Десулфуризацията въз основа на амоняк набира популярност в петрохимическата промишленост

1. Предизвикателства при десулфуризацията в петрохимически заводи

Петрохимическите комплекси работят при някои от най-тежките условия за отпадъчни газове в промишления сектор. За разлика от конвенционалните електроцентрали, петрохимическите обекти се състоят от множество източници на емисии , включително нагреватели, пещи, котли, единици за възстановяване на сера (SRU), единици за производство на водород и различни системи за отпадъчен газ. Всяка единица генерира отпадъчен газ с различни температури, концентрации на серен диоксид, нива на влажност и профили на примеси .

Типичните предизвикателства, с които се сблъскват операторите на петрохимически обекти, включват:

• Променливи концентрации на SO₂ поради променливо качество на суровината

• Високо съдържание на влага и корозивни компоненти в отпадъчния газ

• Ограничено пространство за проекти по модернизация

• Строги граници за емисии, определени от екологичните регулации и ангажиментите по ESG

• Високи изисквания към дългосрочната експлоатационна стабилност

Традиционните технологии за десулфуризация, като например влажната FGD система с варовик-гипс или системи, базирани на натрий, технически могат да отговарят на изискванията за емисии, но често се сблъскват с високи експлоатационни разходи, проблеми с образуване на натрупвания и управление на отпадъчните продукти при приложение в сложни петрохимически среди.

В резултат на това петрохимическите компании все по-често оценяват десулфуризация на отпадъчни газове с амоняк (Ammonia FGD) като по-адаптивно и икономически устойчиво решение.

---

2. Защо отпадъчните газове от петрохимически предприятия изискват различен подход към десулфуризация

Отпадъчните газове от петрохимически предприятия принципно се различават от отпадъчните газове на електроцентрали, използващи въглища, по няколко аспекта:

1. По-ниско, но силно променливо съдържание на сера

2. По-високи изисквания за интеграция на процеса

3. По-голяма чувствителност към падане на налягането и простои на системата

Много петрохимични агрегати работят непрекъснато, а дори и краткотрайните спирания могат да доведат до значителни загуби в производството. Следователно всяка десулфуризационна система трябва да осигурява:

• Бързо реагиране при промени в товара

• Стабилна експлоатационна характеристика при променливи работни условия

• Минимално въздействие върху съществуващите технологични агрегати

Десулфуризацията с амоняк отговаря на тези изисквания чрез течнофазни реакции с висока ефективност на масовия пренос , което позволява бързо абсорбиране на серния диоксид дори при променливи газови условия.

---

3. Как функционира десулфуризацията с амоняк в петрохимичните приложения

В амонячната система за десулфуризация SO₂ в отработените газове реагира с амонячен разтвор, образувайки амониев сулфит и амониев сулфат. При подходящ контрол на окислението крайният продукт е амониев сулфат с висока чистота , широко използван азотен тор.

Основните предимства на реакцията включват:

• Бърза скорост на химичната реакция

• Висока ефективност при премахване на серния диоксид дори при ниски концентрации на SO₂

• Стабилна работа в широк температурен диапазон

За нефтохимическите заводи амонякът често е лесно достъпни част от съществуващите процеси или логистични системи, което прави интеграцията относително проста.

---

4. Основни предимства на амонячната FGD за нефтохимически заводи

4.1 Висока ефективност при десулфуризация с ултра-ниски емисии

Съвременните системи, базирани на амоняк, могат да постигнат Ефективност при отстраняване на SO₂ над 98% , което позволява концентрации на изходящите газове значително под международните гранични стойности за емисии. Това прави амонячната система за десулфуризация подходяща не само за съответствие с текущите изисквания, но и за бъдещото засилване на екологичните регулации .

4.2 Липса на товар от отстраняване на твърди отпадъци

За разлика от системите, базирани на варовик, които генерират големи обеми гипс, изискващи отстраняване или продажба на трети страни, амонячната десулфуризация произвежда търговски пригоден амониев сулфат . Това превръща процеса на десулфуризация от център на разходи в процес за възстановяване на ресурси .

За операторите в петрохимическата индустрия, които се фокусират върху принципите на кръговата икономика, това предимство е особено привлекателно.

---

4.3 По-ниски експлоатационни разходи през жизнения цикъл на проекта

Макар амонячните системи да изискват внимателно проектиране и контрол, тяхната обща стойност през жизнения цикъл често е по-ниска от тази на конвенционалните алтернативи поради:

• Намалено потребление на реактиви

• Минимално образуване на накип и замърсяване

• Ниска честота на поддържане

• Приходи от продажбата на странични продукти

В големите петрохимически комплекси тези спестявания стават все по-значими при дългосрочна експлоатация.

---

4.4 Висока адаптивност към сложни условия на димните газове

Димните газове от петрохимически производствени процеси могат да съдържат:

• Следи от въглеводороди

• Кисели компоненти

• Фини частици

Напредналите системи, базирани на амоняк, включват многостепенна газово-течностна сепарация и почистване , което осигурява стабилна работа без вторично замърсяване, като например образуване на аерозоли или видими проблеми с димни следи.

---

5. Решаване на традиционните загрижености относно десулфуризацията с амоняк

Исторически някои петрохимически компании са проявявали колебания при приемането на десулфуризация, базирана на амоняк, поради загриженост относно:

• Изтичане на амоняк

• Образуване на аерозоли

• Рискове от корозия

Съвременните инженерни решения обаче в значителна степен са разрешили тези проблеми.

Напредналите системи използват:

• Точен контрол на инжекцията на амоняк

• Многостепенни улавячи на мъгла

• Оптимизирана окислителна обработка и управление на pH

В резултат на това пропускането на амоняк може да се контролира на по-малко от 1 mg/Nm³ , докато образуването на аерозоли е ефективно потискано.

---

6. Интеграция със съществуващата петрохимическа инфраструктура

Един от най-силните предимства на амонячната FGD е нейната съвместимост със съществуващите петрохимически системи .

Тя може да бъде интегрирана с:

• Устройства за рекуперация на топлината от отпадъчните газове

• Системи за третиране на изпускателни газове

• Централизирани инсталации за третиране на димни газове

Относително ниският перепад на налягането в амонячните абсорбери гарантира минимално влияние върху предходните технологични блокове, което е критичен фактор при непрекъснатото производство в петрохимическата промишленост.

---

7. Екологични и ESG предимства

От ESG гледна точка амонячното десулфуризиране подпомага множество цели в областта на устойчивото развитие:

• Значително намаляване на емисиите на сяра

• Преобразуване на замърсители в ценни продукти

• Намаляване на образуването на твърди отпадъци

• Подобряване на общата ефективност при използването на ресурси

Тези предимства помагат на петрохимическите компании да укрепят екологичната си репутация, без да жертват оперативната си конкурентоспособност.

---

8. Дългосрочно решение за петрохимическата индустрия

Докато петрохимическите заводи изпитват все по-голям натиск да намалят емисиите си, без да жертват производителността, десулфуризацията с амоняк предлага балансирано решение което комбинира екологична ефективност, икономическа жизнеспособност и оперативна надеждност.

Благодарение на непрекъснатото технологично подобряване десулфуризацията с амоняк вече не е експериментален вариант — това е зряла и добре проверена технология подходяща за големи петрохимически приложения по целия свят.