กระบวนการ SNOX
กระบวนการSNOXเป็นกระบวนการที่กำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไนโตรเจนออกไซด์และอนุภาคออกจากก๊าซไอเสียซัลเฟอร์จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในรูปของกรดซัลฟิวริก เข้มข้น และไนโตรเจนออกไซด์จะถูกรีดิวซ์เป็นไนโตรเจนอิสระ กระบวนการนี้มีพื้นฐานมาจากกระบวนการกรดซัลฟิวริกเปียก (WSA) ที่เป็นที่รู้จักกันดี ซึ่งเป็นกระบวนการสำหรับการนำซัลเฟอร์กลับมาใช้ใหม่จากก๊าซกระบวนการต่างๆ ในรูปของกรดซัลฟิวริกคุณภาพเชิงพาณิชย์ ) [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
กระบวนการ SNOX อาศัยปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาและไม่ใช้น้ำหรือสารดูดซับ อีกทั้งยังไม่ก่อให้เกิดของเสียใดๆ นอกจากฝุ่นที่แยกออกมา
นอกจากนี้ กระบวนการนี้ยังสามารถจัดการกับของเสียที่มีกำมะถันชนิดอื่นๆ ได้อีกด้วย ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าสนใจอย่างยิ่งในโรงกลั่นน้ำมัน เช่น ก๊าซ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S ก๊าซจากกระบวนการแยกน้ำเสียที่มีกำมะถันและก๊าซท้ายกระบวนการคลอส ซึ่งสามารถส่งไปยังโรงงาน SNOX ได้ ทำให้ประหยัดการลงทุนในสิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดการก๊าซเสียอื่นๆ
กระบวนการ
กระบวนการ SNOX ประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:
- การกำจัดฝุ่น
- การลด NO ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา โดยการเติม NH ลง ในก๊าซก่อนเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ SCR DeNO
- การออกซิเดชันแบบเร่งปฏิกิริยาของ SO₂ เป็น SO₃ เครื่องปฏิกรณ์ออกซิเดชัน
- ทำให้ก๊าซเย็นลงจนถึงประมาณ 100 องศาเซลเซียส จะ ทำให้ ควบแน่นและสามารถแยกออกมาเป็นกรดซัลฟิวริกเข้มข้นได้
แอปพลิเคชัน
กระบวนการ SNOX ที่พัฒนาโดยHaldor Topsoeได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับโรงไฟฟ้าและโรงงานผลิตไอน้ำ เพื่อกำจัดซัลเฟอร์และไนโตรเจนออกไซด์จากการเผาไหม้ของกากหนักปิโตรเลียมโค้กก๊าซเปรี้ยวหรือของเสียอื่นๆ จากโรงกลั่น
ปัจจุบัน โรงกลั่นน้ำมันกำลังประสบปัญหาในการหาวิธีจัดการกับก๊าซซัลเฟอร์และของเสียที่มีปริมาณเพิ่มมากขึ้น ของเสียที่มีกำมะถันสูงจำนวนมาก โดยเฉพาะน้ำมันหนักและปิโตรเลียมโค้ก ถูกผลิตและจำหน่ายเป็นเชื้อเพลิงให้กับตลาดการเดินเรือหรืออุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ อย่างไรก็ตาม ตลาดเหล่านี้กำลังเปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อม และจำเป็นต้องหาตลาดใหม่ ทางเลือกที่น่าสนใจอย่างหนึ่งคือ การใช้เชื้อเพลิงเหลือทิ้งเหล่านี้ในการผลิตไฟฟ้าและไอน้ำ ซึ่งจะทำให้ไม่ต้องกังวลเรื่องการปล่อยมลพิษ เทคโนโลยี SNOX เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำความสะอาดก๊าซไอเสียจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มีกำมะถันสูงในโรงกลั่น กระบวนการ SNOX เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงมากในการเปลี่ยน NOx ในก๊าซไอเสียให้เป็นไนโตรเจน และ SOx ให้เป็นกรดซัลฟิวริกเข้มข้นคุณภาพเชิงพาณิชย์ โดยไม่ต้องใช้สารดูดซับใดๆ และไม่ก่อให้เกิดของเสียหรือน้ำเสีย นอกเหนือจากก๊าซไอเสียแล้ว ยังสามารถบำบัดของเสียที่มีกำมะถันอื่นๆ จากโรงกลั่นได้ เช่น ก๊าซ H₂S จากกระบวนการกำจัดน้ำเสียที่มีกำมะถันสูง (SWS) ก๊าซหางคลอส และกำมะถันธาตุ ซึ่งอาจทำให้เทคโนโลยีนี้กลายเป็นระบบจัดการกำมะถันแบบครบวงจรได้
รูปแบบการตั้งค่าที่เป็นไปได้:
การกำจัดกำมะถันออกจากก๊าซไอเสีย
กระบวนการ SNOX สามารถนำไปใช้ในการบำบัดก๊าซไอเสียจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มีกำมะถันสูงเป็นหลักในโรงไฟฟ้า โรงกลั่น และหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมอื่นๆ รวมถึงการบำบัดก๊าซเสียอื่นๆ ที่มีสารประกอบกำมะถันและไนโตรเจนออกไซด์
โรงงานบำบัดก๊าซไอเสียขนาดเต็มรูปแบบแห่งแรกที่สามารถบำบัดก๊าซไอเสียปริมาณ 1,000,000 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง จากโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหินขนาด 300 เมกะวัตต์ในประเทศเดนมาร์ก เริ่มดำเนินการในปี 1991
โรงงาน SNOX ที่ใหญ่ที่สุดที่กำลังดำเนินการอยู่ สามารถบำบัดก๊าซไอเสีย 1,200,000 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง จาก หม้อไอน้ำที่ใช้ ปิโตรเลียมโค้ก เป็นเชื้อเพลิงจำนวน 4 เครื่อง ในโรงกลั่นแห่งหนึ่งในซิซิลี ประเทศ อิตาลี
กระบวนการนี้ช่วยลดทั้ง SO และ NO ในก๊าซไอเสียได้มากกว่า 95% โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา และเมื่อรวมความร้อนที่กู้คืนจากคอนเดนเซอร์ WSA แล้ว พบว่ามีต้นทุนการดำเนินงานต่ำกว่าเทคโนโลยีแบบดั้งเดิม[ 4 ] [ 5 ]
การนำอากาศร้อนจากการเผาไหม้จากโรงงาน SNOX กลับมาใช้ในหม้อไอน้ำอีกครั้ง ควบคู่กับการผลิตไอน้ำแรงดันสูงในโรงงาน SNOX จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อน และกำลังการผลิตของหม้อไอน้ำ ส่งผลให้ การปล่อย ก๊าซ ลดลงตามสัดส่วน
การผลิตกรดซัลฟิวริกที่เพิ่มขึ้น
ในหลายพื้นที่มีความต้องการทั้งพลังงานไฟฟ้าและกรดซัลฟิวริก เชื้อเพลิงที่มีกำมะถันสูงและราคาถูก เช่นปิโตรเลียมโค้กสามารถนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าได้ ในขณะที่ก๊าซไอเสียจะถูกบำบัดในโรงงาน SNOX เพื่อผลิตกรดซัลฟิวริก โดยใช้กำมะถันบริสุทธิ์เป็นเชื้อเพลิงในโรงงาน SNOX เพื่อผลิตกรดซัลฟิวริกในปริมาณที่ต้องการ