Chine : désulfuration de l'ammoniac : est-ce efficace ? 

Lorsque vous entendez parler de la désulfuration de l’ammoniac en Chine, la première pensée se pose : quelle quantité d’ammoniac est nécessaire et où doit ensuite aller le sulfate d’ammonium ? Beaucoup, surtout ceux qui commencent tout juste à regarder dans cette direction, pensent qu'il s'agit simplement d'un remplacement de la méthode à la chaux. Mais dans la pratique, tout ne dépend pas de la chimie du processus, mais de la logistique, du marché des sous-produits et, surtout, de la capacité du concepteur à prendre en compte des milliers de petits détails qui ne sont pas écrits dans les manuels. Efficacité – oui, mais pas toujours ni partout. Parlons-en, sans gloss.

De la théorie au concret : où est le problème ?

En théorie, tout va bien : l'ammoniac lie le SO2, on obtient du sulfate d'ammonium, qui peut être vendu comme engrais. L'efficacité du nettoyage est estimée à 99 %. Mais lorsque l'on commence à se lancer dans des projets, on se rend compte que le paramètre clé n'est pas une efficacité maximale, mais la stabilité de fonctionnement lorsque la charge et la composition des fumées changent. Dans une centrale thermique près de Chengdu, j'ai vu une installation qui affichait d'excellents chiffres en mode passeport. Mais dès que la charge de la chaudière a commencé à changer fréquemment (et c'est la vraie vie, pas un laboratoire), des problèmes ont commencé avec la cristallisation dans l'appareil et la répartition inégale de l'aérosol.

Et c’est là que se manifeste la différence entre une technologie simple et une conception compétente. De nombreux instituts de conception locaux adoptent des solutions standards sans les adapter à un foyer spécifique ou à des cendres spécifiques. Je me souviens que dans l'une des usines de production de coke, ils ont essayé d'appliquer un schéma standard des ingénieurs industriels et thermiques - le résultat a été désastreux. Les buses se sont bouchées et la composition du gaz s'est avérée contenir une grande quantité de résines et de phénols, dont personne n'a pris en compte. Nous avons dû refaire à la volée le système de préparation de l’ammoniac.

Dès lors, lorsqu’on parle d’efficacité, il faut immédiatement se demander : efficacité dans quelles conditions ? Sous une charge constante de charbon de qualité stable ? Ou dans des conditions où la chaudière fonctionne en mode déchargement et où le charbon vient aujourd'hui d'une mine, demain d'une autre ? Ce sont deux grandes différences. À mon avis, la véritable efficacité de la désulfuration de l'ammoniac se manifeste là où il existe la possibilité d'une intégration profonde dans le cycle technologique de l'entreprise, où la chaleur des réactions peut être utilisée, où sont établies les ventes de (NH4)2SO4. Sans cela, cela devient un casse-tête coûteux.

Marché du sulfate d’ammonium : engrais ou déchet ?

C’est peut-être la question la plus douloureuse. Lors de la conception d’une installation, chacun dessine de magnifiques graphiques de retour sur investissement des ventes d’engrais. Mais la réalité est que le marché du sulfate d’ammonium en Chine est très capricieux et local. Si l’entreprise est située dans l’arrière-pays, les coûts de transport peuvent engloutir tous les bénéfices. La qualité du produit est une autre histoire. Pour obtenir du sulfate d’ammonium granulaire commercial, une étape complexe et énergivore de cristallisation, de séchage et de granulation est nécessaire. Souvent, les usines de désulfuration le fournissent simplement sous forme de pâte ou de cristaux humides, difficiles à éliminer.

Une expérience a été réalisée dans une centrale électrique de la province du Sichuan. Ils ont construit une installation ultramoderne, mais n'ont pas réfléchi à la logistique. En conséquence, l’entrepôt était rempli de sacs de produits qui ne pouvaient pas être retirés. Nous avons dû arrêter le processus et passer à un mode générateur de déchets, ce qui a naturellement tué l'économie du projet. D'un autre côté, il existe des exemples positifs lorsqu'une entreprise, par exemple une usine chimique, utilise du sulfate d'ammonium dans son prochain processus technologique. L’efficacité du système dans son ensemble augmente alors fortement.

Cela vaut la peine de le mentionner iciChengdu Yizhi Technology Co.(leur site Internet esthttps://www.yzkjhx.ru). Il ne s'agit pas simplement d'un vendeur d'équipements, mais d'un institut de design créé sur la base de la technologie Huaxi. Dans leur approche, j’ai remarqué l’accent mis sur une solution systémique. Ils n’installent pas seulement un épurateur, mais examinent l’ensemble de la chaîne : de l’approvisionnement en ammoniac jusqu’à l’emballage et la logistique du produit final. Leurs projets, que j'ai vus dans le secteur métallurgique, incluent souvent des modules de transformation du sulfate d'ammonium jusqu'à un état commercialisable, ce qui élimine immédiatement de nombreux problèmes.Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd., en tant qu'institut au capital social de 120 millions de yuans, se concentre clairement sur des solutions d'ingénierie globales plutôt que sur la vente de matériel. C'est une différence importante.

