Los sistemas de antorchas son habituales en la región del CCG en las instalaciones de producción, procesamiento y refinado de petróleo y gas. Ofrecen un método seguro y fiable para quemar gases en casos de emergencia. Aunque las antorchas siempre serán necesarias para estos casos de emergencia, en la última década se ha producido un mayor impulso para reducir las tasas de combustión en condiciones normales, no de emergencia, mediante la incorporación de sistemas de recuperación de gas en antorcha (FGR).
Los objetivos principales son aumentar la eficiencia de la instalación y reducir las emisiones a la atmósfera. En este documento se analiza el uso de eyectores para los sistemas FGR. Aunque la tecnología de eyectores se ha utilizado durante muchos años en otros servicios, el concepto de utilizarla para FGR es relativamente nuevo. Se ha utilizado una variedad de tecnologías de compresores para los sistemas FGR, incluyendo los de anillo líquido, de tornillo, alternativos y de paletas deslizantes. Cada tipo ofrece sus propias ventajas y desventajas; sin embargo, algunas desventajas comunes que comparten todas estas tecnologías de compresores incluyen los altos costos de operación, los requisitos de mantenimiento especializado y las costosas piezas de repuesto. En la actualidad se están considerando los sistemas de eyectores para muchas aplicaciones de FGR, ya que ofrecen claras ventajas en algunas aplicaciones, especialmente en las plantas de separación de gas-aceite más pequeñas de la región del CCG. Para comprimir los gases de antorcha a una mayor presión, los eyectores utilizan un medio de alta presión, normalmente agua, vapor o gas combustible. En algunas instalaciones, este medio de alta presión ya está disponible con el suministro de gas combustible o las bombas de agua existentes. Este documento explorará en detalle las ventajas de la tecnología de eyectores para FGR, incluyendo estudios de casos de equipos existentes.
En los últimos años, algunos propietarios y operadores de refinerías han recuperado el gas en sus redes de antorchas en lugar de quemarlo. El FGR ofrece beneficios reales y tangibles:
La combustión en antorcha también proporciona algunos beneficios intangibles. La reducción de la cantidad de combustión en antorcha reduce la visibilidad de la misma, mejorando la percepción pública de la instalación. Esto suele traducirse en un menor número de llamadas de quejas a la refinería por parte de las comunidades circundantes debido a la combustión en antorcha.
En los últimos años, ha habido un mayor impulso a la utilización de eyectores para recuperar el gas de antorcha. Los eyectores suelen denominarse eductores, compresores de chorro o bombas de chorro. En determinadas situaciones, los eyectores pueden ofrecer claras ventajas sobre las tecnologías de compresión tradicionales. No tienen partes móviles en la zona de compresión y pueden manejar una amplia gama de condiciones de proceso. También pueden ofrecer un importante ahorro de costes.
La figura 3 muestra el principio básico de funcionamiento de los eyectores. El funcionamiento se basa en el principio de Bernoulli, que establece que al aumentar la velocidad de un fluido que fluye, su presión disminuye. A la inversa, al disminuir la velocidad de un fluido que fluye, su presión debe aumentar. En un eyector, la velocidad del fluido motriz (o HP) aumenta al pasar por la boquilla, creando una región de baja presión dentro del eyector. Esta región arrastra la corriente de gas de antorcha de baja presión. A medida que las corrientes HP y LP combinadas pasan por la sección del difusor del eyector, la velocidad disminuye y la presión se recupera, dando lugar a una presión intermedia, que se encuentra en algún lugar entre la LP y la HP. La corriente de alta presión debe estar a una presión lo suficientemente alta para garantizar que la presión intermedia resultante alcance la presión de descarga del sistema requerida para el gas de antorcha recuperado. Si se utiliza agua o vapor a alta presión, se requiere un separador aguas abajo del eyector para separar el gas del agua. Si se utiliza gas a alta presión, no es necesario ningún separador aguas abajo.
Los sistemas de antorcha siguen siendo un componente necesario para el funcionamiento seguro de muchas instalaciones de producción, procesamiento y refinado de petróleo y gas. Sin embargo, con unos requisitos de emisiones más estrictos, en la próxima década aumentará el número de sistemas FGR instalados para reducir la quema continua. El dimensionamiento, la selección adecuada y el diseño de los sistemas FGR requieren un enfoque cuidadoso y organizado, utilizando un diseñador experimentado. En muchos casos, los eyectores pueden ser la tecnología de compresión ideal para estos sistemas.
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