Atrof-muhitni muhofaza qilish qoidalarining kuchayishi va aholining atrof-muhitni muhofaza qilish bo'yicha xabardorligi ortib borishi bilan neft-kimyo sanoatida bug 'qayta tiklash texnologiyasining ahamiyati tobora ortib bormoqda. Faollashtirilgan uglerod adsorbsiyasi samarali va tejamkor bug 'qayta tiklash texnologiyasi sifatida neft omborlari kabi sohalarda keng qo'llanilgan. Biroq, haqiqiy ish paytida, faollashtirilgan uglerod adsorbsion tankida haroratning g'ayritabiiy ko'tarilishi tez-tez sodir bo'ladi, bu tizimning xavfsiz ishlashiga va tiklanish samaradorligiga jiddiy tahdid soladi va shoshilinch hal qilishni talab qiladi. Ushbu tadqiqot faollashtirilgan uglerodning adsorbsion bug'ini qayta tiklash tizimlarida haroratning g'ayritabiiy ko'tarilishi sabablarini chuqur o'rganish va bug'ni qayta tiklash tizimlarining optimallashtirilgan dizayni va xavfsiz ishlashi uchun havolalarni taqdim etish uchun samarali oldini olish va nazorat qilish strategiyalarini taklif qilishga qaratilgan.
1 Faollashtirilgan uglerod adsorbsiyasi bug'ini qayta tiklash qurilmalari haqida umumiy ma'lumot
Faollashgan uglerodning adsorbsiyasibug 'qayta tiklash qurilmalaribirinchi navbatda uchuvchi organik birikmalarni (VOC) adsorbsiyalash va tiklash uchun faollashtirilgan uglerodning yuqori adsorbsion samaradorligidan foydalaning. Bug'ni qayta tiklash qurilmalarida faollashtirilgan uglerod adsorbsion texnologiyasining yuqori adsorbsion samaradorligi, kuchli moslashuvchanligi, iqtisodiy maqsadga muvofiqligi va barqaror ishlashi kabi afzalliklari tufayli ular tayyor neftni saqlash inshootlarida keng qo'llaniladi va muhim ekologik va iqtisodiy foyda keltiradi.
1.1 Jarayon oqimi
Faollashtirilgan uglerod adsorbsion moyibug 'qayta tiklash tizimibirinchi navbatda, dastlabki tozalash tizimi (filtrlar, sovutgichlar va boshqalar), adsorbsion tizim (adsorbsion tanklar, faollashtirilgan uglerod qatlamlari, kirish tizimlari va boshqalar), desorbsiya tizimi (vakuum nasoslari va boshqalar), qayta tiklash tizimi (tozalash minoralari va boshqalar) va boshqaruv tizimidan (PLC, sensorlar va boshqalar) iborat.
1) Egzoz gazi oldindan tozalash tizimiga kiradi, u erda adsorbsion tizimga kirishdan oldin filtrlanadi va sovutiladi.
(2) Egzoz gazi adsorbsion tizimga kiradi, bu erda VOClar adsorbsion qatlamda faollashtirilgan uglerod tomonidan adsorbsiyalanadi va tozalangan gaz chiqariladi.
(3) Egzoz gazi desorbsiya tizimiga kiradi. Faollashtirilgan uglerod adsorbsion to'yinganlik darajasiga yetganda, u VOClarni desorbsiyalash uchun desorbsiya rejimiga o'tadi.
(4) Egzoz gazi qayta tiklash tizimiga kiradi, bu erda desorbsiyadan keyin yuqori{1}}konsentratsiyali VOC gazi qayta tiklanadi.
(5) Tizimni boshqarish tizimi tizimning samarali va barqaror ishlashini taʼminlash uchun barcha bosqichlarda real{1}}vaqt parametrlarini kuzatib boradi va sozlaydi.
1.2 Ishlash printsipi
Faollashtirilgan uglerodli adsorbsion moy bug‘larini qayta tiklash tizimining asosiy ish printsipi faollashtirilgan uglerod yordamida yog‘ bug‘lari aralashmalarini tanlab adsorbsiyalash, chiqindi gazdan VOClarni ajratish va keyin desorbsiya jarayoni orqali yuqori{0}}konsentratsiyali VOClarni qayta tiklashdan iborat. Jarayon birinchi navbatda adsorbsiya, desorbsiya va tiklanish bosqichlaridan iborat.
(1) Adsorbsiya bosqichi.
