حذف گوگرد مبتنی بر آمونیاک در صنعت پتروشیمی جایگاه فزاینده‌ای پیدا کرده است

۱. چالش‌های حذف گوگرد در نیروگاه‌های پتروشیمی

پیچیدگی‌های پتروشیمی تحت سخت‌ترین شرایط گاز دود در بخش صنعتی عملیات می‌کنند. برخلاف نیروگاه‌های معمولی، تأسیسات پتروشیمی از منابع متعدد انتشار ، از جمله گرمکن‌ها، کوره‌ها، بویلرها، واحدهای بازیابی گوگرد (SRU)، واحدهای تولید هیدروژن و انواع سیستم‌های گاز خروجی. هر واحدی گاز دودزا با تولید می‌کند. دمای متفاوت، غلظت‌های گوگرد متفاوت، سطوح رطوبت متفاوت و پروفایل‌های ناخالصی متفاوت .

چالش‌های رایجی که اپراتورهای پتروشیمی با آن‌ها مواجه می‌شوند عبارتند از:

• تغییرات غلظت SO₂ ناشی از کیفیت متغیر مواد اولیه

• رطوبت بالا و اجزای خورنده در گاز دود

• فضای محدود برای پروژه‌های بازسازی

• محدودیت‌های سخت‌گیرانه انتشار که توسط مقررات زیست‌محیطی و تعهدات ESG ایجاد شده‌اند

• انتظارات بالا برای پایداری عملیاتی بلندمدت

فناوری‌های سنتی دی‌سولفوریزاسیون، مانند سیستم‌های مرطوب سنگ آهک-گچ یا سیستم‌های مبتنی بر سدیم، از نظر فنی می‌توانند استانداردهای انتشار را برآورده کنند، اما اغلب با مشکلات زیر دست و پنجه نرم می‌کنند: هزینه‌های بالای بهره‌برداری، تشکیل رسوب، و مدیریت مواد جانبی حاصل از فرآیند در محیط‌های پتروشیمی پیچیده.

در نتیجه، شرکت‌های پتروشیمی به‌طور فزاینده‌ای در حال ارزیابی دی‌سولفوریزاسیون گازهای خروجی مبتنی بر آمونیاک (Ammonia FGD) به‌عنوان راه‌حلی انعطاف‌پذیرتر و از نظر اقتصادی پایدارتر هستند.

---

۲. چرا گازهای خروجی پتروشیمی نیازمند رویکردی متفاوت برای دی‌سولفوریزاسیون هستند

گازهای خروجی پتروشیمی از چند جهت بنیادی با گازهای خروجی نیروگاه‌های سوخت‌فossil زغال‌سنگ تفاوت دارد:

1. محتوای گوگرد پایین‌تر اما بسیار متغیر

2. نیازهای بالاتر به ادغام فرآیند

3. حساسیت بیشتر به افت فشار و توقف سیستم

بسیاری از واحدهای پتروشیمی به‌صورت مداوم کار می‌کنند و حتی توقفهای کوتاه نیز می‌توانند منجر به زیان‌های قابل‌توجه تولید شوند. بنابراین، هر سیستم دوسوگیری باید موارد زیر را فراهم کند:

• پاسخ سریع به تغییرات بار

• عملکرد پایدار در شرایط عملیاتی متغیر

• حداقل اختلال در واحدهای فرآیندی موجود

دوسوگیری مبتنی بر آمونیاک این نیازها را از طریق واکنش‌های فاز مایع با بازده انتقال جرم بالا ، که جذب سریع گوگرد را حتی در شرایط گازی متغیر نیز ممکن می‌سازد.

---

۳. نحوه عملکرد دوسوگیری مبتنی بر آمونیاک در کاربردهای پتروشیمی

در سیستم داشه‌زدایی مبتنی بر آمونیاک، دی‌اکسید گوگرد (SO₂) موجود در گازهای خروجی با محلول آمونیاک واکنش داده و سولفیت آمونیوم و سولفات آمونیوم را تشکیل می‌دهد. با کنترل مناسب اکسیداسیون، محصول نهایی عبارت است از سولفات آمونیوم با خلوص بالا ، که نوعی کود نیتروژنی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایای کلیدی واکنش شامل:

• سرعت بالای واکنش شیمیایی

• کارایی بالای حذف گوگرد حتی در غلظت‌های پایین SO₂

• عملکرد پایدار در محدوده وسیعی از دماها

برای نیروگاه‌های پتروشیمی، آمونیاک اغلب به سرعت در دسترس هستند به‌عنوان بخشی از فرآیندها یا سیستم‌های لجستیک موجود تأمین می‌شود، که ادغام آن را نسبتاً ساده می‌سازد.

---

۴. مزایای کلیدی داشه‌زدایی با آمونیاک (Ammonia FGD) برای نیروگاه‌های پتروشیمی

۴.۱ کارایی بالای داشه‌زدایی با انتشارات فوق‌العاده پایین

سیستم‌های مدرن مبتنی بر آمونیاک می‌توانند کارایی حذف SO₂ بالاتر از ۹۸٪ را به دست آورند و باعث شوند غلظت خروجی به‌طور قابل‌توجهی پایین‌تر از حد مجاز بین‌المللی انتشارات شود. این ویژگی، سیستم‌های جذب گاز دفع گوگرد مبتنی بر آمونیاک (FGD) را نه‌تنها برای انطباق با مقررات فعلی، بلکه برای سفت‌شدن آینده‌نگر مقررات زیست‌محیطی .

