Pārskats par pētījumu par tvaiku reģenerācijas tehnoloģiju 3

Absorbcijas metode atdala naftas un gāzes komponentus, pamatojoties uz atšķirībām to šķīdībā absorbentā, atdalot vieglo ogļūdeņražu komponentus, kas viegli šķīst absorbentā no citiem komponentiem, kurus ir grūti šķīst, tādējādi panākot naftas un gāzes atgūšanu. Tas ir piemērots augstas-koncentrācijas, vidējas plūsmas- naftas un gāzes atgūšanai [47-48]. Šī metode var atgūt noderīgus naftas un gāzes komponentus, bet var saskarties ar problēmām, izvēloties piemērotu absorbentu, un tas var izraisīt problēmas

sekundārā piesārņojuma problēmas. Absorbcijas metodes pētījumos absorbenta reģenerācijas efektivitāte būtiski ietekmē metodes efektivitāti, ekonomiskās izmaksas un ražošanas procesa stabilitāti un drošību. Šobrīd tiek izmantotas dažādas absorbentu reģenerācijas metodes

pētīta un pielietota. Zheng Zongneng et al. ieviesa parasti izmantotās absorbentu reģenerācijas metodes, tostarp karsēšanas desorbciju, vakuuma desorbciju, ultraskaņas desorbciju, negatīvā spiediena desorbciju un mikroviļņu starojuma desorbciju, kā arī integrētas reģenerācijas metodes, kas apvieno sildīšanu un vakuumu, mikroviļņu sildīšanu un vakuumu, ultraskaņu un vakuumu, kā arī ultraskaņu un mikroviļņu krāsni. Pētījumi atklāja, ka metožu integrācija bieži uzlabo reģenerācijas efektivitāti, vēl vairāk apstiprinot reģenerācijas metožu optimizēšanas nozīmi, lai uzlabotu absorbcijas metodes veiktspēju.

Daudzi zinātnieki ir veikuši pētījumus par absorbcijas procesa plūsmu optimizēšanu, atbilstošu absorbentu izvēli un optimālu darbības parametru noteikšanu, panākot virkni nozīmīgu rezultātu. Liao Changjian et al. izmantoja ASPEN PLUS programmatūru, lai veiktu padziļinātu analīzi par zemas-temperatūras dīzeļdegvielas absorbcijas procesu naftai un gāzei, optimizējot vairākus parametrus, tostarp temperatūru, spiedienu, šķidruma-un-gāzes attiecību, blīvējuma slāņa augstumu un dīzeļdegvielas īpašības. Pēc optimizācijas kopējais izplūdes gāzu ogļūdeņražu reģenerācijas līmenis pārsniedza 95%. Li Yuzhong et al. izveidoja spiediena absorbcijas procesa plūsmu un konstatēja, ka spiediena absorbcija efektīvi uzlabo absorbcijas efektivitāti un samazina izplūdes koncentrāciju. Saspiežot līdz 0,2 MPa, absorbcijas efekts bija optimāls. Niu Ruiping et al. norādīja, ka absorbcijas procesa plūsmas optimizēšana, absorbcijas šķidruma koncentrācijas samazināšana un atbilstošu absorbcijas šķidrumu izvēle palīdz uzlabot absorbcijas efektivitāti. Cai Yawen [54] veica absorbcijas atgūšanas procesa optimizētu dizainu. Eksperimentālie pētījumi atklāja, ka trīs faktoru -absorbenta veids, absorbcijas šķidruma izsmidzināšanas tilpums un jēlnaftas tvaika temperatūra-uz jēlnaftas tvaiku absorbciju pakāpeniski samazinās. Izvēloties absorbentus, ir vispusīgi jāņem vērā tādi faktori kā to šķīdība eļļas tvaikos, reģenerācijas veiktspēja, ietekme uz izmaksām un sekundārais piesārņojums. Šie daudzie faktori ierobežo absorbējošo materiālu izvēli un to plašo pielietojumu. Absorbcijas metožu izpēte būs vērsta uz jaunu, efektīvu, videi draudzīgu un ekonomisku absorbentu izstrādi, efektīvāku reģenerācijas tehnoloģiju izpēti, lai samazinātu izmaksas un piesārņojumu, pētītu metodes zemas-koncentrācijas naftas un gāzes integrētai apstrādei ar citām tehnoloģijām un pielietojuma jomas paplašināšanu.