Faollashtirilgan uglerodning noyob fizik-kimyoviy tuzilishiga asoslanib, gazlardagi aralashmalarni (masalan, organik birikmalar va hid molekulalari) ushlash va mahkamlash imkonini beradi, filtrlash va sovutishdan so'ng VOC larni o'z ichiga olgan chiqindi gaz faollashtirilgan uglerod qatlamidan o'tganda, faollashtirilgan uglerod VOC molekulalarini samarali ravishda so'radi va standart tozalangan gaz bilan ajralib chiqadi. Faollashgan uglerod adsorbsiyasining asosiy mexanizmini ikki turga bo'lish mumkin: fizik adsorbsiya va kimyoviy adsorbsiya. Jismoniy adsorbsiya molekulalar orasidagi Van der Vaals kuchlari orqali amalga oshiriladi. Adsorbat molekulalari
(masalan, VOClar, pigmentlar va boshqalar) g'ovakli tuzilish va faollashtirilgan uglerodning katta o'ziga xos sirt maydoni tomonidan ushlanadi. Kimyoviy adsorbsiyada sirt reaksiyalari ustunlik qiladi. Adsorbat molekulalari faollashgan uglerod yuzasida funktsional guruhlar bilan kimyoviy bog'lanishlar (masalan, kovalent aloqalar, vodorod aloqalari yoki ion almashinuvi) hosil qiladi, odatda qutbli molekulalarning (masalan, og'ir metal ionlari yoki kislotali gazlar) adsorbsiyasida kuzatiladi. Neft omborlarida asosiy ifloslantiruvchi moddalar fizik adsorbsiya hukmron bo'lgan VOClardir, lekin kimyoviy adsorbsiyani, ayniqsa yuqori{4}}harorat sharoitida yoki muayyan funktsional guruhlar mavjudligida e'tibordan chetda qoldirmaslik kerak.
(2) Desorbsiya bosqichi.
Faollashtirilgan uglerod adsorbsion to'yinganlikka erishgandan so'ng, faollashtirilgan uglerod yuzasidan fizik yoki kimyoviy usullar yordamida adsorbsiyalangan moddalarni desorbsiyalash jarayoni faollashtirilgan uglerodni qayta tiklash va qayta ishlatish uchun muhim bosqichdir. Umumiy usullar termal desorbsiya, bosim desorbsiyasi va joy almashuvchi desorbsiyani o'z ichiga oladi. Bosimli desorbsiya odatda neft omborlarida qo'llaniladi. Bu faollashtirilgan uglerod yuzasida adsorbat miqdorini kamaytirish uchun vakuum nasoslari kabi uskunalar yordamida tizim bosimini kamaytirishni o'z ichiga oladi. Bosim pasaygach, adsorbsion muvozanat buziladi va adsorbat molekulalari faollashgan moddadan desorblanadi.
uglerod yuzasi.
(3) Qayta tiklash bosqichi.
Desorbsiyadan so'ng yuqori{0}}konsentratsiyali VOC gazi qayta tiklash tizimiga kiradi va u erda atrof-muhit ifloslanishini va resurslar chiqindilarini kamaytirish uchun absorbsiya, kondensatsiya yoki membranani ajratish kabi usullar yordamida qayta tiklanishi mumkin. Jismoniy assimilyatsiya odatda tayyor neftni saqlash inshootlarida qo'llaniladi, bu erda yuqori{2}}konsentratsiyali VOC gazi changni yutish moslamasi bilan teskari oqim bilan aloqa qiladi. Ajratish VOC ning changni yutish vositasida (masalan, benzin kabi) eruvchanligidagi farqdan foydalanish orqali erishiladi, bu esa VOClarning changni yutish vositasida erishiga olib keladi.
2 Faollashgan uglerodda g'ayritabiiy harorat ko'tarilishi va uning xavfi
Faollashtirilgan uglerod uchun normal ish harorati oralig'i odatda 40-60 daraja. Ushbu harorat oralig'ida faollashtirilgan uglerod yuqori adsorbsiya qobiliyatini va tez adsorbsiya tezligini saqlaydi. Biroq, haqiqiy foydalanishda,
faollashtirilgan uglerod to'shagining harorati normal ish haroratidan sezilarli darajada oshishi mumkin. Haroratning ko'tarilish darajasi va tezligiga qarab, anormal harorat ko'tarilishi ikki turga bo'linadi: sekin harorat ko'tarilishi va haroratning tez ko'tarilishi. Haroratning sekin ko'tarilishi ko'pincha faollashtirilgan uglerodning qarishi yoki iz qoldiqlarining to'planishi natijasida yuzaga keladi, odatda faollashtirilgan uglerod qatlamining harorati 1-3 daraja / soat tezlikda asta-sekin o'sib borishi, bir necha soat yoki kun ichida xavfli darajaga yetishi mumkin; Haroratning tez ko'tarilishi ko'pincha mahalliy adsorbsion issiqlik kontsentratsiyasi yoki nazoratsiz ekzotermik reaktsiyalar (masalan, olefin polimerizatsiyasi yoki oltingugurt birikmalarining oksidlanishi) tufayli yuzaga keladi, bu haroratning daqiqalar ichida 10 darajadan oshib ketishi bilan tavsiflanadi, tez ko'tarilish davom etadi va bir necha daqiqa yoki soat ichida xavfli darajaga etadi.
