3

Celkem: 490 Euro/t

Fixní náklady

Služby

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

Euro/t

Propylen

Čpavek

Odpisy

Ostatní suroviny

Dobropis HCN

Ostatní dobropisy

-

50,0

-50

-50

304,5

70,0

100,0

45,0

40,0

30,0

Evropská komise

Generální ředitelství

Společné výzkumné středisko

Institut pro perspektivní technologické studie (Sevilla)

Technologie pro udržitelný rozvoj

Evropský úřad IPPC

Integrovaná prevence a omezování znečištění (IPPC)

Referenční dokument BAT Vekoobjemové organické chemikálie

Únor 2002

Světové obchodní centrum, Isla de la Cartuja s/n, E-41092 Sevilla – Španělsko

Telefon: +34 95 4488 284

Fax: +34 95 4488 426

E-mail: eippcb@jrc.es

Internet: www.eippcb.jrc.es

SOUHRN

Dokument BREF (Referenční dokument nejlepší dostupné techniky) Velkoobjemové organické chemikálie (LVOC) odráží výměnu informací provedenou pod článkem 16(2) Směrnice Rady 96-61-EC. Tento souhrn – který by měl být čten společně se standardním úvodem ke kapitolám o BAT a s předmluvou k BREF vysvětlující záměry, aplikaci a právní termíny, popisuje hlavní výsledky, hlavní závěry k BAT a příslušné hladiny emisí/spotřeb. Měl by být studován a chápán jako samostatný dokument, avšak jako souhrn neprezentuje všechny podrobnosti úplného textu BREF. Není proto zamýšlen jako náhrada za úplný text BREF, jako nástroj při rozhodování o BAT.

Rozsah a členění dokumentu: Pro účely výměny informací o BAT byl průmysl organických chemikálií rozčleněn na sektory „Velkoobjemové organické chemikálie“, “Polymery“ a „Maloobjemové organické chemikálie“. Směrnice IPPC neužívá pojem „Velkoobjemové organické chemikálie“ a nenabízí tak nějakou pomoc v příslušné definici. V interpretaci TWG však je, že příslušný sektor pokrývá aktivity v sekcích 4.1(a) a 4.1.(g) Dodatku 1 ke Směrnici o objemu výroby vyšším než 100 kt/r.V Evropě tato kritéria splňuje přibližně 90 druhů organických chemikálií. Protože rozsah LVOC chemikálií je tak velký, nebylo možné uskutečnit podrobnou výměnu informací o každém procesu LVOC. BREF proto obsahuje směs generických (základních, obecných) a podrobných informací o procesech LVOC:

· Generické informace: Procesy aplikované pro LVOC jsou popsány pomocí široce užívaných termínů jednotkových procesů, jednotkových operací a infrastruktury (Kapitola 2), a také pomocí stručného popisu hlavních LVOC procesů (Kapitola 3). Kapitola 4 uvádí generické zdroje a možné složení emisí z LVOC a Kapitola 5 nastiňuje dostupné technologie pro prevenci a regulaci emisí. Kapitola 6 uzavírá identifikaci těch technologií, které lze považovat za generické BAT pro sektor LVOC jako celek.

· Detailní informace: Průmysl LVOC byl rozčleněn do osmi subsektorů (na základě chemické funkce) a pro ně byly vybrány ilustrativní procesy k demonstraci aplikace BAT. Sedm ilustrativních procesů je charakterizováno značným průmyslovým významem, významnými problémy životního prostředí a provozem v řadě evropských závodů. Pro LVOC subsektory pokrývající síru, fosfor a organokovové sloučeniny nejsou uvedeny žádné ilustrativní procesy, ale pro ostatní subsektory to jsou:

Subsektor

Ilustrativní proces

Nižší olefiny

Nižší olefiny (krakovacím procesem) - Kapitola 7

Aromáty

Benzen/toluen/xylen (BTX) aromáty - Kapitola 8

Kyslíkaté sloučeniny

Etylenoxid a etylenglykoly - Kapitola 9

Formaldehyd - Kapitola 10

Dusíkaté sloučeniny

Akrylonitril - Kapitola 11

Toluendiisokyanát - Kapitola 13

Halogenované sloučeniny

Etylendichlorid (EDC) a Vinylchlorid monomer (VCM) - Kapitola 12

Cennou informaci o procesech LVOC lze rovněž nalézt i v jiných BREF. Zvláštní význam mají „Horizontální BREFy“ (zvláště Běžné systémy hospodářství a zpracování odpadních vod a plynů v chemickém průmyslu, Systémy skladování a Systémy průmyslového chlazení v chemickém průmyslu) a „Vertikální BREFy“ pro návazné procesy (zejména Velké spalovací jednotky).

Základní informace (Kapitola 1)

LVOC zahrnuje velký rozsah chemikálií a procesů. Velmi zjednodušeně lze tento sektor popsat jako transformaci rafinérských produktů komplexní kombinací fyzikálních a chemických operací na různé komodity nebo velkoobjemové chemikálie, obvykle v kontinuálních výrobních provozech. LVOC výrobky jsou běžně prodávány spíše pod chemickými než pod obchodními názvy, protože zřídkakdy jsou výrobky LVOC určeny pro konečného zákazníka. Spíše slouží ve velkých objemech jako suroviny pro další syntézu chemikálií s vyšší hodnotou (např. rozpouštědla, plasty, léčiva).

Procesy LVOC jsou obvykle umístěny ve velkých vysoce integrovaných výrobních zařízeních, což přináší výhody pružnosti procesu, energetické optimalizace, využití vedlejších produktů a ekonomiky plynoucí z měřítka. Evropským výrobním údajům dominuje poměrně malý počet chemikálií vyráběných velkými společnostmi. Největším evropským výrobcem je Německo, ale existuje také dobře zavedený LVOC průmysl v Nizozemsku, Francii, Velké Británii (UK), Itálii, Španělsku a Belgii.

Výroba LVOC má v Evropě značný ekonomický význam. V roce 1995 byla Evropská unie exportérem základních chemikálií, přičemž USA a země EFTA byly hlavním příjemcem. Trh velkoobjemových chemikálií je velmi konkurenční, značnou úlohu hraje výrobní cena a podíl na trhu je uvažován v globálním měřítku. Ziskovost evropského průmyslu LVOC je tradičně velmi cyklická. To je akcentováno vysokými investičními náklady a dlouhou zaváděcí dobou pro novou technologii. Důsledkem toho se snižování výrobních nákladů děje postupnými zlepšováním a hodně zařízení je poměrně starých. Průmysl LVOC je také energeticky náročný a ziskovost je často vázána na ceny ropy.