Membrānas atdalīšana ir fiziska atdalīšanas metode, kurā tiek izmantota specifisku polimēru membrānas materiālu preferenciālā caurlaidība pret naftas un gāzes molekulām. Izveidojot spiediena starpību visā membrānā, ogļūdeņraža molekulas, kas viegli šķīst membrānā, migrē no augsta-spiediena puses uz zema spiediena pusi, savukārt gaisa sastāvdaļas tiek aizturētas uz membrānas virsmas, jo tās nespēj iziet cauri, tādējādi panākot efektīvu organisko savienojumu atdalīšanu no gaisa. Membrānas atdalīšanas tehnoloģija piedāvā tādas priekšrocības kā zems enerģijas patēriņš, kompakts nospiedums, vienkārša darbība un sekundāra piesārņojuma neesamība, padarot to piemērotu dažādu koncentrāciju un plūsmas ātruma naftas un gāzes atgūšanai.

Membrānas atdalīšanas tehnoloģija arvien vairāk tiek izmantota naftas un gāzes atgūšanas jomā. Zheng Fei et al. veica salīdzinošu analīzi divām izplatītām membrānas atdalīšanas tehnoloģijām -spirālveida-uztītas un saliktas- un atklāja, ka abām tehnoloģijām ir vienkārša darbība, vienkārša procesa plūsma, stabila veiktspēja un augsta apstrādes efektivitāte, padarot tās piemērotas degvielas uzpildes stacijām ar zemu naftas un gāzes iztvaikošanas ātrumu vai ierobežotu telpu. Shen Yunhui pētīja uz membrānu balstītās atkopšanas tehnoloģijas principus, procesa plūsmu un reģenerācijas efektivitāti. Rezultāti parādīja, ka membrānas tehnoloģija demonstrē plašu pielietojamību un augstu efektivitāti "trīs benzolu" naftas un gāzes atgūšanā rafinēšanas un ķīmiskajā rūpniecībā. Li Hongwei et al. risināja jautājumus par augstu ūdens saturu absorbentā un augstu absorbenta temperatūru vasarā

, izstrādāja zemas -temperatūras kritiskās absorbcijas tehnoloģiju, lai risinātu augstās temperatūras problēmu, nomainīja miglas noņemšanas ierīci absorbcijas torņa augšpusē un pievienoja ūdens atdalīšanas filtru pirms membrānas, lai atrisinātu augsta mitruma satura problēmu. Tā rezultātā izplūdes gāzu emisiju koncentrācija samazinājās un eļļas tvaiku reģenerācijas rādītāji pārsniedza 95%. Atdalīšanas membrānu materiālu atlase un izstrāde ir galvenie pētījumi membrānu atdalīšanas tehnoloģijā. Pašlaik nepārtraukti parādās jauni membrānu materiāli, kas būtiski veicina membrānu atdalīšanas tehnoloģiju attīstību. Suo Jizhan et al., Zhou Shiyi un Gao Feng iepazīstināja ar caurlaidības iztvaikošanas membrānas atdalīšanas tehnoloģijas principiem un tās pielietojumu naftas ķīmijas rūpniecībā, uzsverot tās priekšrocības, ko sniedz vienkāršs process, augsta ekonomiskā efektivitāte un spēcīga stabilitāte. Wei Xin et al. veica eksperimentus, izmantojot augstas -polimēru membrānas ar polivinilidēna fluorīda plakanām loksnēm kā pamata membrānu, ieviešot neorganiskās daļiņas modificētajā polidimetilsiloksāna funkcionālajā slānī, lai uzlabotu aromātisko ogļūdeņražu atdalīšanas veiktspēju. Apstrādājot procesa izplūdes gāzes ar lielām koncentrācijas svārstībām un augstas slodzes apstākļiem, šī tehnoloģija var stabili kontrolēt ne-metāna kopējo ogļūdeņražu masas koncentrāciju zem 80 mg/m³, savukārt benzola, toluola un ksilola masas koncentrācija ir attiecīgi zem 4, 15 un 20 mg/m³, kas atbilst standartam. Yang Chengcheng piedalījās perfluorēta AF stiklveida materiāla kompozītmateriāla membrānas izstrādē, kas var apmierināt degvielas uzpildes staciju emisijas prasības maziem apstrādes apjomiem un jauktām gāzēm ar ieplūdes naftas gāzes tilpuma daļu no 10% līdz 30%.

