוניות מספקות-טיפול מעמיק בשאר האדים, לעתים קרובות תוך שימוש בטכנולוגיות כגון ספיחה, ספיגה, עיבוי והפרדת ממברנות כדי להסיר או לשחזר את הרכיבים המסוכנים של האדים.