V 90. letech bylo možné pozorovat silnější poptávku po výrobě a tendenci velkých chemických společností vytvářet strategické aliance a joint-ventures. To zracionalizovalo výzkum, výrobu, přístup na trhy a zvýšilo ziskovost. Zaměstnanost v chemickém sektoru klesla a v dekádě 1985 - 1995 se snížila o 23 %. V roce 1998 bylo v chemickém sektoru Evropské unie zaměstnáno 1,6 milionu zaměstnanců.

Generické výrobní procesy LVOC (Kapitola 2)

Ačkoliv výrobní procesy LVOC jsou extrémně různorodé a složité, sestávají typicky z kombinace jednodušších činností a zařízení, které jsou založeny na podobných vědeckých a inženýrských základech. Kapitola 2 popisuje, jak jsou kombinovány jednotkové procesy, jednotkové operace, infrastruktura výrobního provozu, energetická kontrola a řídící systémy do výrobní posloupnosti pro daný LVOC produkt. Většinu LVOC procesů lze popsat pomocí pěti různých kroků, totiž: přísunem suroviny/předzpracováním, syntézou, separací produktu/ rafinací, manipulací s produktem/skladováním, snížením emisí.

Generické aplikované procesy a technologie (Kapitola 3)

Protože převážná většina výrobních procesů LVOC netěžila z detailní výměny informací, Kapitola 3 přináší velmi stručné popisy 65 důležitých LVOC procesů. Popisy jsou omezeny na stručný nástin procesu, významné emise a konkrétní techniky odstraňování/kontroly znečištění životního prostředí. Protože popisy jsou zaměřeny na poskytnutí počátečního přehledu o procesu, nepopisují nezbytně všechny výrobní postupy a pro rozhodnutí o BAT může být nezbytné získat další informace.

Generické emise z LVOC procesů (Kapitola 4)

Výrobní spotřeby a úroveň emisí jsou pro každý proces velmi specifické a je obtížné je definovat a kvantifikovat bez detailního studia. Takové studie byly provedeny pro ilustrativní procesy, ale pro ostatní LVOC procesy udává Kapitola 4 základní ukazatele pro možné polutanty a jejich původ. Nejdůležitějšími příčinami emisí jsou [InfoMil, 2000 #83]:

· kontaminanty v surovinách mohou projít procesem nezměněny a vyjít jako odpady

· proces může užívat vzduch jako oxidant, což vytváří odpadní plyn, který vyžaduje odtah

· reakcemi v procesu může vznikat voda/ostatní vedlejší produkty, které je nutné oddělit od produktu

· do procesu mohou být zaváděna pomocná činidla, která nejsou následně plně odstraněna

· může zůstávat neproreagovaná surovina, kterou nelze ekonomicky odstranit nebo recyklovat

Přesná povaha a rozsah emisí bude záviset na takových faktorech, jako jsou stáří závodu, složení suroviny, rozsah produktů, povaha meziproduktů, užití pomocných materiálů, procesní podmínky, rozsah a prevence emisi uvnitř procesu, techniky zpracování, koncové techniky („end of pipe“) a provozní scénář (tj. rutinní, nerutinní, havarijní). Je rovněž důležité pochopit skutečný význam takových faktorů, jako: definice rozhraní výrobní jednotky, stupeň integrace procesu, definice vztažné úrovně emisí, měřící techniky, definice odpadu a umístění výrobní jednotky.

Generické technologie, které lze uvažovat při určování BAT (Kapitola 5)

Kapitola 5 podává přehled generických technologií pro prevenci a kontrolu emisí v procesech LVOC. Mnohé z těchto technologií jsou také popsány v příslušných horizontálních BREF dokumentech. Procesy LVOC obvykle dosahují ochrany životního prostředí užitím kombinace technik pro vývoj procesu, návrh procesu, projekt výrobní jednotky, procesně integrované technologie a koncové technologie. Kapitola 5 charakterizuje tyto technologie podle systémů řízení, prevence znečištění ŽP a kontroly znečištění (pro vzduch, vodu a odpady).

Systémy řízení. Systémy řízení mají ústřední úlohu v minimalizaci dopadu LVOC na životní prostředí. Nejlepšího provozu s hlediska životního prostředí je obvykle dosahováno zavedením nejlepší techniky a jejího provozu nejúčinnějším a efektivním způsobem. Neexistuje žádný definitivní Systém řízení životního prostředí (EMS), ale tyto systémy jsou nejsilnější, pokud tvoří nedílnou součást systému řízení a provozu procesu LVOC. Typický EMS oslovuje organizační strukturu, odpovědnosti, praxi, postupy, procesy a zdroje rozvoje, zavádění, vyhodnocování a monitorování strategie ochrany životního prostředí [InfoMil 2000 #83].

Prevence znečištění. IPPC předpokládá aplikaci preventivních technik před zvažováním aplikace jakýchkoliv koncových technik. Mnoho technik prevence znečištění lze aplikovat na procesy LVOC a sekce 5.2. je popisuje pomocí snížení zdrojů znečištění (prevence vzniku odpadů modifikací výrobků, vstupních materiálů, zařízení a postupů), recyklací a iniciativ v minimalizaci odpadů.

Kontrola znečištění vzduchu. Hlavními polutanty vzduchu v procesech LVOC jsou těkavé organické látky (VOC), ale významné mohou být i emise spalin, kyselé plyny a pevné částice. Jednotky pro zpracování odpadních plynů jsou navrhovány pro konkrétní složení plynů a nemusí zajistit zpracování všech polutantů. Zvláštní pozornost je věnována uvolňování toxických/nebezpečných složek. Sekce 5.3. popisuje techniky pro kontrolu generických skupin polutantů vzduchu.

Těkavé organické látky (VOC). Těkavé organické látky vznikají typicky v odplynech z procesů, skladování/dopravě kapalin a plynů, přechodných zdrojích a mezioperačních odplynech. Účinnost a náklady prevence a kontroly VOC závisí na druhu VOC, koncentraci, průtoku, zdroji a cílové úrovni emisí. Zdroje jsou typicky cíleny do vysokých průtoků, vysokých koncentrací, odplynů z procesů, ale je nutné respektovat kumulativní dopad rozptýlených zdrojů o nízké koncentraci, zvláště s rostoucím stupněm kontroly bodových zdrojů.

