مشعل سوزی (فلرینگ) در پالایشگاه ها، اگرچه برای انجام فرآیندها ضروری است، اما می‌تواند به آلودگی قابل توجهی منجر شود. احتراق گازها در سیستم‌های مشعل، آلاینده‌های مضری مانند مونوکسید کربن (CO)، اکسیدهای نیتروژن (NOx)، گاز متان (CH4) و ترکیبات آلی فرار (VOCs) را آزاد می‌کند. این آلاینده‌ها می‌توانند منجر به آلودگی هوا، انتشار گازهای گلخانه‌ای، تخریب لایه ازن و حتی آلودگی نوری و حرارتی شوند که هم بر محیط زیست و هم بر سلامت عمومی تأثیر می‌گذارند. همچنین پکیج های تبرید در مدیریت دمای بالا در طول فلرینگ بسیار مهم هستند.
در طول شعله‌ور شدن فلرینگ این گازها تولید میشوند
1. مونوکسید کربن: (CO): این گاز وقتی تولید می‌شود که سوخت‌های حاوی کربن مثل گاز طبیعی، بنزین، چوب، یا زغال‌سنگ به‌صورت ناقص بسوزند.
2. دی اکسید کربن: (CO2): یک گاز گلخانه‌ای اصلی که در گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی نقش دارد.
3. متان (CH4):: یک گاز گلخانه‌ای قوی با توانایی به دام انداختن گرما بسیار بالاتر از CO2 در کوتاه مدت.
4. اکسیدهای نیتروژن (NOx): : گازهای NOx در تخریب ازن و باران اسیدی نقش دارند و بر کیفیت هوا و سلامت انسان تأثیر می‌گذارند.
5. ترکیبات آلی فرار (VOCs): : ترکیبات آلی فرار (VOCs) در تشکیل ازن و مه دود نقش دارند و منجر به مشکلات تنفسی و آسیب‌های زیست‌محیطی میشوند.
6. ذرات معلق (PM): : ذرات معلق می‌توانند بر کیفیت هوا تأثیر بگذارند و در صورت استنشاق باعث مشکلات تنفسی شوند.
7. دی‌اکسید گوگرد (SO2): احتراق هیدروکربن‌های حاوی گوگرد.
می‌تواند در ایجاد باران اسیدی نقش داشته باشد که به اکوسیستم‌ها، خاک و کیفیت آب و همچنین بیماری‌های تنفسی در انسان آسیب می‌رساند.
8. سولفید هیدروژن (H2S): حاوی ترکیبات گوگرد در گازهای پالایشگاه است. قابل توجه است که، بسیار سمی و خورنده است، حتی در غلظت‌های پایین نیز می‌تواند اثرات جدی بر سلامتی داشته باشد.
برای کاهش اثرات زیست محیطی مشعل‌سوزی، پالایشگاه‌ها اقدامات متعددی را اتخاذ می‌کنند
1. بهبود راندمان احتراق – بهینه‌سازی سیستم‌های مشعل برای احتراق کامل‌تر، انتشار گازهای مضر را کاهش می‌دهد.
2. بازیابی گازهای مشعل – جمع‌آوری و استفاده مجدد از گازهای اضافی به جای سوزاندن آنها.
3. سیستم‌های پیشرفته مشعل – استفاده از سیستم‌های مشعل بدون دود و محصور، انتشار ذرات معلق و VOC را کاهش می‌دهد.
4. فناوری‌های کنترل انتشار – اسکرابرها و مبدل‌های کاتالیزوری به کاهش گازهای مضر کمک می‌کنند.
۵. پکیج های تبرید – برای خنک کردن گازهای فلر نصب میشوند، که باعث کاهش گرمای بیش از حد و بهبود راندمان احتراق می‌شود.
مزایای پکیج تبرید در فلرینگ
- جلوگیری از گرم شدن بیش از حد: حفظ دمای بهینه فلر و جلوگیری از آسیب به سیستم.
- کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای: دماهای پایین‌تر منجر به احتراق کارآمدتر می‌شود و آلاینده‌هایی مانند CO و NOx را کاهش می‌دهد.
- بهبود ایمنی: احتراق پایدار و عملکرد ایمن را حتی در هنگام نوسانات جریان گاز تضمین می‌کند.
تجهیزات تولید گاز از خروجی فلرها
1. دودکش‌های فلر
از دودکش‌های فلر برای سوزاندن ایمن گازهای اضافی که قابل پردازش یا ذخیره نیستند استفاده می‌شود. فلرها روشی رایج برای دفع هیدروکربن‌ها و جلوگیری از تجمع خطرناک گاز هستند.
2. مشعل‌ها (مشعل‌های فلر)
مشعل‌ها دستگاه‌های تخصصی هستند که برای احتراق گازهای فلر و اطمینان از احتراق ایمن و کارآمد آنها استفاده میشوند.
3. واحدهای بازیابی گوگرد (SRU)
این واحدها در پالایشگاه‌ها برای بازیابی گوگرد از جریان‌های گاز ترش استفاده میشوند و انتشار ترکیبات مضر گوگرد را در طول فلرینگ کاهش می‌دهند.
4. کوره‌های زباله‌سوز
کوره‌های زباله‌سوز برای سوزاندن گازهای خاصی که برای سوزاندن منظم مناسب نیستند، استفاده میشوند.
5. واحدهای بازیابی بخار (VRU)
واحدهای VRU بخارات را از مخازن ذخیره یا خطوط لوله جذب می‌کنند، گازها را برای استفاده مجدد در فرآیندهای پالایش جدا و فشرده می‌کنند و نیاز به سوزاندن گاز را کاهش می‌دهند.
6. مبدل‌های کاتالیزوری
مبدل‌های کاتالیزوری که در سیستم‌های سوزاندن گاز نصب میشوند، با تبدیل آلاینده‌ها به ترکیبات کم‌ضررتر، به کاهش انتشار مضر گازهای مشعل کمک می‌کنند.
7. مبدل‌های حرارتی (برای سیستم‌های تبرید)
در برخی از پالایشگاه‌ها، از پکیج های تبرید با مبدل‌های حرارتی برای خنک کردن گازهای مشعل قبل از آزاد شدن یا پردازش بیشتر آنها استفاده می‌شود.
گازهای تولید شده: به کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای با دمای بالا مانند NOx کمک می‌کند.
8. کمپرسورهای گاز
کمپرسورها در سیستم‌های بازیابی گاز برای افزایش فشار گازهای مشعل برای ذخیره‌سازی، حمل و نقل یا فرآوری بیشتر استفاده میشوند.
گازهای تولید شده : بسته به نوع گاز فشرده شده، متان(CH4)، (CO2) و VOCها می‌توانند درگیر باشند.
9. واحدهای گوگرد زدایی
این واحدها ترکیبات گوگرد را قبل از سوختن یا آزاد شدن گازها از آنها حذف می‌کنند.
