הסילוף המבוסס על אמוניה זוכה לתפוצה הולכת וגדלה בתעשיית הפטרוכימיה

1. אתגרי הסרת הגופרית במפעלי פטרוכימיה

מתקני פטרוכימיה פועלים בתנאי גז מעוכב הקשים ביותר במערכת התעשייה. בניגוד לתחנות כוח מסורתיות, מתקני פטרוכימיה מורכבים מ מקורות פליטה מרובים , כולל מחממים, תנורים, דודים, יחידות שחזור גופרית (SRU), יחידות ייצור מימן, ומערכות גז-פנימי שונות. כל יחידה מייצרת גז מעוכב בעל טמפרטורות שונות, ריכוזי גופרית שונים, רמות לחות שונות ופרופילים שונים של זרנים .

האתגרים הטיפוסיים שמפגיעים את מפעילי המתקנים הפטרוכימיים כוללים:

• תנודות בריכוזי דו-תחמוצת הגופרית (SO₂) עקב שינויים באיכות החומר הגלמי

• רמות גבוהות של לחות ורכיבים קורוזיביים בגז המעוכב

• שטח מוגבל למיזמי שדרוג

• מגבלות קפדניות על פליטת גזים הנובעות מתקנות סביבתיות והתחייבויות ESG

• ציפיות גבוהות ליציבות תפעולית ארוכת טווח

טכנולוגיות דיסולפציה מסורתיות, כגון מערכת הדיסולפציה הרטובה בסידן-גיפס או מערכות מבוססות נתרן, יכולות טכנית לעמוד בסטנדרטים להפלטה, אך לעתים קרובות נתקלות בקשיים ב- עלות תפעול גבוהה, בעיות של צמיחה (scaling) וניהול ייצור לוואי זבל כאשר מיושמות בסביבות פטרוכימיות מורכבות.

כתוצאה מכך, חברות פטרוכימיות מעריכות באופן הולך וגובר דיסולפציה של גז עישן מבוססת אמוניה (Ammonia FGD) כפתרון יותר מתאים ובר-קיימות כלכלית.

---

2. למה דרוש גישה שונה לדיסולפציה עבור גז עישן פטרוכימיאלי

גז עישן פטרוכימיאלי שונה מהותית מגז עישן של תחנות כוח שמבוססות על פחם במספר היבטים:

1. תכולת גופרית נמוכה אך משתנה מאוד

2. דרישות גבוהות יותר לאינטגרציה תהליכית

3. רגישות רבה יותר למדידת נפילה בלחץ ולעצירת המערכת

רבות מהיחידות הפטרוכימיות פועלות באופן רציף, ואפילו עצירות קצרות יכולות לגרום לאובדי ייצור משמעותיים. לכן, כל מערכת הסרת גופרית חייבת להציע:

• תגובה מהירה לשינויי עומס

• ביצוע יציב בתנאי הפעלה משתנים

• הפרעה מינימלית ליחידות התהליך הקיימות

הסרת גופרית על בסיס אמוניה עונה על דרישות אלו באמצעות תגובות בפאזה נוזלית עם יעילות גבוהה של העברת מסה , המאפשרות ספיגה מהירה של גופרית גם בתנאי גז משתנים.

---

3. כיצד פועלת דה-סולפוריזציה מבוססת אמוניה ביישומים פטרוכימיים

במערכת דה-סולפוריזציה מבוססת אמוניה, דו-תחמוצת הגופרית (SO₂) בגז העשן מתרחשת עם תמיסת אמוניה ויוצרת סולפיט אמוניום וסולפט אמוניום. сульפת אמוניום טהורה מאוד סולפט אמוניום

יתרונות מרכזיים של התגובה כוללים:

• קצב תגובה כימית מהיר

• יעילות גבוהה בהסרת גופרית גם בריכוזי SO₂ נמוכים

• ביצוע יציב בטווח רחב של טמפרטורות

למפעלי פטרוכימיה, אמוניה זמינה לעיתים קרובות זמינים מיד כחלק מתהליכי הייצור הקיימים או מערכות הלוגיסטיקה, מה שמאפשר אינטגרציה יחסית פשוטה.

---

4. יתרונות מרכזיים של מערכת דה-סולפוריזציה מבוססת אמוניה למפעלי פטרוכימיה

4.1 יעילות גבוהה בהסרת הגופרית עם פליטות נמוכות ביותר

מערכות מודרניות מבוססות אמוניה יכולות להשיג יעילות הסרת SO₂ של למעלה מ-98% , מה שמאפשר ריכוזים בפליטה הנמוכים בהרבה מגבולי הפליטות הבינלאומיים. זה הופך את מערכת FGD באמוניה למתאימה לא רק להתקיימות דרישה רגולטורית היום, אלא גם ל החמרה העתידית של התקנות הסביבתיות .

