ניתוח יישומים של טכנולוגיית שחזור אדים באחסון ותחבורה של אדים

Dec 23, 2024

השאר הודעה

מוצרי הנפט המאוחסנים במחסן הנפט הם בעיקר בנזין, נפט וסולר עם לחץ אדים נמוך אך גבוה רווי. האדים המיוצרים מכילים כמות גדולה של חומרים רעילים העלולים לפגוע בדרכי הנשימה האנושיות ובמערכת העצבים. ברגע שמתרחשת דליפה, אנשים שבאים במגע איתו ירגישו סחרחורת, בחילה ויתקשו לנשום. יחד עם זאת, ישנם הרבה חומרים דליקים מאוד בסוג זה של גז. לאחר שנחשף ללהבות פתוחות או לטמפרטורות גבוהות, זה עלול לגרום לתאונות עיקריות כמו שריפות או פיצוצים. לפיכך, כל החברות הפטרוכימיות צריכות לשים לב יותר לעבודות התאוששות אדים, והבנת המאפיינים ושיטות היישום של טכנולוגיית ההתאוששות שלה היא המפתח. בנוסף, בעוד שטכנולוגיית התאוששות האדים נמצאת בשימוש נרחב על ידי החברות הפטרוכימיות במדינה שלי, היא גם עומדת בפני בעיות כמו עלויות הפעלה טכניות גבוהות, תחזוקת ציוד קשה ויעילות התאוששות לא יציבה.

vapor recovery unit 2

1 בעיות בשחזור אדים באחסון אדים ותחבורה

 

(1) תחבורה.

הובלת רכבת היא כיום שיטה נפוצה יותר להובלת אדים. בפרט, רוב הנפט הגולמי של ארצי מגיע ממדינות כמו רוסיה וקזחסטן. המדינה שלי בנתה נתיבי תחבורה רבים של יבוא, אך הרמה הטכנולוגית של מערכת התחבורה כולה מוגבלת יחסית, ולכן לא ניתן לסדר נפט גולמי במהלך ההובלה. המכולות המשמשות להובלת נפט גולמי עלולות להיות מושפעות מהקפאה, שיטפונות, קורוזיה וגורמים אחרים במהלך המסע. בנוסף, פליטת גזי הפחמימנים באדי מרוכזת מאוד ולעתים קרובות עולה על נתח הסט, מה שמקשה על בקרת הבטיחות וגורמת לאפשרות גבוהה לתאונות עיקריות. לכן, חשוב לייעל את מיכלי הרכבת כך שיוכלו להתאושש ולפרוק באופן רציונלי את האדים במהלך ההובלה. עם זאת, בפועל נמצא כי עלות ההפעלה והקושי בשיטה זו הם גבוהים יחסית, והיתכנותה נמוכה.

(2) אחסון.

במהלך ההובלה, נפט וגז טבעי יפיקו הפסדי נשימה גדולים וקטנים, ולחץ האוויר והטמפרטורה החיצוני במיכל השמן יגדילו את האובדן, מה שיוביל לאידוי. הגז האידוי הוא בעיקר גז פחמימנים, שיש לו צפיפות גדולה יותר מאוויר, כך שהוא יצוף על האדמה וייסחף סביב. אם ישאפו על ידי אנשים, זה יגרום להרעלה או חנק. יחד עם זאת, סוג זה של גז מכיל כמות גדולה של תחמוצות חנקן הרסניות ביותר לאטמוספרה ויזהם את הסביבה.

 

(3) קבלת.

כאשר אדים יפרקו ומקבלים, רמת הנוזל תעלה בגלל הלם, מה שיגביר את הלחץ במכל. נכון לעכשיו, האדים במיכל ידלפו בגלל לחץ פנימי זה, ויגרום להפסדים לחברה.

 

(4) דליפה.

נפט גולמי צריך להיות מועבר על ידי קווי הובלה. מרבית קווי התחבורה הללו קוברים צינורות פלדה מתחת לאדמה. לפיכך, כאשר הפלדה באה במגע עם לחות תת -קרקעית וחומרים אחרים, תגובות כימיות יתקיימו בהכרח, וגורמות נזק לניקוב לקווים מסוימים, וגורמים לדליפת נפט גולמי במהלך ההובלה.