VOC z odplynu procesů jsou, pokud to je možné, znovu využívány, avšak záleží to na takových faktorech, jako je složení VOC a omezení kladená na druhotné využití a hodnotu VOC. Další alternativou je využití kalorické hodnoty VOC jako paliva a pokud to není možné, může existovat požadavek na jejich likvidaci. Může být nezbytná i kombinace technik např. předzpracování (odstranění vlhkosti a částic); koncentrace zředěného plynného proudu; primární odstranění ke snížení vysokých koncentrací a konečné dočištění na úrovně požadované pro uvolnění do okolí. Obecně se nabízející možnosti pro zachycení a zpětné získání VOC lze hledat ve využití kondenzace, absorpce a adsorpce, zatímco oxidační techniky zahrnují destrukci VOC.

VOC z těkavých emisí jsou způsobovány únikem par ze zařízení jako důsledku postupné ztráty původní těsnosti. Obecným zdrojem mohou být ucpávky ventilů/regulačních ventilů, přírub/spojů, otevřených vyústění, bezpečnostních ventilů, ucpávek čerpadel/kompresorů a vzorkovacích odběrů. Rychlost ztrát těkavostí z jednotlivých strojů a jejich částí je obvykle nízká, avšak vzhledem k tomu, že v typické výrobní jednotce LVOC je jich mnoho, může být výsledná celková ztráta VOC velmi značná. V mnoha případech může využití zařízení vyšší kvality přinést výsledek v podstatném snížení těkavých emisí. To nemusí obecně zvýšit investiční náklady nových jednotek, ale může být významné pro stávající jednotky, a tak kontrola emisí závisí podstatně více na Programech detekce úniků a opravy (LDAR). Obecné faktory, které platí pro všechna zařízení, jsou:

· minimalizace počtu ventilů, pojistných ventilů a přírub, ve shodě s bezpečnou provozovatelností jednotky a potřebami údržby

· zlepšení přístupu ke komponentám s možným únikem a tím umožnění efektivní údržby

· ztráty únikem je obtížné určit a monitorovací program je dobrým počátečním startem k získání hlubšího pohledu na emise a jejich příčiny. To může být základem akčního plánu

· úspěšné omezení ztrát únikem značně závisí jak na technických zlepšeních, tak i aspektech řízení, protože motivace personálu je důležitým faktorem

· programy ke snížení ztrát únikem mohou snížit ztráty (vypočtené jako průměrné hodnoty US-EPA emisních faktorů) o 80 – 95 %

· zvláštní pozornost by měla být věnována dlouhodobým výsledkům

· většina uváděných těkavých emisí je získána spíše výpočtem než monitorováním a ne všechny vypočtené hodnoty jsou srovnatelné. Průměrné emisní faktory jsou obecně vyšší než měřené hodnoty.

Spalovací jednotky (procesní pece, parní kotle a plynové turbíny) jsou zdrojem emisí oxidu uhličitého, oxidů dusíku, oxidu siřičitého a částic. Emise oxidů dusíku jsou nejběžněji snižovány úpravami spalování, které snižují teploty a tím tvorbu termálního NOx. Mezi používané techniky patří hořáky s nízkým NOx, recirkulace spalin a snížený předehřev. Oxidy dusíku lze také odstranit po jejich vzniku redukcí na dusík pomocí selektivní nekatalytické redukce (SNCR) nebo selektivní katalytické redukce (SCR).

Regulace polutantů vody. Hlavní polutanty vody z LVOC procesů jsou směsi olej/organické látky, biodegradovatelné organické látky, obtížně rozložitelné organické látky, těkavé organické látky, těžké kovy, kyselé/zásadité efluenty, suspendované pevné látky a teplo. V existujících jednotkách může být výběr regulujících technik omezen na regulační opatření integrovaná do procesu (do jednotky), zpracování jednotlivých oddělených proudů uvnitř jednotky a řešení koncovým zařízením. Nové jednotky mohou nabídnout lepší možnosti ke zlepšení provozu s hlediska životního prostředí aplikací alternativních technologií, které předcházejí vzniku odpadních vod.

Většina složek odpadních vod z LVOC procesů je biodegradovatelná a je často zpracována biologicky v centrální čistírně odpadních vod. To závisí na prvotním zpracování nebo odstranění všech proudů odpadních vod obsahujících těžké kovy, toxické nebo biologicky nerozložitelné organické složky např. chemickou oxidací, adsorpcí, filtrací, extrakcí, přeháněním vodní parou stripování), hydrolýzou (ke zlepšení biologické odbouratelnosti) nebo anaerobním předzpracováním.

Regulace odpadů. Odpady jsou velmi specifické podle procesů, avšak klíčové polutanty lze odvodit ze znalosti procesu, konstrukčních materiálů, mechanizmů koroze/eroze a provozních materiálů. Pro sběr informací o zdroji, složení, množství a různosti veškerých odpadů se využívá auditů odpadů. Prevence odpadů typicky zahrnuje prevenci vzniku odpadů u zdroje, minimalizaci vzniku a recyklaci jakéhokoliv vznikajícího odpadu. Výběr technik pro zpracování odpadů je velmi specifický podle procesů a typu vznikajícího odpadu a často je zadáván externím specializovaným firmám. Katalyzátory jsou často založeny na drahých kovech a jsou regenerovány. Na konci své životnosti jsou kovy separovány a inertní nosič je uložen na skládku. Čistící media (např. aktivní uhlí, molekulární síta, filtrační média, sušicí média a iontoměniče) jsou pokud možno regenerovány, ale lze užít i skládkování a spalování (za vhodných podmínek). Těžké organické zbytky z destilačních kolon, kaly z tanků atd., mohou být využity jako surovina pro jiné procesy nebo jako palivo (pro využití tepelného obsahu). Použité reagencie (např. organická rozpouštědla), které nemohou být znovu využity nebo použity jako palivo, jsou normálně spalovány(za vhodných podmínek).

Emise tepla mohou být sníženy technikami „hardware“ (tj. kombinací tepla a el. energie, úpravou procesu, výměnou tepla, tepelnou izolací). Systémy řízení (např. přidělení cen energie pro procesní jednotky, interní vykazování využití energie - účinnosti, porovnávání s externími standardy (benchmarking), energetické audity) jsou využívány pro identifikaci oblastí, kde lze nejlépe využít hardware.

