для чего нужны факелы
Легко ли добыть нефть. Зачем сжигают попутный газ
Наверняка все, кто был на промыслах или находился рядом с ними, задавался вопросом, зачем сжигают огромное количество газа в факелах. Раньше их было значительно больше, сейчас их число сократилось, но все равно продолжает сжигаться огромное количество. Попытаемся разобраться в этом вопросе.
Газовый факел в ХМАО
Если месторождение большое, в нем много нефти и газа, то это экономически выгодно. Получаем сжиженый газ, который используется как моторное топливо, и газ, который продаются пользователям. Другое дело маленькое месторождение, там установка по подготовке газа не окупиться никогда.
Резюмируем: 1) Сжигают попутный природный газ
2) Он является ценным побочным продуктом, из которого можно получать пропан-бутановую смесь и более высокомолекулярные алканы (газовый бензин)
3) Для переработки следует иметь достаточно большое месторождение, содержащее много попутного газа, иначе это экономически невыгодно. Поэтому сжигают газ либо на разведочных скважинах, либо на отдаленных участках месторождений, к которым еще не проведена трубопроводная система транспортировки нефти и газа. На них устанавливают газосепаратор, отделяющий жидкую и газовую фазу. Газ сжигается, а жидкая вывозится. Также газ сжигают на маленьких и отдаленных месторождениях, где перерабатывать экономически невыгодно.
Газосепаратор одной фирмы на окраине Оренбурга
4) Количество сжигаемого попутного газа постоянно снижается и достигает не более пяти процентов от добываемого попутного газа (Постановление Правительства РФ№ 7 от 8 января 2009 года, иначе накладывают серьезный штраф). Не смотря на это объем сжигаемого газа достаточен для покрытия потребностей в газе такой страны, как Болгария.
Факельные установки
Факельная установка предназначена для утилизации горючих паров или газов, также используется для сброса и последующего сжигания углеводородов, получаемых при нарушении технологического режима.
Такие нарушения могут быть обусловлены отказами электроснабжения, неисправностью оборудования или пожаром на заводе.
Область применения ФУ: нефтегазодобывающая, нефтехимическая, нефтеперерабатывающая, химическая и другие отрасли промышленности.
Конструкции факельных установок могут быть различными.
Горизонтальные факельные установки предназначены для бездымной утилизации постоянных, аварийных и периодических факельных сбросов.
В связи с тем, что нефтеперерабатывающие заводы часто расположены недалеко от населённых пунктов или непосредственно в населённых пунктах, то на НПЗ, как правило, применяются закрытые факелы.
Преимущества закрытых факельных систем:
отсутствие дыма, пара, видимого пламени, запаха
низкий уровень шума
небольшие и контролируемые выбросы
отсутствие теплового шлейфа
простая система управления с лёгким доступом ко всем управляющим органам
удобство обслуживания всех узлов с земли (например, дежурные горелки могут быть сняты без остановки всей системы)
отсутствие теплового излучения (нет необходимости сооружать специальный тепловой экран)
безопасное и надёжное уничтожение любых жидких и газообразных отходов.
Закрытая факельная система может быть оснащена одной из двух типов систем утилизации тепла: это может быть предварительный нагрев (через теплообменник) потока холодных отходов с целью более эффективного их сжигания или котел для получения водяного пара.
Если рекуперативная энергия на данном объекте может быть использована, то при проектировании есть смысл рассматривать вопрос о применении и той и другой системы утилизации.
Оголовок (в одинарном и совмещенном варианте);
Система автоматизации, обеспечивающая автоматический розжиг и поддержание пламени;
Дренажная емкость с насосом откачки и комплектом средств автоматизации и арматуры.
ПБ 09-12-92: Правила устройства и безопасной эксплуатации факельных систем.
Общие положения
Факельная установка предназначена для сброса и последующего сжигания горючих газов и паров в случаях: срабатывания устройств аварийного сброса, предохранительных клапанов, гидрозатворов, ручного стравливания, а также освобождения технологических блоков от газов и паров в аварийных ситуациях автоматически или с применением дистанционно управляемой запорной арматуры и др.;
постоянных, предусмотренных технологическим регламентом сдувках;
периодических сбросов газов и паров, пуска, наладки и остановки технологических объектов.
Термины и определения
Факельный коллектор- трубопровод для сбора и транспортировки сбросных газов и паров от нескольких источников сброса.
