Rafinerije širom sveta podvrgavaju se sve većem nadzoru jer vlade sve više pojačavaju pravila o emisiji ugljen-dioksida. Uzmimo na primer Evropski sistem za trgovinu emisijama koji sada kažnjava kompanije iznosom većim od 110 dolara po metričkom tonu ako pređu svoje granice emisije CO2. Zatim postoje Euro VI propisi koji zahtevaju da rafinerije smanje emisiju finih čestica u vazduhu skoro za 30% do 2025. godine u poređenju sa nivoom iz 2020. godine, prema istraživanju ICCT-a iz prošle godine. Ovakva pravila ne važe samo u Evropi. Otprilike četvrtina američkih saveznih država praktično je preuzela kalifornijski program Niskog ugljeničnog goriva. U međuvremenu, na drugoj strani Pacifika, Kina je pokrenula sopstveni nacionalni sistem trgovine emisijama koji obuhvata otprilike 2.200 industrijskih objekata, od kojih mnogi preradjuju sirovu naftu kroz procese krekovanja.
Jedinice za fluidno katalitičko krakovanje (FCC) odgovorne su za otprilike 40 do 60 procenata ugljeničnog otiska rafinerije jer ove operacije zahtevaju veliku količinu energije za termalne procese, kao i sve cikluse regeneracije katalizatora. Prema nedavnom istraživanju iz Balansa materijala i energije objavljenom 2024. godine, modernizacija starih sistema krakovanja može smanjiti emisije iz Scope 1 za oko 34% po barelu koji se obradi. Postoji nekoliko oblasti u kojima poboljšanja mogu učiniti stvarnu razliku. Prvo, pravilno podešavanje temperature reaktora pomaže u sprečavanju prekomernog stvaranja koke, čime se štedi između 12 i 18% potrošnje gasnog goriva. Još jedna velika štednja postiže se instalacijom sistema za oporabu toplote iz otpadnih gasova, što značajno smanjuje potrebe za parom za oko 25%. Takođe, ne treba zaboraviti na prelazak na sirovine dobijene iz biomase. Samo ovaj prelazak smanjuje emisije tokom životnog veka za skoro pola, 52%, čime postaje jedna od najefikasnijih dostupnih strategija u ovom trenutku.
Конзорцијум погонa за прераду нафте у Рајни-Руру постигао је смањење емисија за 22% на шест јединица за крековање током 2023. године кроз фазне интервенције:
| Фаза | Акција | Резултат |
|---|---|---|
| 1 | Надоградња влажних гасних прања | 38% нижи нивои SOâ |
| 2 | Уставити електростатичке опековнице | 94% ПМ2,5 улазак |
| 3 | Пилот ЦЦС на ФЦЦ димним гасима | 15 000 тона СО /година сакривено |
Инвестиција у пројекту од 740 милиона долара донела је 210 милиона долара годишње у избегнутим накнадама за угљен и повећањем продуктивности, што показује пословни случај у складу.
Оператори који желе да остану на челу повезују своје стратегије контроле емисија са ЕСГ стандардима који стављају интензитет угљеника на прво место. Према најновијим препорукама Института за енергију за 2024. годину, компаније би требало да интегришу праћење емисија у реалном времену директно у своје екране дневног рада. Неке компаније су чак почеле да повезују око трећину бонуса за врховни менаџмент са тим колико су добро постигле те циљеве декарбонизације. Овај приступ се бави оним што је инвеститорима данас најважније када је у питању извештавање о животној средини, али постоји и други аспект. Компаније које сада примењују ове праксе боље су позициониране када цене угљеника настави да расту, нешто што многи стручњаци предвиђају да ће се десити у наредних неколико година док владе појачавају прописе о гасима са стакленичким ефектом.
