Συζήτηση σχετικά με τη σημασία και τη στρατηγική της αποκατάστασης ατμών στην αποθήκευση και την ασφάλεια των μεταφορών

1.1 Εξοικονομήστε πόρους και βελτιώστε τα οικονομικά οφέλη

Ως αίμα της σύγχρονης βιομηχανίας, η έλλειψη και η μη ανανέωση των πόρων ατμών καθορίζουν τη σημασία της αποτελεσματικής ανακύκλωσης. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αποθήκευσης και μεταφοράς, η απώλεια πτητικοποίησης του ατμού όχι μόνο προκαλεί άμεσες οικονομικές απώλειες, αλλά και έμμεσα αυξάνει το κόστος παραγωγής των επιχειρήσεων. Η εφαρμογή της τεχνολογίας ανάκτησης ατμών μπορεί να ανακτήσει και να χρησιμοποιήσει αυτό το μέρος των πόρων που θα έπρεπε να έχουν χαθεί. Μέσω προηγμένων διεργασιών όπως η κλειστή αποθήκευση, η ισορροπία αερίου και η ανάκτηση συμπύκνωσης, η απώλεια πτητικοποίησης μπορεί να ελαχιστοποιηθεί. Αυτό όχι μόνο βελτιώνει το ποσοστό χρησιμοποίησης των πόρων, αλλά και φέρνει σημαντικά οικονομικά οφέλη στις επιχειρήσεις. Λαμβάνοντας μια μεγάλη αποθήκη πετρελαίου ως παράδειγμα, η ετήσια χωρητικότητα επεξεργασίας φθάνει 1 εκατομμύριο τόνους. Μετά την υιοθέτηση της τεχνολογίας ανάκτησης ατμών, περίπου 1, 000 τόνοι ατμού μπορούν να ανακτηθούν κάθε χρόνο.

1 σημασία της εφαρμογής τεχνολογίας ανάκτησης ατμών

1.1 Εξοικονομήστε πόρους και βελτιώστε τα οικονομικά οφέλη

Ως αίμα της σύγχρονης βιομηχανίας, η έλλειψη και η μη ανανέωση των πόρων ατμών καθορίζουν τη σημασία της αποτελεσματικής ανακύκλωσης. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αποθήκευσης και μεταφοράς, η απώλεια πτητικοποίησης του ατμού όχι μόνο προκαλεί άμεσες οικονομικές απώλειες, αλλά και έμμεσα αυξάνει το κόστος παραγωγής των επιχειρήσεων. Η εφαρμογή της τεχνολογίας ανάκτησης ατμών μπορεί να ανακτήσει και να χρησιμοποιήσει αυτό το μέρος των πόρων που θα έπρεπε να έχουν χαθεί. Μέσω προηγμένων διεργασιών όπως η κλειστή αποθήκευση, η ισορροπία αερίου και η ανάκτηση συμπύκνωσης, η απώλεια πτητικοποίησης μπορεί να ελαχιστοποιηθεί. Αυτό όχι μόνο βελτιώνει το ποσοστό χρησιμοποίησης των πόρων, αλλά και φέρνει σημαντικά οικονομικά οφέλη στις επιχειρήσεις. Λαμβάνοντας μια μεγάλη αποθήκη πετρελαίου ως παράδειγμα, η ετήσια χωρητικότητα επεξεργασίας φθάνει 1 εκατομμύριο τόνους. Μετά την υιοθέτηση της τεχνολογίας ανάκτησης ατμών, περίπου 1, 000 τόνοι ατμού μπορούν να ανακτηθούν κάθε χρόνο.

Σύμφωνα με την τρέχουσα τιμή του πετρελαίου, τα ετήσια οικονομικά οφέλη μπορούν να φθάσουν σε εκατομμύρια γιουάν.

Επιπλέον, η προώθηση και η εφαρμογή της τεχνολογίας αποκατάστασης ατμών μπορεί επίσης να προωθήσει την ανάπτυξη σχετικών βιομηχανικών αλυσίδων, όπως η κατασκευή εξοπλισμού ανάκτησης, η βελτιστοποίηση της διαδικασίας και άλλοι τομείς, οδηγώντας έτσι την τεχνολογική πρόοδο και την οικονομική ανάπτυξη ολόκληρου του κλάδου.

