I sistemi di torcia sono comuni nella regione del CCG presso gli impianti di produzione, lavorazione e raffinazione di petrolio e gas. Offrono un metodo sicuro e affidabile per bruciare i gas durante i casi di rilascio di emergenza. Sebbene le torce saranno sempre necessarie per questi casi di emergenza, nell'ultimo decennio si è assistito a una maggiore spinta per ridurre i tassi di combustione in torcia in condizioni normali e non di emergenza, aggiungendo sistemi di recupero dei gas di combustione (FGR).
Gli obiettivi principali sono l'aumento dell'efficienza dell'impianto e la riduzione delle emissioni atmosferiche. Il presente documento tratta dell'utilizzo di eiettori per i sistemi FGR. Mentre la tecnologia degli eiettori viene utilizzata da molti anni in altri servizi, il concetto di utilizzo per gli FGR è relativamente nuovo. Per i sistemi FGR sono state utilizzate diverse tecnologie di compressori, tra cui quelli ad anello liquido, a vite, a pistoni e a palette scorrevoli. Ogni tipo offre vantaggi e svantaggi; tuttavia, alcuni svantaggi comuni a tutte queste tecnologie di compressori includono alti costi operativi, requisiti di manutenzione specializzati e costose parti di ricambio. I sistemi a eiettore sono ora presi in considerazione per molte applicazioni FGR, in quanto offrono vantaggi distinti in alcune applicazioni, soprattutto negli impianti di separazione gas-olio più piccoli della regione del CCG. Per comprimere i gas di torcia a una pressione più elevata, gli eiettori utilizzano un mezzo ad alta pressione, generalmente acqua, vapore o gas combustibile. In alcuni impianti, questo mezzo ad alta pressione è già disponibile con la fornitura di gas combustibile o le pompe dell'acqua esistenti. Il presente documento analizzerà in dettaglio i vantaggi della tecnologia degli eiettori per FGR, includendo casi di studio di apparecchiature esistenti.
CONTESTO
Negli ultimi anni, alcuni proprietari e operatori di raffinerie hanno recuperato il gas nelle loro reti di torcia, invece di effettuare il flaring. L'FGR offre vantaggi reali e tangibili:
- Il gas di combustione recuperato può essere riutilizzato nei bruciatori di riscaldamento di processo e nei bruciatori delle caldaie.
- Riduzione della quantità di gas naturale acquistata dalla struttura
- Estensione della durata del sistema di torcia
- Riduzione delle emissioni di gas serra dalla struttura
L'FGR offre anche alcuni vantaggi intangibili. La riduzione della quantità di flaring riduce la visibilità della torcia, migliorando la percezione dell'impianto da parte del pubblico. In genere, ciò si traduce in un minor numero di chiamate di reclamo alla raffineria da parte delle comunità circostanti a causa del flaring.
EIETTORI
Negli ultimi anni si è assistito a una maggiore diffusione dell'utilizzo di eiettori per il recupero del gas di torcia. Gli eiettori sono spesso chiamati Eductors, Jet Compressors o Jet Pumps. In alcune situazioni, gli eiettori possono offrire vantaggi distinti rispetto alle tecnologie di compressione tradizionali. Non hanno parti in movimento nella zona di compressione e possono gestire un'ampia gamma di condizioni di processo. Inoltre, possono offrire un notevole risparmio sui costi.
La Figura 3 mostra il principio di funzionamento di base degli eiettori. Il funzionamento si basa sul principio di Bernoulli, secondo il quale all'aumentare della velocità di un fluido che scorre, la sua pressione diminuisce. Viceversa, quando la velocità di un fluido in movimento diminuisce, la sua pressione deve aumentare. In un eiettore, la velocità del fluido motore (o HP) aumenta quando passa attraverso l'ugello, creando una regione a bassa pressione all'interno dell'eiettore. Questa regione trascina il flusso di gas di torcia a bassa pressione. Quando i flussi combinati HP e LP passano attraverso la sezione del diffusore dell'eiettore, la velocità diminuisce e la pressione viene recuperata, dando luogo a una pressione intermedia, che si trova a metà tra LP e HP. Il flusso HP deve avere una pressione sufficientemente elevata per garantire che la pressione intermedia risultante raggiunga la pressione di scarico del sistema richiesta per il gas di torcia recuperato. Se si utilizza acqua o vapore ad alta pressione, è necessario un separatore a valle dell'eiettore per separare il gas dall'acqua. Se si utilizza gas ad alta pressione, non è necessario alcun separatore a valle.
CONCLUSIONE
I sistemi di torcia rimangono un componente necessario per il funzionamento sicuro di molti impianti di produzione, lavorazione e raffinazione di petrolio e gas. Tuttavia, con l'inasprimento dei requisiti sulle emissioni, il prossimo decennio vedrà un aumento del numero di sistemi FGR installati per ridurre il flaring continuo. Il dimensionamento, la corretta selezione e la progettazione dei sistemi FGR richiedono un approccio attento e organizzato, con l'impiego di un progettista esperto. In molti casi, gli eiettori possono essere la tecnologia di compressione ideale per questi sistemi.
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