Um die immer strengeren Umweltvorschriften zu erfüllen und saubere Energie in ihren Anlagen zu fördern, wollen viele Öl-, Gas- und Petrochemieunternehmen bestehende Fackeln aufrüsten, um ein rauchfreies Abfackeln von Kohlenwasserstoffgasen zu ermöglichen. Die Hauptanwendungsgebiete für diese Fackelaufrüstungen befinden sich in Afrika, im Nahen Osten, in Südamerika und in anderen Ländern mit hohen Ölförderkapazitäten und -programmen. In vielen dieser Gebiete befinden sich Versorgungsfackeln in Anlagen, in denen ein Mangel an Dampf oder Wasser den Einsatz herkömmlicher rauchfreier Dampfinjektionssysteme verhindert. Mazen Mashour von der Saudi Arabian Oil Company hat eine neue rauchfreie Abfackeltechnologie patentiert, die mit Hochdruckluft arbeitet. Diese Technologie wird als High Pressure Air Assist System (HPAAS) bezeichnet und wurde bereits in Dutzenden von Fackelanlagen in Saudi-Arabien erfolgreich eingesetzt. Sie nutzt Überschall-Lufteinblasdüsen, um rauchfreie Luft mit einer viel höheren Effizienz als bei allen bisherigen rauchfreien luftunterstützten Hochdruck-Abfackeltechnologien einzublasen. Das Ergebnis ist ein System, das einfach, schnell und kostengünstig in bestehende Fackelanlagen nachgerüstet werden kann. Die Technologie wird bald in Anlagen auf der ganzen Welt eingesetzt werden, um sauberere und umweltfreundlichere Fackelsysteme zu schaffen. In diesem Papier werden die Vorteile von HPAAS gegenüber herkömmlichen Systemen beschrieben und die Vorgehensweise bei der Entwicklung der Technologie erörtert.
HINTERGRUND
Saudi Aramco ist das größte Erdölunternehmen der Welt und verfügt über Hunderte von Fackelsystemen in seinen verschiedenen vor- und nachgelagerten Anlagen. Die größten Konzentrationen von Fackeln befinden sich in den Gas-Öl-Trennanlagen (GOSP) und den entsprechenden Produktionsfeldern in der Nähe dieser Standorte. Die meisten Fackeln an diesen Standorten wurden in den letzten 50 Jahren unter Verwendung der rauchfreien Technologie für Versorgungsfackeln installiert und nach den älteren API RP-521-Richtlinien ausgelegt, die maximale Austrittsgeschwindigkeiten von 0,20 oder 0,50 Mach empfehlen, was einen großen Durchmesser der Fackelspitze zur Folge hat, oft 48" bis 84" im Durchmesser [1]. Darüber hinaus sind die verfügbaren Eintrittsdrücke sehr niedrig, und es werden Spitzen mit großem Durchmesser benötigt, um den zulässigen Druckabfall zu erreichen. Die kontinuierlichen Betriebsbedingungen für diese Fackeln sind oft niedrige Durchflussraten, die sich aus Spülgas, Leckagen an Steuerventilen oder Tankdämpfen zusammensetzen. Dieses Gasgemisch tritt mit einer geringen Geschwindigkeit aus und raucht kontinuierlich.
SCHLUSSFOLGERUNG
Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Papiers waren etwa fünfzehn (15) der GOSP-Standorte des Southern Area Smokeless Upgrade Project erfolgreich mit den HPAAS-Fackelsystemen nachgerüstet worden. Nach dem aktuellen Zeitplan werden die verbleibenden GOSP bis Ende 2009 nachgerüstet. Alle installierten HPAAS-Spitzen haben die gewünschte rauchfreie, strahlungsarme Leistung erbracht. Das Projekt war ein großer Erfolg für alle Beteiligten.
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