Optimizarea exergetică și reducerea pierderilor energetice în depozitele de produse petroliere prin integrarea sistemelor de automatizare și respectarea cerințelor de mediu

Abstract

Problematica studiului: depozitele de produse petroliere reprezintă elemente critice ale infrastructurii energetice, caracterizate prin pierderi energetice și exergetice semnificative, generate de procesele de stocare, manipulare, măsurare și control insuficient automatizat. În condițiile tranziției energetice și ale intensificării cerințelor de mediu, devine necesară evaluarea pierderilor nu doar din perspectivă cantitativă, ci și calitativă, prin utilizarea analizei exergetice, care permite identificarea ireversibilităților și a degradării energiei în procesele tehnologice. Obiectivele studiului: scopul principal al lucrării constă în evaluarea pierderilor exergetice din depozitele de produse petroliere și identificarea soluțiilor tehnice și organizaționale pentru reducerea acestora. Obiectivele specifice includ: analiza conceptului de exergie și a indicatorilor de eficiență exergetică; clasificarea pierderilor exergetice în cadrul depozitelor de produse petroliere; evaluarea influenței sistemelor de măsurare și control asupra pierderilor; analiza impactului automatizării proceselor tehnologice și a sistemelor de recuperare a vaporilor asupra eficienței energetice; corelarea cerințelor tehnice cu cadrul normativ național și european. Metodele aplicate: în realizarea cercetării au fost utilizate metode de analiză teoretică și comparativă, analiza exergetică a proceselor tehnologice, evaluarea datelor operaționale, analiza documentației tehnice și normative, precum și metode de sinteză și interpretare a rezultatelor obținute. Rezultate obținute: studiul a demonstrat că pierderile exergetice din depozitele de produse petroliere sunt influențate semnificativ de nivelul de automatizare, de calitatea sistemelor de măsurare și de aplicarea cerințelor privind controlul emisiilor de vapori. Implementarea sistemelor SCADA, a echipamentelor moderne de măsurare și a instalațiilor de recuperare a vaporilor conduce la reducerea pierderilor exergetice, creșterea eficienței energetice și îmbunătățirea conformității cu cerințele de mediu.

Study issues: petroleum product depots represent critical components of the energy infrastructure, characterized by significant energy and exergy losses generated during storage, handling, measurement and insufficiently automated control processes. In the context of energy transition and increasingly stringent environmental requirements, it is necessary to assess losses not only from a quantitative perspective but also from a qualitative one, using exergy analysis, which allows the identification of irreversibilities and energy degradation within technological processes. Study objectives: the main objective of the thesis is to assess exergy losses in petroleum product depots and to identify technical and organizational solutions for their reduction. The specific objectives include: analysis of the exergy concept and exergy efficiency indicators; classification of exergy losses in petroleum product depots; evaluation of the influence of measurement and control systems on losses; assessment of the impact of technological process automation and vapor recovery systems on energy efficiency; correlation of technical solutions with the national and European regulatory framework. Methods applied: the research employed theoretical and comparative analysis methods, exergy analysis of technological processes, evaluation of operational data, analysis of technical and regulatory documentation, as well as synthesis and interpretation of the obtained results. Results obtained: the study demonstrated that exergy losses in petroleum product depots are significantly influenced by the level of automation, the quality of measurement systems and the implementation of vapor emission control requirements. The integration of SCADA systems, modern measurement equipment and vapor recovery units leads to reduced exergy losses, increased energy efficiency and improved compliance with environmental regulations.