2 Teknoloġija tal-Irkupru taż-Żejt u l-Gass
2.1
Teknoloġija Unika għall-Irkupru taż-Żejt u l-Gass It-teknoloġija tal-irkupru taż-żejt u l-gass hija primarjament maqsuma f'erba 'kategoriji bbażati fuq il-prinċipju: metodu ta' kondensazzjoni, metodu ta 'assorbiment, metodu ta' assorbiment, u metodu ta 'separazzjoni tal-membrana. Kull waħda minn dawn it-teknoloġiji għandha l-vantaġġi u l-limitazzjonijiet speċifiċi tagħha. Bosta studjużi kemm domestikament kif ukoll internazzjonalment wettqu-riċerka u analiżi fil-fond dwar dawn it-teknoloġiji, bil-għan li jtejbu l-effiċjenza tal-irkupru taż-żejt u l-gass, inaqqsu t-tniġġis ambjentali, u jippromwovu l-użu sostenibbli tal-enerġija.
2.1.1
Metodu ta' Kondensazzjoni
Il-metodu ta 'kondensazzjoni huwa teknoloġija użata ħafna u effiċjenti ħafna għall-irkupru taż-żejt u l-gass. Jutilizza l-karatteristika li l-pressjoni tal-fwar tal-komponenti volatili fiż-żejt u l-gass tinbidel bit-temperatura biex tikseb l-irkupru. F'temperatura ambjentali, il-komponenti volatili primarji fl-idrokarburi tal-gażolina lesti-C4 sa C8-għandhom pressjonijiet tal-fwar relattivament għoljin, li jindikaw li għandhom it-tendenza li jevaporaw mill-fażi likwida għall-fażi tal-gass u volatilizzaw fl-atmosfera. Permezz tal-metodu ta 'kondensazzjoni, meta t-temperatura taż-żejt u l-gass tinżel taħt iż-0 ° C, il-pressjoni tal-fwar tal-idrokarburi tonqos bit-tnaqqis fit-temperatura. It-tnaqqis fil-pressjoni tal-fwar jikkawża li xi idrokarburi jaqbżu l-pressjoni tal-fwar saturat tagħhom f'dik it-temperatura, jikkondensaw mill-istat gassuż għall-istat likwidu, u b'hekk tinkiseb separazzjoni taż-żejt u tal-gass.
Il-metodu ta' kondensazzjoni huwa sempliċi biex jitħaddem, effiċjenti ħafna, u ma jikkawżax tniġġis sekondarju, li jagħmilha adattata għall-irkupru ta' żejt u gass ta'-konċentrazzjoni għolja [12]. Għalhekk, huwa adattat għall-użu fil-parti ta 'quddiem ta' proċessi integrati ma 'teknoloġiji oħra ta' rkupru taż-żejt u l-gass, iżda l-ispejjeż tat-tagħmir u l-ispejjeż operattivi huma relattivament għoljin. Il-metodi ta 'kondensazzjoni huma primarjament maqsuma f'kondensazzjoni mekkanika u kondensazzjoni tan-nitroġenu likwidu. L-effiċjenza tal-irkupru, il-konsum tal-enerġija tas-sistema, u l-konċentrazzjoni taż-żejt u l-gass wara l-ipproċessar f'metodi ta 'kondensazzjoni huma influwenzati minn diversi fatturi, bil-fatturi primarji li jinfluwenzaw inklużi temperatura ta' kondensazzjoni, pressjoni ta 'kondensazzjoni, konċentrazzjoni inizjali u proċess ta' kondensazzjoni.
Bosta studji wrew li t-temperatura tal-kondensazzjoni taż-żejt u l-gass hija fattur ewlieni li jaffettwa r-rati ta 'rkupru. Biex tinkiseb effiċjenza ogħla ta' rkupru, spiss ikunu meħtieġa temperaturi ta' kondensazzjoni aktar baxxi, b'xi komponenti jeħtieġu jilħqu -110°C biex jikkondensaw [15]. Temperaturi ta 'kondensazzjoni aktar baxxi jimplikaw konsum ogħla ta' enerġija għal kull unità ta 'kapaċità ta' tkessiħ. Ir-riċerka attwali ġeneralment taqbel li proċess ta 'kondensazzjoni fi tliet stadji effettivament jibbilanċja l-effiċjenza enerġetika u r-rata ta' rkupru. Skulari differenti ddeterminaw l-aħjar kombinazzjonijiet ta 'temperatura ta' kondensazzjoni permezz ta 'simulazzjoni u esperimentazzjoni.