ניתן לראות מכך שכאשר בניית מתקני התאוששות אדים, יש לקחת בחשבון גורמים כמו עלות, צריכת אנרגיה, בטיחות וחיים, ויש למצוא את השיטה המותאמת והרווחית ביותר לפני הפעולה.

 

2 טכנולוגיות לשחזור אדים נפוצות באחסון ותחבורה של אדים

 

2.1 שיטת ספיגה
בנזין מכיל כמות גדולה של גז פחמימנים. אם זה לא מטופל במיוחד במהלך האחסון וההובלה, הוא עשוי להתפוצץ. שיטת הקליטה היא אחת הדרכים האפקטיביות לאחסון גז כזה. שלבי הפעולה הספציפיים הם: ראשית, הפריד בין גז הפחמימנים מהאדי, ואז השתמש בממסים וסופגים כדי להמיס אותו בציוד מקצועי, ולבסוף לאחסן את הגז המסיס בנוזל ואת הגז הבלתי מסיס בגז. ישנם סוגים רבים של טכנולוגיית קליטה. בעת השימוש בו, אנשי צוות רלוונטיים יכולים לבחור בשיטה בהתאם למצב בפועל.
נכון לעכשיו, ישנן שתי שיטות ספיגה בשימוש נרחב:


(1) ניתן להשתמש בשיטת ספיגת טמפרטורה רגילה לסביבת טמפרטורה ולחץ רגילה. שיטה זו פשוטה להפעלה ובעלי יעילות התאוששות גבוהה. זוהי אחת השיטות הנפוצות יותר בעבודות התאוששות אדים בשלב זה. לספיגה המשמשת בשיטת הטמפרטורה הרגילה יש מאפיינים של התחדשות ויישום חזק, אך יש לו דרישות גבוהות לסביבת השימוש במהלך השימוש. בפועל נמצא כי ההשפעה הטובה ביותר מושגת כאשר משולבים הסופגים והמילוי. הסיבה היא שהמילוי יכול למלא תפקיד עזר בהגבלת קצב הזרימה של אדים והגברת משטח המגע של הספיגה במהלך פעולת ההתאוששות;


(2) כאשר בלחץ רגיל ובסביבת טמפרטורה נמוכה, שיטת ספיגת הטמפרטורה הנמוכה היא בחירה מתאימה יותר. שיטת הפעולה היא לקרר תחילה את הספיגה בעזרת מכשיר קירור, לאסוף את הגז למגדל הספיגה כאשר הטמפרטורה יורדת לטמפרטורה הסטנדרטית, ולבסוף לרסס את הספיגה המקוררת בגז כדי לערבב את השניים ולהגיב כימית. בפועל, נמצא שלמרות ששיטה זו מהירה, יש לה דרישות גבוהות לסביבה. לדוגמה, בעת יישום שיטת ספיגת הטמפרטורה הנמוכה, טמפרטורת הסביבה צריכה להיות נמוכה, ולכן נדרשת מערכת קירור חזקה בסביבת ההפעלה כדי להפחית את הטמפרטורה לתואר {1}}. הציוד המשמש בפעולה עשוי בדרך כלל מפלדה רגילה. השבירות של חומר זה תגדל בסביבת טמפרטורה נמוכה, ולכן יש לנקוט אמצעי בידוד מיוחדים עבורו, מה שיגדיל את עלות התפעול בקישור זה. הנוזל המעורב נדרש למיצוי גז בשלב המאוחר יותר, והפעולה מסורבלת יחסית. לפיכך, שיטה זו לא שימשה לעיתים קרובות כרגע. תהליך הפעולה הכולל של שיטת הקליטה הוא פשוט יחסית ובעל כדאיות חזקה, אך הסופג המשמש לפירוק הוא יקר יחסית, והוא מכיל חומרים המזיקים לגוף האדם. במקביל, נוזל הקליטה מכיל מים וזיהומים. אם יש להבטיח את אפקט ההתאוששות, יש להוסיף כמות מסוימת של חומר פעילי שטח במהלך הפעולה לקידום פירוק.