Techniky pro snížení vibrací zahrnují: výběr zařízení s nižší úrovní vibrací, antivibrační montáž, odpojení vibračních zdrojů a okolí a v etapě projektu zvažování blízkosti potenciálních receptorů.

Hluk může vznikat z takových zařízení, jako jsou kompresory, pumpy, fakule a únikové ventily páry. Techniky zahrnují prevenci hluku vhodnou konstrukcí, pohlcovači zvuku, zvukově izolační kryty a kabiny/zakrytování zdrojů zvuku, řešení budov snižující hluk a v etapě projekce zvažování blízkosti potenciálních receptorů.

Při výběru nevhodnějších technik prevence a regulace emisí pro LVOC procesy lze aplikovat řadu vyhodnocovacích nástrojů. Takové vyhodnocovací nástroje zahrnují analýzu rizika a rozptylové modely, metody řetězové analýzy, plánovací nástroje, metody ekonomické analýzy a metody váhových faktorů pro životní prostředí.

Generické (základní, obecné) BAT (Kapitola 6)

Dílčí složky Generické BAT jsou popsány pomocí systémů řízení, prevence/minimalizace znečištění, regulace polutantů vzduchu, polutantů vody a regulace odpadů/reziduí. Generický BAT se aplikuje na sektor LVOC jako celek bez ohledu na proces nebo produkt. BAT pro konkrétní proces LVOC je však určen zvážením tří úrovní BAT v následujícím pořadí:

1. ilustrativní proces BAT (pokud existuje)

2. generická technologie LVOC; a konečně

3. jakýkoliv relevantní horizontální BAT (zejména z BREFů pro zpracování, skladování a manipulaci, chlazení a monitorování odpadních vod a plynů.

Systémy řízení: Účinné a výkonné systémy řízení jsou velmi důležité pro dosažení provozu vysoce šetrného k životnímu prostředí. BAT pro systémy řízení životního prostředí jsou vhodnou kombinací nebo výběrem mj. z následujících technik:

· strategie pro životní prostředí a závazek tuto strategii sledovat

· organizační struktury pro integraci problémů ŽP do rozhodování

· písemné postupy nebo návody pro všechny aspekty projekce jednotek, jejich provozu, údržby, najíždění a odstavování, důležité pro životní prostředí

· systémy vnitřního auditu pro kontrolu realizace zásad ochrany životního prostředí a ověřování jejich souladu s platnými postupy, normami a požadavky legislativy

· účetní postupy, které interně sledují plné náklady na suroviny a odpady

· regulační systémy (hardware/software) pro klíčové procesy a zařízení zajišťující stabilní provoz, vysokou výtěžnost a provoz šetrný k životnímu prostředí při všech provozních režimech

· systémy, které zajišťují výchovu operátora k odpovědnosti za životní prostředí

· strategie revizí a údržby pro optimalizaci provozu procesu

· definované postupy pro reakci obsluhy na mimořádné události

· trvalé úkoly pro minimalizaci odpadu

Prevence a minimalizace znečištění: Výběr BAT pro procesy LVOC by měl pro všechna média sledovat postupné zvažování technik podle hierarchie:

a) vyloučit vznik všech odpadních proudů (plynných, kapalných, pevných) návrhem a vývojem procesu, zejména vysoce selektivním reakčním krokem a vhodným katalyzátorem

b) redukovat odpadní proudy u zdroje pomocí změn surovin, zařízení a pracovních postupů integrovaných do procesu

c) recyklovat odpadní proudy přímým využitím nebo jako druhotnou surovinu

d) separovat jakýkoliv hodnotný zdroj z odpadu

e) zpracovat a zbavit se odpadních proudů pomocí (koncových) technik.

BAT pro návrh nových procesů LVOC a pro větší modifikace již existujících procesů je vhodnou kombinací nebo výběrem následujících technik:

· chemické reakce a separační procesy provádět kontinuálně v uzavřených zařízeních

· podřídit kontinuální proplachovací proudy z procesních nádob hierarchii: opětovné využití, zachycení, spalování v zařízeních pro regulaci znečištění vzduchu a spalování v nevyhrazených zařízeních

· minimalizovat užití energie a maximalizovat regeneraci energie

· užívat sloučeniny s nízkou nebo nižší tenzí par

· uvažovat zásady „zelené chemie“.

BAT pro prevenci a regulaci těkavých emisí je vhodnou kombinací nebo výběrem mj. následujících technik:

· závazný Program detekce a opravy úniku (LDAR), který je zaměřen na ty únikové body potrubí a zařízení, kde lze dosáhnout nejvyššího snížení emisí na jednotkové náklady opravy

· opravy úniku v potrubích a nádobách po etapách, přičemž na únikových bodech, kde únik přesahuje určitý nižší práh, jsou (pokud je to možné) prováděny okamžité opravy, a nad určitým vyšším prahem jsou prováděny opravy časově náročné. Přesné prahové hodnoty úniku, při kterých jsou prováděny opravy, budou záviset na situaci jednotky a požadovaném typu opravy

· u velkých úniků, které nelze jinak udržet pod kontrolou, náhrada stávajícího zařízení zařízením s vyšší provozní charakteristikou těsnosti

· instalace nových zařízení konstruovaných pro vysoké parametry těsnosti pro emise těkavostí

· dále jsou uvedena zařízení pro vysoké parametry těsnosti nebo stejně účinná

· ventily: ventily s malým únikem a dvojitou ucpávkou. Ucpávky pro vysoké riziko

· čerpadla: dvojité ucpávky s kapalnou nebo plynnou bariérou nebo bezucpávková čerpadla

· kompresory a vakuové pumpy: dvojité ucpávky s kapalnou nebo plynnou bariérou, nebo bezucpávkové pumpy, případně konstrukce s jednou ucpávkou a ekvivalentními emisními limity

· příruby: minimalizovat jejich počet, užívat účinná těsnění

· otevřené konce: montáž zaslepovacích přírub, záklopek nebo zátek na zřídka užívané tvarovky; užívat uzavřené smyčky na vzorkovací místa pro kapaliny a pro vzorkovací systémy/analyzátory optimalizovat objem vzorku/frekvenci, minimalizovat délku vzorkovacích potrubí nebo montovat krycí kloboučky

· bezpečnostní ventily: montovat průrazové membrány (při daných bezpečnostních omezeních).