Daudzi zinātnieki ir veikuši{0}}padziļinātus pētījumus par faktoriem, kas ietekmē membrānas separācijas tehnoloģijas reģenerācijas efektivitāti, un ir skaidri norādījuši, ka tādi faktori kā temperatūra, spiediens un barības koncentrācija būtiski ietekmē reģenerācijas efektivitāti. Precīzi kontrolējot šos faktorus, var optimizēt atveseļošanās efektu. Xie Lingling et al. norādīja, ka paaugstināta vides temperatūra liek membrānas atdalīšanas blokiem darboties, pārsniedzot jaudu, izraisot emisijas, kas pārsniedz standartus, ko var novērst, pievienojot vairāk membrānas atdalīšanas vienību. Lu Yongliang un Liu Yuwei pētīja galvenos faktorus, kas ietekmē membrānas tehnoloģiju naftas un gāzes atgūšanā, atklājot, ka, precīzi kontrolējot temperatūru, spiedienu un padeves koncentrāciju, membrānas tehnoloģija var efektīvi uzlabot naftas un gāzes atgūšanas ātrumu. Jia Qiongqing analizēja, ka organisko ogļūdeņražu atdalīšanas ātrumu var uzlabot, palielinot GOS komponentu membrānas caurlaidību un palielinot spiediena starpību pirms un pēc membrānas. Saskaņā ar pieņēmumu, ka tiek ievēroti emisijas standarti, var atbilstoši palielināt eļļas un gāzes tvaiku izplūdes tilpumu un palielināt membrānas ieplūdes spiedienu, lai uzlabotu membrānas atdalīšanas efektivitāti.

Pašlaik membrānas atdalīšanas tehnoloģija saskaras ar tehniskām problēmām, piemēram, augstām izmaksām, membrānas materiāla selektivitāti un stabilitāti, kā arī membrānas tīrīšanu un nomaiņu [68]. Membrānas atdalīšanas tehnoloģijai jāturpina izstrādāt zemu-izmaksu, augstas-selektivitātes un augstas-stabilitātes membrānas materiālus, samazināt izmaksas un uzlabot veiktspēju, izmantojot novatoriskus sagatavošanas procesus un optimizētus sastāvus. Vienlaikus ir jāizstrādā efektīvas membrānu tīrīšanas un apkopes tehnoloģijas, lai efektīvi noņemtu piesārņotājus, pagarinātu membrānas kalpošanas laiku un samazinātu dīkstāves laiku.

Absorbcijas metode atdala naftas un gāzes komponentus, pamatojoties uz atšķirībām to šķīdībā absorbentā, atdalot vieglo ogļūdeņražu komponentus, kas viegli šķīst absorbentā no citiem komponentiem, kurus ir grūti šķīst, tādējādi panākot naftas un gāzes atgūšanu. Tas ir piemērots augstas-koncentrācijas, vidējas plūsmas- naftas un gāzes atgūšanai [47-48]. Šī metode var atgūt noderīgus naftas un gāzes komponentus, bet var saskarties ar problēmām, izvēloties piemērotu absorbentu, un tas var izraisīt problēmas

sekundārā piesārņojuma problēmas. Absorbcijas metodes pētījumos absorbenta reģenerācijas efektivitāte būtiski ietekmē metodes efektivitāti, ekonomiskās izmaksas un ražošanas procesa stabilitāti un drošību. Šobrīd tiek izmantotas dažādas absorbentu reģenerācijas metodes

pētīta un pielietota. Zheng Zongneng et al. ieviesa parasti izmantotās absorbentu reģenerācijas metodes, tostarp karsēšanas desorbciju, vakuuma desorbciju, ultraskaņas desorbciju, negatīvā spiediena desorbciju un mikroviļņu starojuma desorbciju, kā arī integrētas reģenerācijas metodes, kas apvieno sildīšanu un vakuumu, mikroviļņu sildīšanu un vakuumu, ultraskaņu un vakuumu, kā arī ultraskaņu un mikroviļņu krāsni. Pētījumi atklāja, ka metožu integrācija bieži uzlabo reģenerācijas efektivitāti, vēl vairāk apstiprinot reģenerācijas metožu optimizēšanas nozīmi, lai uzlabotu absorbcijas metodes veiktspēju.

