Sem mjög mikilvægur orkugjafi í nútíma iðnaðarframleiðslu og daglegu lífi hefur öryggi og umhverfisvernd gufu í geymslu- og flutningsferli vakið mikla athygli. Í ferli gufugeymslu og flutnings, vegna mikillar sveiflur, veldur það oft sóun á auðlindum og umhverfismengun. Þess vegna er beiting gufubatatækni sérstaklega mikilvæg. Með aukinni umhverfisvitund og stöðugri framþróun tækni hefur gufubatatækni orðið ómissandi hluti af sviði gufugeymslu og flutninga. Með margvíslegum tæknilegum aðferðum eins og aðsog, þéttingu, frásog og himnuaðskilnað getur gufubatatækni í raun umbreytt rokgjarnri gufu í nothæfar auðlindir en dregur úr umhverfismengun. Þessi grein mun djúpgreina sérstaka notkun og áhrif þessarar tækni til að veita tilvísun fyrir sjálfbæra þróun gufugeymslu og flutningaiðnaðarins.
1 Orsakir og hættur vegna gufutaps
1.1 Orsakir
Í því ferli að geyma og flytja gufu er gufutap vandamál sem ekki er hægt að hunsa og orsakir þess eru margvíslegar og flóknar.
(1) Lítið öndunartap er algengt fyrirbæri í gufugeymslu og flutningi. Það stafar aðallega af daglegum breytingum á hitastigi gasrýmisins og gufustyrk í olíubirgðatankinum. Á daginn, þegar hitastig andrúmsloftsins hækkar og styrkur sólargeislunar eykst, hækkar hitastig gasrýmis og olíuyfirborðs í tankinum og þrýstingur í gasrými eykst. Þegar þrýstingurinn nær stjórngildi öndunarlokans verður olíugufan losuð út úr tankinum í gegnum öndunarlokann, sem veldur tapi. Á nóttunni, þegar hitastigið lækkar, minnkar þrýstingur gasrýmisins og öndunarlokinn mun anda að sér lofti, dregur úr gufustyrknum í gasrýminu og flýtir þannig fyrir uppgufun olíuafurðarinnar og myndar nýtt tap. (2) Mikið öndunartap á sér stað oft meðan á olíumóttöku og sendingu olíugeymisins stendur. Þegar olíutankurinn fær olíu hækkar olíustigið, gufan milli olíuyfirborðsins og tanktoppans er þjappað saman og þrýstingurinn heldur áfram að hækka. Þegar það nær stjórnþrýstingi öndunarlokans verður gufan losuð út úr tankinum. Þegar olíu er skammtað, þegar olíustigið lækkar, minnkar gasrýmisþrýstingurinn og öndunarlokinn mun anda að sér lofti, sem mun einnig valda því að gufustyrkur í tankinum minnkar og hraðar uppgufun olíunnar. Þetta tap sem stafar af hækkun og lækkun olíustigs í olíutankinum er kallað stórt öndunartap.
(3) Seigja gufu og hitastig geymslutanksins eru einnig mikilvægir þættir sem hafa áhrif á gufutapið. Við geymslu og flutning á gufu, ef hitastigi geymslutanksins er ekki rétt stjórnað, mun það valda því að seigja olíunnar breytist og hefur þar með áhrif á vökva og rokgjarnleika olíunnar og aukið gufutap. Á sama tíma, ef gufan í geymslutankinum hefur mikla seigju, mun það auka sameinda núning og auka viðloðun gufu, sem mun valda viðloðun í geymslutankinum og valda miklu tapi.
1.2 Hættur
Annars vegar mun rokgjörn og gufulosun við geymslu og flutning hafa áhrif á gæði umhverfisins að vissu marki. gufa inniheldur margs konar skaðleg efni, svo sem rokgjörn lífræn efnasambönd eins og bensen, tólúen og xýlen. Þessi efni safnast fyrir í loftinu, sem mun ekki aðeins draga úr loftgæðum, heldur einnig mynda ljósefnafræðilegan reyk, auka á þokufyrirbærið og skapa alvarlega ógn við heilsu fólks. Langtíma útsetning fyrir þessu umhverfi getur valdið heilsufarsvandamálum eins og öndunarfærasjúkdómum og skaða á taugakerfi og jafnvel aukið hættuna á krabbameini. Á hinn bóginn, gufu tap hefur einnig í för með sér alvarlega öryggishættu. Eftir gufulosun myndast eldfimt blandað gas í loftinu. Þegar það lendir í opnum eldi eða háum hita er mjög auðvelt að valda eldi og sprengingum, sem mun ekki aðeins skemma gufugeymslu og flutningsaðstöðu og valda miklu efnahagslegu tjóni, heldur einnig ógna lífi rekstraraðila. Sérstaklega á þéttbýlum svæðum með gufugeymslu og flutningum, þegar eldur eða sprenging verður, verða afleiðingarnar hörmulegar, sem geta kallað fram keðjuverkun og ógnað öryggi alls svæðisins.
