شرح فرایند:
مجموعه مشعل پالایشگاه واحدی است که جهت ایمن سازی محیط پالایشگاه و واحدهای بهره برداری طراحی و نصب شده است. کاربرد اساسی آن مهارکردن و به کنترل درآوردن شرایط غیرقابل کنترلی است که در اثر بالارفتن فشار بیش ازحد مجاز عملیاتی در دستگاه های پالایش بوجود می آید. کنترل فوق از طریق تخلیه گاز مازاد واحدها به شبکه مشعل انجام می گیرد. این مجموعه شامل قسمت های زیر است:
1- لوله های رابط واحدها
2- لوله اصلیBLOW DOWN مشعل که از محوطه بارگیری گاز مایع شروع و تا ستون های مشعل امتداد دارد.
3- ظروف مایع گیر بین راهی (KO.DRUM)
4- تلمبه های تخلیه مایعات جمع شده در ظرف بین راهی
5- ستون های اصلی مشعل ها ME-2501,ME-2502, ME-2503 (FLARE STACK)
6- دستگاه جرقه زن الکتریکی برای روشن کردن مشعل ها
خروجی تمام تمام شیرهای ایمنی، لوله های تخلیه(DRAIN) و تهویه(VENT) ظروف برج ها، تلمبه ها و کمپرسورها اعم از گازی یا مایع (به استثناء آب، بخار، هوای فشرده، ازت و بعضی از هیدروکربورهای سبک که به هوای آزاد تخلیه می شوند) توسط لوله های تخلیه فشار هر واحد جمع آوری شده، به لوله اصلی مشعل منتقل می گردند. قسمت عمده مایعات همراه با گازها در ظروف مایع گیر بین راهی جدا شده و گازها وارد محفظه آب بندی در پایین مشعل می گردند، پس از شستشو و حذف ذرات و مایعات احتمالی توسط آب برای سوختن به بالای مشعل هدایت و در تاج(TIP) مشعل می سوزند.
برای کنترل فشار واحدهای آب ترش، آمین و گوگرد که گازهای اسیدی محتویH2S تولید می کند، یک سیستم مشعل مخصوصACID FLARE (ME-2503) طراحی و ساخته شده است که به موازات مشعل های اصلی کشیده شده و به بدنه مشعل شرقیME-2501 چسبیده است.
سیستم مشعل پالایشگاه از محوطه مخازن و بارگیری گاز مایع با یک لوله "20 شروع می شود، به ابتدای این لوله یک لوله "2 از سوخت گازیFUEL GAS جهت تأمین فشار مثبت در سیستم و رانش گازها به طرف مشعل و روشن نگه داشتن مشعل در هنگامی که میزان تخلیه مشعل کمتر ازحد مورد نیاز طراحی مشعل باشد، تعبیه شده است. مقدار این گاز باید به اندازه ای باشد که بتواند مواد داخل لوله را به میزان حداقل m/s4/0 به جلو براند و از ایجاد خلا و پس زدن شعله به داخل سیستم و خاموش شدن شعله مشعل جلوگیری کند، این مقدار گاز تزریقی بوسیله دست تنظیم شده و توسط FI-25021A اندازه گیری می شود، علاوه بر آن به سیستم کنترلDCS پالایشگاه جهت مشاهده اوپراتور رویCRT و دریافت نمودار وصل گردیده است.
لوله اصلی مشعل بعد از جمع آوری گازهای تخلیه شده به آن در این قسمت با شیب 2/0% به ظرف V-2507 وارد می شود، این ظرف برخلاف سایر ظروف مایع گیر بین راهی مشعل فاقد چاهک آبگیر(BOOT) می باشد و در نتیجه تلمبه ای برای تخلیه مایعات ندارد، بنابراین مایعات جمع شده در این ظرف به وسیله گرمای حاصله از یک مارپیچ بخارآب bar4 تبخیر و از بالای آن خارج می شود و مایعات سنگین تر باقی مانده در محوطه مخصوص به زمین تخلیه می شوند این ظرف جهت کنترل سطح مایع به آب نماLEVEL GAUGE و سوئیچ هشداردهنده مجهز بوده و در موقع بالارفتن سطح مایع از طریق سیستم کنترل DCS توسط(ALARM) روی CRT هشدار می دهد.
