Katsaus höyryn talteenottoteknologian tutkimukseen 4

Öljyn ja kaasun talteenoton tehokkuutta, päästöstandardeja, turvallisuutta ja taloudellista kannattavuutta koskevien vaatimusten kasvaessa öljyn ja kaasun talteenottoteknologian tutkimus ja soveltaminen kehittyvät kohti tehokkaampia, kustannustehokkaampia ja integroituja ratkaisuja. Yksittäiset-teknologiat eivät riitä vastaamaan näihin vaatimuksiin. Näistä talteenottoteknologioista kehitetyt kaksi-- tai monivaiheiset integroidut prosessit voivat yhdistää useiden tekniikoiden edut ja varmistaa käyttöturvallisuuden, vähentää kustannuksia ja täyttää yhä tiukemmat päästöstandardit. Tällä hetkellä kaksivaiheisia integroituja prosesseja ovat kondensaatio + adsorptio, kondensaatio + kalvoerotus ja absorptio + adsorptio. Näiden kaksivaiheisten integroitujen prosessien lisäksi myös monivaiheisia integroituja prosesseja kehitetään jatkuvasti. Monivaiheinen öljyn ja kaasun talteenottotekniikka hyödyntää eri teknologioiden ominaisuuksia eri pitoisuuksien öljyn ja kaasun käsittelyyn. Korkean{16}}pitoisuuden öljyn ja kaasun käsittelyssä eri käsittelyvaiheet suoritetaan peräkkäin korkean-tehokkuuden talteenoton ja hyödyntämisen saavuttamiseksi. Verrattuna yksi-- tai kaksivaiheisiin-talteenottotekniikoihin, monivaiheinen öljyn ja kaasun talteenottotekniikka tarjoaa merkittäviä etuja teknologisen monimuotoisuuden kannalta ja mahdollistaa myös suuremman joustavuuden teknologian valinnassa todellisen tuotannon ja käytön aikana. Tällä hetkellä monivaiheisiin integroituihin prosesseihin kuuluvat muun muassa kondensaatio + kalvoerotus + adsorptio, kondensaatio + adsorptio + katalyyttinen poltto ja kondensaatio + absorptio + adsorptio. Monivaiheisten integroitujen prosessien, jotka ovat enimmäkseen kokeellisessa tutkimus- tai alustavassa sovellusvaiheessa, tutkimus on kuitenkin rajallista, joten kattavan tarkastelun tueksi ei ole saatavilla systemaattista tietoa ja kypsiä tapaustutkimuksia. Tulevaisuudessa, kun tutkimus syvenee ja teknologia kehittyy, monivaiheisten integroitujen prosessien odotetaan löytävän laajempaa sovellusta öljyn ja kaasun talteenoton alalla. Seuraavassa keskitytään kaksivaiheisiin integroituihin{35}prosesseihin.

Kondensaatiomenetelmä + adsorptiomenetelmä öljyn ja kaasun talteenottoprosessia on käytetty laajalti huoltoasemilla. Tämä integroitu prosessi hyödyntää kondensaatiomenetelmän vakaita ja tehokkaita ominaisuuksia käsiteltäessä korkean -pitoisuuden öljyä ja kaasua, kun taas adsorptiomenetelmällä voidaan hallita öljyn ja kaasun tilavuusosuutta erittäin alhaisella alueella. Näin vältetään ongelmat, jotka liittyvät näiden kahden tekniikan käyttöön erikseen, kuten kondensaatiotekniikan korkeat kustannukset ja käyttökustannukset sekä turvallisuusongelmat käytettäessä adsorptiotekniikkaa korkean pitoisuuden{4}}kaasujen käsittelyyn. Chen Yunfeng ja Li Zhezhen huomauttivat molemmat, että integroidun kondensaatio-adsorptioprosessin öljyn ja kaasun talteenottojärjestelmän käyttöönoton jälkeen huoltoasemilla se voi vähentää öljyn ja kaasun hävikkiä, ympäristön saastumista ja alkuinvestointeja sekä parantaa huoltoasemien turvallisuutta ja luotettavuutta. Nykyinen kondensaatio + adsorptioöljyn ja kaasun talteenottoprosessi on erittäin tehokas talteenottomenetelmä. Tätä prosessia koskevalla tutkimuksella on merkittävää arvoa energiatehokkuuden ja öljyn ja kaasun talteenottoasteen parantamisessa. Lukuisat tutkijat ovat tehneet{11}}syvällisiä tutkimuksia simulaatioiden ja kokeilujen avulla prosessilaitteiden optimoimiseksi. Tutkimukset osoittavat, että tällä prosessilla voidaan saavuttaa 99 % tai korkeampi öljyn ja kaasun talteenottoaste. Huang Weiqiu et ai. opiskeli kondensaatiomenetelmää + adsorptiomenetelmää öljyn ja kaasun käsittelyteknologiaa käyttäen Aspen-simulaatioohjelmistoa ja kokeellisia menetelmiä ja havaitsi, että tällä tekniikalla voidaan saavuttaa 99,2 % öljyn ja kaasun talteenottoaste, kun pakokaasun massakonsentraatio on säädetty arvoon 11,2 g/m³. Fu Suhong et ai. kehitti öljyn ja kaasun talteenottolaitteen, joka hyödyntää integroitua kondensaatio- ja hartsiadsorption talteenottoprosessia. Käytännön sovelluksissa päästöjen öljyn