2025 оны нүүрстөрөгчийн дүрэм бодлоготой нийцсэн бага нөлөө үзүүлэх нүүрсний тосны системүүд

Бага нүүрс тархалтын трещинт нефтийн системүүдийн талаарх зохицуулах даралтыг ойлгох

Үзэгдэл: Шүүлтүүрийн нүүрс нийлүүлэлтийн хувьд зохицуулах байгууллагын даралт өсөж байна

Дэлхийн шүүхийн газрууд одоо төрөөс гаргаж буй нүүрстөрөгчийн хорогдлын дүрэм журам бүр тогтвортой болж байгаатай холбоотойгоор илүү их анхаарал татаж байна. Жишээлбэл Европын нэгдсэн нүүрстөрөгчийн хүрээлэнгийн худалдааны систем нь одоо компаниудын CO2 хязгаарыг давсан тохиолдолд метрийн тонн тутамд 110 ам.долларын торгууль тогтоожээ. Түүнчлэн, 2025 онд агаар дахь жижиг хэсгүүдийг 2020 оны байдлаар 30%-иар бууруулахыг зориуд нь Euro VI дүрэм байгуулжээ. Энэхүү судалгааны дүнгээс харахад энэ төрөөс байгуулсан дүрэм журам нь зөвхөн Европын улс орнуудад биш, Америкийн улсын орнуудын дөрөвний нэг нь Үндэсний хоргүй түлшний стандартын тухай Калифорниагийн хөтөлбөрийг дагаж байна. Нөгөө талаар Тихийн далайн эсрэг талд БНХАУ өөрийн нүүрстөрөгчийн үндэсний зах зээлийн системийг нэвтрүүлсэн бөгөөд түүнд ойролцоогоор 2,200 гаруй үйлдвэрлэлийн талбай орж ирсэн бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь шүүхийн тосыг тресерийн үйл ажиллагаагаар боловсруулдаг.

Тосыг хуваах систем нүүрстөрөгчийн хөнгөнд хэрхэн нөлөөлдөг вэ

Шингэн катализаторын крекингийн (FCC) төхөөрөмжүүд нь орон нутгийн 40-60 хувийг эзэлдэг учраас дулааны процессууд болон катализаторын дахин сэргээгч циклүүдэд маш их энерги зарцуулдаг. 2024 онд хэвлэгдсэн Материал болон Энерги балансын судалгаагаар үзэхэд шинэчлэх замаар боловсруулалтын бүх баррелийн хувьд нэгдүгээр хүрээний ялгаруулалтыг 34% хүртэл бууруулж болох байна. Дээр дурдсан шийдлүүдээс хамгийн их нөлөө үзүүлэх боломжтой хэд хэдэн чиглэл бий. Түүний дотор, реакторын температурыг зохихоор тохируулах нь ихээр нүүрс боловсруулахыг урьдчилан сэргийлж, түлшний хийг 12-18% хүртэл хэмнэнэ. Мөн ашиггүй дулааныг нөхөн авах системийг суурилуулснаар шатахууны шаардлагыг 25% хүртэл бууруулж болно. Түлшний эх үүсвэрээ биомассаас гаралтай эх үүсвэрээр солихыг мартаж болохгүй. Энэ өөрчлөлт нь циклийн ялгаруулалтыг 52% хүртэл бууруулж, одоо байгаа стратегийн дунд хамгийн их нөлөө үзүүлэх боломжийг олгоно.

Тохиолдол судалгаа: Евро VI ба ЕС-ийн ЕТС-д Хойд Европын шүүлтүүрүүд хэрхэн нийцүүлэх

Рейн-Рур орчмын шүүлтүүрүүдийн консорциум нь 2023 онд зэрэглэсэн арга хэмжээнүүдийн дүнд 6 ширхэг крекинг нэгж дээр 22% бууруулсан нь:

Төслийн 740 сая ам.долларын хөрөнгө оруулалт нь жилд 210 сая ам.долларын нийт байгалийн хор уртнаас сэргийлж, үр ашгийг нэмэгдүүлсэн бөгөөд хуулийн дагуу үйл ажиллагаа явуулах бизнесийн боломжийг харуулж байна.

