Análisis de la implementación del nuevo sistema de antorcha y recuperación de gas de la unidad FB2 en la nueva refinería Talara

Abstract

El propósito del presente trabajo es la Evaluación de la Implementación de un Sistema de Antorcha en una refinería de conversión profunda se ha seleccionado como tema de estudio la Nueva Refinería Talara. El Sistema de Antorcha de una refinería de petróleo de conversión profunda es diseñado para la recolección y combustión completa de los gases residuales provenientes de los dispositivos de alivios de presión de las unidades de procesos durante la etapa de arranque, operación y parada originada por una eventual emergencia operativa, asegurando la protección de las instalaciones, las personas y medio ambiente. Si el Sistema de Antorcha de una refinería de conversión profunda se encuentra fuera de las condiciones normales de operación, la combustión incompleta forma una nube toxica e inflamable, que incluyen compuestos orgánicos volátiles capaz de afectar la salud de las personas y el medio ambiente. Las emisiones de gases de antorcha de refinería en Perú cumplen con lo dispuesto en el Anexo N° 2 “Límites Máximos Permisibles de Emisiones Gaseosas y de Partículas en Actividades o Instalaciones de Hidrocarburos Nuevas” del D.S 014-2010-MINAM. El Sistema de Antorcha (denominado Unidad FB2) de la Nueva Refinería Talara (PETROPERU) está ubicado encima de la colina de la refinería y conformado por tres subsistemas de antorcha independientes entre sí: el Sistema de Antorcha de Gases de Alto Poder Calorífico, el Sistema de Antorcha de Gases Ácidos y el Sistema de Antorcha de Gases de Bajo Poder Calorífico, se garantiza la disposición segura de los alivios mediante la combustión de los gases residuales de manera segura provenientes de los diferentes unidades de procesos de los Complejos de Destilación, Conversión, Conversión profunda, Hidrotratamiento, Servicios Auxiliares y Facilidades. La mayoría de antorcha de alta eficiencia de refinería de petróleo en el mundo es asistida por vapor. El vapor es inyectado en la zona de combustión de la antorcha, para la obtención de una combustión sin humo debido a que el vapor proporciona más impulso, mejorando la mezcla de aire y combustible.

Con respecto, a la Nueva Refinería Talara, la antorcha de Gases de Alto Poder Calorífico es asistida por vapor y diseñada para la disposición segura de las descargas de hidrocarburos. La antorcha de gases ácidos y la antorcha de gases de bajo poder calorífico no necesitan un sistema de inyección de vapor, debido que la combustión de dichos gases no es propensa a producir humo. Los gases de combustión de cada una de las tres antorchas elevadas son liberados a la atmosfera, cumpliendo lo dispuesto por las normativas medioambientales de la legislación nacional vigente para las emisiones de gases tóxicos, partículas sólidas, compuestos orgánicos volátiles y humos en refinería. Con respecto al Sistema de Recuperación de Gases de la Nueva Refinería Talara, está conformado por el sistema de recolección de aguas agria y slop craqueado en los acumuladores. El agua agria es recolectada en los acumuladores del Sistema de Antorcha está conformado por compuestos ácidos y enviado a la unidad de recuperación y despojamiento de sulfuro de hidrogeno de la Nueva Refinería Talara. El slop craqueado es recolectado en los acumuladores del Sistema de Antorcha y enviado hacia los tanques de almacenamiento de slop para recuperación y posterior reprocesamiento en las unidades de procesos. Las principales variables de procesos del Sistema de Antorcha de la Nueva Refinería Talara son: nivel en los acumuladores, presión en los cabezales para evitar vacío, caudal de alivio en los cabezales, caudal de la inyección de vapor en la antorcha y temperatura en los acumuladores.

The purpose of this work is the Evaluation of the Implementation of a Flare System in a deep conversion refinery, the New Talara Refinery has been selected as a subject of study. The Flare System of a deep conversion oil refinery is designed for the collection and complete combustion of the residual gases from the pressure relief devices of the process units during the start-up, operation and shutdown stage caused by an eventual operational emergency, ensuring the protection of facilities, people, and the environment. If the Flare System of a deep conversion refinery is outside normal operating conditions, incomplete combustion forms a toxic and flammable cloud, which includes volatile organic compounds capable of affecting human health and the environment. The gas emissions from refinery flare in Peru comply with the provisions of Annex N ° 2 "Maximum Permissible Limits of Gaseous and Particle Emissions in New Hydrocarbon Activities or Facilities" of D.S 014-2010-MINAM. The flare system (known as the Unit FB2) of the New Talara Refinery (PETROPERU) is located above at the refinery hill and is conformed of three independent flare subsystems: the High Calorific Power Gas Flare System, the Acid Gas Flare System and the Low Calorific Power Gas Flare System, the safe disposal of reliefs is guaranteed by the combustion of residual gases safely from the different process units of the Distillation, Conversion, Deep Conversion, Hydrotreatment, Auxiliary Services and Facilities Complexes. Many flares of the high efficiency from oil refinery at the world is steam assisted. The steam is injected into the combustion zone of the flare, to obtain smokeless combustion because the steam provides more impulse, improving the air-fuel mixture. Regarding the New Talara Refinery, the High Calorific Power Gas flare is assisted by steam and designed for the safe disposal of hydrocarbon discharges. The acid gas flare and the low calorific gas flare do not need a steam injection system since the combustion of these gases is not prone to producing smoke. The combustion gases from each of the three flares are released into the atmosphere, complying with the provisions of the environmental regulations of the current national legislation for the emissions of toxic gases, solid particles, volatile organic compounds, and smoke in the refinery. Regarding the Gas Recovery System of the New Talara Refinery, it is conformed from the recollection system of sour water and cracked slop in the accumulators. The sour water is collected in the accumulators in the Flare System is conformed of acidic compounds and is sent to the hydrogen sulphide recovery and stripping unit of the New Talara Refinery. The cracked slop is recollected in the accumulators in the Flare System and is sent to the slop storage tanks for recovery and later reprocessing in the process units. The main process variables of the New Talara Refinery Torch System are level in the accumulators, pressure in the heads to avoid vacuum, relief flow in the heads, steam injection flow rate in the torch and temperature in the accumulators.