۴٫۲ عدم وجود بار دفع پسماند جامد

برخلاف سیستم‌های مبتنی بر سنگ آهک که حجم زیادی از گچ تولید کرده و نیازمند دفع یا فروش در محل‌های دور از واحد هستند، سیستم FGD مبتنی بر آمونیاک سولفات آمونیوم قابل‌فروش تولید می‌کند. این امر فرآیند دفع گوگرد را از یک مرکز هزینه به یک فرآیند بازیابی منابع .

برای اپراتوران صنایع پتروشیمی که بر اصول اقتصاد چرخشی تمرکز دارند، این مزیت به‌ویژه جذاب است.

---

۴.۳ کاهش هزینه‌های عملیاتی در طول دوره عمر پروژه

اگرچه سیستم‌های مبتنی بر آمونیاک ممکن است نیازمند طراحی و کنترل دقیق باشند، اما هزینه کلی دوره عمر آن‌ها اغلب به دلایل زیر نسبت به راه‌حل‌های متداول پایین‌تر است:

• کاهش مصرف مواد شیمیایی

• کاهش حداقل ایجاد رسوب و گرفتگی

• کاهش فراوانی نگهداری

• درآمد حاصل از فروش محصولات جانبی

در مجتمع‌های بزرگ پتروشیمی، این صرفه‌جویی‌ها در طول عملیات بلندمدت، اهمیت فزاینده‌ای پیدا می‌کنند.

---

۴.۴ انطباق قوی با شرایط پیچیده گازهای خروجی

گازهای خروجی پتروشیمی ممکن است شامل موارد زیر باشند:

• هیدروکربن‌های ردیابی‌شده

• اجزای اسیدی

• ذرات ظریف

سیستم‌های پیشرفته مبتنی بر آمونیاک شامل جداکننده و تصفیه‌کننده چندمرحله‌ای گاز-مایع ، که عملکرد پایدار را بدون آلودگی ثانویه‌ای مانند تشکیل آئروسل یا مشکلات مرتبط با باران‌های دیداری تضمین می‌کند.

---

۵. برطرف کردن نگرانی‌های سنتی درباره داسولفوراسیون با آمونیاک

در گذشته، برخی از شرکت‌های پتروشیمی به دلیل نگرانی‌های زیر از اتخاذ فرآیند داسولفوراسیون مبتنی بر آمونیاک خودداری می‌کردند:

• نشت آمونیاک

• تشکیل آئروسل

• ریسک‌های خوردگی

با این حال، راه‌حل‌های مهندسی مدرن این مسائل را عمدتاً حل کرده‌اند.

سیستم‌های پیشرفته از موارد زیر استفاده می‌کنند:

• کنترل دقیق تزریق آمونیاک

• حذف‌کننده‌های غبار چندمرحله‌ای

• بهینه‌سازی اکسیداسیون و مدیریت pH

در نتیجه، نشت آمونیاک می‌تواند در سطح زیر ۱ میلی‌گرم/مترمکعب کنترل شود، در حالی که تشکیل ائروسل به‌طور مؤثری سرکوب می‌شود.

---

۶. ادغام با زیرساخت‌های موجود صنایع پتروشیمی

یکی از قوی‌ترین مزایای دستگاه‌های حذف گازهای اسیدی با آمونیاک (FGD)، سازگاری آن با سیستم‌های موجود پتروشیمی است .

این سیستم قابل ادغام با موارد زیر است:

• واحدهای بازیافت حرارت هدررفته

• سیستم‌های پردازش گازهای خروجی

• تسهیلات متمرکز پردازش گازهای دود

افزایش ناچیز فشار در جاذب‌های مبتنی بر آمونیاک، تأثیر بسیار کمی بر واحدهای فرآیندی بالادستی دارد؛ که این امر عاملی حیاتی در تولید مستمر محصولات پتروشیمی است.

---

۷. مزایای زیست‌محیطی و ESG

از دیدگاه ESG، فرآیند حذف گوگرد مبتنی بر آمونیاک از اهداف مختلف پایداری حمایت می‌کند:

• کاهش قابل توجه انتشار گوگرد

• تبدیل آلاینده‌ها به محصولات ارزشمند

• کاهش تولید پسماند جامد

• بهبود کلی بازده منابع

این مزایا به شرکت‌های پتروشیمی کمک می‌کند تا اعتبار زیست‌محیطی خود را تقویت کرده و در عین حال رقابت‌پذیری عملیاتی خود را حفظ کنند.

---

۸. راه‌حلی بلندمدت برای segu صنعت پتروشیمی

با افزایش فشار بر نیروگاه‌های پتروشیمی برای کاهش انتشارات بدون قربانی کردن بهره‌وری، دفع گوگرد مبتنی بر آمونیاک راه‌حلی ارائه می‌دهد متوازن که عملکرد زیست‌محیطی، امکان‌پذیری اقتصادی و قابلیت اطمینان عملیاتی را ترکیب می‌کند.

با پیشرفت‌های فناوری مداوم، سیستم دفع گوگرد مبتنی بر آمونیاک (NH₃-FGD) دیگر گزینه‌ای آزمایشی نیست— بلکه فناوری‌ای بالغ و اثبات‌شده است که برای کاربردهای پتروشیمی مقیاس بزرگ در سراسر جهان مناسب می‌باشد.