沙特阿美新型无烟火炬技术背后的故事


  • 沙特阿美已经与全球火炬公司美国柘科合作,计划在沙特制造和销售新型无烟火炬技术。
  •  沙特阿美工程师马征·马苏(Mazen M. Mashour)是高压空气辅助系统(HPAAS)无烟火炬烧嘴的发明人。
  • 从发明诞生到实现本地化生产,沙特阿美和沙特再续成功故事。


二十年前,沙特阿美为新发明的无烟火炬技术申请了专利,这项技术可以生产出更环保的火炬系统,能可改装,以适应复杂系统。沙特阿美工程师马征·马苏(Mazen M. Mashour)花费数年时间研发这项技术,不断测试、优化原型,直到技术最后成功实施。这项新发明就是高压空气辅助系统(HPAAS)。

这不仅仅是一个关乎技术的故事。追溯至20年前,这是一个通过沙特阿美的“王国内整体价值提升计划”(iktva)实现成功的故事。iktva旨在发展本地制造业,通过支持多样化的经济环境来提高全球竞争力,推动沙特走向未来繁荣。

 


作为天然气主气系统(Master Gas System)的组成部分,贝瑞(Berri)天然气厂收集伴生气,供国内工业使用。一些气体仍然需要排火炬燃烧,但会以尽可能环保和高效地进行,这正是天才发明HPAAS的用武之地。

油气行业的高效火炬燃烧需求

许多人都非常熟悉石油钻井平台顶部冒着火焰的标志性形象。石油开采期间,储层中的伴生气与石油一起被带到地面,以往通常作为废物烧掉。

自1977年以来,沙特阿美一直在收集并处理这种伴生气,并将它汇为天然气干气系统,用于国内发电和其他行业。因此,沙特阿美实现了近零火炬燃烧状态,达到业内最低水平。 但出于安全考虑,仍然有必要进行伴生气的放空燃烧,以此作为石油开采期间积聚的可燃气体泄压阀,因此火炬烟囱必须尽可能的高效、清洁。

作为践行能源效率承诺的一部分,沙特阿美目前已在新装置中引入无烟技术,未来还将改造原有火炬装置。在当时,沙特阿美全面评估了包括蒸汽压力或声波火炬烧嘴在内的所有无烟火炬技术,以论证改造的可行性和效率。然而评估结果表明,这些技术存在成本效率低下、过于复杂、或不适合改造、或不适用于无蒸汽的油田设施等一系列缺陷。

考虑到沙特阿美有数百个火炬系统在运行,公司显然需要更加完善的解决方案。


巧妙独特的减排解决方案


沙特阿美工程师马苏承担了新设计的开发任务,最终发明了高压空气辅助系统(HPAAS)并获得专利。这项技术使用高压空气;工厂风系统或各作业区的专用空气压缩机充当气源。 高压空气被输送到气流分布环中,然后风挡内的空气喷嘴制造湍流:无烟运行需要湍流。随着气流增加,火焰温度升高,从而将杂质烧掉,避免其进入环境中。

事实证明,这项技术安装迅速、经济高效且易于改造,平均安装时间仅为三天。出于安全考虑,改造期间,整个炼油厂必须停车,因此三天的安装时间成为这项技术的显著优势。沙特阿美的火炬大多位于偏远地区,需要长时间运行,并且要求维护量尽量少,因此这项技术的可靠和耐用设计应需而生。这项发明凭借巧妙的减排解决方案,斩获2006年日内瓦国际发明展金奖。

HPAAS特写。空气进入气流分布环中,随后,喷嘴喷射湍流,以满足无烟运行需要。

HPAAS的优势

易于
改造,安装时间最短
设计
可靠耐用
适用
于多种工况
最小化
对现有火炬装置的影响
低廉
安装和运行成本

一个Iktva成功故事

2000年6月,沙特阿美在谢巴(Shaybah)油田成功安装了第一套HPAAS,随后在南部地区无烟火炬项目中,对29处大型油田的火炬设施进行了改造。美国柘科燃烧工程有限公司(Zeeco)是一家国际燃烧设备公司,它作为承包商提供HPAAS火炬烧嘴、引燃器和点火系统,沙特阿尔如沙德(Al-Rushaid)建筑公司提供空气输送系统并负责管理装置。

HPAAS取得了巨大成功;适于改造、空气需求低、安装时间短等特点使之显著优于其他技术。为了改造沙特国内的其他设施,并将这项技术推广到世界各地,沙特阿美与美国柘科公司合作,在沙特境内成立了首家火炬公司,成为服务中东和其他地区的重要基地。马苏的发明现目前仅在沙特国内设计、制造及对外销售。

位于达曼第二工业城内制造HPAAS的专业工厂。

与美国柘科的合作伙伴关系凸显了公司iktva计划的优势,沙特阿美工业发展及战略供应经理阿卜杜拉·塔里(Abdullah B. Al Thaaly)表示:“除了创造就业机会和促进投资外,iktva同时推动了最新技术转让,打造了欣欣向荣的本地产业生态系统。”

沙特阿美在本地化过程中与美国柘科携手合作,在达曼第二工业城建设了占地面积5000平方英尺的厂房及制造设施。阿卜杜拉·塔里表示:“多年来,沙特阿美始终与供应商积极合作,我们很高兴看到美国柘科在本地开展业务,并且首次在沙特制造产品。”   此外,美国柘科还向当地供应商采购多种零部件和原材料,其中包括设备生产线所需的压力容器、线轴制品、控制面板和电缆。

从发明诞生到实现本地化生产,沙特阿美和沙特再续成功故事。


“除了创造就业机会和促进投资外,iktva计划同时推动最新技术转让,打造欣欣向荣的本地产业生态系统。”

阿卜杜拉·塔里,沙特阿美工业发展及战略供应经理