BAT pro skladování, manipulaci a přenos, kromě těch uvedených v BREF pro skladování, jsou vhodnou kombinací nebo výběrem mj. následujících technik:

· vnější plovoucí střecha se sekundárním těsněním (nikoliv pro vysoce nebezpečné látky), tanky s pevnou střechou, plovoucím vnitřním víkem a obvodovým těsněním (pro těkavější látky), tanky s pevnou střechou a inertní plynovou krycí vrstvou, tlakové skladování (pro vysoce nebezpečné nebo zapáchající látky)

· propojené skladovací nádoby a mobilní kontejnery s vyrovnávacím potrubím

· minimalizace skladovací teploty

· osazení příslušenstvím a postupy pro prevenci přeplnění

· nepropustná sekundární jímka s kapacitou 110 % největšího tanku

· odstraňování VOC z odvětrávání (kondenzací, absorpcí nebo adsorpcí) před recyklací nebo likvidací v energetické jednotce, spalovně nebo fakuli

· průběžné monitorování hladiny kapaliny a její změny

· plnicí potrubí tanků s vyústěním pod povrch kapaliny

· spodní plnění k zabránění šplíchání

· čidla k detekci nevhodného pohybu plnicích ramen

· samotěsnící spoje hadic/suché rychlospojky

· bariéry a blokovací systémy k prevenci náhodného nebo samovolného pohybu vozidel

BAT pro prevenci a minimalizaci polutantů vody je vhodnou kombinací nebo výběrem následujících technik:

A. identifikovat všechny vznikající odpadní vody a charakterizovat jejich kvalitu, množství a proměnlivost

B. minimalizovat vstup vody do procesu

C. minimalizovat znečištění vody v procesu surovinou, produktem nebo odpady

D. maximalizovat opětovné využití odpadní vody

E. maximalizovat odstranění/zachycení těch složek matečné kapaliny, které jsou nevhodné pro opětovné využití

BAT pro energetickou účinnost je vhodnou kombinací nebo výběrem následujících technik: optimalizace šetření energií; zavedení účtovacích systémů; časté revize spotřeby energie; optimalizace integrace tepla; minimalizace nutnosti chladicích systémů. Zavedení kombinovaných tepelně-energetických systémů tam, kde je to ekonomicky a technicky možné.

BAT pro prevenci a minimalizaci hluku a vibrací je vhodnou kombinací nebo výběrem následujících technik:

· aplikace konstrukčních řešení, která oddělují zdroje hluku/vibrací od jejich příjemců

· výběr zařízení s vlastní nízkou hladinou hluku/vibrací; aplikace antivibračních podstavců a podpěr; aplikace absorbérů hluku a zakrytování

· periodické kontroly hluku a vibrací.

Regulace polutantů vzduchu: Výběr BAT vyžaduje zohlednit takové parametry, jako typ a vstupní koncentrace polutantu; průtok plynu; přítomnost nečistot; dovolená koncentrace na výstupu do atmosféry; bezpečnost; investiční a provozní náklady a dostupnost provozních médií. Pro vysoké vstupní koncentrace nebo méně účinné techniky může být nutná kombinace technik. Generické BAT pro polutanty vzduchu jsou vhodnou kombinací výběrem technik uvedených v Tabulce A (pro VOC) a Tabulce B (ostatní typy polutantů vzduchu pro  procesy).

Technika

Odpovídající hodnoty BAT (1)

Poznámka

Selektivní membránová separace

90 >99,9 % zachycení

VOC<20mg/m3

Indikativní aplikace v rozsahu 1>10g VOC/m3

Účinnost může být nepříznivě ovlivněna např. korozivními produkty, prašným plynem nebo plynem blízko svého rosného bodu

Kondenzace

Kondenzace 50-98 % zachycení+přídavná likvidace

Kryokondenzace(2): 95 – 99,95 % zachycení

Indikativní aplikační rozsah:

průtok 100>100000 m3/h,

50>100g VOC/m3

Pro kryokondenzaci: průtok 10-1000m3/h, 200-1000 g VOC/m3, 20 mbar-6bar

Adsorpce (2)

95-99,99 % zachycení

Indikativní aplikační rozsah pro regenerativní adsorpci: průtok 10>1000 m3/h, 0,01-10g VOC/m3, 1-20 atm Neregenerativní adsorpce:

průtok 10>1000 m3/h, 0,01-1,2g VOC/m3

Vypírka (2)

95 – 99,9 % snížení

Indikativní aplikační rozsah:

10-50000 m3/h, 0,3>5g VOC/m3

Spalování

95-99,9 % snížení

Indikativní aplikační rozsah:

průtok 1000-100000 m3/h, 0,2>10 g VOC/m3

VOC (2) <1-20 mg/m3

Rozsah 1-20 mg/m3 je založen na emisních limitech a měřených hodnotách. Účinnost regenerativních nebo rekuperativních spaloven může být nižší než 95-99 %, ale může dosáhnout <20 mg/Nm3.

Katalytická oxidace

95-99 % snížení

VOC<1-20 mg/m3

Indikativní aplikační rozsah:

průtok 10-100000 m3/h, 0,05-3g VOC/m3

Fakule

Výšková fakule >99 %

Přízemní fakule>99,5 %

(1) Pokud není uvedeno jinak, koncentrace jsou vztaženy na průměrné hodnoty půlhodina/den a referenční podmínky suchého odpadního plynu při 0 °C, 101,3 kPa a obsah kyslíku 3 obj. % (11obj. % kyslíku pro případ katalytické/termální oxidace).

(2) Technika má křížové (cross-media) problémy, které vyžadují zohlednění.

Tabulka A : Odpovídající hodnoty BAT pro zachycení/odstranění VOC.

Polutant

Technika

Příslušné hodnoty BAT (1)

Poznámka

Částice

Cyklon

Až 95% snížení

Silně závisí na velikosti částic. Normálně pouze BAT v kombinaci

s další technikou (např. elektro-statické srážení, tkaninový filtr).

Elektrostatické srážení

5-15 mg/Nm3

snížení 99-99,9%

Založeno na aplikaci techniky v různých průmyslových sektorech (mimo LVOC). Provoz velmi závisí na charakteristikách částic.

