সক্রিয় কার্বন শোষণ বাষ্প পুনরুদ্ধার ইউনিট এবং প্রতিরোধমূলক ব্যবস্থায় অস্বাভাবিক তাপমাত্রা বৃদ্ধির বিশ্লেষণ

পরিবেশগত প্রবিধানের ক্রমবর্ধমান কঠোরতা এবং পরিবেশ সুরক্ষার ক্রমবর্ধমান জনসচেতনতার সাথে, পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পে বাষ্প পুনরুদ্ধার প্রযুক্তির গুরুত্ব ক্রমশ বিশিষ্ট হয়ে উঠেছে। সক্রিয় কার্বন শোষণ, একটি দক্ষ এবং অর্থনৈতিক বাষ্প পুনরুদ্ধার প্রযুক্তি হিসাবে, তেল স্টোরেজ সুবিধার মতো ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে। যাইহোক, প্রকৃত অপারেশন চলাকালীন, সক্রিয় কার্বন শোষণ ট্যাঙ্কে অস্বাভাবিক তাপমাত্রা বৃদ্ধি প্রায়শই ঘটে, যা সিস্টেমের নিরাপদ অপারেশন এবং পুনরুদ্ধারের দক্ষতার জন্য একটি গুরুতর হুমকি সৃষ্টি করে, জরুরি সমাধানের প্রয়োজন হয়। এই অধ্যয়নের লক্ষ্য হল সক্রিয় কার্বন শোষণ বাষ্প পুনরুদ্ধার সিস্টেমে অস্বাভাবিক তাপমাত্রা বৃদ্ধির কারণগুলি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে তদন্ত করা এবং বাষ্প পুনরুদ্ধার সিস্টেমের অপ্টিমাইজড ডিজাইন এবং নিরাপদ অপারেশনের জন্য রেফারেন্স প্রদানের জন্য কার্যকর প্রতিরোধ ও নিয়ন্ত্রণ কৌশল প্রস্তাব করা।

সক্রিয় কার্বন শোষণবাষ্প পুনরুদ্ধারের ডিভাইসউদ্বায়ী জৈব যৌগ (VOCs) শোষণ এবং পুনরুদ্ধার করতে প্রাথমিকভাবে সক্রিয় কার্বনের উচ্চ শোষণ দক্ষতা ব্যবহার করুন। বাষ্প পুনরুদ্ধার ডিভাইসগুলিতে সক্রিয় কার্বন শোষণ প্রযুক্তির সুবিধার কারণে, যেমন উচ্চ শোষণ দক্ষতা, শক্তিশালী অভিযোজনযোগ্যতা, অর্থনৈতিক সম্ভাব্যতা এবং স্থিতিশীল অপারেশন, এগুলি সমাপ্ত তেল স্টোরেজ সুবিধাগুলিতে ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করা হয়, উল্লেখযোগ্য পরিবেশগত এবং অর্থনৈতিক সুবিধা দেয়।

1.1 প্রক্রিয়া প্রবাহ

সক্রিয় কার্বন শোষণ তেলবাষ্প পুনরুদ্ধার সিস্টেমপ্রাথমিকভাবে একটি প্রিট্রিটমেন্ট সিস্টেম (ফিল্টার, কুলার, ইত্যাদি), একটি শোষণ ব্যবস্থা (শোষণ ট্যাঙ্ক, অ্যাক্টিভেটেড কার্বন বেড লেয়ার, ইনলেট সিস্টেম, ইত্যাদি), একটি ডিসর্পশন সিস্টেম (ভ্যাকুয়াম পাম্প, ইত্যাদি), একটি পুনরুদ্ধার সিস্টেম (স্ক্রাবার টাওয়ার, ইত্যাদি), এবং একটি কন্ট্রোল সিস্টেম, পিএল, সি, ইত্যাদি।

1) নিষ্কাশন গ্যাস প্রিট্রিটমেন্ট সিস্টেমে প্রবেশ করে, যেখানে শোষণ ব্যবস্থায় প্রবেশ করার আগে এটি ফিল্টার এবং ঠান্ডা হয়।

(2) নিষ্কাশন গ্যাস শোষণ ব্যবস্থায় প্রবেশ করে, যেখানে VOCs শোষণ বিছানায় সক্রিয় কার্বন দ্বারা শোষিত হয় এবং বিশুদ্ধ গ্যাস নির্গত হয়।

(3) নিষ্কাশন গ্যাস ডিসোর্পশন সিস্টেমে প্রবেশ করে। যখন অ্যাক্টিভেটেড কার্বন শোষণ সম্পৃক্ততায় পৌঁছায়, তখন এটি VOC গুলিকে শোষণ করতে ডিজরপশন মোডে স্যুইচ করে।

