Die sich ändernden staatlichen Vorschriften für Raffinerien, Gasverarbeitungsanlagen, petrochemische Hersteller und OEM-Anbieter erfordern eine ständige Anpassung, um die Anforderungen zu erfüllen. Überall auf der Welt werden die Anlagen auf ihren Beitrag zu den Emissionen in die Umwelt hin überprüft und sollen bald noch strengeren Standards unterworfen werden. Seit ihrer Gründung hat die United States Environmental Protection Agency (EPA) aktiv an verschiedenen Initiativen zur Durchsetzung von Fackelsystemen mitgewirkt, um die Emissionen von Fackeln zu reduzieren.
Abstrakt
Die bekannten Unzulänglichkeiten der derzeitigen Überwachungsmethoden für Fackeln und die neuen EPA-Normen haben die Entwicklung einer neuen Methode zur direkten Messung und Überwachung der Verbrennungseffizienz (CE) von Fackeln erforderlich gemacht - eine Technologie, die die Leistung von Fackeln direkt, autonom und kontinuierlich in Echtzeit überwacht. Diese patentierte Methode, bekannt als VISR oder Video Imaging Spectro-Radiometry, nutzt einen multispektralen Infrarot (IR)-Bildgeber, um gleichzeitig die relativen Konzentrationen von Verbrennungsprodukten, Kohlendioxid (CO2) und unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) auf Pixelebene zu messen. Durch die direkte Überwachung der Fackel CE werden Ungenauigkeiten beseitigt, die mit der derzeitigen Praxis der Überwachung indirekter Parameter (Heizwert, Geschwindigkeit usw.) verbunden sind. Da VISR-Geräte autonom arbeiten können, ist keine Ausrichtung oder manuelle Datenreduzierung erforderlich. Durch die Fernmessung entfällt der Kontakt mit korrosiven Prozessströmen, so dass VISR-Geräte im Laufe der Zeit weniger kostspielig in Wartung und Betrieb sind. In diesem Beitrag wird die VISR-Technologie erörtert und erläutert, wie sie zur Erzeugung kontinuierlicher Echtzeitdaten über CE und Rauch eingesetzt werden kann, so dass die Betreiber die Leistung der Fackel in Echtzeit optimieren können.
FlareGuardianTM
Um den vollen Nutzen aus den Fortschritten der VISR-Technologie zu ziehen, hat Zeeco ein VISR-basiertes Produkt namens FlareGuardian entwickelt, um die Nachfrage nach einem effizienten, genauen und konformen System zur direkten Überwachung von Fackeln zu erfüllen.
Diskussion
Die derzeitigen Messmethoden haben einige Tücken, wie z. B. hohe Investitionskosten, umfangreiche Wartung aller Komponenten, ständige Neukalibrierung der Geräte, Exposition gegenüber korrosiven Prozessbedingungen und höhere Arbeitsinvestitionen, um die Einhaltung der vorgeschriebenen Vorschriften zu gewährleisten. Da die RTR-Vorschrift der EPA mit zeitabhängigen Überwachungsbeschränkungen einhergeht, entsteht ein Problem, wenn man versucht, die Vorschriften einzuhalten und gleichzeitig Methoden verwendet, die keine Echtzeit-Ergebnisse liefern. Die Messung von Surrogatparametern ist davon abhängig, dass mehrere Prozesskomponenten Daten in einer Vielzahl von Zeitrahmen melden, was zu prohibitiven Verzögerungen beim Erhalt von Ergebnissen für die relative Abfackelungsleistung führen kann. Während dieser zusammengesetzten Zeitverzögerung können sich die Bedingungen des Abfackelprozesses drastisch ändern und möglicherweise jegliche Korrekturmaßnahmen zur Einhaltung der Vorschriften zunichte machen, ein Problem, das bei der Echtzeit-Datenberichterstattung mit VISR-Geräten nicht auftritt. FlareGuardian vereinfacht die Überwachung und reduziert die Beteiligung der Anlagenbetreiber, um die Einhaltung der Vorschriften und die Wirksamkeit der Abfackelung sicherzustellen. Gegenwärtig ist die EPA RTR-Regelung für die Abfackelungsanwendungen in der US-Raffinerieindustrie abgeleitet worden. Da die Frist für die Einhaltung der Vorschriften in naher Zukunft abläuft, werden die Raffinerien gesetzlich verpflichtet sein, diese Bewertungsparameter unabhängig von der eingesetzten Technologie einzuhalten. Künftige Vorschriften werden sich auf weitere Bereiche erstrecken, wie z. B. chemische Anlagen, Midstream-Betriebe und weitere vorgelagerte Explorations- und Produktionsaktivitäten. In dem Maße, wie diese Vorschriften fortschreiten, sollte auch die Technologie zur Einhaltung der Vorschriften weiterentwickelt werden, z. B. durch Entwicklungen wie das VISR-basierte System FlareGuardian .
Schlussfolgerungen
Die verfügbaren Daten belegen, dass die VISR-Technologie validiert ist und sich bald nicht nur in der Branche, sondern auch bei den Regulierungsbehörden als die beste verfügbare Technologie für die Fackelüberwachung durchsetzen wird. VISR-basierte Produkte wie FlareGuardian werden es den Betreibern ermöglichen, die Abfackelemissionen zu reduzieren, die Leistung der Fackel zu verbessern und Fehler in den Abfackelsystemen zu beheben, indem sie ihnen die Möglichkeit geben, die CE zu kontrollieren und die Leistung in Echtzeit zu optimieren.
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