Cina: desulfurisasi amonia - apakah efektif? 

Ketika Anda mendengar tentang desulfurisasi amonia di Tiongkok, yang pertama terlintas di benak Anda adalah berapa banyak amonia yang dibutuhkan, dan ke mana amonium sulfat selanjutnya harus dibuang? Banyak orang, terutama mereka yang baru mulai melirik ke arah ini, menganggap ini hanyalah pengganti metode kapur. Namun dalam praktiknya, semuanya tidak bergantung pada proses kimiawi, namun pada logistik, pasar produk sampingan, dan yang paling penting, pada kemampuan perancang untuk memperhitungkan ribuan detail kecil yang tidak tertulis dalam buku teks. Efisiensi - ya, tetapi tidak selalu dan tidak di semua tempat. Mari kita bicarakan hal ini, tanpa basa-basi.

Dari teori ke konkrit: di mana letak tangkapannya

Secara teori, semuanya baik-baik saja: amonia mengikat SO2, diperoleh amonium sulfat, yang dapat dijual sebagai pupuk. Efisiensi pembersihan dinyatakan 99%. Namun ketika Anda mulai mempelajari proyek, Anda menyadari bahwa parameter kuncinya bukanlah efisiensi maksimum, tetapi stabilitas operasi ketika beban dan komposisi gas buang berubah. Di salah satu pembangkit listrik tenaga panas dekat Chengdu saya melihat instalasi yang menunjukkan angka yang sangat baik dalam mode paspor. Namun segera setelah beban boiler mulai sering diubah (dan ini adalah kehidupan nyata, bukan laboratorium), masalah dimulai dengan kristalisasi di peralatan dan distribusi aerosol yang tidak merata.

Dan di sinilah perbedaan antara teknologi sederhana dan desain yang kompeten terlihat. Banyak lembaga desain lokal mengambil solusi standar tanpa menyesuaikannya dengan tungku atau abu tertentu. Saya ingat di salah satu pabrik produksi kokas mereka mencoba menerapkan skema standar dari insinyur industri dan tenaga panas - hasilnya sangat buruk. Nozel tersumbat, dan komposisi gasnya ternyata mengandung sejumlah besar resin dan fenol, yang tidak diperhitungkan oleh siapa pun. Kami harus mengubah sistem persiapan amonia dengan cepat.

Oleh karena itu, ketika berbicara efektivitas, kita harus langsung bertanya: efektivitas dalam kondisi apa? Di bawah beban konstan pada batubara dengan kualitas stabil? Atau dalam kondisi boiler beroperasi dalam mode unloading, dan batubara hari ini berasal dari satu tambang, besok dari tambang lain? Ini adalah dua perbedaan besar. Menurut pendapat saya, efektivitas sebenarnya dari desulfurisasi amonia diwujudkan ketika ada kemungkinan integrasi mendalam ke dalam siklus teknologi perusahaan, di mana panas dari reaksi dapat digunakan, di mana penjualan (NH4)2SO4 dilakukan. Tanpa ini, ini akan menjadi sakit kepala yang mahal.

Pasar amonium sulfat: pupuk atau limbah?

Ini mungkin pertanyaan yang paling menyakitkan. Saat merancang sebuah instalasi, setiap orang menggambar grafik pengembalian yang indah dari penjualan pupuk. Namun kenyataannya pasar amonium sulfat di Tiongkok sangat berubah-ubah dan bersifat lokal. Jika perusahaan berlokasi di pedalaman, biaya transportasi dapat menghabiskan seluruh keuntungan. Kualitas produk adalah cerita yang berbeda. Untuk mendapatkan amonium sulfat granular komersial, diperlukan tahap kristalisasi, pengeringan, dan granulasi yang kompleks dan intensif energi. Seringkali pabrik desulfurisasi menyediakannya hanya dalam bentuk pulp atau kristal basah, yang kemudian sulit untuk dibuang.

Ada pengalaman di salah satu pembangkit listrik di provinsi Sichuan. Mereka membangun fasilitas canggih, tetapi tidak memikirkan logistiknya. Akibatnya, gudang dipenuhi kantong-kantong produk yang tidak bisa dikeluarkan. Kami harus menghentikan proses tersebut dan beralih ke mode penghasil limbah, yang tentu saja mematikan keekonomian proyek. Di sisi lain, terdapat contoh positif ketika suatu perusahaan, misalnya pabrik kimia, menggunakan amonium sulfat dalam proses teknologi selanjutnya. Kemudian efisiensi sistem secara keseluruhan meningkat tajam.

Perlu disebutkan di siniChengdu Yizhi Technology Co.(situs web mereka adalahhttps://www.yzkjhx.ru). Ini bukan hanya sekedar penjual peralatan, tetapi sebuah lembaga desain yang dibuat berdasarkan Teknologi Huaxi. Dalam pendekatan mereka, saya memperhatikan penekanan pada solusi sistemik. Mereka tidak hanya memasang scrubber, namun melihat keseluruhan rantainya: mulai dari pasokan amonia hingga pengemasan dan logistik produk akhir. Proyek mereka, yang pernah saya lihat di sektor metalurgi, sering kali menyertakan modul untuk memproses amonium sulfat hingga dapat dipasarkan, yang dengan segera menghilangkan banyak masalah.Chengdu Yizhi Technology Co, Ltd., sebagai lembaga dengan modal terdaftar 120 juta yuan, jelas berfokus pada solusi teknik yang komprehensif daripada menjual perangkat keras. Ini adalah perbedaan yang penting.

