La desulfuració basada en amoníac guanya terreny a la indústria petroquímica

1. Desafiaments de desulfuració en plantes petroquímiques

Els complexos petroquímics operen en algunes de les condicions més exigents de gasos d’escapament del sector industrial. A diferència de les centrals elèctriques convencionals, les instal·lacions petroquímiques consten de múltiples fonts d’emissió , incloent escalfadors, fornaces, calderes, unitats de recuperació de sofre (SRU), unitats de producció d’hidrogen i diversos sistemes de gasos residuals. Cada unitat genera gasos d’escapament amb temperatures diferents, concentracions de sofre, nivells d’humitat i perfils d’impureses .

Els desafiaments típics als quals s’enfronten els operadors petroquímics inclouen:

• Concentracions fluctuants de SO₂ degudes a la qualitat variable de les matèries primeres

• Alta humitat i components corrosius en els gasos d’escapament

• Espai limitat per a projectes de reforma

• Límits d’emissió estrictes imposats per la normativa ambiental i els compromisos ESG

• Altes expectatives quant a l'estabilitat operativa a llarg termini

Les tecnologies tradicionals de desulfuració, com ara la desulfuració humida amb pedra calcària-gips o els sistemes basats en sodi, poden complir tècnicament les normes d'emissió, però sovint troben dificultats amb els elevats costos operatius, els problemes d’escalfament i la gestió dels residus secundaris quan s’apliquen en entorns petroquímics complexos.

Com a conseqüència, les empreses petroquímiques estan avaluant cada cop més la desulfuració d’escapaments basada en amoníac (Ammonia FGD) com una solució més adaptable i econòmicament sostinguda.

---

2. Per què el gas d’escapament petroquímic requereix un enfocament diferent de desulfuració

El gas d’escapament petroquímic difereix fonamentalment del gas d’escapament de centrals tèrmiques de carbó en diversos aspectes:

1. Contingut de sofre més baix però altament variable

2. Requeriments més elevats d'integració de procés

3. Major sensibilitat a la caiguda de pressió i a les parades del sistema

Moltes unitats petroquímiques funcionen de forma contínua, i fins i tot les parades curtes poden provocar pèrdues importants de producció. Per tant, qualsevol sistema de desulfuració ha de garantir:

• Resposta ràpida als canvis de càrrega

• Rendiment estable en condicions operatives fluctuants

• Interferència mínima amb les unitats de procés existents

La desulfuració basada en amoníac compleix aquests requisits mitjançant reaccions en fase líquida amb una alta eficiència de transferència de massa , cosa que permet una absorció ràpida de sofre fins i tot en condicions variables de gas.

---

3. Com funciona la desulfuració basada en amoníac en aplicacions petroquímiques

En un sistema d’eliminació de sofre basat en amoníac, el SO₂ dels gasos d’escapament reacciona amb una solució d’amoníac per formar sulfit d’amoni i sulfat d’amoni. Amb un control adequat de l’oxidació, el producte final és sulfat d’amoni d’alta puresa , un fertilitzant nitrogenat àmpliament utilitzat.

Les principals avantatges de la reacció inclouen:

• Velocitat de reacció química elevada

• Alta eficiència d’eliminació de sofre, fins i tot a concentracions baixes de SO₂

• Rendiment estable en amplis intervals de temperatura

Per a les plantes petroquímiques, l’amoníac sovint és fàcilment disponible com a part dels processos o sistemes logístics existents, cosa que facilita la seva integració.

---

4. Principals avantatges de la desulfuració amb amoníac (FGD) per a plantes petroquímiques

4.1 Alta eficiència de desulfuració amb emissions ultra baixes

Els sistemes moderns basats en amoníac poden assolir Eficiències de retirada de SO₂ superiors al 98 % , cosa que permet concentracions a la sortida molt per sota dels límits internacionals d’emissió. Això fa que la desulfuració amb amoníac sigui adequada no només per complir la normativa actual, sinó també per futurs reforços de la normativa ambiental .