Το Υπουργείο Οικολογίας και Περιβάλλοντος εξέδωσε το "πτητικό οργανικό πρότυπο ελέγχου εκπομπών" το 2023, το οποίο θέτει προς τα εμπρός αυστηρότερες απαιτήσεις για την ανάκτηση ατμών σε δεξαμενές αποθήκευσης και εγκαταστάσεις φόρτωσης και εκφόρτωσης. Η νέα προδιαγραφή ορίζει σαφώς τις παραμέτρους της απόδοσης σφράγισης και της αναπνοής των διαφορετικών τύπων δεξαμενών αποθήκευσης και των προτύπων αποκατάστασης αποκατάστασης ατμών κατά τη φόρτωση και εκφόρτωση. Ο ατμός περιέχει μια μεγάλη ποσότητα πτητικών οργανικών ενώσεων (VOC), όπως το βενζόλιο, το τολουόλιο, το ξυλόλιο κλπ. Μόλις οι ουσίες αυτές εισέλθουν στην ατμόσφαιρα, όχι μόνο θα προκαλέσουν επιδεινωμένη η ποιότητα του αέρα, αλλά και αντιδρούν με οξείδια αζώτου κάτω από το φως του ήλιου για να παράγουν δευτερογενείς ρύπους όπως το όζον, επιδεινώνοντας τον σχηματισμό του Haze Weother. Η μακροχρόνια έκθεση σε αυτό το περιβάλλον θα επηρεάσει σοβαρά το ανθρώπινο αναπνευστικό σύστημα και το νευρικό σύστημα. Επιπλέον, η διαρροή ατμών θα μολύνει επίσης το νερό και το έδαφος, θα καταστρέψει την ισορροπία του οικοσυστήματος και θα θέσει σε κίνδυνο την ανάπτυξη των καλλιεργειών και της ασφάλειας των υπογείων υδάτων. Ως εκ τούτου, η εφαρμογή της ανάκτησης ατμών δεν είναι μόνο μια κανονιστική απαίτηση, αλλά και μια αναπόφευκτη επιλογή για την προστασία του περιβάλλοντος και της ανθρώπινης υγείας. Η εφαρμογή της τεχνολογίας ανάκτησης ατμών μπορεί να ελέγξει την εκπομπή ρύπων από την πηγή.

Η ασφάλεια της αποθήκευσης και της μεταφοράς ατμών ήταν πάντα το επίκεντρο της βιομηχανίας. Τα εύφλεκτα και εκρηκτικά χαρακτηριστικά του καθιστούν οποιαδήποτε μικρή αμέλεια που πιθανόν να οδηγήσει σε καταστροφή.