Шүүлтүүрийн үйл ажиллагаанд ESG болон хуулийн дагуу байхыг стратеги аргаар нэгтгэх

Цаашид ахисан байхыг хүсч буй үйл ажиллагааны удирдагчид нь цөлөөт нийлүүлэлтийн стратегиудаа угсралтын стандартуудтай холбож ажиллаж байна. Энэ нь нүүрстөрөгчийн интенсив байдлыг голлоно. Энергийн институтийн 2024 оны сүүлийн зөвлөмжөөр компанийн удирдлагууд өдөр тутмын үйл ажиллагааны дэлгэцэнд шууд хаягт байгаа ялгаруулалтыг хянах шаардлагатай болж байна. Зарим компанийн удирдлагын нэг гуравны нь урамшууллыг тэдгээрийн цэвэршүүлэх зорилготой холбоотой байдалд нь холбож эхэлсэн байна. Энэ арга нь инвесторуудын орчин үед орчны тайлангийн талаар хамгийн их анхаарал төвлөрүүлж буй зүйлд хариулт өгөхөөс гадна нөгөө талаас ч ашигтай. Одоо эдгээр арга хэмжээнүүдийг хэрэгжүүлж буй компаниуд нь төрөл бүрийн байгууллагууд нүүрс ордуудыг багасгахын тулд дүрэм жураммаа хатуулах үед нүүрстөрөгчийн үнэ өсөхөд илүү сайн байр суурь эзэлсэн байх болно.

Бага ялгаруулалттай крэкингийн процессын инноваци, катализаторын технологи

Орчин үеийн крэкингийн процессын байдал: Гидрокрэкинг ба FCC-ийн шинэчлэлтүүд

Одоогоор гидрокрекинг нь уламжлалт арга бодвол дунджаар 15-20 хүртэл хүйтнүү байдаг бөгөөд ихэвчлэн 300-400 Целсийн хооронд явагддаг. Температурын энэ бууралт нь нийтдээ энерги хэмнэх боломжийг олгодог ч боловсролтын түвшнийг хэвээр хадгалж чаддаг. Сүүлийн үед шингэн катализаторын крекингийн нэгжүүдийн ч сайжруулалт хийгдсэн бөгөөд шинэ дүүрэгтэй загварууд нь шаталтыг илүү үр ашигтай болгож байна. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь боловсруулалтын нэг циклд дунджаар 12-18 хувь багасгаж байна. Катализаторын хувьд ч гэсэн цахиурийн диоксид агуулсан хувилбарууд ч бодит амжилт үзүүлж байна. 2023 онд Мидзуно болон бусад судлаачид хэвлэсэн судалгаагаар энэ нь гидрокарбоны хувиргах хурдыг өмнөхөөс ойролцоогоор 25 хувиар нэмэгдүүлдэг. Ийм технологийн дэвшлийн благодартаар рефери дүүрэг Европын холбооны Цацрагийн худолдааны системийн шаардлагыг хандах нь хялбар болдог.

Крекингийн тосны системд хийгдэх CO-ын хэмжээг бууруулахын тулд шинэ үеийн катализаторууд

Нүүрс төрөгчийг багасгахын тулд катализаторын шиновацийн чухал байдал. Цөөн тооны ховор элементийн металл агуулсан нано бүтэцтэй цеолитууд нь хувиргах үйл явцыг сайжруулж, урвалын кинетикийг 30–40% хурдасгана. Сонгомол катализаторууд одоо шууд ялгаруулалтын гол эх үүсвэр болох кокс үүсэхийг хамгийн ихээр багасган, олефин үйлдвэрлэлийг эрхэм шаарддаг бөгөөд 10–15% өндөр бүтээгдэхүүний сонгомол чанарыг хангаж, давтан боловсруулах шаардлагыг болон холбогдох энерги алдагдлыг бууруулдаг.