Хидрокракинг данас ради око 15 до 20 посто хладније од традиционалних приступа, обично између 300 и 400 степени Целзијуса. Овај пад температуре значи да је у целини потребна мање енергије, али ипак одржава јаке нивое производње. У последње време су се побољшале и флуидне каталитичке крекинг јединице, а нови дизајни регенератора чине сагоревање много ефикаснијим. Ове промене помажу у смањењу емисије угљен-диоксида за око 12 до 18 посто за сваки циклус обраде. Када је реч о катализаторима, верзије силика-алумина такође показују велике перспекције. Они повећавају стопу конверзије угљоводоника за око 25% у односу на оно што је било могуће раније, према истраживању које су Мизуно и колеге објавили још 2023. године. Такви напредоци олакшавају рафинерије да испуне и захтеве у складу са системом трговања емисијама Европске уније.
Inovacije katalizatora su ključne za dekarbonizaciju. Nanostrukturirani zeoliti dopirani redakim zemljama poboljšavaju učinkovitost cijepanja, omogućujući 30–40% brže kinetike reakcije. Selektivni katalizatori sada prioritetno proizvode olefine i time minimiziraju stvaranje koksa – glavni izvor izravnih emisija – postižući 10–15% višu selektivnost proizvoda i smanjujući potrebu za ponovnim procesiranjem i povezanom potrošnjom energije.
Крајем 2023. године, погон за прераду нафте у близини Хамбурга тестирао је катализаторе за флуидну каталитичку крековање (FCC) модификоване кобалтом у стварној производној средини. Након отприлике пола године, уочен је пад емисије CO2 између 18 и 22 процента у поређењу са оним што су добијали коришћењем обичних старијих катализатора. Најбоље од свега је било да је производња дизел горива током тог периода остала непромењена. Оно што се десило је да су нови катализатори боље распоредили метал по површинама, чиме су реакције трансфера водоника радиле много ефикасније. Такође, мање горива је пропало у ваздух у облику гасова. Укупно гледано, то је значило уштеду од око 2,7 милиона евра годишње само кроз куповину мање ЕУ карбон кредитних јединица. Дакле, овде имамо доказ да прелазак на зелене технологије не мора увек да значи већа инвестиција.
CCUS системи имају важну улогу у смањивању емисије CO₂ из наведених погонских јединица нафтних рефинерија. У основи, ови системи прикупљају емисије тачно на месту настанка, сабијају их у облик погодан за транспорт и шаљу их у дубинске солене базене за дугорочно складиштење. Комитет за климатске промене Уједињеног Краљевства је прошле године известио да би уколико индустрија озбиљно прихватила CCUS технологију, до 2035. године могло да дође до смањења око половине свих емисија из рефинерија. Да бисмо ствари довели у перспективу: јединице за фракционисање претварају густе, тешке угљоводонике у лагане горива која људи заправо желе да купе. Управо ови делови рефинерија чине између 15% и 25% укупног излаза угљен-диоксида, тако да није изненађујуће што су на првом месту када компаније размишљају о надоградњи постојећих погонских јединица системима за захватање угљен-диоксида.
Jedinice za fluidno katalitičko krakovanje (FCC) koje pretvaraju teške gasne ulja u upotrebljiv benzin počinju da uključuju tehnologiju za hvatanje i skladištenje ugljen-dioksida (CCS), specifično dizajniranu za ove procese sa visokom temperaturom i katalizatorima. Najnovija generacija rastvarača zasnovanih na aminima može zapravo da uhvati oko 90 do 95 procenata emisije CO2, a da pri tom ne troši previše dodatne energije sistema. Prema nedavno objavljenim istraživanjima autora sa Inspeneta iz 2024. godine, kada se CCS integriše u FCC procese, ukupna emisija se smanjuje za oko 18 do 22 metričke tone svakog sata. Takođe, u poslednje vreme primećujemo rast popularnosti hibridnih sistema, gde se metode hvatanja nakon sagorevanja kombinuju sa tehnikama oksidnog sagorevanja. Ovakvi mešoviti pristupi najbolje funkcionišu u oblastima gde su cene ugljenika prešle 80 dolara po toni, što čini investiciju ekonomski isplativom za operatore postrojenja koji žele da smanje svoj ekološki otisak.