Tkaninový filtr

<5 mg/Nm3

Dvoustupňový prachový filtr

~ 1 mg/Nm3

Keramický filtr

( 1 mg/Nm3

Absolutní filtr

<0,1 mg/Nm3

HEAF filtr

Kapky a aerosoly snížení až do 99%

Mlhový filtr

Prachy a aerosoly snížení až do 99 %

Zápach

Adsorpční biofiltr

95-99% snížení zápachu a některých VOC

Indikativní aplikační rozsah:

10000-200000 ou/Nm3

Oxid siřičitý

a kyselé plyny

Mokrá vápen-cová vypírka

90-97% snížení

SO2<50mg/Nm3

Indikativní aplikační rozsah pro SO2<1000 mg/m3 v surovém plynu.

Vypírka (skrubr)

HCl (2) <10 mg/Nm3

HBr (2) <5 mg/Nm3

Koncentrace vycházejí z povolených limitů v Rakousku.

Polomokré vstřikování sorbentu

SO2<100 mg/Nm3

HCl<10-20 mg/Nm3

HF(1-5 mg/Nm3

Indikativní rozsah aplikace pro

SO2(1000 mg/m3 v surovém plynu.

Oxidy dusíku

SNCR

Snížení NOx o 50-80 %

SCR

Snížení o 85-95%

NOx<50mg/Nm3

Amoniak<5mg/Nm3

Může být i vyšší, pokud odpadní plyn obsahuje vyšší koncentraci vodíku.

Dioxiny

Primární opatření

+ adsorpce

3vrstvý katalyzátor

<0,1 ng TEQ/Nm3

Pokud to jen lze, nemělo by ke vzniku dioxinu v procesu dojít

Rtuť

Adsorpce

0,05 mg/Nm3

0,01 mg/Nm3 naměřeno na rakouské spalovně s filtrem aktivního uhlí

Amoniak

a aminy

Vypírka

<1-10 mg/Nm3

Kyselá vypírka

Sirovodík

Absorpce (alkalická vypírka)

1-5 mg/Nm3

Absorpce H2S 99%+. Alternativou je absorpce v etanolaminové pračce s následným odstraněním síry

(1) Pokud není uvedeno jinak, jsou koncentrace vztaženy na půlhodinové/denní průměry a referenční podmínky suchého výstupního plynu při 0 °C, 101,3 kPa a koncentraci kyslíku 3 obj. %.

(2) Denní průměrné hodnoty při standardních podmínkách. Půlhodinové/hodinové průměry jsou

HCl <30 mg/m3 a HBr<10 mg/m3.

Tabulka B: Odpovídající hodnoty BAT pro odstraňování ostatních polutantů vzduchu u LVOC.

Polutanty vzduchu emitované procesy LVOC mají velmi rozdílné charakteristiky (vyjádřeno toxicitou, globálním oteplováním, fotochemickou tvorbou ozonu, úbytkem stratosférického ozonu atd.) a jsou klasifikovány pomocí řady systémů. Při chybějícím celoevropském klasifikačním systému jsou odpovídající úrovně BAT pomocí nizozemského NeR systému uvedeny v Tabulce C. NeR je konsistentní s vysokou úrovní ochrany životního prostředí, je ale pouze jedním příkladem dobré praxe. Existují další, stejně platné klasifikační systémy, které lze užít k nastavení úrovně odpovídajících hodnot BAT. Některé z nich jsou uvedeny v Dodatku VIII BREF.

Kategorie **

Možné BAT řešení

(seznam není vyčerpávající)

Emisní úroveň spojená s BAT (mg/Nm3)***

Prahová hodnota (kg/hod.)

Extrémně nebezpečné sloučeniny

Dioxiny a furany

Zdokonalení procesu: správné provozní podmínky, nízký obsah chloru v surovině a palivu.

Koncové zařízení: aktivní uhlí, katalytický filtr, spalování

0,1

(ng I-TEQ/Nm3)

žádná prahová hodnota

PCB

0,1 ****

(ng I-TEQ/Nm3)

žádná prahová hodnota

Prachové částice

Hmotné částice

Není-li filtrace, platí hodnota 25

Není-li filtrace, platí hodnota 50

10 – 25

10 - 50

( 0,5

( 0,5

Karcinogenní látky *

( C1

Zařízení na spalování odpadu, vypírka (skrubr), absolutní filtr, aktivní uhlí

0,1

0,0005

( C1 + C2

1,0

0,005

( C1 + C2 + C3

5,0

0,025

Organické látky (plyn/pára) *

( gO1

Zařízení na spalování odpadu, aktivní uhlí (s regenerací), zachycování par

20

0,1

( gO1 + gO2

100

2,0

( gO1 + gO2 + gO3

100 - 150

3,0

Organické látky (pevné) *

( sO1

Není-li filtrace, platí hodnota 25

Není-li filtrace, platí hodnota 50

10 – 25

10 – 50

( 0,1

( 0,1

( sO1 + sO2

Není-li filtrace, platí hodnota 25

Není-li filtrace, platí hodnota 50

10 – 25

10 – 50

( 0,5

( 0,5

( sO1 + sO2 + sO3

Není-li filtrace, platí hodnota 25

Není-li filtrace, platí hodnota 50

10 – 25

10 - 50

( 0,5

( 0,5

Anorganické látky (plyn/pára)

gI1

Existuje více řešení (např. chemické zkrápění, alkalická vypírka, aktivní uhlí)

1,0

0,01

gI2

5,0

0,05

gI3

30

0,3

gI4

Kyselá nebo alkalická vypírka, SNCR, SCR, nastřikování vápna

200

5

Anorganické látky (pevné) *

( sI1

Tkaninové filtry, zkrápění, elektrostatické odlučovače

0,2

0,001

( sI1 + sI2

1,0

0,005

( sI1 + sI2 + sI3

5,0

0,025

* Je aplikováno sumační pravidlo (tj. započítává se úroveň emisí sloučenin dané hlavní skupiny polutantů, k níž se přičítá úroveň emisí kategorie nižší)

** Detailní popis systému klasifikace sloučenin je uveden v Příloze (Annex) VIII : Klasifikační systémy polutantů zavedené v členských státech (Member State air pollutation classification systém)

*** Kritérium sledování úrovně emisí je aplikováno pouze v případě, kdy je překročena prahová hodnota emisí pro nečištěný proud. Emisní hodnoty se vztahují na půlhodinové průměry přepočítané na normální podmínky (suchý odpadní proud, 0 °C a 101,3 kPa). Obsah kyslíku v odpadním proudu není v dokumentu NeR definován, zpravidla se jedná o skutečnou koncentraci (pro zařízení na spalování odpadu je vhodnou hodnotou 11 % obj. kyslíku)

