Garų regeneravimo technologijos tyrimų apžvalga 4

Didėjant naftos ir dujų išgavimo efektyvumo, išmetamųjų teršalų standartų, saugos ir ekonominio gyvybingumo reikalavimams, naftos ir dujų regeneravimo technologijų tyrimai ir taikymas tobulėja siekiant veiksmingesnių, ekonomiškesnių ir integruotų sprendimų. Vienos-technologijos metodai vis labiau nepakankami šiems poreikiams patenkinti. Dviejų{4}} arba kelių{5} etapų integruoti procesai, sukurti naudojant šias atkūrimo technologijas, gali sujungti kelių metodų pranašumus, užtikrinant eksploatavimo saugumą, mažinant sąnaudas ir atitinkančius vis griežtesnius išmetamųjų teršalų standartus. Šiuo metu dviejų{7}}pakopų integruoti procesai apima kondensaciją + adsorbciją, kondensaciją + membranos atskyrimą ir absorbciją + adsorbciją. Be šių dviejų{12}}pakopų integruotų procesų, taip pat nuolat tobulinami kelių{13}pakopų integruoti procesai. Daugiapakopėje naftos ir dujų išgavimo technologijoje naudojamos skirtingų koncentracijų naftos ir dujų apdorojimo skirtingų technologijų charakteristikos, o didelės koncentracijos nafta ir dujos nuosekliai apdorojamos skirtingais etapais, kad būtų pasiektas didelis{17}}efektyvumas. Palyginti su vienpakopėmis-ar dviejų{20}}pakopų regeneravimo technologijomis, kelių-pakopų naftos ir dujų regeneravimo technologija suteikia didelių pranašumų dėl technologinės įvairovės, taip pat suteikia galimybę lanksčiau pasirinkti technologiją faktinės gamybos ir naudojimo metu. Šiuo metu daugiapakopiai integruoti procesai apima kondensaciją + membranos atskyrimą + adsorbciją, kondensaciją + adsorbciją + katalizinį degimą ir kondensaciją + absorbciją + adsorbciją ir kt. Tačiau dėl ribotų kelių etapų integruotų procesų, kurie dažniausiai yra eksperimentinio tyrimo arba preliminaraus taikymo stadijoje, tyrimų, trūksta sistemingų duomenų ir brandžių atvejų tyrimų, kad būtų galima atlikti išsamią apžvalgą. Ateityje, gilėjant moksliniams tyrimams ir tobulėjant technologijoms, tikimasi, kad kelių etapų integruoti procesai bus plačiau pritaikyti naftos ir dujų išgavimo srityje. Toliau daugiausia dėmesio bus skiriama dviejų{35}pakopų integruotiems procesams.

Kondensacijos metodas + adsorbcijos metodas naftos ir dujų regeneravimo procesas buvo plačiai taikomas degalinėse. Šis integruotas procesas išnaudoja stabilias ir efektyvias kondensacijos metodo charakteristikas dirbant su didelės-koncentracijos nafta ir dujomis, o adsorbcijos metodas gali kontroliuoti naftos ir dujų tūrio dalį labai mažame diapazone. Taip išvengiama problemų, susijusių su dviejų technologijų naudojimu atskirai, pvz., didelių kondensacijos technologijos sąnaudų ir eksploatacinių išlaidų, taip pat saugos problemų naudojant adsorbcijos technologiją didelės-koncentracijos dujoms tvarkyti. Chen Yunfeng ir Li Zhezhen pabrėžė, kad degalinėse pritaikius kondensacinę -adsorbcijos integruotą proceso naftos ir dujų regeneravimo sistemą, ji gali sumažinti naftos ir dujų nuostolius, aplinkos taršą ir pradines investicijas, taip pat pagerinti degalinių saugą ir patikimumą. Dabartinis kondensacijos + adsorbcijos alyvos ir dujų regeneravimo procesas yra labai efektyvus regeneravimo būdas. Šio proceso tyrimai turi didelę vertę gerinant energijos vartojimo efektyvumą ir naftos bei dujų išgavimo rodiklius. Daugybė mokslininkų atliko nuodugnius{11}tyrimus modeliuodami ir eksperimentuodami, siekdami optimizuoti proceso įrangą. Tyrimai rodo, kad šis procesas gali pasiekti 99% ar didesnį naftos ir dujų išgavimo rodiklį. Huang Weiqiu ir kt. ištyrė kondensacijos metodą + adsorbcijos metodą alyvos ir dujų apdorojimo technologiją, naudojant Aspen modeliavimo programinę įrangą ir eksperimentinius metodus, ir nustatė, kad šia technologija galima pasiekti 99,2% naftos ir dujų regeneravimo greitį, kai išmetamųjų dujų masės koncentracija kontroliuojama 11,2 g/m³. Fu Suhong ir kt. sukūrė naftos ir dujų regeneravimo įrenginį, kuriame naudojamas integruotas kondensacijos ir dervos adsorbcijos regeneravimo procesas. Praktikoje išmetamų naftos ir dujų masės koncentracija