Одна из самых критических задач по борьбе с изменением климата на фоне растущей жары и широкого распространения ураганов, наводнений, засух и лесных пожаров по всему миру. И именно эти же явления уже вызывают большую озабоченность у человеческих обществ и экономик по всему миру. В связи с этим смягчение последствий изменения климата стало пунктом в повестке дня правительств, отраслей и сообществ по всему миру. На этом фоне CCUS в частности был определен как многообещающий кандидат для включения в арсенал борьбы с изменением климата благодаря своей способности к разрушительным решениям, которые могут снизить уровень CO2 в атмосфере, что является основным фактором глобального потепления.
Технологии CCUS включают в себя крайне сложный набор действий: от захвата CO2 на источнике выбросов до его использования (если таковое имеется) на месте захвата, где может быть создана достаточная коммерческая ценность, и, наконец, идеальное долгосрочное геологическое хранение CO2 в геологических образованиях или резервуарах при условиях, которые предотвратят его возвращение в атмосферу. Объем работы огромен; он охватывает не только снижение углеродного следа иначе установленных промышленных процессов, но и открытие новых путей для достижения нулевых выбросов, даже отрицательных выбросов. Но это будет сильно зависеть от их операционной эффективности и надежности.
Хотя существует множество четких методов защиты операционной целостности процессов CCUS, один из самых тонких касается механических уплотнений. Эти уплотнения являются частью основных машинных частей для захвата, транспортировки и хранения углекислого газа. Механические уплотнения будут без утечек, позволяя высокому давлению CO2 оставаться в его сверхкритическом состоянии - ведя себя как жидкость и газ - и не будут пропускать газ через уплотнения. Это крайне критическая способность, потому что каждая утечка означает не только потерю захваченного CO2, но и значительные риски для безопасности и экологические опасности.
Хотя его размер невелик по сравнению с другими компонентами в системах CCUS, механические уплотнения имеют особое значение и решающее значение для эффективности и безопасности всей системы CCUS из-за их большого количества и постоянного обслуживания во время работы. Их устойчивость к суровым условиям сверхвысоких давлений и температур, а также их устойчивость к коррозионным агентам и абразивным средам будут иметь решающее значение в будущем развертывании эффективных и надежных технологий CCUS. Если конструкция механического уплотнения изначально не отличается высоким качеством, они резко увеличивают риск отказа систем, что приводит к остановке работы и потере доходов — и, что самое важное, к задержкам в решении проблемы изменения климата. Поэтому, хотя более широкие обсуждения CCUS относятся к альтернативным каналам захвата или средствам хранения, не отступайте от механических уплотнений. Они имеют решающее значение для обеспечения эффективности и надежности этих передовых систем, внося важный, но в значительной степени незаметный вклад в смягчение последствий изменения климата.
Описание ландшафта CCUS
Улавливание, использование и хранение углерода рассматриваются как набор технологий, которые будут использоваться для смягчения воздействия выбросов парниковых газов на нашу окружающую среду путем улавливания CO2 из источников, включая электростанции и промышленные сектора. После этого этот захваченный CO2 может быть использован в дальнейших процессах или храниться под землей, чтобы предотвратить его выброс в атмосферу. Задачи, которые охватывает CCUS, широки и разнообразны, некоторые подходы включают прямое улавливание CO2 из атмосферы и BECCS, или производство биомассы плюс улавливание и хранение углерода. Более того, развитие технологий в методах геологического хранения позволяет безопасно хранить CO2 в долгосрочной перспективе.
Эти технологии имеют свои уникальные проблемы, особенно вопросы операционной надежности и безопасности. CO2, особенно в сверхкритическом состоянии и под высоким давлением, очень опасен из-за своей коррозионной и токсичной природы. Такие проблемы требуют ультранадежной и прочной инфраструктуры и устройств.
Аналогично, поскольку глобальный спрос на эффективные решения CCUS продолжает расти, рецепт надежности имеет первостепенное значение в отношении соответствующего оборудования, где происходит процесс. Этот аспект является тем, где механические уплотнения играют незаменимую роль. Механические уплотнения играют ключевую роль в операциях CCUS, помещая их в центр насосов, компрессоров и многих других критически важных систем. Они помогают удерживать CO2 и предотвращают утечку, которая может представлять серьезные экологические и безопасностные риски. Эти уплотнения снова предотвращают перекрестное загрязнение этого CO2, чтобы он не попал или не был загрязнен чем-либо вне этих двух резервуаров.
Удержание не является единственной проблемой, когда речь идет о механических уплотнениях. Они также играют решающую роль в системах CCUS с точки зрения производительности и долговечности. Эти уплотнения, на самом деле, минимизируют необходимость в обслуживании и замене и помогают предотвратить такие утечки и загрязнения, тем самым минимизируя время простоя, что дополнительно увеличивает экономическую эффективность проектов по улавливанию углерода. На самом деле, чистота CO 2 имеет решающее значение в системах, где он используется для последующих технологических приложений, таких как улучшенное извлечение нефти (EOR). Фактически, для того чтобы любые downstream-приложения были эффективными и безопасными, механические уплотнения имеют решающее значение для обеспечения целостности качества CO2, сохраняемого в процессе.
Короче говоря, по мере развития и масштабирования сектора CCUS механические уплотнения становятся все более важными. Они не просто компоненты, а скорее неотъемлемая часть безопасного, эффективного и успешного развертывания объектов по улавливанию, использованию и хранению углерода. Механические уплотнения могут выдерживать жесткие нагрузки, не допуская утечек или загрязнения самих усилий технологических инноваций, направленных на борьбу с изменением климата, ничего вообразимого было бы невозможно.