ЦЦС дефинитивно има предности за животну средину, али да би се широко усвојио зависи од смањења ових трошкова и успостављања подршке политике. Тренутно, имплементација ЦЦС-а додаје око 12 до 18 долара за сваки барел рафиниране нафте, а највећи део тог трошкова долази од изградње складишта и транспортних мрежа. Добра вест је да видимо неке обећавајуће догађаје. Модуларни системи за улазак и заједничке мреже цевоводима за CO2 већ смањују захтеве за почетним инвестицијама за отприлике 30 до 40 посто у многим случајевима. Гледајући оно што је влада Уједињеног Краљевства навела у својој стратегији ЦЦС 2024, истичу да би комбинација финансијских подстицаја као што је 85 долара порезног кредита по тони са напорима за производњу водоника на великом нивоу заправо могла претворити пројекте ЦЦС у рафинеријама у нешто
Модерни системи машинског учења гледају све врсте података који долазе из операција кркења нафте ових дана. Они прате ствари као што су врста коришћене сировине, како се температуре мењају током времена и колико добро катализатори раде пре него што праве прилагођавања у реалном времену. Неки прилично паметни алгоритми могу да предвиде када ће бити најбоље време за кркење процеса, обично негде између једног и два дана унапред. То помаже да се смањи потрошена енергија кад год се прелази са једног процеса на други. Према недавним налазима Међународне агенције за енергију, фабрике које су имплементирале вештачку интелигенцију за своје крекинге обично штеде око 12 до можда чак 18 посто на трошковима енергије у поређењу са старијим методама где су људи морали да све ручно контролишу. То је прилично велика разлика с обзиром на то колико је енергија постала скупа у последње време.
Уредбе за флуидну каталитичку кркирање сада су опремљене IoT сензорима који прате ниво угљен-диоксида, расподелу топлоте и колико добро катализатори функционишу. Ови паметни системи аутоматски прилагођавају ствари као што је мешавина ваздуха и горива, када се парова убризгава, и на којој температури ради реактор док се операције одвијају. Прошлогодишње истраживање које је посматрало контролу емисија кроз сензоре показало је нешто прилично импресивно. У ствари, ови мали подешавања могу смањити емисије гасова стаклене баште који се производе током рафинирања за око двадесет посто. За рафинерије које покушавају да испуне еколошке стандарде без жртвовања производње, ова врста праћења у реалном времену чини све разлике.
Једна европска рафинерија је недавно увела контролу предвиђања на основу вештачке интелигенције за своју FCC јединицу, посебно фокусирајући се на цикле регенерације који су гладни енергије. Системи машинског учења су утврдили најбоље подешавање гориља и брзину циркулације катализатора, све на основу врсте сировине која је у сваком тренутку пролазила кроз њега. Након око 18 месеци рада овог уреда, видели су прилично импресиван пад у употреби природног гаса око 15%, што износи око 3,2 милиона барела на барело обрађено. Оно што је још боље је да су успели да одрже ефикасност крковања на невероватних 99,2%. Ова успешна прича показује да слични приступи могу добро да раде у великом обиму, посебно за веће објекте који обрађују преко 200 хиљада барела дневно без компромитовања стандардима перформанси.
Строга регулатива о угљену и емисијама, као што је систем ЕУ за трговање емисијама и Евро VI, приморава рафинерије да усвоје системе са ниским емисијама како би избегле казне и осигурале усаглашеност.
Системи крекинга, посебно јединице за флуидно каталитичко крекинг (ФЦЦ), значајно доприносе угљенском отиску рафинерије због својих високих потреба за енергијом и циклуса регенерације катализатора.
Рафинерије могу да имплементирају системе за рекуперацију отпадне топлоте, прелазе на сировине које се добијају из биомасе и усвоје ЦЦУС и оптимизације које се воде АИ-ом како би ефикасно смањиле емисије.
Финансијски подстицаји, модуларни системи уласка и заједничке мреже цевоводица ЦО2 могу помоћи рафинеријама да уравнотеже трошкове са одрживошћу, чинећи примјену ЦЦС-а више изводљивом.
Топла вест2024-09-25
2024-09-18
2024-09-12
2024-09-05
2024-08-30
2024-08-23
Ауторско право © 2026 од стране Шангцхиу АОТЕВЕИ опрема за заштиту животне средине Цо., ЛТД Политике приватности
