Przed energetyką stoją obecnie nowe wyzwania podyktowane koniecznością spełnienia wymogów emisyjnych związanych z wprowadzeniem od stycznia 2016 roku Dyrektywy Unijnej IED 2010/75/UE także dla jednostek wytwórczych energii cieplnej, które to oparte są m.in. na paliwach kopalnych. Wymusiło to na większości podmiotów takich jak ciepłownie, elektrociepłownie i elektrownie, konieczność przeprowadzenia sporych inwestycji, które mają na celu zmniejszenie poziomów emisji gazów pochodzących ze spalania węgla.

Elektrociepłownia Synthos

W przypadku elektrociepłowni Synthos Dwory w Oświęcimiu regulacje te obejmą emisje tlenków azotu (potocznie nazywanych NOx) oraz dwutlenku siarki, dla których dopuszczalne poziomy emisji według wspomnianej Dyrektywy wynoszą maksymalnie po 200mg/Nm³ spalin. Z tego też powodu Synthos na przełomie lat 2013 i 2014 r. Synthos przeprowadził zakrojone na szeroką skalę rozpoznanie możliwościach pozyskania skutecznych technologii, które radykalnie pozwolą obniżyć poziomy emisyjne wspomnianych związków.

SNCR

Ostatecznie, w celu obniżenia emisji tlenków azotu w spalinach, spółka postanowiła wykorzystać selektywną niekatalityczną metodę redukcji (SNCR), opartą na wykorzystaniu wody amoniakalnej, która po uprzednim przygotowaniu jest wtryskiwana do komory paleniskowej kotła. Zgodnie z wymaganiami technologicznymi woda amoniakalna będzie wtryskiwana w odpowiednie „okno” temperaturowe komory paleniskowej kotła w zakresach temperatur 850-900ºC poprzez stosowne lance. Opisana metoda redukcji NOx jest powszechnie stosowana w energetyce, ze względu na niewielki stopień skomplikowania, przy jednocześnie niskich kosztach eksploatacji.

Nieco inaczej sytuacja przedstawia się w przypadku konieczności ograniczenia emisji dwutlenku siarki, gdzie energetyka może wybierać spośród popularnych na rynku metod: suchej, półsuchej i mokrej, opartych na wapiennym sorbencie. Wymienione metody jakkolwiek sprawdzone w energetyce, nie są już tak atrakcyjne z ekonomicznego punktu widzenia, ze względu na obserwowaną  na rynku nadwyżkę podaży siarczanu wapnia.

Wapienny sorbent

Co warte podkreślenia – aby spełnić nowe wymagania emisyjne dwutlenku siarki należy brać pod uwagę tylko metody półsuche i mokre, ze względu na ich skuteczność. Niestety zastosowanie wapiennego sorbentu nie pozwala obecnie wytworzyć konkurencyjnego produktu z tych instalacji jakim jest wspomniany siarczan wapnia, co jak wiadomo wpływa na ewentualny zwrot kosztów poniesionych na inwestycje.

Aby nie iść w utarte rozwiązania Synthos, firma zanana na rynku chemicznym z innowacyjności swoich produktów, rozpoczął intensywne poszukiwania innych rozwiązań. W efekcie zdecydowano się na nowatorską mokrą metodę odsiarczania spalin, opartą na sorbencie magnezytowym. Metoda ta została opracowana przez Politechnikę Warszawską w latach 90. Niestety, ze względu na brak w tamtych czasach reżimów emisyjnych, technologia ta nie znalazła dużego zainteresowania na rynku, aż do chwili obecnej.

Olbrzymią zaletą opisywanej technologii jest wytwarzanie w wyniku procesu odsiarczania związków poszukiwanych na rynku, tj. siarczanu magnezu oraz chlorku magnezu. Co więcej, jest to technologia praktycznie bezodpadowa - na każdym etapie procesu technologicznego wszelkie pozostałości są zawracane do wcześniejszego węzła. Produkty końcowe z opisywanej instalacji są cenione w rolnictwie i sadownictwie. Chlorek magnezu dodatkowo znajduje zastosowanie jako ekologiczna sól drogowa.

Wybrana technologia okazuje się znacznie atrakcyjniejsza od metod opartych na wapiennym sorbencie, biorąc pod uwagę kwestie technologiczne jak i ekonomiczne. W związku z powyższym, w grudniu 2014 roku, Synthos Dwory podpisał kontrakt z firmą Chemoservis Dwory SA na budowę instalacji odsiarczania opartej na metodzie mokrej, z zastosowaniem magnezytowego sorbentu. Powstająca instalacja ma ograniczać emisję dwutlenku siarki ze spalin do poziomu 120mg/ Nm3, a przy tym wytwarzać rocznie do 12 tysięcy ton siarczanu magnezu oraz do 1,5 tysiąca ton chlorku magnezu. Uruchomienie instalacji planowane jest na przełom września i października 2015 roku.

Patrząc z perspektywy czasu i mając na uwadze problemy, z jakimi Synthos Dwory borykał się na etapie poszukiwania i wyboru właściwej technologii odsiarczania spalin, można stwierdzić, iż nie był to stracony czas. Rynek, jak się okazało, ma sporo do zaoferowania jeśli chodzi o dostępne technologie odsiarczania. Firmie udało się znaleźć odpowiednią metodę, która nie tylko pozwoli ograniczyć poziomy emisyjne, ale również uruchomić produkcję wysokiej jakości produktów pożądanych na wielu rynkach,  dostarczających środowisku naturalnemu niezbędnego pierwiastka, jakim jest magnez. Satysfakcja jest tym większa, że udało nam się pogodzić ekologię z dobrymi parametrami ekonomicznymi realizowanej technologii. Produkty w postaci siarczanu magnezu oraz chlorku magnezu bardzo dobrze wpisują się w działalność nowej spółki w grupie - Synthos Agro, która planuje budowę instalację do produkcji środków ochrony roślin.

Źródło i fot.: Synthos