. Huang Weiqiu et al. misjub permezz ta' simulazzjoni tas-softwer Aspen li bl-użu ta' proċess ta' kondensazzjoni ta' tliet-stadji b'temperaturi ta' 2, −30, u −80 °C jikseb rata ta' rkupru taż-żejt u l-gass li taqbeż il-95 % bl-inqas konsum tal-enerġija tas-sistema; jekk it-temperaturi tal-kondensazzjoni huma aġġustati għal 2, -30, u -120 °C, ir-rata ta 'rkupru tista' tilħaq 99.62% mingħajr żieda sinifikanti fil-konsum tal-enerġija. Din il-kombinazzjoni ta 'parametri ġiet adottata mill-biċċa l-kbira ta' l-istudjużi bħala d-disinn ta 'referenza. SHI et al. iddisinjat tliet-stadji
proċess ta 'kondensazzjoni b'temperaturi ta' kondensazzjoni ta '1, -40, u -110°C, kisba rati ta' rkupru ta '99.73%, 99.79%, 99.82%, u 99.19% għal erba' komponenti tal-fwar tal-gażolina differenti, rispettivament. Meta t-temperatura tal-kondensazzjoni tkun fil-medda ta '20 sa -110 °C, it-tagħbija totali tat-tkessiħ tal-proċess ta' kondensazzjoni fi tliet stadji titnaqqas bi 12.23%, 15.68%, 13.96%, u 15.65% meta mqabbla ma 'proċess ta' stadju wieħed.
Zhao Zhiwei et al. sabet li l-issettjar tat-temperatura tal-kondensazzjoni f'4, –50, u –110 ° C jirriżulta fl-inqas konsum ta 'enerġija u tħaddim stabbli tas-sistema ta' refriġerazzjoni. Bi Jinbin et al. simula u analizzat il-proċess ta' rkupru taż-żejt u l-gass tal-kondensazzjoni ta' tliet-stadji bl-użu tal-mudell PR (ekwazzjoni tal-istat tal-gass reali magħrufa bħala l-ekwazzjoni PR), ibbilanċjat l-effiċjenza tal-irkupru taż-żejt u l-gass mal-konsum totali tal-enerġija tas-sistema. It-temperatura ottimali ta' qabel-tkessiħ u t-temperaturi ta' kondensazzjoni sekondarja u terzjarja ġew determinati li huma 5, -35, u -75 °C, rispettivament.
Iż-żieda moderata tal-pressjoni tal-kondensazzjoni tgħin biex taġġusta t-temperatura tal-kondensazzjoni, tikseb iffrankar tal-enerġija, u simultanjament ittejjeb ir-rati ta 'rkupru taż-żejt u l-gass, punt li ġie rikonoxxut ukoll b'mod wiesa' mill-komunità akkademika. Lu Jieming et al. analizzat l-effetti tat-temperatura tat-tkessiħ u l-pressjoni fuq l-effiċjenza tal-kondensazzjoni bl-użu ta 'mudell ta' ekwazzjoni ta 'ekwilibriju tal-fażi u ppropona proċess ta' rkupru tal-kondensazzjoni f'diversi -stadji. Ir-riċerka sabet li l-konċentrazzjoni tal-emissjonijiet taż-żejt u tal-gass timponi rekwiżiti aktar stretti fuq it-temperatura tat-tkessiħ mir-rati ta 'rkupru. Fi pressjoni atmosferika, tkessiħ għal taħt -100°C huwa meħtieġ biex jintlaħqu l-istandards, filwaqt li pressurizzazzjoni għal 0.5–0.7 MPa tista 'żżid it-temperatura tat-tkessiħ meħtieġa b'20°C. Wang Dan et al. uża s-simulazzjoni ta 'Aspen Plus biex issib li l-pressjoni tista' ttejjeb b'mod effettiv ir-rati ta 'rkupru ta' żejt mhux raffinat u gass u tnaqqas il-konċentrazzjonijiet tal-ħruġ. Meta jindirizzaw il-konsum għoli ta 'enerġija ta' proċessi ta 'rkupru ta' kondensazzjoni konvenzjonali, bosta studjużi wettqu studji ta 'ottimizzazzjoni dwar proċessi ta' kondensazzjoni. Ye Chao et al. uża softwer HYSYS biex jistabbilixxi proċess ta 'simulazzjoni simplifikata, jistudja l-effetti tat-temperatura tal-kondensazzjoni u l-pressjoni fuq il-karatteristiċi tal-kondensazzjoni. L-istudju sab li l-pressjoni għandha impatt aktar sinifikanti fuq meded ta'-temperatura għolja milli fuq meded ta'-temperatura baxxa. Permezz tal-ottimizzazzjoni tal-proċess tal-irkupru taż-żejt u l-gass, inkiseb irkupru tas-sħana residwa tal-gassijiet tal-egżost, li rriżulta fi tnaqqis ta '9.73% fil-konsum totali tal-enerġija, tnaqqis ta' 8.11% fil-kapaċità tat-tkessiħ, u żieda fil-koeffiċjent tat-tkessiħ minn 1.04 għal 1.08. Zhang Shanzhe [25] uża esperimenti ta'-fattur wieħed biex jiddetermina