Um den immer strengeren Umweltvorschriften gerecht zu werden und eine sauberere Energieerzeugung in ihren Anlagen zu fördern, rüsten viele Öl-, Gas- und petrochemische Unternehmen ihre bestehenden, rauchintensiven Fackeln um, um eine „ Rußfrei “-Verbrennung von Kohlenwasserstoffgasen zu ermöglichen. Diese Unternehmen streben ein positiveres Image in der Öffentlichkeit und eine längere Lebensdauer ihrer Fackelsysteme an. In den meisten Fällen ist eine Umrüstung auf „ Rußfrei “-Verbrennung unter Verwendung von Fackeltechnologien wie Dampfunterstützung oder Niederdruck-Luftunterstützung technisch oder wirtschaftlich möglicherweise nicht realisierbar. Die Frage ist, wie sich ihre „Smoking Pipe“-Fackeln wirtschaftlich und effizient nachrüsten lassen, während die mit der Modernisierung der Fackeltechnologie verbundenen Stillstandszeiten auf ein Minimum reduziert werden.
Hier kommt das Hochdruck-Luftunterstützungssystem (HPAAS) ins Spiel. Die HPAAS-Technologie ist das Ergebnis jahrelanger intensiver Forschung und Entwicklung im Bereich der Nachrüstung bestehender Abfackelanlagen mit der „ Rußfrei “-Technologie, die von Saudi Aramco, dem weltweit größten Ölkonzern, durchgeführt wurde. Saudi Aramco hat diese Technologie bereits erfolgreich in Dutzenden von Abfackelanlagen in Saudi-Arabien installiert und in Betrieb genommen. Heute ist die patentierte HPAAS-Technologie dank einer Vereinbarung zwischen Saudi Aramco und der „ Zeeco, Inc.“ auf dem Weltmarkt erhältlich.
HPAAS nutzt Überschall-Luftinjektionsdüsen, um Verbrennungsluft mit einem deutlich höheren Wirkungsgrad anzusaugen als bisherige luftunterstützte „ Rußfrei “-Fackeltechnologien. Diese Verbrennungsluft sorgt für eine „ Rußfrei “-Fackelung, geringere Strahlungswerte und eine längere Lebensdauer der Fackelspitze. Die Druckluft für das System kann über die vorhandene Werksluftversorgung oder über einen eigenen Luftkompressor bereitgestellt werden.
Die HPAAS-Fackelspitze verfügt über eine computerberechnete Windschutzscheibe, die einen Flammenschutz bietet und gleichzeitig einen ordnungsgemäßen Verbrennungsluftstrom über einen Hochdruck-Luftverteiler an der Fackelspitze außerhalb der Hochtemperaturzone ermöglicht. Der Luftverteiler ist mit Überschall-Luftdüsen ausgestattet, die speziell entwickelt wurden, um eine maximale Lufteinspritzung zu gewährleisten und gleichzeitig einen Flammenrückschlag an der Fackelspitze zu verhindern.
Das Fackelsystem ist eine der wichtigsten Sicherheitseinrichtungen in Anlagen zur Verarbeitung von Kohlenwasserstoffen. Wenn eine Fackel zur Wartung, zum Austausch oder zur Nachrüstung außer Betrieb genommen wird, muss auch die entsprechende Anlage abgeschaltet werden. Lange Anlagenabschaltungen für die Nachrüstung von Fackelsystemen führen zu erheblichen Produktions- und Einnahmeverlusten für die Anlage. Andere Nachrüstungen von Fackeln, wie z. B. Niederdruck-Luftunterstützungssysteme, sind schwierig, zeitaufwendig und kostspielig. Die HPAAS-Fackelspitzen werden an den vorhandenen Fackelkamin geschraubt und ermöglichen eine einfache Montage der kleinen Luftzufuhrleitung am Fackelkamin mit Rohrhalterungen.
Das HPAAS-System lässt sich einfach und kostengünstig in ein bestehendes Fackelsystem nachrüsten, und die normale Abschaltzeit für eine vollständige Aufrüstung einer HPAAS-Fackel beträgt normalerweise drei Tage oder weniger. HPAAS-Systeme haben sich vor allem in Gebieten bewährt, in denen Wasser für Dampf knapp oder teuer ist, da die Systeme keine Dampfeinspritzung zur Rauchunterdrückung benötigen.
Die HPAAS-Technologie ist eine ideale Lösung für eine breite Palette von Anwendungen. Aus den gleichen Gründen war sie für Saudi Aramco erfolgreich und veranlasste das Unternehmen, die patentierte HPAAS-Technologie weltweit verfügbar zu machen.
Aramco stellte die HPAAS-Technologie exklusiv Zeeco zur Verfügung, dem weltweit führenden Technologieunternehmen. Das Unternehmen mit Hauptsitz in der Nähe von Tulsa, Oklahoma, USA, Zeeco ist auf Verbrennungsanlagen spezialisiert, darunter Fackeln, Industriebrenner und Verbrennungssysteme.