Desulfurizarea bazată pe amoniac câștigă teren în industria petrochimică

1. Provocările desulfurării în uzinele petrochimice

Complexele petrochimice funcționează în unele dintre cele mai exigente condiții de gaze de eșapament din sectorul industrial. Spre deosebire de centralele electrice convenționale, instalațiile petrochimice sunt compuse din surse multiple de emisii , inclusiv încălzitoare, cuptoare, cazane, unități de recuperare a sulfului (SRU), unități de producție a hidrogenului și diverse sisteme de gaze reziduale. Fiecare unitate generează gaze de eșapament cu temperaturi diferite, concentrații de sulf variabile, niveluri diferite de umiditate și profiluri diferite de impurități .

Provocările tipice cu care se confruntă operatorii petrochimici includ:

• Concentrații fluctuante de SO₂ datorită calității variabile a materiei prime

• Umiditate ridicată și componente corozive în gazele de eșapament

• Spațiu limitat pentru proiecte de modernizare

• Limite stricte de emisii impuse de reglementările de mediu și angajamentele ESG

• Așteptări ridicate privind stabilitatea operațională pe termen lung

Tehnologiile tradiționale de desulfurizare, cum ar fi sistemele umede de desulfurizare a gazelor de ardere cu calcar-gips sau cele bazate pe sodiu, pot îndeplini tehnic standardele de emisii, dar întâmpină adesea dificultăți în ceea ce privește costurile ridicate de exploatare, problemele de incrustare și gestionarea deșeurilor rezultate ca produse secundare atunci când sunt aplicate în medii petrochimice complexe.

Ca urmare, companiile petrochimice evaluează din ce în ce mai frecvent desulfurizarea gazelor de ardere pe bază de amoniac (Ammonia FGD) ca o soluție mai adaptabilă și mai durabilă din punct de vedere economic.

---

2. De ce gazele de ardere petrochimice necesită o abordare diferită în desulfurizare

Gazele de ardere petrochimice diferă fundamental de gazele de ardere provenite de la centralele electrice alimentate cu cărbune în mai multe aspecte:

1. Conținut scăzut, dar foarte variabil, de sulf

2. Cerințe mai ridicate de integrare a procesului

3. Sensibilitate mai mare la căderea de presiune și la întreruperile sistemului

Multe unități petrochimice funcționează în mod continuu, iar chiar și oprirea pe termen scurt poate duce la pierderi semnificative de producție. Prin urmare, orice sistem de desulfurizare trebuie să ofere:

• Răspuns rapid la modificările de sarcină

• Performanță stabilă în condiții de funcționare fluctuante

• Interferență minimă cu unitățile de proces existente

Desulfurizarea bazată pe amoniac îndeplinește aceste cerințe prin reacții în fază lichidă cu eficiență ridicată de transfer de masă , permițând o absorbție rapidă a sulfului chiar și în condiții variabile ale gazului.

---

3. Cum funcționează desulfurizarea bazată pe amoniac în aplicațiile petrochimice

Într-un sistem de desulfurizare pe bază de amoniac, SO₂ din gazele de evacuare reacționează cu soluția de amoniac pentru a forma sulfit de amoniu și sulfat de amoniu. Cu o controlare adecvată a oxidării, produsul final este sulfat de amoniu de înaltă puritate , un îngrășământ azotat larg utilizat.

Principalele avantaje ale reacției includ:

• Rată rapidă de reacție chimică

• Eficiență ridicată de eliminare a sulfului, chiar și la concentrații scăzute de SO₂

• Performanță stabilă într-o gamă largă de temperaturi

Pentru uzinele petrochimice, amoniacul este adesea ușor disponibile disponibil ca parte a proceselor sau a sistemelor logistice existente, ceea ce face integrarea relativ simplă.

---

4. Principalele avantaje ale desulfurizării cu amoniac (FGD) pentru uzinele petrochimice

4.1 Eficiență ridicată de desulfurizare cu emisii ultra-scăzute

Sistemele moderne bazate pe amoniac pot atinge Eficiențe de eliminare a SO₂ de peste 98% , permițând concentrații la ieșire mult sub limitele internaționale de emisii. Acest lucru face ca desulfurizarea cu amoniac să fie potrivită nu doar pentru conformitatea actuală, ci și pentru strângerea ulterioară a reglementărilor de mediu .

