Przegląd badań nad technologią odzyskiwania oparów 4

Ponieważ wymagania dotyczące wydajności odzyskiwania ropy i gazu, standardów emisji, bezpieczeństwa i opłacalności ekonomicznej stale rosną, badania i zastosowanie technologii odzyskiwania ropy i gazu ewoluują w kierunku bardziej wydajnych,-oszczędnych i zintegrowanych rozwiązań. Podejścia oparte na jednej-technologii są coraz bardziej nieodpowiednie, aby sprostać tym wymaganiom. Dwu-lub wieloetapowe-zintegrowane procesy opracowane na podstawie tych technologii odzyskiwania mogą łączyć zalety wielu technik, zapewniając bezpieczeństwo operacyjne, a jednocześnie obniżając koszty i spełniając coraz bardziej rygorystyczne normy emisji. Obecnie zintegrowane procesy dwuetapowe obejmują kondensację + adsorpcję, kondensację + separację membranową oraz absorpcję + adsorpcję. Oprócz tych dwuetapowych procesów zintegrowanych, stale rozwijane są także wieloetapowe procesy zintegrowane. Wieloetapowa-technologia odzyskiwania ropy i gazu wykorzystuje cechy różnych technologii przetwarzania ropy i gazu o różnych stężeniach, przy czym ropa i gaz o wysokim stężeniu poddawane są kolejno różnym etapom oczyszczania,-aby uzyskać wysoką{{17}wydajność odzyskiwania i wykorzystania. W porównaniu z jednoetapowymi-lub dwustopniowymi-technologiami odzyskiwania, wieloetapowa-technologia odzyskiwania ropy i gazu oferuje znaczne korzyści pod względem różnorodności technologicznej, a także pozwala na większą elastyczność w wyborze technologii podczas faktycznej produkcji i użytkowania. Obecnie wieloetapowe-procesy zintegrowane obejmują między innymi kondensację + separację membranową + adsorpcję, kondensację + adsorpcję + spalanie katalityczne oraz kondensację + absorpcję + adsorpcję. Jednak ze względu na ograniczone badania nad wieloetapowymi-procesami zintegrowanymi, które w większości znajdują się na etapie badań eksperymentalnych lub wstępnego zastosowania, brakuje systematycznych danych i dojrzałych studiów przypadków, które umożliwiłyby kompleksowy przegląd. Oczekuje się, że w przyszłości, w miarę pogłębiania się badań i dojrzewania technologii, wieloetapowe zintegrowane procesy znajdą szersze zastosowanie w dziedzinie odzyskiwania ropy i gazu. Poniżej skupimy się na-dwuetapowych zintegrowanych procesach.

Metoda kondensacyjna + metoda adsorpcyjna Proces odzyskiwania ropy i gazu znalazł szerokie zastosowanie na stacjach benzynowych. Ten zintegrowany proces wykorzystuje stabilną i wydajną charakterystykę metody kondensacji podczas przetwarzania ropy i gazu o-wysokim stężeniu, podczas gdy metoda adsorpcji pozwala kontrolować frakcję objętościową ropy i gazu w bardzo niskim zakresie. Pozwala to uniknąć problemów związanych z oddzielnym stosowaniem obu technologii, takich jak wysokie koszty i wydatki operacyjne technologii kondensacji, a także obawy dotyczące bezpieczeństwa podczas stosowania technologii adsorpcji do obsługi gazów o wysokim-stęeniu. Zarówno Chen Yunfeng, jak i Li Zhezhen wskazali, że zastosowanie zintegrowanego-adsorpcyjnego, kondensacyjnego systemu odzyskiwania ropy i gazu na stacjach benzynowych może zmniejszyć straty ropy i gazu, zanieczyszczenie środowiska oraz początkowe inwestycje, poprawiając jednocześnie bezpieczeństwo i niezawodność stacji benzynowych. Obecny proces odzyskiwania oleju i gazu poprzez kondensację i adsorpcję jest wysoce wydajną metodą odzyskiwania. Badania nad tym procesem mają znaczącą wartość dla poprawy efektywności energetycznej oraz wskaźników odzysku ropy i gazu. Wielu naukowców przeprowadziło-dogłębne badania poprzez symulacje i eksperymenty, mające na celu optymalizację sprzętu procesowego. Badania wskazują, że w procesie tym można osiągnąć współczynnik odzysku ropy i gazu na poziomie 99% lub wyższym. Huang Weiqiu i in. zbadał metodę kondensacji + metodę adsorpcji, technologię oczyszczania ropy i gazu, korzystając z oprogramowania symulacyjnego Aspen i metod eksperymentalnych, stwierdzając, że dzięki tej technologii można osiągnąć stopień odzysku ropy i gazu na poziomie 99,2%, przy stężeniu masowym gazów spalinowych kontrolowanym na poziomie 11,2 g/m3. Fu Suhong i in. opracowali urządzenie do odzyskiwania ropy i gazu wykorzystujące zintegrowany proces odzyskiwania kondensacji i adsorpcji