4.2 אין עול של סילוק פסולת מוצקה

בניגוד למערכות מבוססות אבן גיר שיוצרות כמויות גדולות של גבס שדורש סילוק או מכירה מחוץ לאתר, מערכת FGD באמוניה מייצרת сульפט אמוניום שמיועד למכירה . בכך היא משנה את תהליך הסרתו של הגופרית ממרכז עלות ל תהליך שחזור משאבים .

למפעלי הפטרכימיה שמתמקדים בעקרונות כלכלה מעגלית, יתרון זה הוא מושך במיוחד.

---

4.3 עלות תפעול נמוכה יותר לאורך מחזור החיים של הפרויקט

אם כי מערכות מבוססות אמוניה עשויות לדרוש תכנון ותפעול זהירים, העלות הכוללת לאורך מחזור החיים נמוכה לעתים קרובות מאלטרנטיבות קונבנציונליות בשל:

• צמצום בצריכת החומרים המגיבים

• היווצרות מינימלית של סקאלינג וספיגה

• תדירות נמוכה יותר של תחזוקה

• הכנסות ממכירת תוצרים לוואי

במפעלים פטרכימיים גדולים, חסכונות אלו הופכים משמעותיים יותר ויותר במהלך הפעלה ארוכת טווח.

---

4.4 התאמה חזקה לתנאי גז עישן מורכבים

גז עישן פטרוכימי עלול להכיל:

• הידрокربונים בكمיות זעירות

• רכיבים חומציים

• חלקיקים קטנים

מערכות מתקדמות מבוססות אמוניה כוללות הפרדת נוזל-גז וטיהור בשני שלבים ומעלה , מה שמבטיח תפעול יציב ללא זיהום משני, כגון היווצרות אโร졸 או בעיות של עמודי עשן רואים.

---

5. טיפול בדאגות מסורתיות בנוגע לסילוף באמוניה

בעבר, חלק מחברות הפטروכימיה נמנעו מאמצה של טכנולוגיית הסילוף המבוססת אמוניה בשל דאגות לגבי:

• דליפת אמוניה

• יצירת איזורול

• סיכונים של קורוזיה

עם זאת, פתרונות הנדסיים מודרניים פתרו במידה רבה את הבעיות הללו.

מערכות מתקדמות משתמשות ב:

• בקרת הזרקה מדויקת של אמוניה

• מנקזים לערפל רב-שלביים

• ניהול מיטוב של חמצון ו-pH

כתוצאה מכך, דליפת אמוניה ניתנת לשליטה ברמה של פחות מ־1 מ"ג/נ"מ³ , ובמקביל דליפת האיזורול מדוכאת באופן יעיל.

---

6. אינטגרציה עם תשתיות הפטרכימיה הקיימות

אחת היתרונות החזקים ביותר של מערכת ה-FGD באמוניה היא ההתאמה שלה למערכות פטרוכימיות קיימות .

ניתן לשלב אותה עם:

• יחידות שחזור חום פסולת

• מערכות טיפול בגזים שסיימו את תהליך הבעירה (Tail gas treatment systems)

• מתקני טיפול מרכזיים בגז מעשן

הנפילה היחסית הנמוכה בלחץ בתוך ממסרי האמוניה מבטיחה השפעה מינימלית על יחידות התהליך המוקדמות, גורם קריטי בייצור פטרוכימי רציף.

---

7. יתרונות סביבתיים ומנקודת מבט של ESG

מנקודת מבט של ESG, דליפת הגופרית המבוססת על אמוניה תומכת במגוון מטרות ברקע של עמידה בסביבה:

• הפחתה משמעותית של פליטות גופרית

• המרת מזהמים למוצרים בעלי ערך

• הפחתת ייצור פסולת מוצקה

• שיפור יעילות המשאבים הכוללת

יתרונות אלו עוזרים לחברות פטרוכימיה לחזק את האמינות הסביבתית שלהן, תוך שמירה על תחרותיות מבצעית.

---

8. פתרון לטווח הארוך לתעשייה הפטרוכימית

כשתחנות פטרוכימיה ניצבות בפני לחץ גובר להפחית את הפליטות ללא פגיעה בתפוקה, התהליך המבוסס על אמוניה לסילוק גופרית מציע פתרון מאוזן המשלב ביצועים סביבתיים, יישומיות כלכלית ואמינות מבצעית.

עם שיפורים טכנולוגיים מתמידים, מערכת הסילוק הגזית באמוניה (FGD) כבר אינה אפשרות ניסיונית — אלא טכנולוגיה בשלמה ומבוטחת מתאים ליישומים פטרוכימיים בקנה מידה גדול ברחבי העולם.