SESIÓN 5: Contrarrestando el impacto ambiental de la industria del petróleo y gas

Transcripción

1 SESIÓN 5: Contrarrestando el impacto ambiental de la industria del petróleo y gas 30/04/2015

2 INTRODUCCIÓN Los sistemas de quema de gases (flaring) generan en las comunidades una percepción negativa respecto del impacto ambiental de un proyecto, fundamentalmente por la contaminación visual y sonora. Sin embargo estos sistemas constituyen una pieza ineludible en el diseño de plantas de proceso, ya que representan el último estadio de seguridad de una instalación. La presente es una introducción a nuevas tendencias tecnológicas para el quemado de gases en zonas donde la visibilidad de llama, ruido y formación de humos de combustión, y/o el requerimiento de desforestación de áreas por perímetros estériles representan un obstáculo para la viabilidad de un proyecto.

3 SISTEMAS DE VENTEO Los sistemas de venteo permiten disponer en forma segura y con un mínimo impacto al medio ambiente los excesos de gas que puedan superar la máxima presión de diseño de los recipientes y líneas y comprometer la integridad de las instalaciones. Los sistemas de venteos comienzan aguas abajo de las válvulas de seguridad y comprenden las cañerías de venteo, los separadores de antorcha (KO Drums), sellos líquidos y el quemador en sí. Colector de venteos KOD Sello líquido Flare (TEA)

4 FUNCIÓN Y TIPO DE FLARES Las flares tienen como función la combustión en forma segura de hidrocarburos. Es un elemento ineludible del sistema de seguridad y generalmente el más delicado socialmente. Existen diferentes tipos: Flares elevadas Verticales convencionales Asistidas con vapor o aire Flares móviles Flare autosoportada Flare arriostrada Flares Derrick Flares de piso Foso de quema Flare confinado Ground Flares 3

5 FLARE ELEVADO CONVENCIONAL Es un ducto elevado sobre el cual se instala el pico quemador y sus pilotos de ignición. El diámetro se establece según el caudal y la altura según los niveles de radiación requeridos. Ciertas composiciones de gas son más propensas a la formación de humo. Las mencionadas variedades (arriostrada, autosoportada o Derrick) sólo se refieren al sistema de sujeción mecáncio.

6 FLARE ELEVADO CON ASISTENCIA DE AIRE Sin aire* Comienzo del soplado *La formación de humo depende del PM del gas Aumento de caudal de aire Sin humo

7 FLARE CONFINADO Consiste en un quemador vertical (o varios) instalados a nivel del suelo y confinados en una cámara refractaria que elimina la visibilidad de la llama. El cerramiento permite que la radiación a nivel del suelo en sus inmediaciones será cero. Si fuera necesario atenuar el ruido, existen materiales aislantes según requerimientos.

8 GROUND FLARE Consiste en varios quemadores dispuestos en varias etapas, instalados en una fosa bajo nivel del suelo y rodeada por un cerco perimetral o fence.

9 FACTORES A TENER EN CUENTA PARA SELECCIONAR EL TIPO DE QUEMADOR Factor / Tipo de quemador Flare elevado Flare ele. asistido Ground flare Flare confinado Caudal Amplio rango Altos caudales Bajos caudales Formación de humo Según PM Limitación en % caudal Sin formación (staging) Ruido No atenuado Es posible atenuarlo Visibilidad No atenuada Minimizada Minimizada Área afectada (s/criterios de diseño habituales del mercado) Mayor Máxima Menor Mímina Consumo de utilidades Gas de purga Gas de purga + potencia soplador / vapor Gas de purga + gas de barrido Gas de purga Quema de líquidos No admite No admite Admite No admite Incidencia en medio ambiente y sociedad

10 PRESENTACIÓN DE CASOS EJEMPLO Se analizaron tres casos para un caudal bajo, uno medio y uno alto: Quema de 3.5 MMSCFD de gas Quema de 35 MMSCFD de gas Quema de 150 MMSCFD de gas Se mostrarán en cada caso los resultados de: Área de implantación Altura total visible Potencia de sopladores para un flare elevado vs. Ground Flare/Confinado

11 CASO 1 - Quema de 3.5 MMSCFD de gas 630 Btu/h*ft2 500 Btu/h*ft2 Elevada Confinada Área afectada 530 m2 / 315 m2 3,15 m2 Altura total de llama 18 m 12 m Potencia sopladores 5 HP (20% smokeless PM 40) ---

12 CASO 1 - Quema de 3.5 MMSCFD de gas 630 Btu/h*ft2 500 Btu/h*ft2 Elevada Confinada Área afectada 530 m2 / 315 m2 3,15 m2 Altura total de llama 18 m 12 m Potencia sopladores 5 HP (20% smokeless PM 40) ---

13 CASO 1 - Quema de 3.5 MMSCFD de gas

14 CASO 2 - Quema de 35 MMSCFD de gas 500 Btu/h*ft2 630 Btu/h*ft2 Elevada Ground Flare Área afectada 7850 m2 / 2827 m2 402 m2 Altura total de llama 40 m 8 m Potencia sopladores 50 HP (20% smokeless PM 40) ---

15 CASO 2 - Quema de 35 MMSCFD de gas 630 Btu/h*ft2 500 Btu/h*ft2 Elevada Ground Flare Área afectada 7850 m2 / 2827 m2 402 m2 Altura total de llama 40 m 8 m Potencia sopladores 50 HP (20% smokeless PM 40) ---

16 CASO 2 - Quema de 35 MMSCFD de gas

17 CASO 2 - Quema de 35 MMSCFD de gas

18 CASO 3 - Quema de 150 MMSCFD de gas 630 Btu/h*ft2 500 Btu/h*ft2 Elevada Ground Flare Área afectada m2 / m m2 Altura total de llama 95 m 15 m Potencia sopladores 270 HP (20% smokeless PM 40) ----

19 CASO 3 - Quema de 150 MMSCFD de gas 630 Btu/h*ft2 500 Btu/h*ft2 Elevada Ground Flare Área afectada m2 / m m2 Altura total de llama 95 m 15 m Potencia sopladores 270 HP (20% smokeless PM 40) ----

20 CASO 3 - Quema de 150 MMSCFD de gas

21 CASO 3 - Quema de 150 MMSCFD de gas

22 GROUND FLARE

23 GROUND FLARE O FLARE CONFINADO CONCLUSIÓN MENOR IMPACTO SOCIO AMBIENTAL El impacto (radiación, ruido, visibilidad) fuera del fence puede ajustarse según las necesidades del proyecto, con el diseño del fence en sí. Bajo impacto en la comunidad Llamas más cortas y a nivel del suelo Quemado sin humo Visible sólo a cortas distancias Alta eficiencia de combustión 11

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