 

2.2 שיטת ספיחה
עקרון ההפעלה של שיטת הספיחה הוא להשתמש במוצקים עם תכונות ספיחה לאיסוף גזי פחמימנים באדים. נכון לעכשיו, פחמן פעיל משמש בדרך כלל לאיסוף גז על ידי ספיחה, מכיוון שישנם חללים רבים בפחמן פעיל, וניתן לחלק באופן שווה גזי פחמימנים באדים במבנים חללים אלה, ובכך למלא תפקיד בשליטה על הריכוז. לאחר איסוף הגז בפחמן מופעל, אנשי הצוות הרלוונטיים צריכים להשתמש במשאבת ואקום כדי ללחוץ על כך שתוכל להשלים בהצלחה את הספיחה, מגע הפוך ותהליך הספיגה בסביבת לחץ נמוך, ולבסוף להשתמש בשמן רזה כדי לאסוף אותו עבור הפעם השנייה. שיטה זו משמשת לעיתים קרובות בפועל בגלל הפעולה הפשוטה שלה, היתכנות חזקה ועלות השקעה נמוכה. יש לציין כי ראשית, יכולת הספיחה של פחמן מופעל יחיד חלשה, ויש לאסוף כמות גדולה של פחמן מופעל כדי להשלים את הפעולה, אך זמן הספיחה הנדרש הוא ארוך, ולא ניתן יהיה לחומרים בסיסיים המשומשים נעשה שימוש חוזר. שנית, עדיין לוקח זמן רב לנדג את הגז שנאסף לאחר סיום הפעולה. לבסוף, שיטת ספיחת הפחמן המופעלת מתאימה רק להחלמת גזי ריכוז נמוכים. אם ריכוז הגז גבוה, תגובת האסיפה של שכבת הפחמן בפחמן המופעל תעלה, ותגרום לטמפרטורתו לעלות. נמצא בניסוי כי הטמפרטורה המרבית של הפחמן המופעל יכולה להגיע ל -70 ~ 80 מעלות בשלב זה, מה שסביר מאוד לגרום לשריפה.

 

2.3 טכנולוגיית הפרדת עיבוי
עקרון ההפעלה של טכנולוגיית הפרדת העיבוי הוא לאסוף גזי פחמימנים עם נקודות רתיחה גבוהות באדים ויכול להיות נוזלי בסביבת טמפרטורה נמוכה על ידי עיבוי, ולהשתמש בהם. במציאות, שיטות העיבוי הנפוצות יותר כוללות את שני הסוגים הבאים:


(1) שיטת קשר ישיר; (2) שיטת קשר עקיפה. הוא משתמש בעיקר בחומר קירור או חומר עיבוי בצינור מחליף החום כדי לייצר העברת חום עקיפה לגז כדי להפוך אותו לנוזל. באופן כללי, הנוזל המעורב המשוחזר בשיטה זו יכול להשיג מוצרי שמן עם טוהר גבוה יותר ללא טיפול בהפרדה נוסף, ובעל המאפיינים של יעילות התאוששות גבוהה. עם זאת, דרישת טמפרטורת הסביבה לפעולה זו גבוהה יחסית, והיא צריכה להגיע לתואר {2}} כדי להבטיח את קצב ההתאוששות שלה. לפיכך, גם הדרישות לביצועי המכונה גבוהות, וגם המורכבות של פעולתה מוגברת בהתאם. ניתן לראות שלמרות שטכנולוגיית הפרדת העיבוי היא פשוטה להפעלה ובעלת מעשיות חזקה, עלות התפעול שלה וצריכת האנרגיה שלה גבוהה יחסית. לכן ניתן לשלב זאת עם טכנולוגיות אחרות בפעולה בפועל כדי להשיג את מטרת הלמידה מהחוזקות והחולשה של זה. לדוגמה, ניתן להשתמש בטכנולוגיית הפרדת העיבוי כדי להפריד את גז הפחמימנים באדים לנוזל, ואז ניתן להשתמש בטכנולוגיית הקליטה כדי לשחזר אותה.

 

לסיכום, הבנת המאפיינים והשימוש בטכנולוגיית התאוששות נפט וגז יכולה לא רק לענות על צרכי ההתפתחות החברתית של שימור אנרגיה, הפחתת פליטה ומיחזור, אלא גם להימנע מתאונות עיקריות הנגרמות כתוצאה מדליפות גז רעילות.

שלח החקירה