Στη διαδικασία των δεξαμενών αποθήκευσης, των αγωγών και της φόρτωσης και της εκφόρτωσης, η πτητικότητα και η διαρροή ατμών θα σχηματίσουν ένα καύσιμο μίγμα στον αέρα, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει ατυχήματα πυρκαγιάς και έκρηξης όταν αντιμετωπίζετε ανοιχτές φλόγες ή στατική εκκένωση. Δεν θα απειλήσει μόνο την ασφάλεια της ζωής των εργαζομένων, αλλά και να προκαλέσει τεράστιες απώλειες ιδιοκτησίας και περιβαλλοντική ρύπανση. Η εφαρμογή της τεχνολογίας ανάκτησης ατμών μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά αυτούς τους κινδύνους ασφαλείας. Μέσω κλειστού μετασχηματισμού και εγκατάστασης συστημάτων ανάκτησης, ο ατμός μπορεί να ελεγχθεί σε κλειστό χώρο, μειώνοντας σημαντικά τη δυνατότητα διαρροής και διάχυσης. Ταυτόχρονα, η τεχνολογία ισορροπίας πίεσης στη διαδικασία ανάκτησης μπορεί να αποτρέψει την παραμόρφωση ή τη ρήξη που προκαλείται από την υπερβολική διαφορά πίεσης μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού της δεξαμενής αποθήκευσης. Λαμβάνοντας το μετασχηματισμό ασφαλείας μιας μεγάλης αποθήκης λαδιού ως παράδειγμα, μετά την εφαρμογή της τεχνολογίας ανάκτησης ατμών, η συγκέντρωση καυσίμου αερίου στην περιοχή των φυτών μειώθηκε κατά 95%και ο δείκτης πυρκαγιάς και εκρηκτικής κινδύνου μειώθηκε σημαντικά. Επιπλέον, η εφαρμογή της τεχνολογίας ανάκτησης ατμών μπορεί επίσης να βελτιώσει την ασφάλεια του εργασιακού περιβάλλοντος, να μειώσει τις πιθανότητες να εκτεθούν σε επιβλαβή αέρια και να εξασφαλίσουν την επαγγελματική υγεία. Από την άποψη της πρόληψης και ελέγχου των κινδύνων, η τεχνολογία ανάκτησης ατμών δεν είναι μόνο ένα τεχνικό μέσο, ​​αλλά και μια εκδήλωση μιας έννοιας ασφαλείας, η οποία έχει μεγάλη σημασία για την οικοδόμηση ενός ολοκληρωμένου συστήματος προστασίας και πολλαπλών επιπέδων.

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκφόρτωσης πετρελαίου, το φαινόμενο "Big Breathing" που προκαλείται από το αυξανόμενο επίπεδο της δεξαμενής πετρελαίου απειλεί σοβαρά την ασφάλεια της αποθήκευσης και της μεταφοράς, ειδικά στην καυτή εποχή.

Για το λόγο αυτό, οι επιχειρήσεις έχουν λάβει μέτρα ελέγχου πηγής και εγκατέστησαν συσκευές ανάκτησης ατμών για την αποτελεσματική συλλογή και θεραπεία του πτητικού ατμού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκφόρτωσης λαδιού, η οποία μειώνει σημαντικά τους κινδύνους ασφαλείας. Το πρόβλημα "μικρής αναπνοής" που αντιμετωπίζει στο στάδιο αποθήκευσης πετρελαίου δεν πρέπει να αγνοηθεί. Η πτητικότητα του ατμού που προκαλείται από την αλλαγή της εξωτερικής θερμοκρασίας όχι μόνο προκαλεί απώλεια πόρων, αλλά και αυξάνει τους κινδύνους ασφαλείας. Από αυτή την άποψη, είναι απαραίτητο να ενισχυθεί η σφράγιση και η θερμομόνωση της δεξαμενής αποθήκευσης λαδιού για να μειωθεί η επίδραση της εξωτερικής θερμοκρασίας στον ατμό στη δεξαμενή αποθήκευσης. Για παράδειγμα, η χρήση μιας πλωτής πλωτής πλωτής χάλυβα που είναι πλήρως υγρού μπορεί να μειώσει σημαντικά την πτητική ατμοποίηση του ατμού. Ο σχεδιασμός του επιτρέπει στην πλωτή πλάκα να διατηρεί πάντα επαφή με το προϊόν λαδιού, ελαχιστοποιώντας τον χώρο ατμών. Ταυτόχρονα, η δεξαμενή αποθήκευσης μετατρέπεται σε συσκευή συλλογής αερίου και οι εκπνεόμενοι ατμοί συλλέγονται ομοιόμορφα και εισάγονται στη συσκευή ανάκτησης, βελτιώνοντας περαιτέρω τον παράγοντα ασφαλείας. Επιπλέον, η εφαρμογή της τεχνολογίας σφράγισης του αζώτου μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη μεταβλητότητα των προϊόντων πετρελαίου και να μειώσει τους κινδύνους ασφαλείας γεμίζοντας τον άνω χώρο της δεξαμενής αποθήκευσης με αδρανές άζωτο. Ο σύνδεσμος μεταφοράς είναι επίσης ένας βασικός τομέας για την εφαρμογή της τεχνολογίας αποκατάστασης ατμών. Οι προσκρούσεις οχημάτων και οι μεταβολές της θερμοκρασίας μπορούν εύκολα να προκαλέσουν ατομική ατμόσφαιρα. Η χρήση φορτηγών δεξαμενών διπλής στρώσης και άλλων εργαλείων μεταφοράς με εξαιρετικές ιδιότητες σφράγισης και χρήση συσκευών ανάκτησης ατμών κατά τη μεταφορά, ελέγχει αποτελεσματικά τους κινδύνους μεταφοράς. Η ευρεία εφαρμογή της τεχνολογίας ανάκτησης ατμών έχει μειώσει σημαντικά τον κίνδυνο πυρκαγιάς και έκρηξης και μειωμένη ρύπανση ατμών.