ja kaasun massapitoisuus voidaan vähentää alle 5 g/m³:n talteenottoasteella 99 % ja energiankulutus on 10 % pienempi kuin vastaavien tuotteiden. Shi Li et ai. ehdotti integroitua öljyn ja kaasun kondensaatio- ja adsorptioprosessia ja validoi sen talteenottotehokkuuden simulaatioiden ja kokeellisten tutkimusten avulla. Laitteen öljyn ja kaasun talteenottoaste on 99 %, öljyn ja kaasun massapitoisuus ulostulossa alle 7,7 g/m³, mikä täyttää standardit. Jing Haibo et ai. kehitti integroidun öljyn ja kaasun talteenottojärjestelmän, jossa yhdistyvät kondensaatio-, adsorptio-, katalyyttinen poltto ja ammoniakkiveden absorptiojäähdytysteknologiat. Tutkimukset osoittavat, että järjestelmän talteenottonopeus ja energiankulutus pienenevät toissijaisen kondensaatiolämpötilan noustessa, jolloin energiankulutus pienenee noin 30 % verrattuna perinteisiin kondensaatio-adsorptioprosesseihin ja talteenottonopeus laskee noin 2 %. Zhang Yanxin optimoi kondensaatiolämpötilan aktiivihiilen adsorptio{40}}kondensaation talteenottoprosessin parametreissä. Optimoinnin jälkeen esi-jäähdyttimen lämpötilaksi asetettiin 0 °C, ensimmäisen-vaiheen lauhduttimen lämpötilaksi -20 °C ja toisen-vaiheen lauhduttimen lämpötilaksi -45 °C, jolloin öljyn ja kaasun talteenottoaste oli 99 %. Zhang Lu kehitti yhdistetyn öljyn ja kaasun talteenottolaitteen, joka käyttää aktiivihiilen adsorptiota ja -40 °C:n matalan lämpötilan-kondensaatiomenetelmää. Tämän laitteen käytön jälkeen ympäristön lämpötilan kevyen dieselöljyn talteenottonopeuden laskettiin ylittävän 95 %. Xu Dongsheng et ai. ehdotti kylmäkaskadi-tyypin kolmivaiheista{73}}kondensaatioadsorptioyhdistelmää öljyn ja kaasun talteenottolaitetta. Käyttämällä kolmannen vaiheen jäännöslämpöä esi-jäähdyttimen jäähdyttämiseen, suunnittelemalla ensimmäisen-vaiheen kylmälaatikko, jossa on A- ja B-vaiheet 1-1-valmiustilassa, ja lisäämällä kaskadikompressiojäähdytysjärjestelmän, saavutettiin optimoitu lämpötilan säätö. Käyttötulokset osoittivat, että öljyn ja kaasun talteenottoaste saavutti 98,80 %, pakokaasujen päästöpitoisuus laski 11,415 g/m³:iin ja energiankulutus laski 145 kW/h:sta 130 kW/h:iin. Su Lushu et ai. sovelsi yhdistettyä öljyn ja kaasun talteenottoprosessia "rikinpoisto + kondensaatio + adsorptio" öljyn ja kaasun lastaamisen aikana ja havaitsi, että se voisi saavuttaa pakokaasupäästöt paikan päällä päästöstandardien täyttämisen jälkeen. Pan Taixing et ai. analysoi kondensaatiomenetelmän + adsorptiomenetelmän talteenottoprosessin ja päätteli, että tämä prosessi ei ainoastaan ​​osoita erinomaista suorituskykyä tehokkaassa päästöjen hallinnassa, vaan sillä on myös tiettyjä etuja kattavassa pakokaasujen käsittelyssä, resurssien talteenotossa ja energian säästämisessä, kaasuhäviön vähentämisessä sekä turvallisuudessa ja luotettavuudessa. Varsinaisessa sovelluksessa kondensaatio- ja adsorptioprosessien synergistinen optimointi on haastavaa, ja näiden kahden prosessin optimaalinen yhteensovittaminen on vaikeaa, mikä rajoittaa talteenottotehokkuuden yleistä parannusta. Olemassa olevista prosessilaitteista puuttuu sopeutumiskykyä käsiteltäessä öljyä ja kaasua erilaisissa käyttöolosuhteissa, ja talteenoton tehokkuus muuttuu epävakaaksi, kun öljy- ja kaasupitoisuudet vaihtelevat merkittävästi. Gong Zhonghao suoritti tutkimusta markkinoilla tällä hetkellä käytössä olevasta kondensaatiomenetelmästä + adsorptiomenetelmästä öljyn ja kaasun talteenottoprosessista ja tunnisti olemassa olevat ongelmat. Tällä hetkellä tämän prosessin kondensaatiolämpötila markkinoilla ylittää yleensä -80 °C, mikä johtaa asteittaiseen C3-komponenttien pitoisuuden nousuun poistoaukossa; adsorptioosan tyhjiöuuttokapasiteetti on riittämätön, mikä tekee adsorbentin tehokkaan desorption saavuttamisen vaikeaksi; ja takaosan pienet aktiivihiilen adsorptiosäiliöt eivät täytä matalapitoisuuksien orgaanisten yhdisteiden käsittelyvaatimuksia etupään kondensoitumisen jälkeen. Tulevaisuuden tutkimuksessa tulisi keskittyä kondensaation ja adsorption välisen kytkentämekanismin perusteelliseen tutkimiseen sekä modulaaristen älykkäiden laitteiden kehittämiseen, jotka parantavat sopeutumiskykyä erilaisiin käyttöolosuhteisiin.