Факельная установка- совокупность устройств, аппаратов, трубопроводов и сооружений для сжигания сбрасываемых газов и паров.
Если факел горит, значит предприятие работает в штатном режиме
Современные технологии, внедряемые на перерабатывающих предприятиях, меняют не только облик заводов, культуру производства и выпускаемый продукт, но и наше представление о принципах его работы и том влиянии, которое оказывает современный, в технологическом смысле слова, НПЗ на экологию. Профессор В.М. Капустин развенчивает мифы о «грязных» производствах.
— Начну с того, что время, когда считали нефтепереработку и нефтехимию «грязными» производствами, давно прошло. Сегодня на предприятиях сделано практически все, чтобы те отходы, которые образовались в процессе производства – какие-то побочные продукты – возвращались обратно в цикл, а не проходили бы дальше по водным артериям и в атмосферу.
Говоря о чистоте атмосферного воздуха над территориями нефтехимических предприятий, нужно отметить, что на сегодняшний день, как правило, предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК) не превышают установленные нормативы. У нас есть целый ряд примеров в России, когда в одном городе находится сразу несколько нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий, и несмотря на это, ПДК ниже нормы. В целом должен отметить, что сегодня выбросы от нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий в десятки раз меньше, чем это было на стадии зарождения отрасли. Все это благодаря тому, что произошел переход на полностью замкнутый цикл производства.
— А как обстоят дела в России? Можем ли мы равняться в этом плане на европейские страны?
— Если говорить о нефтехимических предприятиях в России, то есть, конечно, устаревшие производства, но они сегодня, как правило, или закрываются или модернизируются. Тем не менее есть уже примеры абсолютно современных предприятий у нас в стране, которые ничуть не уступают европейским или американским.
На самом деле подытоживая, можно сказать, что, если факел горит, значит предприятие работает в штатном режиме – никакой угрозы для жизни и здоровью людей он не представляет.
— А что Вы скажете о безопасности самих пластиков? Насколько они экологичны по сравнению с другими материалами?
Пластики, безусловно, более экологичны, чем другие материалы такие как, например, алюминий или бумага. Они используются практически всей нашей цивилизацией. Сегодня трудно представить, как бы без них летали самолеты, ездили автомобили, как бы мы обходились без них в быту.
Keywords: oil refinery, flare gas, ecology, modern technologies, concentration of harmful substances in the atmosphere
Газовые факелы, сжигающие нефтяной попутный газ, меняют климат Оренбуржья
По оценочным данным на основе дистанционного зондирования таких факелов более ста.
Проблемы экологии зачастую имеют отложенные во времени последствия, если не случается какой-либо катастрофы. А вот прибыль от хозяйственной деятельности, той же нефтегазодобычи, имеет эффект непосредственный и на первый взгляд более привлекательный. Однако экологическая недальновидность может сильно ударить по будущему нашего региона.
Не зайти на огонек
Горящий факел дает длинный газовый шлейф. В зависимости от ветра он может накрыть обширную территорию и с населенными пунктами, и с сельхозугодьями. Можно привести в пример Покровское месторождение нефти. Расположено оно между Сорочинском и Грачевкой. И факельных установок там не одна штука. С космических снимков видно, как шлейф от факела расползается по территориям. А те, кто проезжает по этой дороге, весьма и весьма разбитой нефтевозами, могут в полной мере ощутить невыносимое амбре от газового огонька.
Газовый шлейф одного из факелов Покровского нефтяного месторождения
Как считают ученые, уже пора бить во все колокола. Экологические нарушения в нефтяной отрасли широкой огласке не предают. В нашем регионе работает больше 50 нефтяных компаний: кто-то выполняет экологические нормы, кто-то нет. Сколько факельных установок еще горят – цифра доподлинно неизвестная. Компании ее наверняка знают, но вряд ли озвучат. По оценочным данным на основе дистанционного зондирования таких факелов в Оренбуржье более ста. Притом они не только загрязняют воздух. Наш регион засушливый, мало рек и лесов – мало и кислорода. А сотня газовых установок его сжигают очень активно. К тому же постоянный нагрев атмосферы образует так называемые «тепловые островки», которые изменяют климатические характеристики на локальном уровне.