4.2 Lipsa sarcinii legate de eliminarea deșeurilor solide

Spre deosebire de sistemele bazate pe calcar, care generează volume mari de gips ce necesită eliminare sau vânzare în afara locului, desulfurizarea cu amoniac produce sulfat de amoniu comercializabil . Aceasta transformă desulfurizarea dintr-un centru de cost într-un proces de recuperare a resurselor .

Pentru operatorii petrochimici orientați spre principiile economiei circulare, acest avantaj este deosebit de atrăgător.

---

4.3 Costuri de exploatare mai mici pe durata ciclului de viață al proiectului

Deși sistemele bazate pe amoniac pot necesita o proiectare și o reglare atente, costul total pe durata ciclului de viață este adesea mai mic decât cel al soluțiilor convenționale datorită:

• Consum redus de reactivi

• Depuneri și înfundări minime

• Frecvență redusă a întreținerii

• Venituri din vânzarea subproduselor

În complexele petrochimice mari, aceste economii devin din ce în ce mai semnificative pe parcursul exploatării pe termen lung.

---

4.4 Adaptabilitate ridicată la condiții complexe ale gazelor de eșapament

Gazele de eșapament petrochimice pot conține:

• Hidrocarburi în urme

• Componente acide

• Particule fine

Sistemele avansate pe bază de amoniac includ separarea și purificarea gaz-lichid în mai multe etape , asigurând o funcționare stabilă fără poluare secundară, cum ar fi formarea de aerosoli sau probleme legate de emisii vizibile.

---

5. Abordarea preocupărilor tradiționale legate de desulfurizarea cu amoniac

În trecut, unele companii petrochimice au ezitat să adopte desulfurizarea pe bază de amoniac din cauza următoarelor preocupări:

• Pierdere de amoniac

• Formare de aerosoli

• Riscuri de coroziune

Cu toate acestea, soluțiile moderne de inginerie au rezolvat în mare parte aceste probleme.

Sistemele avansate folosesc:

• Control precis al injecției de amoniac

• Eliminatoare de ceață în mai multe trepte

• Gestionare optimizată a oxidării și a pH-ului

Ca urmare, scăparea de amoniac poate fi controlată la sub 1 mg/Nm³ , în timp ce formarea aerosolilor este eficient suprimată.

---

6. Integrarea cu infrastructura existentă din domeniul petrochimic

Unul dintre cele mai puternice avantaje ale sistemelor de desulfurizare cu amoniac (FGD) este compatibilitate cu sistemele petrochimice existente .

Poate fi integrat cu:

• Unități de recuperare a căldurii reziduale

• Sisteme de tratare a gazelor de coș

• Instalații centralizate de tratare a gazelor de eșapament

Căderea relativ redusă de presiune a absorbantului pe bază de amoniac asigură un impact minim asupra unităților de proces din aval, un factor esențial în producția continuă petrochimică.

---

7. Beneficii de mediu și ESG

Din perspectiva ESG, desulfurizarea pe bază de amoniac sprijină mai multe obiective de sustenabilitate:

• Reducerea semnificativă a emisiilor de sulf

• Transformarea poluanților în produse valoroase

• Reducerea generării de deșeuri solide

• Îmbunătățirea eficienței generale a resurselor

Aceste beneficii ajută companiile petrochimice să-și consolideze credențialele ecologice, păstrând în același timp competitivitatea operațională.

---

8. O soluție pe termen lung pentru industria petrochimică

Pe măsură ce uzinele petrochimice se confruntă cu o presiune tot mai mare de a reduce emisiile fără a sacrifica productivitatea, desulfurizarea bazată pe amoniac oferă o soluție echilibrată care combină performanța ecologică, viabilitatea economică și fiabilitatea operațională.

Datorită îmbunătățirilor tehnologice continue, desulfurizarea cu amoniac (FGD) nu mai este o opțiune experimentală — este o tehnologie matură și dovedită potrivită pentru aplicații petrochimice la scară largă în întreaga lume.