(4) নিষ্কাশন গ্যাস পুনরুদ্ধার সিস্টেমে প্রবেশ করে, যেখানে ডিসোর্পশনের পরে উচ্চ ঘনত্বের VOCs গ্যাস পুনরুদ্ধার করা হয়।

(5) সিস্টেম কন্ট্রোল সিস্টেম সিস্টেমের দক্ষ এবং স্থিতিশীল ক্রিয়াকলাপ নিশ্চিত করার জন্য সমস্ত পর্যায়ে বাস্তব সময়ে পরামিতিগুলি পর্যবেক্ষণ করে এবং সামঞ্জস্য করে৷

1.2 কাজের নীতি

সক্রিয় কার্বন শোষণ তেল বাষ্প পুনরুদ্ধার সিস্টেমের মূল কার্য নীতি হল সক্রিয় কার্বন ব্যবহার করে তেল বাষ্পের মিশ্রণকে বেছে বেছে শোষণ করা, নিষ্কাশন গ্যাস থেকে VOCs আলাদা করা, এবং তারপর শোষণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উচ্চ ঘনত্বের VOC পুনরুদ্ধার করা। প্রক্রিয়াটি প্রাথমিকভাবে শোষণ, শোষণ এবং পুনরুদ্ধারের পর্যায়গুলি নিয়ে গঠিত।

(1) শোষণ পর্যায়।

অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের অনন্য ভৌত ও রাসায়নিক কাঠামোর উপর ভিত্তি করে, যা গ্যাসে (যেমন জৈব যৌগ এবং গন্ধের অণু) অমেধ্যকে ক্যাপচার এবং স্থির করতে সক্ষম করে, যখন ভিওসি ধারণকারী নিষ্কাশন গ্যাস পরিস্রাবণ এবং শীতল হওয়ার পরে সক্রিয় কার্বন বেডের মধ্য দিয়ে যায়, তখন সক্রিয় কার্বন কার্যকরভাবে শোষণ করে এবং ভিওসি কম্পাউন্ডে শোষণ করে। মান সহ। সক্রিয় কার্বন শোষণের মূল প্রক্রিয়াটিকে দুটি প্রকারে ভাগ করা যায়: শারীরিক শোষণ এবং রাসায়নিক শোষণ। দৈহিক শোষণ অণুর মধ্যে ভ্যান ডার ওয়ালস বাহিনীর মাধ্যমে অর্জন করা হয়। adsorbate অণু

(যেমন VOCs, রঙ্গক, ইত্যাদি) ছিদ্রযুক্ত কাঠামো এবং সক্রিয় কার্বনের বৃহৎ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা দ্বারা বন্দী হয়। রাসায়নিক শোষণ পৃষ্ঠের প্রতিক্রিয়া দ্বারা প্রভাবিত হয়। অ্যাডসরবেট অণুগুলি সক্রিয় কার্বন পৃষ্ঠের কার্যকরী গোষ্ঠীগুলির সাথে রাসায়নিক বন্ধন (যেমন সমযোজী বন্ধন, হাইড্রোজেন বন্ড বা আয়ন বিনিময়) গঠন করে, সাধারণত মেরু অণুর শোষণে পরিলক্ষিত হয় (যেমন ভারী ধাতু আয়ন বা অম্লীয় গ্যাস)। পেট্রোলিয়াম স্টোরেজ সুবিধাগুলিতে প্রাথমিক দূষণকারীগুলি হল VOC, যেখানে শারীরিক শোষণ প্রাধান্য পায়, তবে রাসায়নিক শোষণকে উপেক্ষা করা উচিত নয়, বিশেষত উচ্চ-তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে বা নির্দিষ্ট কার্যকরী গোষ্ঠীর উপস্থিতিতে।

(2) ডিসর্পশন স্টেজ।

অ্যাক্টিভেটেড কার্বন শোষণ স্যাচুরেশনে পৌঁছানোর পর, শারীরিক বা রাসায়নিক পদ্ধতি ব্যবহার করে অ্যাক্টিভেটেড কার্বন পৃষ্ঠ থেকে শোষিত পদার্থগুলিকে শোষণ করার প্রক্রিয়া সক্রিয় কার্বন পুনর্জন্ম এবং পুনঃব্যবহারের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। সাধারণ পদ্ধতিগুলির মধ্যে তাপীয় বিষণ্ণতা, চাপ ডিসোর্পশন এবং স্থানচ্যুতি অপসারণ অন্তর্ভুক্ত। প্রেসার ডিসোর্পশন সাধারণত পেট্রোলিয়াম স্টোরেজ সুবিধাগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এটি সক্রিয় কার্বন পৃষ্ঠে শোষণের পরিমাণ হ্রাস করার জন্য ভ্যাকুয়াম পাম্পের মতো সরঞ্জাম ব্যবহার করে সিস্টেমের চাপ হ্রাস করা জড়িত। একবার চাপ কমে গেলে, শোষণের ভারসাম্য ব্যাহত হয় এবং শোষণকারী অণুগুলি সক্রিয় থেকে শোষণ করে