گازها و مایعات تبخیر شده از بالایV-2507 خارج شده همراه گاز رانشی(PURGE GAS) توسط یک لوله "20 به لوله تخلیه فشار واحد تقطیر مرتبط می گردند شیب این لوله به طرفV-2503 بوده، گازهای دریافتی از واحد کنترل یک ( تقطیر، کاهش گرانروی، گاز مایع و سوخت گاز) را به داخل این ظرف هدایت می کند. ظرف مایع گیرV-2503کلیه تجهیزاتV-2507را داشته و علاوه برآن دارای چاهک مایع گیر و تلمبه تخلیهP-2503 می باشد که سوئیچ آن دارای دو حالتAUTO وMAN می باشد که معمولاً درحالتAUTO قرار دارد و در این حالت اگر سطح مایع درV-2503 بالابیاید LSH-25002 تلمبه P-2503 را روشن می کند و وقتی سطح مایع پایین بیایدLSL-25003 تلمبه را به حالت خودکار از سرویس خارج می نماید، مایعات تلمبه شده به مخزن ضایعات سبک پالایشگاهCOLD SLOPS TK هدایت می گردد و گازهای خروجی ازV-2503 با جریان گازهای جمع آوری شده ازV-2505 مخلوط گردیده به طرف ستون های اصلی مشعل می روند یک خط لوله "38 مایعات وگازهای تخلیه شده در واحدهای تبدیل کاتالیستیCCR هیدروژن و هیدروکراکر را دریافت می تماید و واردV-2505 می شود.
V-2505 و تلمبه تخلیه مایعات آن مشابهV-2503 می باشد چون واحد هیدروکراکر در فشار بالا کار می کند برآن یک لوله تخلیه فشار اضطراری جداگانه از مسیر عادی کشیده شده است تا در هنگام لزوم برای تخلیه فشار سریع واحد هیدروکراکر استفاده شود.
گازهای خروجی از V-2505وV-2503با هم مخلوط شده، قبل از ورود به ظرف مایع گیر محوطه مشعلV-2501,2502 لوله"12 تخلیه مشعل واحدهای منطقه ج به آن تزریق می گردد.
ظروف V-2505وV-2503خارج از محوطه خطرناک مشعل قرار دارند و هرکدام دارای امکانات ظروف قبلی جهت کنترل سطح مایع می باشند. تلمبه های P-2501A/B مربوط بهV-2501و تلمبه های P-2502A/B مربوط به V-2502 بوده و مایعات جمع شده در این ظروف را به مخازن ضایعات سرد پالایشگاه می فرستند، این تلمبه های دارای سوئیچ های انتخابی برای تنظیم حالت MANیا ATUO می باشد اگر آنها را به صورتATUO قرار داده شوند مستقیم از LEVEL SWITCH های ظرف مربوطه فرمان گرفته، خاموش یا روشن می شوند و اگر در حالتMAN باشند می توان آنها را توسط HS-25006 و یاHS-25007 از روی CRT اطاق کنترل خاموش یا روشن کرد.
مجموعه مشعل پالایشگاه دارای دو ستون اصلی FLARE STACKبه شماره های ME-2501,2502 میباشد که قطر آنها "52 و ارتفاع آنها 83 متر می باشد، همچنین یک ستون مشعل برای گازهای اسیدی به قطر "16 و ارتفاع 83m برای گازهای اسیدیME-2503,ACID FLAR می باشند که به ستون مشعل شرقی ME-2501چسبیده است:
- مشعل گازهای معمولی(ME-2501,2502):
درشرایط عادی V-2501 برای ME-2501 و V-2502 برای ME-2502 در سرویس می باشند ولی درصورت لزوم می توان از هردو ظرف برای یک مشعل استفاده کرد و یا هنگام تعمیر یکی از ظروف را برای مشعل دیگر در سرویس قرار داد.