**** Úroveň emisí PCB (polychlorovaných bifenylů) je udávána ekvivalentní jednotkou TEQ. Informace nezbytné pro výpočet této hodnoty jsou uvedeny v článku „Toxic Equivalency Factors (TEFs) for PCBs, PCDDs, PCDFs for Humans and Wildlife“ (Ekvivalentní faktory toxicity (TEFs) na člověka a divokou zvěř pro polychlorované bifenyly, polychlorované dibenzodioxiny a polychlorované dibenzofurany), Van der Berg a spolupracovníci, Environmental Health Perspectives, Volume 106, No 12, December 1998

Tabulka C: Úrovně emisí odplynů z výrob LVOC spojených s BAT

BAT pro fakuli (bezpečnostní hořák) je vhodnou kombinací nebo výběrem, mj.: z projektu/provozu jednotky, aby byla minimalizována nutnost odvádění uhlovodíku na fakuli. Výběr mezi pozemní a výškovou fakulí je založen na bezpečnosti. Pokud se užívá výškové fakule, BAT zahrnuje trvalou detekci plamene na testovacím zařízení, účinné promíchávání a dálkové monitorování uzavřeným televizním okruhem. Odpovídající hodnoty snížení pro BAT činí u VOC více než 99 % pro výškové fakule a více než 99,5 % pro pozemní fakule.

BAT pro procesní pece je dán spalováním plynu a hořáku s konfigurací pro nízké NOx, což umožňuje dosáhnout odpovídajících emisí 50-100 mg NOx/Nm3 (jako hodinový průměr) pro nové i stávající případy.

BAT pro ostatní spalovací jednotky (např. parní kotle, plynové turbiny) lze nalézt v BREF pro Velké spalovací jednotky.

BAT pro emise oxidu uhličitého je zlepšená energetická účinnost, ale za BAT lze také považovat změnu paliva na nízkouhlíkaté (bohaté na vodík) nebo udržitelná nefosilní paliva.

Regulace vodních polutantů: BAT pro vodní polutanty jsou vhodnou kombinací nebo výběrem mj. z následujících technik:

· Oddělené zpracování nebo zachycení proudů odpadní vody obsahujících těžké kovy, toxické nebo biologicky neodbouratelné organické látky pomocí (chemické) oxidace, adsorpce, filtrace, extrakce, přehánění vodní parou, hydrolýzou nebo anaerobním předzpracováním a následným biologickým zpracováním. Odpovídající emisní hodnoty BAT v individuálně zpracovaných odpadních proudech jsou (jako denní průměry): Hg 0,05 mg/l; Cd 0,2 mg/l; Cu/Cr/Ni/Pb 0,5 mg/l; a Zn/Sn 2 mg/l.

· Proudy odpadní vody obsahující organické znečištění, nikoliv těžké kovy, toxické látky a biologicky nerozložitelné organické látky, jsou potenciálně vhodné pro kombinované biologické čištění v jednotkách s nízkým zatížením (po vyhodnocení biologické rozložitelnosti, vlivu inhibitorů, vlivu zhoršování kvality kalu, těkavosti a hladině residuálních polutantů). Odpovídající BAT hodnoty CHSK v efluentu jsou nižší než 20 mg/l (jako denní průměr).

Proudy odpadních vod z LVOC jsou silně ovlivněny mj. aplikovaným procesem, proměnlivostí provozování procesu, spotřebou vody, opatřeními k regulaci zdrojů znečištění a rozsahem předzpracování. Ale na základě soudu expertů TWG jsou odpovídající BAT hladiny emisí (jako denní průměry): CHSK 30-125 mg/l; AOX<1mg/l, a celkový dusík 10-25 mg/l.

Regulace odpadů a zbytků procesů: BAT pro odpady a zbytky je vhodnou kombinací nebo výběrem mj. následujících technik:

· katalyzátory - regenerace/opětovné využití, a pokud jsou vyčerpané, získání obsahu drahých kovů

· použitá provozní média – regenerace, kde je to možné, pokud nikoliv, skládkování nebo spálení

· organické zbytky procesů - maximalizovat využití jako suroviny nebo jako paliva, a pokud to není možné, spálení.

Ilustrativní procesy: Nižší olefiny (Kapitola 7)

Obecná informace: Nižší olefiny zahrnují největší skupinu chemických komodit v sektoru LVOC a jsou využívány pro velmi široký rozsah derivátů. V roce 1998 evropská produkce etylenu činila 20,3 mil. tun a propylenu 13,6 mil.tun. Cestou parního krakování se získává více než 98 % produkce etylenu a 75 % propylenu.V Evropě je v současné době asi 50 parních kraků. Průměrná velikost jednotky je v Evropě asi 400 kt/rok, přičemž největší jsou téměř 1 mil. tun/rok. Vhodné suroviny pro výrobu etylenu se pohybují od lehkých plynů (např. etan a LPG) k rafinérským kapalným produktům (nafta, plynový olej). Těžší suroviny obecně poskytují vyšší podíl koproduktů (propylen, butadien, benzen) a potřebují větší/ složitější jednotky. Všechny nižší olefiny se prodávají podle specifikací produktu nikoliv podle využití, což podporuje mezinárodní trh s prodejní cenou jako dominantním faktorem. Parní krakování užívají technologie, které jsou vlastnictvím malého počtu mezinárodních inženýrsko - dodavatelských firem, formou licencí. Generické projekty jsou podobné, ale specifické procesní detaily zejména v oblasti pecí jsou diktovány volbou/vlastnostmi suroviny. Globální konkurence zajišťuje, že žádná technologie neskýtá větší provozní výhody a výběr technologie je typicky ovlivňován předchozí zkušeností, místními okolnostmi a celkovými investičními náklady.

Aplikovaný proces: Proces parního krakování je vysoce endotermický (15 až 50 GJ/t etylenu), „krakovací„ reakce probíhají v pyrolýzních pecích při teplotách nad 800 °C. Naopak následné oddělení a čištění olefinových produktů zahrnuje kryogenní separaci za nízkých teplot až do minus 150 °C a tlaků 35 bar. Projekce jednotek je vysoce integrovaná s ohledem na šetření energií. Povaha surovin/produktů vyznačujících se vysokou těkavostí a hořlavostí vyžaduje vysoký standard celkové integrity izolace jednotky včetně rozsáhlé aplikace speciálních vyprazdňovacích systémů, tím celková ztráta uhlovodíků z kraku činí u nejlepších jednotek pouze 5-15 kg/t etylenu.