3.1 Βελτιστοποίηση της διαδικασίας ανάκτησης

Για να βελτιστοποιήσουμε τη διαδικασία ανάκτησης ατμών, θα πρέπει να επικεντρωθούμε στην απλούστευση της διαδικασίας και στη βελτίωση του επιπέδου αυτοματισμού.

Όσον αφορά την απλούστευση της διαδικασίας, ο χρόνος παραμονής του ατμού στο σύστημα μπορεί να μειωθεί και ο κίνδυνος διαρροής μπορεί να μειωθεί με τη συγχώνευση των λειτουργιών μονάδων με παρόμοιες λειτουργίες, μειώνοντας τους ενδιάμεσους δεσμούς αποθήκευσης, τη βελτιστοποίηση της διάταξης του αγωγού κλπ. Για παράδειγμα, μετασχηματισμός της παραδοσιακής διαδικασίας προσρόφησης πολλαπλών σταδίων σε ενσωματωμένο σχεδιασμό μπορεί να μειώσει σημαντικά τα δυναμικά σημεία διαρροής όπως οι αγωγές και οι αγωγοί.

Από την άποψη του ελέγχου αυτοματισμού, εισάγεται ένα προηγμένο σύστημα κατανεμημένου ελέγχου (DCS) για την επίτευξη παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο και την ακριβή ρύθμιση των βασικών παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η πίεση και η ροή. Η χρήση ευφυών αισθητήρων και ενεργοποιητών μπορεί να συνειδητοποιήσει την πλήρη αυτόματη λειτουργία της διαδικασίας ανάκτησης και να μειώσει τα σφάλματα της ανθρώπινης λειτουργίας. Όσον αφορά τον έλεγχο της κατανάλωσης ενέργειας, η τεχνολογία μετατροπής συχνοτήτων χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ταχύτητας του εξοπλισμού υψηλής ισχύος, όπως οι αντλίες και οι συμπιεστές και οι παράμετροι λειτουργίας ρυθμίζονται ευέλικτα σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες εργασίας για να αποφευχθούν τα ενεργειακά απόβλητα που προκαλούνται από εξοπλισμό χωρίς φορτίο ή πλήρες φορτίο. Τα τελευταία χρόνια, έχουν εφαρμοστεί βαθμιαία ορισμένες προηγμένες τεχνολογίες αποκατάστασης ατμών. Για παράδειγμα, η συνδυασμένη διαδικασία συμπύκνωσης-προσρόφησης μπορεί να ανακτήσει αποτελεσματικά τα βαρέα συστατικά σε χαμηλές θερμοκρασίες και στη συνέχεια να ανακτήσει τα συστατικά του φωτός μέσω ενεργοποιημένης προσρόφησης άνθρακα, με συνολική απόδοση ανάκτησης άνω του 99%. Επιπλέον, η μέθοδος φωτοκαταλυτικής οξείδωσης χρησιμοποιεί φωτοκαταλύτες όπως το Nano-TiO2 για να υποβαθμίσει τους πτητικούς οργανισμούς υπό ακτινοβολία υπεριώδους φωτός, η οποία όχι μόνο έχει υψηλή απόδοση ανάκτησης, αλλά μπορεί επίσης να μετατρέψει τις επιβλαβείς ουσίες σε CO2 και H2O. Επιπλέον, η απόβλητη θερμότητα που παράγεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάκτησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε στάδια, όπως η χρήση της θερμότητας που απορρίπτεται από τον συμπυκνωτή για την προθερμάνετε την τροφοδοσία ή τη χρήση της απόβλητης θερμότητας από τον συμπιεστή για προσροφητική αναγέννηση, η οποία μπορεί να βελτιώσει περαιτέρω την ενεργειακή απόδοση του συστήματος.

