Ammoniakgebaseerde ontzwaveling wint terrein in de petrochemische industrie

1. Ontzwavelingsuitdagingen in petrochemische installaties

Petrochemische complexen functioneren onder enkele van de meest veeleisende rookgasomstandigheden binnen de industriële sector. In tegenstelling tot conventionele energiecentrales bestaan petrochemische installaties uit meerdere emissiebronnen , waaronder verwarmers, ovens, ketels, zwavelterugwinningsunits (SRU), waterstofproductieunits en diverse afvalgasystemen. Elke unit produceert rookgas met verschillende temperaturen, zwavelconcentraties, vochtgehalten en verontreinigingsprofielen .

Typische uitdagingen waarmee petrochemische exploitanten worden geconfronteerd, zijn:

• Schommelende SO₂-concentraties als gevolg van wisselende kwaliteit van de grondstof

• Hoog vochtgehalte en corrosieve componenten in het rookgas

• Beperkte ruimte voor renovatieprojecten

• Strikte emissiegrenzen, opgelegd door milieuvoorschriften en ESG-verplichtingen

• Hoge verwachtingen ten aanzien van langdurige operationele stabiliteit

Traditionele ontzwavelingstechnologieën, zoals natte FGD met kalksteen-gips of natriumgebaseerde systemen, kunnen technisch gezien voldoen aan de emissienormen, maar ondervinden vaak problemen met hoge bedrijfskosten, aanslagvorming en het beheer van afvalproducten bij toepassing in complexe petrochemische omgevingen.

Als gevolg hiervan evalueren petrochemische bedrijven in toenemende mate ammoniakgebaseerde rookgasontzwaveling (Ammonia FGD) als een beter aanpasbare en economisch duurzame oplossing.

---

2. Waarom petrochemisch rookgas een andere ontzwavelingsaanpak vereist

Petrochemisch rookgas verschilt fundamenteel van rookgas uit kolengevoerde elektriciteitscentrales op verschillende punten:

1. Lager, maar sterk wisselend zwavelgehalte

2. Hogere vereisten voor procesintegratie

3. Grotere gevoeligheid voor drukverlies en systeemstilstand

Veel petrochemische eenheden werken continu, en zelfs korte stilstanden kunnen aanzienlijke productieverliezen veroorzaken. Een ontzwavelingssysteem moet daarom het volgende bieden:

• Snelle respons op belastingswijzigingen

• Stabiele prestaties onder wisselende bedrijfsomstandigheden

• Minimale interferentie met bestaande proceseenheden

Ammoniakgebaseerde ontzwaveling voldoet aan deze vereisten door middel van vloeifasereacties met een hoge massaoverdrachtsefficiëntie , waardoor snelle zwavelabsorptie mogelijk is, zelfs onder variabele gasomstandigheden.

---

3. Hoe ammoniakgebaseerde ontzwaveling werkt in petrochemische toepassingen

In een op ammoniak gebaseerd ontzwavelingssysteem reageert SO₂ in rookgas met ammoniakoplossing tot ammoniumsulfiet en ammoniumsulfaat. Met behulp van een juiste oxidatiebeheersing is het eindproduct hoogzuiver ammoniumsulfaat ammoniumsulfaat, een veelgebruikte stikstofmeststof.

Belangrijke voordelen van de reactie zijn:

• Snelle chemische reactiesnelheid

• Hoge zwavelverwijderingsefficiëntie, zelfs bij lage SO₂-concentraties

• Stabiele prestaties over een breed temperatuurbereik

Voor petrochemische installaties is ammoniak vaak gemakkelijk verkrijgbaar reeds beschikbaar als onderdeel van bestaande processen of logistieke systemen, waardoor integratie relatief eenvoudig is.

---

4. Belangrijke voordelen van ammoniak-FGD voor petrochemische installaties

4.1 Hoge ontzwavelingsefficiëntie met ultra-lage emissies

Moderne op ammoniak gebaseerde systemen kunnen SO₂-verwijderingsefficiënties boven de 98 % bereiken , waardoor de uitlaatconcentraties ver onder de internationale emissiegrenzen liggen. Dit maakt ammoniak-FGD geschikt niet alleen voor naleving van de huidige regelgeving, maar ook voor toekomstige verscherping van milieuvoorschriften .

