Con el fin de cumplir con las normativas medioambientales cada vez más estrictas y promover una energía más limpia en sus instalaciones, muchas empresas petroleras, gasísticas y petroquímicas están tratando de mejorar las antorchas existentes para permitir la combustión sin humo de los gases de hidrocarburos. Las principales áreas de aplicación de estas mejoras de las antorchas se encuentran en África, Oriente Medio, Sudamérica y otros países con gran capacidad y programas de producción de petróleo. Muchas de estas zonas cuentan con antorchas de utilidad situadas en instalaciones en las que la escasez de vapor o agua impide añadir sistemas convencionales de inyección de vapor sin humo. El Sr. Mazen Mashour, de la Saudi Arabian Oil Company, ha patentado una nueva tecnología de combustión sin humo que utiliza aire a alta presión. Esta tecnología se denomina High Pressure Air Assist System (HPAAS) y se ha implantado con éxito en docenas de sistemas de combustión en Arabia Saudí. Utiliza boquillas supersónicas de inyección de aire para inspirar aire sin humo con una eficacia mucho mayor que cualquier otra tecnología anterior de combustión asistida por aire a alta presión sin humo. El resultado es un sistema que puede adaptarse fácilmente a los sistemas de antorcha existentes de forma rápida y rentable. Esta tecnología se utilizará pronto en instalaciones de todo el mundo para crear sistemas de combustión más limpios y respetuosos con el medio ambiente. En este documento se describen las ventajas del HPAAS sobre los sistemas convencionales, y también se analiza el enfoque utilizado en el desarrollo de la tecnología.
ANTECEDENTES
Saudi Aramco es la mayor empresa petrolera del mundo y cuenta con cientos de sistemas de antorchas ubicados en sus diversas instalaciones de producción y distribución. Las mayores concentraciones de antorchas de la empresa se encuentran en las plantas de separación de gasóleo (GOSP) y en los correspondientes campos de producción cercanos a estas ubicaciones. La mayoría de las antorchas de estos lugares se instalaron durante los últimos 50 años con tecnología de antorcha de utilidad sin humo y se diseñaron siguiendo las antiguas directrices API RP-521 que recomendaban velocidades de salida máximas de 0,20 o 0,50 Mach, lo que da lugar a una punta de antorcha de gran diámetro, a menudo de 48" a 84" [1]. Además, las presiones de entrada disponibles son muy bajas y se requieren puntas de gran diámetro para cumplir con la caída de presión permitida. Las condiciones de funcionamiento continuo de estas antorchas suelen ser caudales bajos compuestos por gas de purga, fugas de la válvula de control o vapores del tanque. Esta mezcla de gas sale a baja velocidad y humea continuamente.
CONCLUSIÓN
En el momento de redactar este documento, aproximadamente quince (15) de las ubicaciones de la GOSP en el proyecto de mejora de la zona sur sin humo se habían adaptado con éxito a los sistemas de antorchas HPAAS. Según el calendario actual, las restantes GOSP se reequiparán antes de finales de 2009. Todas las puntas HPAAS instaladas han proporcionado el mismo rendimiento sin humo y de baja radiación que se deseaba. El proyecto ha sido un gran éxito para todas las partes implicadas.
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