Για να βελτιστοποιήσουμε τη διαδικασία ανάκτησης ατμών, θα πρέπει να επικεντρωθούμε στην απλούστευση της διαδικασίας και στη βελτίωση του επιπέδου αυτοματισμού.

Όσον αφορά την απλούστευση της διαδικασίας, ο χρόνος παραμονής του ατμού στο σύστημα μπορεί να μειωθεί και ο κίνδυνος διαρροής μπορεί να μειωθεί με τη συγχώνευση των λειτουργιών μονάδων με παρόμοιες λειτουργίες, μειώνοντας τους ενδιάμεσους δεσμούς αποθήκευσης, τη βελτιστοποίηση της διάταξης του αγωγού κλπ. Για παράδειγμα, μετασχηματισμός της παραδοσιακής διαδικασίας προσρόφησης πολλαπλών σταδίων σε ενσωματωμένο σχεδιασμό μπορεί να μειώσει σημαντικά τα δυναμικά σημεία διαρροής όπως οι αγωγές και οι αγωγοί.

Από την άποψη του ελέγχου αυτοματισμού, εισάγεται ένα προηγμένο σύστημα κατανεμημένου ελέγχου (DCS) για την επίτευξη παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο και την ακριβή ρύθμιση των βασικών παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η πίεση και η ροή. Η χρήση ευφυών αισθητήρων και ενεργοποιητών μπορεί να συνειδητοποιήσει την πλήρη αυτόματη λειτουργία της διαδικασίας ανάκτησης και να μειώσει τα σφάλματα της ανθρώπινης λειτουργίας. Όσον αφορά τον έλεγχο της κατανάλωσης ενέργειας, η τεχνολογία μετατροπής συχνοτήτων χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ταχύτητας του εξοπλισμού υψηλής ισχύος, όπως οι αντλίες και οι συμπιεστές και οι παράμετροι λειτουργίας ρυθμίζονται ευέλικτα σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες εργασίας για να αποφευχθούν τα ενεργειακά απόβλητα που προκαλούνται από εξοπλισμό χωρίς φορτίο ή πλήρες φορτίο. Τα τελευταία χρόνια, έχουν εφαρμοστεί βαθμιαία ορισμένες προηγμένες τεχνολογίες αποκατάστασης ατμών. Για παράδειγμα, η συνδυασμένη διαδικασία συμπύκνωσης-προσρόφησης μπορεί να ανακτήσει αποτελεσματικά τα βαρέα συστατικά σε χαμηλές θερμοκρασίες και στη συνέχεια να ανακτήσει τα συστατικά του φωτός μέσω ενεργοποιημένης προσρόφησης άνθρακα, με συνολική απόδοση ανάκτησης άνω του 99%. Επιπλέον, η μέθοδος φωτοκαταλυτικής οξείδωσης χρησιμοποιεί φωτοκαταλύτες όπως το Nano-TiO2 για να υποβαθμίσει τους πτητικούς οργανισμούς υπό ακτινοβολία υπεριώδους φωτός, η οποία όχι μόνο έχει υψηλή απόδοση ανάκτησης, αλλά μπορεί επίσης να μετατρέψει τις επιβλαβείς ουσίες σε CO2 και H2O. Επιπλέον, η απόβλητη θερμότητα που παράγεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάκτησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε στάδια, όπως η χρήση της θερμότητας που απορρίπτεται από τον συμπυκνωτή για την προθερμάνετε την τροφοδοσία ή τη χρήση της απόβλητης θερμότητας από τον συμπιεστή για προσροφητική αναγέννηση, η οποία μπορεί να βελτιώσει περαιτέρω την ενεργειακή απόδοση του συστήματος.