gali būti sumažinta iki mažesnės nei 5 g/m³, o regeneravimo greitis yra 99%, o energijos suvartojimas yra 10% mažesnis nei panašių produktų. Shi Li ir kt. pasiūlė integruotą naftos ir dujų kondensacijos ir adsorbcijos regeneravimo procesą ir patvirtino jo regeneravimo efektyvumą modeliavimo ir eksperimentiniais tyrimais. Įrenginys pasiekia 99% naftos ir dujų regeneravimo greitį, o naftos ir dujų masės koncentracija išleidimo angoje yra mažesnė nei 7,7 g/m³, atitinkanti standartus. Jing Haibo ir kt. sukūrė integruotą naftos ir dujų regeneravimo sistemą, apjungiančią kondensacijos, adsorbcijos, katalizinio degimo ir amoniako vandens sugėrimo šaldymo technologijas. Tyrimai rodo, kad sistemos regeneravimo greitis ir energijos suvartojimas mažėja, kai antrinės kondensacijos temperatūra didėja, energijos sąnaudos sumažėja maždaug 30 %, palyginti su tradiciniais kondensacijos -adsorbcijos procesais, o regeneravimo greitis sumažėja maždaug 2 %. Zhang Yanxin optimizavo kondensacijos temperatūrą aktyvintosios anglies adsorbcijos{40}}kondensato atkūrimo proceso parametruose. Po optimizavimo išankstinė-aušintuvo temperatūra buvo nustatyta į 0 °C, pirmosios-pakopos kondensatoriaus temperatūra į -20 °C, o antrosios{51}}pakopos kondensatoriaus temperatūra į -45 °C, todėl alyvos ir dujų atgavimo greitis yra 99%. Zhang Lu sukūrė kombinuotą naftos ir dujų regeneravimo įrenginį, naudodamas aktyvintosios anglies adsorbciją ir -40 °C žemos{59}}temperatūros kondensacijos metodą. Apskaičiuota, kad panaudojus šį įrenginį aplinkos temperatūros lengvojo dyzelino regeneravimo greitis viršija 95%. Xu Dongsheng ir kt. pasiūlė šalto kaskados-trečiojo tipo-pakopų kondensacijos adsorbcijos kombinuotą naftos ir dujų regeneravimo įrenginį. Panaudojus likutinę šilumą iš trečiojo etapo išankstiniam-aušintuvui aušinti, suprojektavus pirmosios-pakopos šaldymo dėžę su A ir B etapais budėjimo konfigūracija „1 su 1“ ir pridėjus kaskadinę kompresinio šaldymo sistemą, jie pasiekė optimalų temperatūros valdymą. Eksploataciniai rezultatai parodė, kad naftos ir dujų atgavimas pasiekė 98,80%, išmetamųjų dujų koncentracija sumažėjo iki 11,415 g/m³, o energijos sąnaudos sumažėjo nuo 145 kW/h iki 130 kW/h. Su Lushu ir kt. naftos ir dujų pakrovimo metu taikė kombinuotą naftos ir dujų regeneravimo procesą „desulfuracija + kondensacija + adsorbcija“ ir nustatė, kad, įvykdžius emisijos standartus, vietoje išmetamųjų dujų būtų galima išmesti. Pan Taixing ir kt. išanalizavo kondensacijos metodo + adsorbcijos metodo atkūrimo procesą ir padarė išvadą, kad šis procesas ne tik demonstruoja puikų efektyvumą efektyviai kontroliuojant išmetamųjų teršalų kiekį, bet ir turi tam tikrų privalumų, susijusių su visapusišku išmetamųjų dujų apdorojimu, išteklių atkūrimu ir energijos taupymu, dujų nuostolių mažinimu, saugumu ir patikimumu. Faktiškai naudojant kondensacijos ir adsorbcijos procesų sinergetinį optimizavimą yra sudėtinga, o abu procesus sunku pasiekti optimaliai, o tai riboja bendrą regeneravimo efektyvumo pagerėjimą. Esama technologinė įranga nėra pritaikoma tvarkant naftą ir dujas skirtingomis eksploatavimo sąlygomis, o regeneravimo efektyvumas tampa nestabilus, kai naftos ir dujų koncentracija smarkiai svyruoja. Gong Zhonghao atliko šiuo metu rinkoje naudojamo kondensacijos metodo + adsorbcijos metodo naftos ir dujų atgavimo proceso tyrimą ir nustatė esamas problemas. Šiuo metu šio proceso kondensacijos temperatūra rinkoje paprastai viršija -80°C, todėl palaipsniui didėja C3 komponentų koncentracija išleidimo angoje; adsorbcijos sekcijos vakuuminio ištraukimo pajėgumas yra nepakankamas, todėl adsorbentui sunku pasiekti efektyvią desorbciją; ir mažos aktyvintos anglies adsorbcijos talpyklos galinėje dalyje negali atitikti mažos koncentracijos organinių junginių apdorojimo reikalavimų po kondensacijos priekyje. Būsimi tyrimai turėtų būti sutelkti į nuodugnų kondensacijos ir adsorbcijos sujungimo mechanizmo tyrimą ir modulinės, išmaniosios įrangos kūrimą, siekiant pagerinti prisitaikymą prie skirtingų eksploatavimo sąlygų.