Туршлагын жишээ: 18–22% бага CO− гаралтанд хүрэх сонгомол катализаторууд

2023 оны сүүл үеэр Гамбургийн ойролцоо байрлах нэг уурхай нь үнэн зөв үйлдвэрлэлийн орчинд кобальт агуулсан FCC катализаторыг туршсан байна. Ойролцоогоор хагас жилийн дараа энэ нь энгийн катализатор ашиглаж байх үеийн CO2 ялгаралтаас 18-22 хувь буурсан байна. Хамгийн сайн тал нь дизель түлшний үйлдвэрлэл нь тэр хэвээр хадгалагдсан явдал юм. Эдгээр шинэ катализаторууд нь металлыг гадаргуу дээр илүү жигд тархуулснаар устөрөгчийн шилжилтийн урвалууд илүү их ажиллаж байв. Мөн түлшний хий бага хэмжээгээр алдагдсан байна. Нийтдээ энэ нь жилд дунджаар 2.7 сая евро хэмнэж, Их Британийн нүүрстөрөгчийн зөвшөөрлийг бага худалдан авах боломжийг олгосон. Тэгэхээр энэ нь ногоон технологийг ашиглах нь үргэлж илүү их мөнгө зарцуулах гэсэн үг биш гэдгийг баталж байна.

Нефтийн түүхий тос задлах системд нүүрстөрөгчийг барих, хадгалах технологийг нэвтрүүлэх

Ширшилтийн цехэд ашиглах нүүрстөрөгчийн барих, ашиглалтын технологи: Задлах төхөөрөмжид хэрэглэх

CCUS системүүд нь онцособ нь крекинг нэгжүүдийн хувьд тосны цацрагийн CO₂ ялгаралтыг бууруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Үндсэндээ эдгээр системүүд ялгарч буй нүүрсний хийг үүсэх газраас нь шууд барьж авч, тээвэрлэх боломжтой хэлбэрт шахаж, гүн усны давст уурамшигтай агуулахуудад урт хугацааны тавилга болгож явуулдаг. Өнгөрсөн жил УБ-ын Уур амьсгалын өөрчлөлтийн хороо тайлангаар танилцуулснаар аж үйлдвэрүүд CCUS технологийг эрчимтэй хэрэглэх бол 2035 онд боловсролын нийт ялгаралтын ойролцоогоор хагасыг арилгаж болох юм. Энэ асуудлыг өөрөөр хэлбэл, крекинг нэгжүүд нь хүнд нүүрс усны холбоосуудыг худалдан авах хүмүүст таалагдах хөнгөн түлш болгон хувиргадаг. Цацрагийн эдгээр тодорхой хэсгүүд нийт нүүрстөрөгчийн гаралтын 15%-оос 25%-ийг хариуцдаг тул компанийн нүүрсний барилгын шийдлүүдийг дахин байгуулахдаа энэ тал дээр онцог ханддаг нь мэдээж.

Шингэн катализаторын крекинг (FCC) нэгжүүдэд зориулсан CCS шийдлүүд

Хүнд бензинийг ашиглах боломжтой болгох FCC нэгжүүд дулаан ихтэй, катализатороор хөдөлгөгдөх эдгээр процессүүдэд зориулсан нүүрсөрөгчийг барих, хадгалах технологийг нэвтрүүлэхэд эхэлсэн. Амин суурьт уусгагчийн шинэ үеийн технологи нь системээс хэт их энерги зарцуулалгүйгээр CO2 ялгаруулалтын 90-95 хувийг барьж чаддаг. Inspenet-ийн 2024 онд хэвлүүлсэн сүүлийн судалгаагаар CCS-ийг FCC үйл ажиллагаанд нэвтрүүлэхэд цаг тутамд нийт ялгаруулалтыг 18-22 метрик тонн хэмнэдэг. Мөн сүүлийн үед пост шаталтын барилтын аргуудыг окси шаталтын техниктэй хослуулсан гибрид системүүд илүү түгээмэл болж байна. Эдгээр холимог аргууд нь нүүрсөрөгчийн үнэ тонн бүрт $80-аас дээш өссөн орчинд илүү эдийн засгийн хувьд боломжтой байдаг тул уурхайн үйл эксплуататорууд экологийн нөлөөллөө бууруулахыг хүсдэг.