4.2 Geen last van afvalverwijdering in vaste vorm

In tegenstelling tot op kalksteen gebaseerde systemen, die grote hoeveelheden gips genereren die moeten worden afgevoerd of buiten de site verkocht, produceert ammoniak-FGD verkoopbaar ammoniumsulfaat . Hierdoor verandert ontzwaveling van een kostenpost in een proces voor terugwinning van grondstoffen .

Voor petrochemische exploitanten die zich richten op circulaire-economieprincipes is dit voordeel bijzonder aantrekkelijk.

---

4.3 Lagere bedrijfskosten gedurende de levenscyclus van het project

Hoewel ammoniakgebaseerde systemen zorgvuldig ontworpen en gecontroleerd moeten worden, is hun totale levenscycluskost vaak lager dan die van conventionele alternatieven dankzij:

• Verminderd reagentia-verbruik

• Minimale aanslagvorming en vervuiling

• Lagere onderhoudsfrequentie

• Inkomsten uit verkoop van bijproducten

In grote petrochemische complexen nemen deze besparingen bij langdurige exploitatie steeds meer toe.

---

4.4 Sterke aanpasbaarheid aan complexe rookgasomstandigheden

Petrochemisch rookgas kan bevatten:

• Sporen koolwaterstoffen

• Zure componenten

• Fijne deeltjes

Geavanceerde op ammoniak gebaseerde systemen integreren meertrapsgas-vloeistofafscheiding en -zuivering , wat een stabiele werking waarborgt zonder secundaire vervuiling, zoals aerosolvorming of zichtbare rookpluimproblemen.

---

5. Het aanpakken van traditionele bezorgdheden over ammoniakontzwaveling

Historisch gezien waren sommige petrochemische bedrijven terughoudend om ammoniakgebaseerde ontzwaveling toe te passen vanwege bezorgdheden over:

• Ammoniakverlies

• Aerosolvorming

• Corrosiegevaren

Moderne technische oplossingen hebben deze problemen echter grotendeels opgelost.

Geavanceerde systemen maken gebruik van:

• Precieze ammoniakinjectiecontrole

• Meertrapsnevelafschermers

• Geoptimaliseerd oxidatie- en pH-beheer

Als gevolg hiervan kan ammoniakverlies worden geregeld op onder de 1 mg/Nm³ , terwijl aerosolvorming effectief wordt onderdrukt.

---

6. Integratie met bestaande petrochemische infrastructuur

Een van de grootste voordelen van ammoniak-FGD is de verenigbaarheid met bestaande petrochemische systemen .

Het kan worden geïntegreerd met:

• Afvalwarmte-terugwinningsunits

• Behandelingssystemen voor uitlaatgassen

• Gecentraliseerde rookgasbehandelingsinstallaties

De relatief lage drukval van ammoniakgebaseerde absorbers zorgt voor een minimale invloed op de stroomopwaartse proceseenheden, een cruciale factor bij continue petrochemische productie.

---

7. Milieu- en ESG-voordelen

Vanuit een ESG-oogpunt ondersteunt ammoniakgebaseerde ontzwaveling meerdere duurzaamheidsdoelstellingen:

• Aanzienlijke vermindering van zwavel emissies

• Omzetting van verontreinigende stoffen in waardevolle producten

• Verminderde aanmaak van vast afval

• Verbeterde algehele hulpbronnenefficiëntie

Deze voordelen helpen petrochemische bedrijven hun milieuverantwoordelijkheid te versterken, terwijl ze tegelijkertijd operationele concurrentiekracht behouden.

---

8. Een langetermijnoplossing voor de petrochemische industrie

Aangezien petrochemische installaties onder toenemende druk staan om emissies te verminderen zonder afbreuk te doen aan de productiviteit, biedt ontzwaveling op basis van ammoniak een evenwichtige oplossing die milieuprestatie, economische haalbaarheid en operationele betrouwbaarheid combineert.

Met voortdurende technologische verbeteringen is ammoniak-ontzwaveling (ammoniak-FGD) geen experimentele optie meer—het is een volwassen en bewezen technologie die geschikt is voor grootschalige toepassingen in de petrochemische industrie wereldwijd.