żywicy. W praktycznych zastosowaniach stężenie masowe emitowanej ropy i gazu można obniżyć do poziomu poniżej 5 g/m3, przy współczynniku odzysku wynoszącym 99%, a zużycie energii jest o 10% niższe w porównaniu z podobnymi produktami. Shi Li i in. zaproponowali zintegrowany proces odzyskiwania kondensacji i adsorpcji ropy i gazu oraz potwierdzili skuteczność jego odzyskiwania poprzez symulacje i badania eksperymentalne. Urządzenie osiąga stopień odzysku ropy i gazu na poziomie 99%, przy stężeniu masowym ropy i gazu na wylocie poniżej 7,7 g/m3, co odpowiada normom. Jing Haibo i in. opracował zintegrowany system odzyskiwania ropy i gazu, łączący technologie chłodnicze polegające na kondensacji, adsorpcji, spalaniu katalitycznym i absorpcji wody amoniakalnej. Badania wskazują, że stopień odzysku i zużycie energii przez system zmniejszają się wraz ze wzrostem temperatury wtórnej kondensacji, przy czym zużycie energii jest mniejsze o około 30% w porównaniu z tradycyjnymi procesami{{37}adsorpcji kondensacyjnej, a stopień odzysku spada o około 2%. Zhang Yanxin zoptymalizował temperaturę skraplania w parametrach procesu adsorpcji-węglem aktywnym i odzyskiwania kondensatu. Po optymalizacji temperaturę{{42}przedchłodnicy ustawiono na 0°C, temperaturę-skraplacza pierwszego stopnia na -20°C, a temperaturę skraplacza drugiego-stopnia na -45°C, osiągając stopień odzysku ropy i gazu na poziomie 99%. Zhang Lu opracował połączone urządzenie do odzyskiwania ropy i gazu, wykorzystujące adsorpcję węgla aktywnego i metodę kondensacji w niskiej temperaturze -40°C-. Obliczono, że po zastosowaniu tego urządzenia stopień odzysku lekkiego oleju napędowego w temperaturze otoczenia przekracza 95%. Xu Dongsheng i in. zaproponował urządzenie do odzyskiwania ropy i gazu z zimną kaskadą-trójstopniową-adsorpcją kondensacyjną. Wykorzystując ciepło resztkowe z trzeciego stopnia do chłodzenia-chłodnicy wstępnej, projektując-chłodnicę pierwszego stopnia ze stopniami A i B w konfiguracji gotowości 1 do 1 oraz dodając kaskadowy układ chłodzenia ze sprężarką, udało się osiągnąć optymalną kontrolę temperatury. Wyniki eksploatacyjne wykazały, że stopień odzysku ropy i gazu osiągnął 98,80%, stężenie emisji spalin obniżono do 11,415 g/m3, a zużycie energii spadło ze 145 kW/h do 130 kW/h. Su Lushu i in. zastosował łączony proces odzyskiwania ropy i gazu obejmujący „odsiarczanie + kondensację + adsorpcję” podczas załadunku ropy i gazu i stwierdził, że może zapewnić emisję gazów spalinowych na miejscu po spełnieniu norm emisji. Pan Taixing i in. przeanalizował proces odzyskiwania metodą kondensacji + metodą adsorpcji i doszedł do wniosku, że proces ten nie tylko wykazuje doskonałą skuteczność w skutecznej kontroli emisji, ale ma także pewne zalety w zakresie kompleksowego oczyszczania gazów spalinowych, odzyskiwania zasobów i oszczędzania energii, redukcji strat gazu oraz bezpieczeństwa i niezawodności. W rzeczywistym zastosowaniu synergistyczna optymalizacja procesów kondensacji i adsorpcji stanowi wyzwanie, a optymalne dopasowanie obu procesów jest trudne, co ogranicza ogólną poprawę wydajności odzysku. Istniejącemu sprzętowi procesowemu brakuje możliwości dostosowania do obsługi ropy i gazu w różnych warunkach pracy, a wydajność odzysku staje się niestabilna, gdy stężenia ropy i gazu ulegają znacznym wahaniom. Gong Zhonghao przeprowadził badania dotyczące obecnie stosowanej na rynku metody kondensacji + metody adsorpcyjnej procesu odzyskiwania ropy i gazu oraz zidentyfikował istniejące problemy. Obecnie na rynku temperatura kondensacji dla tego procesu przekracza -80°C, co prowadzi do stopniowego wzrostu stężenia składników C3 na wylocie; wydajność ekstrakcji próżniowej sekcji adsorpcyjnej jest niewystarczająca, co utrudnia adsorbentowi osiągnięcie skutecznej desorpcji; a małe zbiorniki adsorpcyjne z węglem aktywnym znajdujące się w tylnej części nie są w stanie spełnić wymagań dotyczących oczyszczania związków organicznych o niskim stężeniu po kondensacji w przedniej części. Przyszłe badania powinny skupiać się na dogłębnej analizie mechanizmu sprzęgania między kondensacją a adsorpcją oraz opracowaniu modułowego, inteligentnego sprzętu w celu zwiększenia możliwości dostosowania do różnych warunków pracy.