در قسمت پایین هر مشعل یک محفظه برای آب گیری و آب بندی (WATER SEAL DRUM)، برای جلوگیری از پس زدن شعله داخل سیستم و گرفتن مایعات همراه گاز وجود دارد که آب آن از واحد آب ترش تأمین می گردد. این ظروف دارای سیفون آب بندی بوده و پس از تأمین سطح مورد نیاز آب درSEAL DRUM مازاد آنرا به حوضچهSU-2506 سریز نموده واز آنجا توسط P-2506جهت تصفیه به واحد آب ترش ارسال می گردد.
جهت بی دودکردن شعله در هرکدام از مشعل ها یک حلقه بخارآب با 52 نازل مخصوص و یک جت بخارآب در وسط تاج (TIP) وجود دارد که توسط HIC-25001A\B برای مشعل اول و HIC-25001A/B برای مشعل دوم از طریق رله های HY-25001,2 مربوطه مقدار بخارآب لازم برای بی دودکردن شعله به وسیله شیرهای کنترل مربوطه از داخل اطاق کنترل تنظیم می گردند.
تنظیم شعله مشعل و بی دودکردن آن معمولاً توسط مشاهده اثر بخارآب روی شعله های مشعل انجام می شود. جهت جلوگیری از سوختن تاج (TIP) مشعل ها همواره بایستی مقداری بخارآب ثابت به هردو مسیر بخارآب (RING & CENTER)تزریق شود که این مقدار ثابت از طریق یک مسیر جانبی در کنار شیرهای کنترل که مقدار جریان آنها بوسیله اریفیس های محدودکننده FO-25011,12 وFO-25010,17 بطور مجزا کنترل و تزریق می شود.
هرکدام از ستون های مشعل دارای یک مجموعه شمعک (پیلوت PILOT) برای روشن نگهداشتن مشعل می باشد که به موازات آنها یک لوله انتقال شعله (FLAME FRONT) از دستگاه جرقه زن برای روشن کردن آنها نصب گردیده است.
همچنین داخلTIP هرکدام از ستونهای مشعل، حلقه های آبند مکانیکی FLUIDICAL SEAL برای جلوگیری از نفوذ باد به داخل ستون نصب شده و علاوه برآن TIP مشعل ها دارای بادگیر مناسب می باشد تا از خاموش شدن شعله توسط باد جلوگیری شود.
- مشعل گازهای اسیدی (ACID FLARE)
قسمت اعظم مایعات و گازهایی که در واحدهای آب ترش تصفیه آمین و بازیافت گوگرد به مشعل پالایشگاه می روند دارای گازH2S می باشند و نباید به مشعل های عادی پالایشگاه هدایت شوند، به همین دلیل برای این گازها یک سرشاخه مخصوص"12 طراحی گردیده که گازها و مایعات حاوی هیدروژن سولفوره را از واحدهای فوق الذکر جمع آوری کرده، بطرف مایع گیر (H2S KO.DRUM) منتقل می کند. گازهای اسیدی از بالای این ظرف به مشعل اسیدی ME-2503 می رود. چون این گازها معمولاً بیشتراز 16% H2S دارند احتراق آنها مشکل انجام می شود بنابراین در روی لوله "12 این مسیر یک اریفیس با فلوسوئیچ FI/FSH25023 (FLOW SWITH) نصب گردیده و هنگامی که مقدار گازهای اسیدی از2520m3/h بیشتر باشد برای جلوگیری ازبد سوختن این گاز در مشعل FY-25023~ ME-2503 شیر کنترل FV-25023 را بازکرده، مقدار مناسب سوخت گاز کمکی از شبکهFUEL GAS پالایشگاه به آن تزریق می گردد.
مایعات جمع شده در ظرف مایع گیر مستقیماً به شبکه فاضلاب روغنی(OILY) ارسال می شود.