2 Notkun gufubatatækni í gufugeymslu og flutningi
2.1 Frásogsaðferð
Frásogsaðferðin notar sérstakt vökvagleypni til að gleypa kolvetnishluti í gufu inn í gleypið með mótstraumssnertingu við gufu til að mynda ríkan vökva. Síðan er gufan í ríka vökvanum aðskilin í gegnum afsogsferli og þannig endurheimt gufan. Frásogsaðferðin er tiltölulega einföld í notkun og getur í raun endurheimt gufuauðlindir og dregið úr umhverfismengun.
Sem stendur eru algengari frásogsaðferðirnar aðallega venjuleg hita- og þrýstingsgleypniaðferð og venjuleg frásogsaðferð við þrýstingskælingu: (1) Venjuleg hita- og þrýstingsupptökuaðferð er aðferð til að fjarlægja gufu með því að hafa samband við útblástursloftið við gleypið við venjulega hitastig og þrýsting. Þessi aðferð nýtir náttúrulegar aðstæður umhverfisins að fullu og dregur úr rekstrarkostnaði. Á sama tíma, vegna einfaldrar notkunar og lítillar búnaðarkröfur, er það hentugur til að meðhöndla mikið magn af gufu í útblásturslofti. Sem stendur hefur venjuleg hita- og þrýstingsupptökuaðferð verið mikið notuð og endurheimtarhlutfall sumra batatækja getur jafnvel náð 95% og notkunaráhrifin eru mjög tilvalin. (2) Venjuleg þrýstikæling
Frásogsaðferðin er að nota kælibúnað til að kæla gleypið í lágan hita á grundvelli eðlilegs hitastigs og þrýstings og senda það síðan í frásogsturninn til að úða blönduðu gufunni.
Þar sem gleypið hitastig er lágt, er hægt að sleppa frásogsgasstrimlunaraðgerðinni fyrir létt íhluta og bataáhrifin eru betri. Hins vegar krefst þessi aðferð flókins kælikerfisbúnaðar og hefur einnig sérstakar kröfur um búnað frásogsbúnaðarins, þannig að kostnaður og rekstrarkostnaður er tiltölulega hár.
2.2 Aðsogsaðferð
Aðsogsaðferðin byggir aðallega á sterkri frásogsgetu fastra aðsogefna fyrir kolvetnishluta í gufu. Það notar venjulega virkt kolefni sem grunnefni til meðhöndlunar og aðskilnaðar. Gufa er aðskilin frá gasfasanum með eðlisfræðilegum eða efnafræðilegum aðgerðum til að ná endurvinnslu auðlinda. Aðsogsaðferðargufubatakerfið inniheldur venjulega lykilhluta eins og aðsogsturn, endurnýjunsturn, kælir, hitari og stjórnkerfi. Á aðsogsstigi fer gufa inn í aðsogsturninn í gegnum lokaða leiðslu og snertir aðsogsefnið að fullu. Kolvetnishlutarnir eru aðsogaðir á yfirborði aðsogsefnisins og hreinsaða gasið er losað úr kerfinu. Þegar aðsogsefnið verður smám saman mettað fer kerfið inn í endurnýjunarstigið. Aðsoguðu kolvetnishlutirnir eru frásogaðir úr aðsogsefninu með upphitun, þrýstingslækkandi eða skolun og safnað og endurheimt. Endurmyndað aðsogsefnið endurheimtir aðsogsgetu sína og hægt er að setja það aftur í næstu umferð aðsogsferlis.
Kostir aðsogsaðferðarinnar eru mikil vinnsluskilvirkni og hár endurheimtarhlutfall, og það getur lagað sig að meðhöndlunarþörfum gufu með mismunandi styrk og flæðishraða. Sérstaklega fyrir gufulosun í lítilli-styrk hefur aðsogsaðferðin sýnt framúrskarandi meðferðarmöguleika. Að auki er aðsogsgufubatakerfið einnig auðvelt í notkun og viðhaldi og beiting sjálfvirkrar stjórnunartækni bætir enn frekar stöðugleika og áreiðanleika kerfisins. Hins vegar stendur aðsogsaðferðin einnig frammi fyrir nokkrum áskorunum, svo sem val og endurnýjun skilvirkni aðsogsefna, orkunotkun kerfisins og fjárfestingarkostnaður búnaðar. Mismunandi aðsogsefni hafa mismunandi aðsogseiginleika fyrir kolvetnishluti og velja þarf viðeigandi aðsogsefni í samræmi við gufusamsetningu og endurheimtarmarkmið. Á sama tíma er orkunotkun í endurnýjunarferlinu einnig lykilatriði sem hefur áhrif á hagkerfi kerfisins. Þrátt fyrir að upphafleg fjárfesting í aðsogsgufu endurheimt kerfi sé mikil, til lengri tíma litið, er endurheimt auðlinda þess og umhverfisverndarávinningur verulegur, sem hjálpar til við að draga úr rekstrarkostnaði fyrirtækja og bæta umhverfisímynd.