কার্বন পৃষ্ঠ।

(3) পুনরুদ্ধারের পর্যায়।

ডিসোর্পশনের পরে উচ্চ-ঘনত্বের VOCs গ্যাস পুনরুদ্ধার সিস্টেমে প্রবেশ করে, যেখানে পরিবেশ দূষণ এবং সম্পদের অপচয় কমাতে শোষণ, ঘনীভবন বা ঝিল্লি বিভাজনের মতো পদ্ধতি ব্যবহার করে পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে। ফিজিক্যাল শোষণ সাধারণত ফিনিশড তেল স্টোরেজ সুবিধায় ব্যবহৃত হয়, যেখানে উচ্চ-ঘনিষ্ঠতা VOCs গ্যাস একটি শোষণকারীর সাথে কাউন্টারকারেন্ট সংস্পর্শে আসে। শোষকের (যেমন পেট্রল) মধ্যে VOC-এর দ্রবণীয়তার পার্থক্যকে কাজে লাগিয়ে বিভাজন করা হয়, যার ফলে VOCগুলি শোষণকারীতে দ্রবীভূত হয়।

2 সক্রিয় কার্বনে অস্বাভাবিক তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং এর বিপদ

সক্রিয় কার্বনের জন্য স্বাভাবিক অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা সাধারণত 40-60 ডিগ্রি। এই তাপমাত্রা সীমার মধ্যে, সক্রিয় কার্বন উচ্চ শোষণ ক্ষমতা এবং দ্রুত শোষণ হার বজায় রাখে। যাইহোক, প্রকৃত ব্যবহারে,

সক্রিয় কার্বন বিছানা তাপমাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে স্বাভাবিক অপারেটিং তাপমাত্রা অতিক্রম করতে পারে. তাপমাত্রা বৃদ্ধির মাত্রা এবং হারের উপর ভিত্তি করে, অস্বাভাবিক তাপমাত্রা বৃদ্ধিকে দুই প্রকারে ভাগ করা যায়: ধীর তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং দ্রুত তাপমাত্রা বৃদ্ধি। ধীরে ধীরে তাপমাত্রা বৃদ্ধি প্রায়শই সক্রিয় কার্বন বার্ধক্য বা ট্রেস অমেধ্য জমা হওয়ার কারণে ঘটে, সাধারণত সক্রিয় কার্বন বেড স্তরের তাপমাত্রা ধীরে ধীরে 1-3 ডিগ্রী /ঘন্টা হারে বৃদ্ধি পায়, সম্ভাব্যভাবে ঘন্টা বা দিনের মধ্যে বিপজ্জনক স্তরে পৌঁছায়; দ্রুত তাপমাত্রা বৃদ্ধি প্রায়ই স্থানীয় শোষণের তাপ ঘনত্ব বা অনিয়ন্ত্রিত এক্সোথার্মিক প্রতিক্রিয়া (যেমন ওলেফিন পলিমারাইজেশন বা সালফার যৌগ জারণ) দ্বারা সৃষ্ট হয়, যা মিনিটের মধ্যে 10 ডিগ্রির বেশি তাপমাত্রা বৃদ্ধির দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, ক্রমাগত দ্রুত বৃদ্ধির সাথে, সম্ভাব্যভাবে মিনিট বা ঘন্টার মধ্যে বিপজ্জনক মাত্রায় পৌঁছায়।

সক্রিয় কার্বনে অস্বাভাবিক তাপমাত্রা বৃদ্ধির ধরন নির্বিশেষে, যখন তাপমাত্রা একটি নির্দিষ্ট সীমা ছাড়িয়ে যায়, তখন এটি অস্বাভাবিক ঘটনার সাথে থাকে যেমন সক্রিয় কার্বন শোষণ ক্ষমতা হ্রাস, বিছানার চাপে ওঠানামা এবং অত্যধিক নিষ্কাশন গ্যাস নির্গমন, এবং এমনকি নিরাপত্তাজনিত সমস্যার কারণ হতে পারে। বিপদগুলি প্রাথমিকভাবে নিম্নলিখিত তিনটি দিক থেকে প্রকাশিত হয়।

(1) অপারেশনাল দক্ষতা হ্রাস.