Amonia: masalah keselamatan dan logistik

Bekerja dengan amonia selalu melibatkan peningkatan persyaratan keselamatan. Dan ini bukan hanya penyimpanan berpendingin atau bertekanan. Hal ini mencakup prosedur harian, pelatihan personel, dan sistem pelepasan darurat. Pada salah satu proyek awal yang saya jalani, para insinyur menghemat uang untuk sistem kontrol gas di pompa amonia. Akibatnya, kebocoran kecil pada sambungan flensa tidak terdeteksi dalam waktu lama hingga keluhan dari staf mulai muncul. Untung saja tidak ada konsekuensinya, tapi masih ada sisa.

Logistik adalah mimpi buruk kedua. Jika tidak memungkinkan untuk menerima amonia melalui pipa dari pabrik tetangga, Anda harus mengimpornya melalui jalan darat atau kereta api. Ini adalah risiko tambahan, biaya dan ketergantungan pada pemasok. Di musim dingin, di wilayah utara mungkin ada kesulitan dalam pembongkaran muatan. Oleh karena itu, efektivitas seluruh sistem desulfurisasi amonia mungkin dipertanyakan jika masalah ini tidak diselesaikan pada tingkat konsep desain. Kadang-kadang ternyata lebih murah dan lebih dapat diandalkan untuk membangun lokasi produksi amonia dari urea langsung di lokasi tersebut, meskipun hal ini memperumit peta teknologi.

Nuansa lainnya adalah kemurnian amonia. Amonia teknis mungkin mengandung kotoran (minyak, misalnya), yang kemudian meracuni proses katalitik atau menyumbat injektor. Kami harus memasang pembersihan tambahan. Ini adalah detail yang sering terlewatkan dalam perhitungan awal, sehingga mengakibatkan perbaikan sederhana dan tidak terjadwal.

Pengalaman praktis: ketika semuanya tidak beres

Saya ingin berbagi satu kasus yang menjelaskan banyak hal. Saya tidak akan menyebutkan nama pabriknya, tetapi itu adalah perusahaan metalurgi non-besi yang besar. Kami memutuskan untuk memperkenalkan desulfurisasi amonia di area pemanggangan. Gas-gasnya kompleks, dengan kandungan SO2 yang tinggi dan bervariasi, ditambah debu. Proyek ini dikerjakan oleh perusahaan yang memiliki reputasi baik di atas kertas. Diinstal dan diluncurkan. Minggu-minggu pertama semuanya baik-baik saja. Kemudian dimulai: fluktuasi pH di penyerap, kristalisasi yang tidak stabil, penyumbatan jaringan distribusi gas yang terus-menerus.

Ternyata para desainer tidak memperhitungkan siklus pengoperasian kiln. Puncak emisi SO2 pada saat pemuatan muatan secara signifikan melebihi emisi yang dihitung, dan sistem tidak mempunyai waktu untuk memprosesnya. Amonia disuplai dengan penundaan. Sistem kontrol otomatis perlu diubah sepenuhnya, memperkenalkan kontrol kaskade untuk beberapa parameter, dan tidak hanya untuk pH di outlet. Hal ini meningkatkan biaya, namun menyelamatkan proyek. Moral: Teknologi peka terhadap dinamika proses. Hal ini tidak bisa begitu saja diterapkan pada produksi yang sudah ada tanpa analisis mendalam terhadap peraturan teknologi.

Dalam proyek yang sama, ada masalah dengan material perangkatnya. Untuk menghemat uang, kami menggunakan baja tahan karat biasa di beberapa komponen. Dan gas-gas tersebut ternyata mengandung uap asam fluorida (karena adanya pengotor pada bahan bakunya). Enam bulan kemudian, korosi pitting dimulai. Pelajaran yang didapat dengan biaya besar - penggantian lengkap penyerap. Sekarang saya selalu memerlukan komposisi kimia lengkap dari gas tersebut, termasuk kemungkinan hotel, dan mendesak penggunaan paduan atau lapisan yang lebih tahan pada titik-titik penting.

Namun, apakah ini efektif?

Kembali ke pertanyaan utama. Ya, desulfurisasi amonia efektif. Namun dengan jumlah reservasi yang banyak. Ini bukanlah solusi universal. Efektivitasnya adalah produk dari desain yang kompeten, pemahaman tentang keseluruhan konteks perusahaan (dari bahan mentah hingga pasar penjualan) dan ketersediaan personel yang berkualifikasi untuk pengoperasian. Ini memecahkan rekor tingkat pemurnian saat beroperasi dalam mode normal pada gas desain. Hal ini dapat dibenarkan secara ekonomi jika produk sampingannya bukan merupakan pemberat, melainkan suatu komoditas.

Di Tiongkok, teknologi ini sering dipilih bukan karena merupakan yang terbaik dalam ruang hampa, namun karena lebih cocok dengan kebijakan lingkungan dan ekonomi spesifik di wilayah tersebut. Di suatu tempat pembuangan gipsum dengan metode kapur dilarang - dan amonia menjadi solusinya. Di suatu tempat terdapat kelebihan amonia dari produksi tetangga - dan ini menyelesaikan masalah logistik.

Jadi kesimpulan saya adalah ini: teknologinya berfungsi dan kuat. Namun penerapannya selalu merupakan rekayasa berisiko tinggi, dan bukan pembelian solusi dalam kotak. Penting untuk mempertimbangkan tidak hanya CAPEX dan OPEX, namun juga risiko gangguan pasokan, fluktuasi di pasar pupuk, dan, tentu saja, biaya perbaikan lokal yang mungkin terjadi. Jika semua mata rantai ini dirangkai menjadi sebuah rantai, maka hasilnya akan seperti ini. Jika tidak, Anda bisa mendapatkan barang yang sangat mahal dan berubah-ubah yang hanya menciptakan kesan ramah lingkungan. Pilihan ada di tangan insinyur, yang harus melihat melampaui reaktor absorpsi.