Аммиачная десульфуризация набирает популярность в нефтехимической промышленности

1. Проблемы десульфуризации на нефтехимических заводах

Нефтехимические комплексы работают в условиях одних из самых жестких требований к дымовым газам в промышленном секторе. В отличие от традиционных электростанций, нефтехимические установки состоят из множества источников выбросов, включая нагреватели, печи, котлы, установки рекуперации серы (УРСС), установки производства водорода и различные системы отвода газов. Каждая установка генерирует дымовые газы с различными температурами, концентрациями серы, уровнями влажности и профилями примесей.

К типичным проблемам, с которыми сталкиваются предприятия нефтехимической промышленности, относятся:

Колебания концентрации SO₂ обусловлены переменным качеством исходного сырья.

Высокая влажность и наличие коррозионно-активных компонентов в дымовых газах.

Ограниченное пространство для проектов по модернизации.

Строгие ограничения на выбросы, обусловленные экологическими нормами и обязательствами в области ESG.

Высокие ожидания в отношении долгосрочной операционной стабильности.

Традиционные технологии десульфуризации, такие как мокрая десульфуризация дымовых газов с использованием известняка и гипса или системы на основе натрия, технически могут соответствовать стандартам выбросов, но часто сталкиваются с высокими эксплуатационными затратами, проблемами образования накипи и утилизацией отходов при применении в сложных нефтехимических условиях.

В результате нефтехимические компании все чаще рассматривают десульфуризацию дымовых газов на основе аммиака (аммиачная десульфуризация дымовых газов) как более адаптируемое и экономически устойчивое решение.

2. Почему для удаления сернистых газов из нефтехимических предприятий требуется иной подход

Дымовые газы нефтехимических предприятий принципиально отличаются от дымовых газов угольных электростанций по нескольким параметрам:

Более низкое, но сильно варьирующееся содержание серы.

Более высокие требования к интеграции процессов

Повышенная чувствительность к падению давления и простоям системы.

Многие нефтехимические установки работают непрерывно, и даже кратковременные остановки могут привести к значительным производственным потерям. Поэтому любая система десульфуризации должна обеспечивать:

Быстрая реакция на изменения нагрузки

Стабильная работа в условиях изменяющихся условий эксплуатации.

Минимальное вмешательство в существующие технологические установки.

Десульфуризация на основе аммиака отвечает этим требованиям благодаря жидкофазным реакциям с высокой эффективностью массопереноса, что позволяет быстро поглощать серу даже в условиях изменяющегося газового состава.

3. Принцип действия аммиачной десульфуризации в нефтехимической промышленности

В системе десульфуризации на основе аммиака SO₂ в дымовых газах реагирует с раствором аммиака, образуя сульфит аммония и сульфат аммония. При надлежащем контроле окисления конечным продуктом является высокочистый сульфат аммония, широко используемое азотное удобрение.

К основным преимуществам реакции относятся:

Высокая скорость химической реакции

Высокая эффективность удаления серы даже при низких концентрациях SO₂

Стабильная работа в широком диапазоне температур.

Для нефтехимических заводов аммиак часто легко доступен в рамках существующих технологических процессов или логистических систем, что делает интеграцию относительно простой.

4. Основные преимущества аммиачной десульфуризации дымовых газов для нефтехимических заводов.

4.1 Высокая эффективность десульфуризации при сверхнизком уровне выбросов

Современные системы очистки дымовых газов на основе аммиака позволяют достичь эффективности удаления SO₂ выше 98%, что обеспечивает концентрацию на выходе значительно ниже международных предельных значений выбросов. Это делает системы очистки дымовых газов на основе аммиака подходящими не только для соблюдения современных норм, но и для будущего ужесточения экологических требований.

4.2 Отсутствие бремени по утилизации твердых отходов

В отличие от систем на основе известняка, которые производят большие объемы гипса, требующего утилизации или продажи за пределами предприятия, аммиачная десульфуризация дымовых газов производит товарный сульфат аммония. Это превращает десульфуризацию из источника затрат в процесс извлечения ресурсов.

Для предприятий нефтехимической отрасли, ориентированных на принципы циркулярной экономики, это преимущество особенно привлекательно.

4.3 Снижение эксплуатационных расходов на протяжении всего жизненного цикла проекта

Хотя системы на основе аммиака могут требовать тщательного проектирования и контроля, их общая стоимость на протяжении всего жизненного цикла часто ниже, чем у традиционных альтернатив, благодаря:

Сниженное потребление реагентов

Минимальное образование накипи и загрязнений.

Снижена частота технического обслуживания

Доходы от продажи побочных продуктов

В крупных нефтехимических комплексах эта экономия становится все более значительной в долгосрочной перспективе.

4.4 Высокая адаптивность к сложным условиям дымовых газов

Дымовые газы нефтехимических предприятий могут содержать:

Следовые количества углеводородов

Кислотные компоненты

Мелкодисперсные частицы

Усовершенствованные системы на основе аммиака включают многоступенчатую разделительную и очистную обработку газа и жидкости, обеспечивая стабильную работу без вторичного загрязнения, такого как образование аэрозолей или видимых выбросов.

5. Решение традиционных проблем, связанных с десульфуризацией аммиака.

Исторически сложилось так, что некоторые нефтехимические компании неохотно внедряли десульфуризацию на основе аммиака из-за опасений по поводу:

Просачивание аммиака

образование аэрозолей

Риски коррозии

Однако современные инженерные решения в значительной степени устранили эти проблемы.

В передовых системах используются:

Точный контроль впрыска аммиака

Многоступенчатые туманоуловители

Оптимизированное окисление и управление pH

В результате удалось контролировать выбросы аммиака на уровне ниже 1 мг/Нм³, а образование аэрозолей эффективно подавляется.

6. Интеграция с существующей нефтехимической инфраструктурой

Одним из главных преимуществ аммиачной десульфуризации дымовых газов является ее совместимость с существующими нефтехимическими системами.

Его можно интегрировать с:

Установки по утилизации отработанного тепла

Системы очистки отходящих газов

Централизованные установки очистки дымовых газов

Относительно низкое падение давления в абсорберах на основе аммиака обеспечивает минимальное воздействие на технологические установки, расположенные выше по потоку, что является критически важным фактором для непрерывного нефтехимического производства.

7. Экологические преимущества и преимущества в области ESG.

С точки зрения ESG, десульфуризация на основе аммиака способствует достижению множества целей устойчивого развития:

Значительное снижение выбросов серы.

Превращение загрязняющих веществ в ценные продукты.

Сокращение образования твердых отходов

Повышение общей эффективности использования ресурсов.

Эти преимущества помогают нефтехимическим компаниям укрепить свои экологические показатели, сохраняя при этом конкурентоспособность в операционной деятельности.

8. Долгосрочное решение для нефтехимической промышленности

В условиях растущего давления на нефтехимические заводы с целью сокращения выбросов без ущерба для производительности, десульфуризация на основе аммиака предлагает сбалансированное решение, сочетающее в себе экологические показатели, экономическую целесообразность и эксплуатационную надежность.

Благодаря постоянному совершенствованию технологий, аммиачная десульфуризация дымовых газов перестала быть экспериментальным вариантом — это зрелая и проверенная технология, подходящая для крупномасштабного применения в нефтехимической промышленности по всему миру.