Daudzi zinātnieki ir veikuši pētījumus par absorbcijas procesa plūsmu optimizēšanu, atbilstošu absorbentu izvēli un optimālu darbības parametru noteikšanu, panākot virkni nozīmīgu rezultātu. Liao Changjian et al. izmantoja ASPEN PLUS programmatūru, lai veiktu padziļinātu analīzi par zemas-temperatūras dīzeļdegvielas absorbcijas procesu naftai un gāzei, optimizējot vairākus parametrus, tostarp temperatūru, spiedienu, šķidruma-un-gāzes attiecību, blīvējuma slāņa augstumu un dīzeļdegvielas īpašības. Pēc optimizācijas kopējais izplūdes gāzu ogļūdeņražu reģenerācijas līmenis pārsniedza 95%. Li Yuzhong et al. izveidoja spiediena absorbcijas procesa plūsmu un konstatēja, ka spiediena absorbcija efektīvi uzlabo absorbcijas efektivitāti un samazina izplūdes koncentrāciju. Saspiežot līdz 0,2 MPa, absorbcijas efekts bija optimāls. Niu Ruiping et al. norādīja, ka absorbcijas procesa plūsmas optimizēšana, absorbcijas šķidruma koncentrācijas samazināšana un atbilstošu absorbcijas šķidrumu izvēle palīdz uzlabot absorbcijas efektivitāti. Cai Yawen [54] veica absorbcijas atgūšanas procesa optimizētu dizainu. Eksperimentālie pētījumi atklāja, ka trīs faktoru -absorbenta veids, absorbcijas šķidruma izsmidzināšanas tilpums un jēlnaftas tvaika temperatūra-uz jēlnaftas tvaiku absorbciju pakāpeniski samazinās. Izvēloties absorbentus, ir vispusīgi jāņem vērā tādi faktori kā to šķīdība eļļas tvaikos, reģenerācijas veiktspēja, ietekme uz izmaksām un sekundārais piesārņojums. Šie daudzie faktori ierobežo absorbējošo materiālu izvēli un to plašo pielietojumu. Absorbcijas metožu izpēte būs vērsta uz jaunu, efektīvu, videi draudzīgu un ekonomisku absorbentu izstrādi, efektīvāku reģenerācijas tehnoloģiju izpēti, lai samazinātu izmaksas un piesārņojumu, pētītu metodes zemas-koncentrācijas naftas un gāzes integrētai apstrādei ar citām tehnoloģijām un pielietojuma jomas paplašināšanu.

Membrānas atdalīšana ir fiziska atdalīšanas metode, kurā tiek izmantota specifisku polimēru membrānas materiālu preferenciālā caurlaidība pret naftas un gāzes molekulām. Izveidojot spiediena starpību visā membrānā, ogļūdeņraža molekulas, kas viegli šķīst membrānā, migrē no augsta-spiediena puses uz zema spiediena pusi, savukārt gaisa sastāvdaļas tiek aizturētas uz membrānas virsmas, jo tās nespēj iziet cauri, tādējādi panākot efektīvu organisko savienojumu atdalīšanu no gaisa. Membrānas atdalīšanas tehnoloģija piedāvā tādas priekšrocības kā zems enerģijas patēriņš, kompakts nospiedums, vienkārša darbība un sekundāra piesārņojuma neesamība, padarot to piemērotu dažādu koncentrāciju un plūsmas ātruma naftas un gāzes atgūšanai.

Membrānas atdalīšanas tehnoloģija arvien vairāk tiek izmantota naftas un gāzes atgūšanas jomā. Zheng Fei et al. veica salīdzinošu analīzi divām izplatītām membrānas atdalīšanas tehnoloģijām -spirālveida-uztītas un saliktas- un atklāja, ka abām tehnoloģijām ir vienkārša darbība, vienkārša procesa plūsma, stabila veiktspēja un augsta apstrādes efektivitāte, padarot tās piemērotas degvielas uzpildes stacijām ar zemu naftas un gāzes iztvaikošanas ātrumu vai ierobežotu telpu. Shen Yunhui pētīja uz membrānu balstītās atkopšanas tehnoloģijas principus, procesa plūsmu un reģenerācijas efektivitāti. Rezultāti parādīja, ka membrānas tehnoloģija demonstrē plašu pielietojamību un augstu efektivitāti "trīs benzolu" naftas un gāzes atgūšanā rafinēšanas un ķīmiskajā rūpniecībā. Li Hongwei et al. risināja jautājumus par augstu ūdens saturu absorbentā un augstu absorbenta temperatūru vasarā