4.2 Cap càrrega de gestió de residus sòlids

A diferència dels sistemes basats en pedra calcària, que generen grans volums de guips que cal eliminar o vendre fora de l’emplaçament, la desulfuració amb amoníac produeix sulfat d’amoníac comercialitzable . Això converteix la desulfuració d’un centre de costos en un procés de recuperació de recursos .

Per als operadors petroquímics centrats en els principis d’economia circular, aquest avantatge és especialment atractiu.

---

4.3 Costos d'explotació més baixos durant el cicle de vida del projecte

Encara que els sistemes basats en amoníac poden requerir un disseny i un control cuidadosos, el seu cost total del cicle de vida sovint és inferior al d'alternatives convencionals a causa de:

• Consum reduït de reactius

• Escassament d'incrustacions i incrustacions

• Freqüència de manteniment més baixa

• Ingressos per la venda de subproductes

En grans complexos petroquímics, aquests estalvis esdevenen progressivament més significatius durant l'explotació a llarg termini.

---

4.4 Adaptabilitat elevada a condicions complexes de gasos d'escapament

Els gasos d'escapament petroquímics poden contenir:

• Hidrocarburs en traça

• Components àcids

• Partícules fines

Els sistemes avançats basats en amoníac incorporen separació i purificació gas-líquid en múltiples etapes , assegurant un funcionament estable sense contaminació secundària, com ara la formació d'aerosols o problemes de fum visible.

---

5. Resolució de les preocupacions tradicionals sobre la dessulfuració amb amoníac

Històricament, algunes empreses petroquímiques van vacil·lar a adoptar la dessulfuració basada en amoníac per motius relacionats amb:

• Fuita d'amoníac

• Formació d'aerosols

• Riscos de corrosió

No obstant això, les solucions d'enginyeria modernes han resolt en gran mesura aquests problemes.

Els sistemes avançats utilitzen:

• Control precís de la injecció d'amoniac

• Eliminadors de boira de múltiples etapes

• Gestió optimitzada de l'oxidació i del pH

Com a resultat, la fuita d'amoniac es pot controlar a menys de 1 mg/Nm³ , mentre que la formació d'aerosols queda efectivament suprimida.

---

6. Integració amb la infraestructura petroquímica existent

Una de les principals avantatges de la desulfuració amb amoníac (FGD) és la seva compatibilitat amb els sistemes petroquímics existents .

Es pot integrar amb:

• Unitats de recuperació de calor residual

• Sistemes de tractament de gasos residuals

• Instal·lacions centralitzades de tractament de gasos d’escapament

La caiguda de pressió relativament baixa dels absorbents basats en amoníac assegura un impacte mínim sobre les unitats de procés situades a montant, un factor fonamental en la producció petroquímica contínua.

---

7. Beneficis medioambientals i ESG

Des d’una perspectiva ESG, la desulfuració basada en amoníac recolza diversos objectius de sostenibilitat:

• Reducció significativa de les emissions de sofre

• Conversió de contaminants en productes valuosos

• Reducció de la generació de residus sòlids

• Millora de l'eficiència general dels recursos

Aquests beneficis ajuden les empreses petroquímiques a reforçar la seva credibilitat ambiental sense comprometre la seva competitivitat operativa.

---

8. Una solució a llarg termini per a la indústria petroquímica

A mesura que les plantes petroquímiques es veuen sotmeses a una pressió creixent per reduir les emissions sense sacrificar la productivitat, la desulfuració basada en amoníac ofereix una solució equilibrada que combina el rendiment ambiental, la viabilitat econòmica i la fiabilitat operativa.

Amb millores tecnològiques contínues, la depuració de gasos fumants (FGD) amb amoníac ja no és una opció experimental: és una tecnologia madura i contrastada adient per a aplicacions petroquímiques a gran escala arreu del món.