l-parametri ewlenin tal-proċess li jaffettwaw il-konsum tal-enerġija u l-kwalità tal-prodott. Permezz ta 'simulazzjoni u verifika fuq il-post bl-użu tas-softwer ASPEN HYSYS, il-konsum komprensiv tal-enerġija tnaqqas minn 1,329 kW għal 1,253–1,255 kW, u kiseb iffrankar tal-enerġija ta' 5.57%–5.72%. LI et al. iddisinjat sistema ġdida ta' rkupru ta' kondensazzjoni profonda ta' VOCs (VOCs-DCR), b'simulazzjoni ta' stat stabbli-li turi rata ta' rkupru ta' VOC ta' 99.97%, konsum tal-enerġija kkontrollat f'35.67 kW, u konċentrazzjoni tal-massa tal-emissjonijiet tal-VOC ta' 45.17 mg/Nm³. SHRAM et al. iddisinjat unità ta' rkupru tal-fwar b'temperatura baxxa-li tikkonsisti f'kaxxa ta'-kamra doppja b'diviżorji interni, li tippermetti provvista alternattiva ta' taħlitiet ta' fwar-arja għal partijiet differenti tal-unità, li jistgħu jnaqqsu l-emissjonijiet taż-żejt u tal-gass b'aktar minn 80 %, u jnaqqas l-impatt ambjentali filwaqt li jtejjeb l-effiċjenza ekonomika. GAO et al. żviluppat sistema ġdida ta' rkupru ta' VOC b'temperatura baxxa-li tintegra t-teknoloġija tar-refriġerazzjoni tal-espansjoni tat-turbini u t-teknoloġija tal-ħażna tal-enerġija kiesħa. Għal emissjonijiet intermittenti taż-żejt u tal-gass, twettqu analiżi ta' simulazzjoni-stat fissi u dinamika tas-sistema l-ġdida bl-użu tas-softwer HYSYS. Ir-riżultati wrew li l-konċentrazzjoni tal-massa ta 'emissjoni totali ta' idrokarburi ta 'wara{-trattament mhux metanu kienet 57.54 mg/Nm³, u r-rata ta' rkupru komprensiva taż-żejt u l-gass laħqet 99.99%, li tilħaq l-istandards attwali ta 'emissjoni.
Il-kondensazzjoni mekkanika hija limitata mill-mekkaniżmu ta 'refriġerazzjoni, li jirriżulta f'temperaturi ta' refriġerazzjoni ogħla. B'kuntrast, il-kondensazzjoni tan-nitroġenu likwidu tista 'tikseb temperaturi ta' refriġerazzjoni baxxi daqs -120°C jew saħansitra -180°C, li jilħqu standards ta 'emissjoni aktar stretti. Meta mqabbla mal-kondensazzjoni mekkanika, il-kondensazzjoni tan-nitroġenu likwidu toffri vantaġġi bħall-istartjar rapidu, temperaturi baxxi fil-fond-kesħa, rati ogħla ta 'rkupru, u spejjeż aktar baxxi ta' manutenzjoni tat-tagħmir. Xu Hao sab matul ir-riċerka u l-analiżi tiegħu tal-proċess u t-tagħmir ta 'sistema ta' rkupru VOC ta 'kondensazzjoni tan-nitroġenu likwidu fi tliet stadji li l-proporzjon tal-kost-effettività tas-sistema mhuwiex relatat b'mod sinifikanti mal-volum tal-gass ipproċessat iżda huwa relatat mill-qrib mal-konċentrazzjoni tal-volum u t-tip ta' gass tal-egżost. Meta l-konċentrazzjoni tal-volum tal-gass tal-egżost żdiedet minn 3.8% għal 19.0%, il-proporzjon tal-benefiċċju ekonomiku żdied minn 0.38 għal 0.59. Xing Chuan Sheng semma li l-użu tat-tkessiħ tan-nitroġenu likwidu jista 'jtejjeb l-effiċjenza tal-irkupru taż-żejt u l-gass u jnaqqas l-ispejjeż tal-konsum tal-enerġija, b'temperaturi ta' tkessiħ jilħqu -180°C sa -160°C. Chen Song et al. qabbel l-applikazzjoni ta 'refriġerazzjoni mekkanika u refriġerazzjoni tan-nitroġenu likwidu fl-irkupru tal-fwar tal-gażolina. Refriġerazzjoni mekkanika tkessaħ il-fwar minn 30 ° C sa -75 ° C, b'konsum ta 'enerġija aktar baxx minn refriġerazzjoni tan-nitroġenu likwidu, iżda faċilitajiet ta' trattament addizzjonali huma meħtieġa biex jilħqu l-istandards ta 'emissjoni. Ir-refriġerazzjoni tan-nitroġenu likwidu tista 'tkessaħ direttament it-temperatura tal-fwar għal -120 ° C, u tilħaq l-istandards ta' emissjoni. Il-proċess ta 'kondensazzjoni kkombinat ta' refriġerazzjoni mekkanika u refriġerazzjoni tan-nitroġenu likwidu jtejjeb l-effiċjenza tal-irkupru filwaqt li jżid il-benefiċċji ekonomiċi b'aktar minn 10% meta mqabbel mar-refriġerazzjoni tan-nitroġenu likwidu waħdu.