Последние технологические инновации в CCUS
В настоящее время инновации в технологии CCUS развивают такие характеристики, как увеличение эффективности, снижение операционных затрат и масштабируемость широкого развертывания. В настоящее время основное новшество заключается в создании лучших химических растворителей. Эти современные растворители будут поглощать большее количество CO2 с существенно меньшими затратами энергии, тем самым улучшая энергетическую эффективность процесса захвата. Однако, вместо естественных процессов, инновации в материалах и процессе адсорбции сами по себе повысили потенциал прямого захвата углерода из воздуха до больших масштабов. Это делается для того, чтобы углекислый газ из окружающего воздуха мог избирательно адсорбироваться этими материалами — это решающий шаг к тому, чтобы сделать технологию практичной и экономически эффективной для более широкого применения.
Параллельно с этими химическими и материальными прорывами также были достигнуты успехи в связанной, но критически важной области технологии механических уплотнений, необходимой для целостности и эффективности процесса CCUS. Современные механические уплотнения разрабатываются и тестируются на устойчивость к высококоррозионной природе CO2 на всех соответствующих фазах, а также к высоким давлениям и температурам в операциях CCUS. Долговечность и надежность уплотнений были значительно улучшены благодаря использованию современных керамических материалов и уникальных комбинаций сплавов, используемых в конструкции уплотнений. С этими материалами уплотнения обладают гораздо большей стойкостью к износу и коррозии, что обеспечивает более длительные периоды эксплуатации между техническим обслуживанием или заменами.
Кроме того, внедрение умных технологий в механические уплотнения является эволюционным. Эти умные уплотнения оснащены датчиками, которые в реальном времени обнаруживают несколько параметров работы. В дополнение к этому, они предлагают возможность выполнять предсказательное обслуживание, обеспечивая непрерывный мониторинг производительности и состояния уплотнения. Эти типы технологий снижают вероятность несвоевременных остановок, что повышает надежность операций для систем CCUS, выявляя возможные неисправности до их возникновения. В конечном итоге, эти разработки в технологии механических уплотнений помогают удовлетворить требования по развитию инфраструктуры CCUS, обеспечивая безопасное, надежное и экономически эффективное выполнение операций по развертыванию таких систем в крупном масштабе.
Как механические уплотнения решают ключевые проблемы CCUS
Более того, механические уплотнения внедряются в технологии CCUS для решения большинства основных проблем. В частности, уплотнение CO2 — особенно в сверхкритическом состоянии — накладывает строгие требования к уплотнениям без какого-либо ухудшения. Более того, механические уплотнения обеспечивают целостность системы, предотвращая любые потенциальные утечки, которые могут быть крайне токсичными и вызвать серьезное загрязнение окружающей среды. Это особенно важно для процессов, таких как трубопровод и хранение сверхкритического CO2, поскольку утечка может подорвать саму цель улавливания и хранения углерода.
Более того, характеристики минимального обслуживания и долговечности, которые могут обещать механические уплотнения, пользуются высоким спросом в оборудовании CCUS. Чем реже требуется замена или ремонт этих элементов, тем больше времени работает вся установка — и, следовательно, объемы обрабатываемого CO2 будут соответственно расти.
Наконец, хотя экономический потенциал технологии CCUS может быть увеличен за счет более низких затрат, связанных с обслуживанием и простоями системы. Высококачественные механические уплотнения помогают сократить цикл обслуживания, а также снизить риск отказа системы, что дополнительно способствует снижению общих эксплуатационных затрат.
Ценность надежного партнера для механических уплотнений CCUS
В этой сложной игре CCUS надежный партнер, который может предложить высококачественные механические уплотнения, может сыграть решающую роль. Широкий опыт партнеров в нюансах применения CCUS и связанных с ними проблем Предоставление индивидуальных решений, которые обеспечивают повышенную общую производительность и надежность системы Эти партнерства необходимы не только для долговечных и подходящих решений по уплотнению, но и для постоянной поддержки и инноваций.
Использование надежного партнера не только поможет обеспечить правильное использование механических уплотнений для их применения, но также предоставит все, от анализа системы и обслуживания до анализа отказов. Такой уровень поддержки не только желателен, но и критически важен в CCUS-объектах, где каждая минута простоя оборудования стоит миллионы, если не больше, и, очевидно, имеет более серьезное воздействие на окружающую среду.
Кроме того, по мере того как технологии CCUS будут развиваться в будущем, технологии уплотнения также требуют инноваций. Партнерство с партнерами, ориентированными на исследования и разработки, позволит инженерам и архитекторам CCUS выйти из лаборатории с усовершенствованными существующими технологиями уплотнения и новыми технологиями уплотнения, которые соответствуют возникающим потребностям отрасли.
CCUS включает в себя множество движущихся частей, и механические уплотнения занимают среди них небольшое место, но их значение в эффективной надежной безопасной системе CCUS огромно. Поскольку мир как никогда обращается к технологиям в нашей борьбе с изменением климата, механические уплотнения становятся делом обыденным. Это подчеркивает, почему CCUS должен быть частью набора решений, которые нам нужны в борьбе с глобальным потеплением – но это произойдет только при условии постоянных инноваций и партнерства в области знаний, которые обеспечат правильное функционирование технологии.
RU
Горячие новости