CCS-ийг эзэмших үед зардал, тэгш байдлыг зохицуулах

CCS-ийн орчин үеийн давуу тал тодорхой боловч энэ технологийг өргөн хэрэглэх нь зардлыг бууруулах, дэмжлэг үзүүлэх бодлого боловсронгуй болгоход хамаарна. Одоогоор CCS-ийг нэвтрүүлэх нь бүтээмжийн тос бүрийг боловсруулахад дунджаар 12-18 ам.долларын зардал нэмж оруулдаг бөгөөд түүний ихэнх нь хадгалах байгууламж, тээвэрлэлтийн сүлжээ барьж байгуулахад зарцуулагддаг. Сайн мэдээ нь энэ салбарт одоо амжилттай хөгжил үүсч эхэлсэн юм. Модуль хэлбэрийн барьцаа бат бөгөөд хуваалцан ашиглах CO2 шугам сүлжээ нь анхны хөрөнгө оруулалтын шаардлагыг ихэнх тохиолдолд 30-40 хувь бууруулж чадаж байна. 2024 оны CCS стратегийн талаарх Их Британийн засгийн газрын тодотголыг үзвэл, тонн бүрт 85 ам.долларын татварын хөнгөлөлтөөр дэмжих, устөрөгчийн томоохон үйлдвэрлэлийн ажлыг хослуулснаар түүхий тос боловсруулах үйлдвэрт CCS төслүүдийг санхүүгийн хувьд хөрөнгө оруулах үнэ цэнэтэй болгож болох юм. Энэ нь 2027 онд боломжтой болох байна.

Хуваагуур операцийн үйл ажиллагааны цохролыг бууруулахад дижиталжуулалт болон хиймэл оюуны ашиглалт

Хиймэл оюуныг ашиглан тосны хуваагуур системийн үйл ажиллагааг оновчтой болгох

Орчин үеийн машин сургалтын системүүд нүүрс угаах үйл ажиллагааны өгөгдлүүдийг харж байна. Тэдгээрийн дотроос хийцэгчийн төрөл, температурын хугацааны туршид өөрчлөлт, катализаторын ажиллагааны үр дүнг хянаад цаг тухайд нь тохируулга хийдэг. Зарим ухаалаг алгоритмууд нүүрс угаах процессын хамгийн тохиромжтой цагийг урьдчилан таамаглаж чаддаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн нэг эсвэл хоёр өдрийн өмнөх мэдээ болдог. Энэ нь нэг процессыг нөгөөгөөр солих үед гардаг энергийн алдагдлыг бууруулдаг. Олон улсын энергийн агентын сүүлийн судалгаагаар хий цэвэрлэх төхөөрөмжид нь Искусственный интеллектийг нэвтрүүлсэн үйлдвэрүүд нь энергийн зардлаа 12-ээс 18 хувь хүртэл хэмнэж байна. Энэ нь сүүлийн үед энергийн үнэ ханш хүрэхүйц өссөнөөр хэмнэлт ихтэй байна.