Faollashtirilgan uglerodda haroratning g'ayritabiiy ko'tarilishi shaklidan qat'i nazar, harorat ma'lum bir chegaradan oshib ketganda, u faollashtirilgan uglerodning adsorbsiya qobiliyatining pasayishi, yotoq bosimining o'zgarishi va ortiqcha chiqindi gaz emissiyasi kabi g'ayritabiiy hodisalar bilan birga keladi va hatto o'z-o'zidan yonish kabi xavfsizlik muammolariga olib kelishi mumkin. Xavflar, birinchi navbatda, quyidagi uchta jihatda namoyon bo'ladi.
(1) Operatsion samaradorlikning pasayishi.
Haroratning oshishi faollashtirilgan uglerodning adsorbsion qobiliyatini pasaytiradi. Adsorbsion termodinamika nazariyasiga ko'ra, fizik adsorbsiya ekzotermik jarayon bo'lib, harorat oshishi bilan adsorbsiya qobiliyati kamayadi. Eksperimental ma'lumotlar statistikasi shuni ko'rsatadiki, yotoq haroratining har 10 daraja ko'tarilishi uchun benzol va toluol kabi VOClar uchun faollashtirilgan uglerodning adsorbsiya qobiliyati 10% dan 17% gacha pasayadi, bu tizimni qayta tiklash samaradorligini pasayishiga va hatto emissiya standartlaridan oshib ketishiga olib kelishi mumkin,
ekologik jazo xavfini oshirish.
(2) Uskunaning shikastlanishi.
Haroratning oshishi adsorbsion rezervuarlarda (masalan, payvand choklarida) mahalliy qizib ketishiga olib kelishi mumkin, bu termal kuchlanish korroziyasiga, bosim qarshiligining pasayishiga va desorbsiya vaqtida vakuum darajasiga erisha olmaslik yoki hatto tankning strukturaviy deformatsiyasi va yorilishiga olib keladi; desorbsiya vaqtida yotoq qatlamidan isitiladigan yog 'bug'lari vakuum nasoslariga zarar etkazishi mumkin; 200 darajadan yuqori harorat faollashtirilgan uglerodli mikrog'ovak tuzilmalarning qulashiga olib kelishi mumkin, bu esa o'ziga xos sirt maydonini 40% ga qisqartirishi mumkin -
60% va yod qiymatining 400 mg / g gacha kamayishi, faollashtirilgan uglerodning o'chirilishiga olib keladi.
(3) Xavfsizlik xavflarining ortishi.
To'shak qatlamining harorati faollashtirilgan uglerodning o'z-o'zidan yonish nuqtasidan oshib ketganda, bu ochiq olovga olib kelishi mumkin. Agar tank ichidagi bug 'kontsentratsiyasi portlash chegarasiga yetsa, bu deflagratsiya avariyasiga ham olib kelishi mumkin. Xavfli kimyoviy ishlab chiqarish va saqlash kompaniyalari faollashtirilgan ugleroddagi haroratning anormal ko'tarilishi tufayli shunga o'xshash odatiy baxtsiz hodisalarni boshdan kechirdilar. Masalan, 2021-yilda neftni qayta ishlash zavodida desorbsiya haroratining noto‘g‘ri o‘rnatilishi (180 darajaga o‘rnatilgan, loyiha qiymati 120 daraja) tufayli avariya yuz berdi, buning natijasida faollashtirilgan uglerod qatlami harorati 3 soat ichida 250 darajaga ko‘tarildi, natijada tank yorilib ketdi, VOC sızıntısı 12 tonnadan oshib ketdi va iqtisodiy yo‘qotishlar to‘g‘ridan-to‘g‘ri 12 tonnadan oshdi.
5 million yuan. 2019 yilda oltingugurt birikmalari neft omborida faollashtirilgan uglerod yuzasida to'planib, oksidlanib, mahalliy issiq nuqtada 310 daraja o'z-o'zidan yonishni keltirib chiqardi. Yong‘in yonma-yon joylashgan saqlash rezervuarlariga o‘tdi va uni o‘chirish 72 soat davom etdi.