, izstrādāja zemas -temperatūras kritiskās absorbcijas tehnoloģiju, lai risinātu augstās temperatūras problēmu, nomainīja miglas noņemšanas ierīci absorbcijas torņa augšpusē un pievienoja ūdens atdalīšanas filtru pirms membrānas, lai atrisinātu augsta mitruma satura problēmu. Tā rezultātā izplūdes gāzu emisiju koncentrācija samazinājās un eļļas tvaiku reģenerācijas rādītāji pārsniedza 95%. Atdalīšanas membrānu materiālu atlase un izstrāde ir galvenie pētījumi membrānu atdalīšanas tehnoloģijā. Pašlaik nepārtraukti parādās jauni membrānu materiāli, kas būtiski veicina membrānu atdalīšanas tehnoloģiju attīstību. Suo Jizhan et al., Zhou Shiyi un Gao Feng iepazīstināja ar caurlaidības iztvaikošanas membrānas atdalīšanas tehnoloģijas principiem un tās pielietojumu naftas ķīmijas rūpniecībā, uzsverot tās priekšrocības, ko sniedz vienkāršs process, augsta ekonomiskā efektivitāte un spēcīga stabilitāte. Wei Xin et al. veica eksperimentus, izmantojot augstas -polimēru membrānas ar polivinilidēna fluorīda plakanām loksnēm kā pamata membrānu, ieviešot neorganiskās daļiņas modificētajā polidimetilsiloksāna funkcionālajā slānī, lai uzlabotu aromātisko ogļūdeņražu atdalīšanas veiktspēju. Apstrādājot procesa izplūdes gāzes ar lielām koncentrācijas svārstībām un augstas slodzes apstākļiem, šī tehnoloģija var stabili kontrolēt ne-metāna kopējo ogļūdeņražu masas koncentrāciju zem 80 mg/m³, savukārt benzola, toluola un ksilola masas koncentrācija ir attiecīgi zem 4, 15 un 20 mg/m³, kas atbilst standartam. Yang Chengcheng piedalījās perfluorēta AF stiklveida materiāla kompozītmateriāla membrānas izstrādē, kas var apmierināt degvielas uzpildes staciju emisijas prasības maziem apstrādes apjomiem un jauktām gāzēm ar ieplūdes naftas gāzes tilpuma daļu no 10% līdz 30%.

Daudzi zinātnieki ir veikuši{0}}padziļinātus pētījumus par faktoriem, kas ietekmē membrānas separācijas tehnoloģijas reģenerācijas efektivitāti, un ir skaidri norādījuši, ka tādi faktori kā temperatūra, spiediens un barības koncentrācija būtiski ietekmē reģenerācijas efektivitāti. Precīzi kontrolējot šos faktorus, var optimizēt atveseļošanās efektu. Xie Lingling et al. norādīja, ka paaugstināta vides temperatūra liek membrānas atdalīšanas blokiem darboties, pārsniedzot jaudu, izraisot emisijas, kas pārsniedz standartus, ko var novērst, pievienojot vairāk membrānas atdalīšanas vienību. Lu Yongliang un Liu Yuwei pētīja galvenos faktorus, kas ietekmē membrānas tehnoloģiju naftas un gāzes atgūšanā, atklājot, ka, precīzi kontrolējot temperatūru, spiedienu un padeves koncentrāciju, membrānas tehnoloģija var efektīvi uzlabot naftas un gāzes atgūšanas ātrumu. Jia Qiongqing analizēja, ka organisko ogļūdeņražu atdalīšanas ātrumu var uzlabot, palielinot GOS komponentu membrānas caurlaidību un palielinot spiediena starpību pirms un pēc membrānas. Saskaņā ar pieņēmumu, ka tiek ievēroti emisijas standarti, var atbilstoši palielināt eļļas un gāzes tvaiku izplūdes tilpumu un palielināt membrānas ieplūdes spiedienu, lai uzlabotu membrānas atdalīšanas efektivitāti.

Pašlaik membrānas atdalīšanas tehnoloģija saskaras ar tehniskām problēmām, piemēram, augstām izmaksām, membrānas materiāla selektivitāti un stabilitāti, kā arī membrānas tīrīšanu un nomaiņu [68]. Membrānas atdalīšanas tehnoloģijai jāturpina izstrādāt zemu-izmaksu, augstas-selektivitātes un augstas-stabilitātes membrānas materiālus, samazināt izmaksas un uzlabot veiktspēju, izmantojot novatoriskus sagatavošanas procesus un optimizētus sastāvus. Vienlaikus ir jāizstrādā efektīvas membrānu tīrīšanas un apkopes tehnoloģijas, lai efektīvi noņemtu piesārņotājus, pagarinātu membrānas kalpošanas laiku un samazinātu dīkstāves laiku.