Энерги хэмнэлтийн тулд автоматжуулалт болон цаг тухайндах хяналт шалгалт

Шингэн катализаторын хуваагуур төхөөрөмжүүд одоо CO₂-ийн түвшинг, дулаан тархах зүй тогтол, катализаторын үр ашигт байдлыг хянах IoT датчиктай ирсэн байна. Эдгээр оюунлаг системүүд нь ажиллаж байх үед агаар болон шатахууны холимог, уурыг хийх үе, реакторын ажиллах температурын зэрэг зүйлсийг автоматаар тохируулдаг. Өнгөрсөн жилхэмжийн судалгаа нь датчикаар хянах замаар цацрагийн хэмжээг хянахад бага тохируулга нь боловсруулалтын үед гарах хүлэмжийн хийг 20% бууруулж чаддаг гэж харуулсан. Орчин үеийн стандартыг хангаж, үйлдвэрлэлээ багасгахгүйгээр орчныг хамгаалах шаардлагатай бензин цацрагийн цэцэрлэгт энэ төрлийн бодит цагийн хяналт маш чухал ач холбогдолтой.

Туршлагын тохиолдол: AI-аар тохируулсан FCC төхөөрөмжүүдийн энерги хэрэглээг 15%-иар бууруулж байна

Нэг европын шүүлт бүхий үйлдвэр энэ удаа FCC нэгжийн хувьд хүчирхэг регенерацийн цикл дээр төвлөрсөн оюун ухаантай урьдчилан таамаглах зохиомжийг нэвтрүүлсэн. Машин сургах систем нь түлшний төрөл бүрийн орц дээр үндэслэн шатаагуурын тохируулгын болон катализаторын хурдны хамгийн тохиромжтой тохиргоог тогтоосон. 18 сарын турш энэ системийг ажиллуулсны дараа байгалийн хийн хэрэглээ нь 15%-иар буурч, боловсруулсан бүрт 3.2 MMBtu-тай тэнцэх болсон. Илүү сайн нь крекингийн үр ашгийг 99.2% байлгасан юм. Энэ амжилт нь ижил аргыг томоохон суурилуулалтад ашиглан өдөрт 200 мянган баррель түүхий тос боловсруулдаг томоохон төвүүдэд ч гүйцэтгэлийн стандартыг нь хохиралгүйгээр ашиглах боломжтойг харуулж байна.

Түгээмэл асуултууд

Бага нүүрс-хүчлийн ялгаралт бүхий крекинг тосны системийг шаардах зохицуулалтын гол хүчин зүйлс юу вэ?

Карбоны болон ялгаруулах хэмжээний хатуу дүрэм журмыг биелүүлэх нь Европын нэгдсэн хөдөлгөөнт зах зээл, Euro VI гэх мэт шинжилгээнүүдийг шаардлагатай болгож, шимтгэл төлөхөөс сэргийлж, дагаж мөнөөхийг зорьж байна.

Нефтийн хуваагч тогтолцоо нь цацрагийн нөлөөгөөр түгж буй карбоны хэмжээнд ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?

Осгож буй катализаторын тогтолцоо (FCC) нь их хэмжээний энерги зарцуулдаг, катализаторын дахин ажиллуулах мөчлөгийн улмаас цацрагийн нөлөөгөөр түгж буй карбоны хэмжээнд томоохон хувь нэмэр оруулдаг.

Цацрагийн ялгаруулалтыг бууруулахын тулд ямар технологийг ашиглах боломжтой вэ?

Дулааныг дахин ашиглах тогтолцоо, биомассаас гаралтай орц материалыг ашиглах, CCUS болон оюун ухааныг ашиглан үр ашигтайгаар цацрагийн ялгаруулалтыг бууруулж болно.

CO2 барьж авах технологийг эзэмшихдээ зардлыг байгаль орчныг хамгаалахтай тэнцвэртэй байлгахын тулд ямар арга хэмжээ авах вэ?

Санхүүгийн дэмжлэг, модуль хэлбэрийн барьж авах тогтолцоо, хуваалцсан CO2 хоолойн сүлжээ нь цацрагийн барьж авах технологийг илүү хялбар болгож зардлыг байгаль орчныг хамгаалахтай тэнцвэртэй байлгахад тусална.