Ammoniac : enjeux de sécurité et de logistique

Travailler avec de l'ammoniac implique toujours des exigences de sécurité accrues. Et il ne s’agit pas uniquement de stockage réfrigéré ou sous pression. Il s'agit notamment des procédures quotidiennes, de la formation du personnel et des systèmes de déverrouillage d'urgence. Sur l'un des premiers projets auxquels j'ai participé, les ingénieurs ont économisé de l'argent sur le système de contrôle des gaz dans la pompe à ammoniac. En conséquence, une petite fuite dans le raccord à bride est restée longtemps inaperçue jusqu'à ce que les plaintes du personnel commencent. C’est bien qu’il n’y ait eu aucune conséquence, mais il reste un résidu.

La logistique est le deuxième cauchemar. S'il n'est pas possible de recevoir de l'ammoniac par pipeline en provenance d'une usine voisine, vous devez l'importer par route ou par train. Il s'agit de risques, de coûts et de dépendance supplémentaires à l'égard des fournisseurs. En hiver, dans les régions du nord, des difficultés de déchargement peuvent survenir. Par conséquent, l’efficacité de l’ensemble du système de désulfuration de l’ammoniac pourrait être remise en question si ce problème n’est pas résolu au niveau de la conception. Parfois, il s'avère moins coûteux et plus fiable de construire un site de production d'ammoniac à partir d'urée directement sur le site, bien que cela complique la carte technologique.

Une autre nuance est la pureté de l'ammoniac. L'ammoniac technique peut contenir des impuretés (des huiles par exemple) qui empoisonnent alors les processus catalytiques ou bouchent simplement les injecteurs. Nous devons installer un nettoyage supplémentaire. C'est un détail qui passe souvent inaperçu dans les calculs préliminaires, et qui entraîne alors des réparations simples et imprévues.

Expérience pratique : quand tout allait mal

Je voudrais partager un cas qui clarifie beaucoup de choses. Je ne nommerai pas l’usine, mais c’était une grande entreprise métallurgique des non-ferreux. Nous avons décidé d'introduire la désulfuration de l'ammoniac dans la zone de torréfaction. Les gaz étaient complexes, avec une teneur élevée et variable en SO2, ainsi que de la poussière. Le projet a été réalisé par une entreprise réputée sur le papier. Installé et lancé. Les premières semaines se passent bien. Puis tout a commencé : fluctuations du pH dans l'absorbeur, cristallisation instable, colmatage constant du réseau de distribution de gaz.

Il s’est avéré que les concepteurs n’avaient pas pris en compte le fonctionnement cyclique des fours. Les émissions maximales de SO2 au moment du chargement de la charge dépassaient largement celles calculées et le système n'avait pas le temps de les traiter. L'ammoniac a été fourni avec du retard. Il a fallu refaire complètement le système de contrôle automatique, en introduisant un contrôle en cascade de plusieurs paramètres, et pas seulement du pH en sortie. Cela a augmenté les coûts, mais a sauvé le projet. Moralité : La technologie est sensible à la dynamique des processus. Elle ne peut être simplement adossée à une production existante sans une analyse approfondie des réglementations technologiques.

Dans le même projet, il y avait un problème avec le matériau des appareils. Pour économiser de l'argent, nous avons utilisé de l'acier inoxydable ordinaire dans certains composants. Et il s’est avéré que les gaz contenaient des vapeurs d’acide fluorhydrique (dues aux impuretés présentes dans les matières premières). Six mois plus tard, la corrosion par piqûres a commencé. La leçon a été apprise à grands frais : un remplacement complet de l'absorbeur. Désormais, j'exige toujours la composition chimique complète du gaz, y compris les hôtels possibles, et j'insiste sur l'utilisation d'alliages ou de revêtements plus résistants aux points clés.

Est-ce quand même efficace ?

Revenons à la question principale. Oui, la désulfuration de l'ammoniac est efficace. Mais avec énormément de réserves. Il ne s’agit pas d’une solution universelle. Son efficacité est le produit d'une conception compétente, d'une compréhension de l'ensemble du contexte de l'entreprise (des matières premières aux marchés de vente) et de la disponibilité d'un personnel qualifié pour l'exploitation. Il bat des records de degré de purification lorsqu'il fonctionne en mode normal avec le gaz de conception. Cela peut être économiquement justifié si le sous-produit n’est pas du ballast, mais une marchandise.

En Chine, on le choisit souvent non pas parce qu’il est le meilleur dans le vide, mais parce qu’il correspond mieux aux politiques environnementales et économiques spécifiques de la région. Quelque part, les décharges de gypse issues de la méthode à la chaux sont interdites - et l'ammoniac devient la solution. Quelque part, il y a un excès d'ammoniac provenant d'une production voisine - et cela résout le problème logistique.

Ma conclusion est donc la suivante : la technologie fonctionne et est puissante. Mais sa mise en œuvre relève toujours d’une ingénierie à haut risque et non de l’achat d’une solution en boîte. Il faut considérer non seulement les CAPEX et les OPEX, mais aussi les risques de rupture d’approvisionnement, les fluctuations du marché des engrais et, bien sûr, le coût des éventuelles améliorations locales. Si tous ces maillons sont assemblés en une chaîne, alors le résultat sera le même. Sinon, vous pouvez vous retrouver avec un objet très cher et capricieux qui ne crée qu'une apparence de respect de l'environnement. Le choix appartient à l'ingénieur, qui doit voir au-delà du réacteur à absorption.