তাপমাত্রা বৃদ্ধি সক্রিয় কার্বনের শোষণ ক্ষমতা হ্রাস করে। শোষণ তাপগতিবিদ্যা তত্ত্ব অনুসারে, শারীরিক শোষণ একটি এক্সোথার্মিক প্রক্রিয়া, এবং ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে শোষণ ক্ষমতা হ্রাস পায়। পরীক্ষামূলক তথ্য পরিসংখ্যান দেখায় যে বিছানার তাপমাত্রায় প্রতি 10 ডিগ্রি বৃদ্ধির জন্য, বেনজিন এবং টলুইনের মতো VOC-এর জন্য সক্রিয় কার্বনের শোষণ ক্ষমতা 10% থেকে 17% হ্রাস পায়, যা সিস্টেমের পুনরুদ্ধারের দক্ষতা হ্রাস করতে পারে এবং এমনকি নির্গমনের মানকেও অতিক্রম করতে পারে,

পরিবেশগত জরিমানা ঝুঁকি বৃদ্ধি.

(2) সরঞ্জামের ক্ষতি।

তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে শোষণ ট্যাঙ্কগুলিতে স্থানীয়ভাবে অতিরিক্ত গরম হতে পারে (যেমন, ওয়েল্ড সিমে), যা তাপীয় চাপের ক্ষয়, চাপ প্রতিরোধের হ্রাস, এবং শোষণের সময় ভ্যাকুয়াম স্তর অর্জনে অক্ষমতা, বা এমনকি কাঠামোগত বিকৃতি এবং ট্যাঙ্কের ফাটল সৃষ্টি করতে পারে; শোষণের সময়, বিছানা স্তর থেকে উত্তপ্ত তেলের বাষ্প ভ্যাকুয়াম পাম্পের ক্ষতি করতে পারে; 200 ডিগ্রির বেশি তাপমাত্রা সক্রিয় কার্বন মাইক্রোপোরাস স্ট্রাকচারের পতন ঘটাতে পারে, নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল 40% কমিয়ে দেয়-

60%, এবং আয়োডিনের মান 400 mg/g-এ হ্রাস পায়, যা সক্রিয় কার্বন নিষ্ক্রিয় করার দিকে পরিচালিত করে।

(3) বর্ধিত নিরাপত্তা ঝুঁকি.

যখন বেড লেয়ারের তাপমাত্রা অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের অটোইগনিশন পয়েন্টকে ছাড়িয়ে যায়, তখন এটি খোলা আগুনের কারণ হতে পারে। ট্যাঙ্কের অভ্যন্তরে বাষ্পের ঘনত্ব যদি বিস্ফোরণের সীমাতে পৌঁছায় তবে এটি একটি ডিফ্ল্যাগ্রেশন দুর্ঘটনার দিকেও যেতে পারে। বিপজ্জনক রাসায়নিক উত্পাদন এবং স্টোরেজ কোম্পানিগুলি সক্রিয় কার্বনে অস্বাভাবিক তাপমাত্রা বৃদ্ধির কারণে একই ধরনের সাধারণ দুর্ঘটনার সম্মুখীন হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, 2021 সালে, একটি শোধনাগার একটি ভুল ডিসোর্পশন তাপমাত্রা সেটিং (120 ডিগ্রি ডিজাইনের মান সহ 180 ডিগ্রিতে সেট) এর কারণে একটি দুর্ঘটনার সম্মুখীন হয়েছিল, যার ফলে সক্রিয় কার্বন বেডের তাপমাত্রা 3 ঘন্টার মধ্যে 250 ডিগ্রি বেড়ে যায়, যার ফলে ট্যাঙ্ক ক্র্যাকিং, VOC লিকেজ এবং 1.2 প্রত্যক্ষ অর্থনৈতিক ক্ষতি হয়।

5 মিলিয়ন ইউয়ান। 2019 সালে, সালফার যৌগগুলি একটি পেট্রোলিয়াম স্টোরেজ সুবিধায় সক্রিয় কার্বনের পৃষ্ঠে জমা হয় এবং জারিত হয়, যা 310 ডিগ্রির একটি স্থানীয় হটস্পটে স্বতঃস্ফূর্ত দহন শুরু করে। আগুন পার্শ্ববর্তী স্টোরেজ ট্যাঙ্কগুলিতে ছড়িয়ে পড়ে এবং এটি নিভতে 72 ঘন্টা সময় নেয়।