Степь бесправная
В начале сентября область захлестнули степные пожары. Теперь вдоль оренбургских дорог на десятки километров растянулись черные, обугленные увалы и сырты. Как правило, появление этой стихии связано с обычной бесхозяйственностью и беспечностью. Однако степные пожары начинают тушить только тогда, когда огонь подходит к населенным пунктам.
ГУ МЧС по Оренбургкой области
Точных данных по потерям области от пожаров пока нет. Их можно подсчитать после обработки космических снимков территории. Реальные данные могут населению и не сказать, ведь если ущерб дойдет до размеров чрезвычайной ситуации, то должны кого-то наказать, а это мало выгодно тем, кто обладает точной информацией.
ГУ МЧС по Оренбургкой области
На промышленных предприятиях факельные трубы в основном используются для сжигания горючего газа, выделяемого предохранительными клапанами при незапланированном повышении давления в заводском оборудовании. Во время запуска или остановки завода или его частичного запуска они также часто используются для планового сжигания газов в течение относительно коротких периодов времени.
СОДЕРЖАНИЕ
Общая факельная система на промышленных предприятиях
Когда оборудование промышленного предприятия находится под избыточным давлением, предохранительный клапан является важным предохранительным устройством, которое автоматически выпускает газы, а иногда и жидкости. Эти предохранительные клапаны требуются кодексами и стандартами промышленных образцов, а также законом.
Выброшенные газы и жидкости направляются через большие трубопроводные системы, называемые факельными коллекторами, к вертикальному приподнятому факелу. Выброшенные газы сжигаются на выходе из факельных труб. Размер и яркость образующегося пламени зависит от скорости потока горючего материала в джоулях в час (или британских тепловых единицах в час).
Большинство факелов промышленных предприятий имеют парожидкостный сепаратор (также известный как выталкивающий барабан) перед факелом для удаления любых больших количеств жидкости, которая может сопровождать сбрасываемые газы.
Приведенная рядом блок-схема изображает типичные компоненты всей промышленной системы факельной трубы:
На схеме показан кончик раструба. Наконечник раструба может иметь несколько конфигураций:
Высота факельной трубы
Наземные факелы
Наземные ракеты предназначены для того, чтобы скрыть пламя от глаз и уменьшить тепловое излучение и шум. Они представляют собой стальной ящик или цилиндр, футерованный огнеупорным материалом. Они открыты вверху и имеют отверстия вокруг основания, позволяющие поступать воздуху для горения. Они могут иметь набор из нескольких наконечников факела, чтобы обеспечить возможность регулирования и распространения пламени по поперечному сечению факела. Они обычно используются на суше в экологически уязвимых районах и на море на плавучих установках для хранения и отгрузки продукции (FPSO).
Факелы для добычи сырой нефти
Биогазовые факелы
Есть два типа газовых факелов, используемых для контроля биогаза, открытые и закрытые. Открытые факелы горят при более низкой температуре, менее 1000 ° C и, как правило, дешевле, чем закрытые факелы, которые горят при более высокой температуре горения, и обычно поставляются в соответствии с конкретным временем пребывания 0,3 с в дымоходе, чтобы гарантировать полное разрушение токсичные элементы, содержащиеся в биогазе. Спецификация факела обычно требует, чтобы закрытые факелы работали при> 1000 ° C и Неблагоприятные последствия для здоровья
Воздействие на окружающую среду
Вспышка может повлиять на дикую природу, привлекая к огню птиц и насекомых. Примерно 7500 перелетных певчих птиц были привлечены и убиты факелом на терминале сжиженного природного газа в Сент-Джоне, Нью-Брансуик, Канада, 13 сентября 2013 года. Подобные инциденты произошли на факелах на морских нефтегазовых установках. Известно, что бабочек привлекает свет. В брошюре, опубликованной секретариатом Конвенции о биологическом разнообразии с описанием Глобальной таксономической инициативы, описывается ситуация, когда «систематик, работающий в тропическом лесу, заметил, что газовая факельная установка на нефтеперерабатывающем заводе привлекала и убивала сотни этих [ястребов или сфинксов] моль. За те месяцы и годы, в течение которых завод работал, должно быть погибло огромное количество бабочек, что говорит о том, что растения нельзя опылять на большой площади леса «.
Катастрофа в Бхопале иллюстрирует последствия отказа от сжигания улетучивающегося метилизоцианатного газа. Газ был выпущен из резервуара с избыточным давлением в отдельно стоящую факельную башню с помощью предохранительного клапана и затопил прилегающую территорию.