درشرایط اضطراری و تعمیرات ME-2503 امکانات لازم برای تزریق این گازها به مشعل عادی پالایشگاه وجود دارد. فشار سیستم مشعل همواره کمتر0.03 BARG با تنظیم سطح آب درSEAL DRUM کنترل می گردد.
6-کنترل دود مشعل ها و آب سریز آنها:
مقدمه:
باتوجه به اینکه مشعل های پالایشگاه درمواقع غیرعادی بخاطر ایجاد دود یکی از آلوده کننده های هوا بوده و جزو جنبه های زیست محیطی به شمار می روند. لذا کنترل نحوۀ سوختن گازهای تخلیه شده به این سیستم در تاج مشعل از اهمیت برخوردار بوده و همواره بایستی سعی شود که شعله در بهترین وضعیت خوش سوزی کنترل شده و کمترین مقدار دود ایجاد و منتشر شود.
شرح دستورالعمل:
چنانچه به هردلیل حجم گازی تخلیه شده به مشعل های پالایشگاه ازحالت عادی خارج و مقدار زیادی (بیش از30nm3/h )، اضافه شود بدلیل عدم اختلاط مناسب این گازها در تاج مشعل با هوا و در نتیجه کمبود اکسیژن نسبت به گازهای سوختنی، دود ایجاد خواهد شد. برای مهاردود در مشعل های نرمال و مشعل گازهای اسیدی به طریق زیر عمل می گردد.
1- مشعل های نرمال (هیدروکربوری)
در مشعل های نرمال به محض مشاهده دود در بالای شعله، بخار تزریقی به مسیرهای "RING10 و "6 CENTER مشعل را از اطاق کنترل واحد و ازطریقHC-25001A/B برای مشعل ME-2501 و ازطریق HC-25002A/B برای مشعل ME-2502 آنقدر اضافه نموده (این کار به آرامی انجام میشود) تا دود مشعل بطور کامل قطع و یا کمترین مقدار را پیداکند.
بخار تزریقی به مسیر CENTER باعث بلندکردن شعله ازروی تاج مشعل و همچنین باعث ATOMIZATION گازهای تخلیه شده میگردد و باتوجه به زاویه افشانک های روی لولۀ بخارRING در بالای مشعل، تزریق بخار به این قسمت باعث ایجاد حرکت چرخشی در گازهای خروجی ازبالای مشعل گردیده و درنتیجه به این حرکت چرخشی گازها اختلاط بیشتر و بهتری باهوا پیداکرده و نهایتاً خوش سوزی گازها و عدم ایجاد دود را درپی خواهد داشت.
2- مشعل گازهای اسیدی:
در مشعل گازهای اسیدی به محض مشاهده دود از طریقFI-8513 و یا FR-25023 مقداری FLG به مسیر گازهای تخلیه شده به این مشعل اضافه گردد. (مقدارFLG تزریقی متناسب با دود مشاهده شده تنظیم گردد.) تزریقFLG به این مسیر باعث رقیق شدن غلظت گازهای اسیدی تخلیه شده به این قسمت شده که در نتیجه بهسوزی و خوش سوزی گازها در مشعل اسیدی را درپی خواهد داشت.
3- آب سریز مشعل ها:
آب سریزSEAL DRUM مشعل نرمال و آب سریزBOOT مشعل اسیدی که حاوی مقداری آمونیاک وH2S محلول می باشند ازطریق خطوط مربوطه جمع آوری و به حوضچه مخصوص آن هدایت می گردد. باپرشدن این حوضچه بصورتBACTH آبهای آلوده جمع آوری شده توسط P-2506 به واحد آب ترش فرستاده شده و بعنوان جزئی ازخوراک واحد وارد فرایند تصفیه آب ترش میگردد.
درصورت هرگونه خرابی درسیستم حوضچهP-25069، که بهره برداری ازآنها میسرنباشد آب سریزها از طریق آب راه های زیرزمینی به واحد بازیافت ارسال می شود.