Spotřeba/emise: Velký rozsah operací parního krakování znamená, že potenciální emise jsou významné.

Vzduch. Pyrolýzní pece spalují plyny o nízkém obsahu síry (obsahující často vodík) a spaliny (CO2, CO, NOx) představují většinu emisí z procesu do ovzduší. Emise oxidu siřičitého a částic připadají na užití méně hodnotných produktů z kraku jako paliva (např. v pomocných kotlech nebo jiných procesních zdrojích tepla) a spalování koksu usazeného na hadech v pecích. Emise VOC mohou vznikat ze spalovacích procesů, ztrát těkavostí a bodových zdrojů ztrát odplynů do atmosféry.

Voda. Kromě obecných efluentů (např. napájecí voda kotlů) existují tři specifické proudy efluentů, totiž voda z procesu (zředěná odfuky páry), použitá louhová voda z odkoksovacích sprch (tam, kde jsou nainstalovány). Proudy, které byly ve styku s uhlovodíkovými kapalinami, mohou obsahovat takové polutanty, jako uhlovodíky; rozpuštěné anorganické pevné látky a částice; látky s vysokou chemickou nebo biologickou spotřebou kyslíku, a stopová množství kovových kationtů.

Pevné odpady. Pokud je surovinou pro parní krakovací proces plyn nebo nafta, tvoří se v něm poměrně málo pevných odpadů, avšak pokud je surovinou plynový olej, tvoří se v oleji kaly. Většinu pevných odpadů představují organické kaly a koks, i když vyčerpané katalyzátory, adsorbenty a různá rozpouštědla mohou vyžadovat periodické odstraňování.

Nejlepší dostupné techniky:

Výběr procesu: Proces parního krakování je jediným procesem velkého měřítka, který je běžně dostupný pro výrobu úplného spektra nižších olefinů a obecně patří k BAT. Neexistuje BAT surovina, ačkoliv emise z jednotek s plynnou surovinou mají tendenci k nižším hodnotám, než z jednotek užívajících naftu nebo plynový olej.

Emise do vzduchu. Výběr, údržba a provoz účinných pyrolýzních pecí představují jedinou nejdůležitější BAT pro minimalizaci emisí do ovzduší. Moderní pece mají tepelné účinnosti v rozsahu 92-95 % a užívají zemní plyn nebo typičtěji zbytkový plyn (směs metanu a vodíku). Pece mají zabudovány regulační systémy pro účinné řízení spalování a jsou vybaveny hořáky s ultranízkými hodnotami NOx (což dává BAT odpovídající emise 75-100 mg NOx/Nm3 v hodinovém průměru) nebo selektivně katalytickými jednotkami DeNOx (BAT odpovídající emise 60-80 mg NOx/Nm3 v hodinovém průměru). BAT odpovídající hodnoty emisí amoniaku z moderních parních krakovacích jednotek jsou <5 mg/m3 (hodinový průměr) při vysokých rychlostech redukce NOx, ale emise se mohou zvyšovat se stárnutím katalyzátoru.

Krakovací pece vyžadují periodické odkoksování pomocí směsi vzduch/pára. Odplyn z odkoksování může být veden buď do spalovacích komor pece, nebo do odděleného odkoksovacího bubnu, kde emise částic mohou být regulovány na méně než 50 mg/Nm3 (hodinový průměr) pomocí vodní sprchy nebo cyklonového systému.

Vysokokapacitní výškové komíny fakule jsou pro etylenové jednotky typické, neboť zajišťují bezpečnou cestu odstraňování uhlovodíků v případě větších provozních potíží jednotky. Spalování na fakuli vytváří nejen dopad na životní prostředí (viditelnost, hluk), ale představuje také ztrátu značné hodnoty pro provozovatele. BAT proto znamená minimalizovat spalování na fakuli užitím ověřených a vysoce spolehlivých výrobních jednotek a zařízení, zajištěním recyklačních kapacit pro materiál, který jde na fakuli, a alternativními cestami odstraňování (např. do jiných procesních proudů) materiálu, který nevyhovuje specifikacím. Vývoj a aplikace správné řídící praxe pro provoz a údržbu investic má v maximalizaci provozu a tím minimalizaci emisí rovněž svou úlohu. Kontinuální monitorování uzavřeným televizním okruhem, automatická regulace průtoku vstřikované páry a testovací detekce plamenu představují BAT pro minimalizaci trvání a velikost jakéhokoliv použití fakule. Za optimálních podmínek je spalovací účinnost na fakuli 99 %.

Kyselé plyny včetně oxidu uhličitého a oxidu siřičitého jsou z krakovacího plynu odstraňovány reakcí s hydroxidem sodným (v některých případech snížení zatížení kyselým plynem pomocí regenerativní aminové vypírky). Emise kyselého plynu mohou být v jednotce přítomny, pokud jednotka není schopna rekuperovat použitý louhový proud, nebo užívá vlhké oxidační metody k předzpracování tohoto proudu před vypuštěním do odpadních vod.

Pokud je použitý louh zpracován okyselením, vzniká plynný sirovodík, který odchází do vhodného spalovacího zařízení (kde je spalován na oxid siřičitý) nebo vzácněji do blízké Clausovy jednotky, kde se z něho získává síra.

BAT spočívá v tom, že použití odvětrávání do ovzduší je u skladování a manipulace s těkavými uhlovodíky vyloučeno. BAT pro minimalizaci těkavých emisí rozsáhle využívá svařované potrubí, vysoce integrované těsnicí systémy pro čerpadla/kompresory, vhodné materiály pro ucpávky a těsnění uzavíracích/regulačních ventilů, a to vše podporuje efektivnímí řídícími systémy pro monitorování a snižováním emisí pomocí plánované údržby.

Emise do vod. BAT pro vodné efluenty spočívá v aplikaci procesně integrovaných technik a recyklace/dalšího zpracování tak, aby bylo maximalizováno zachycení odpadních látek před konečným zpracováním.

· BAT pro proud vody z procesu (efluent z kondenzace zřeďovací páry používané v krakovacích pecích) je generátor zřeďovací páry, kde jsou z tohoto proudu vypírkou odstraňovány těžké uhlovodíky a po následném přehánění parou je znovu konvertována pára k recyklaci do pecí.

· BAT pro proud použitého louhu může být odstranění, mokrá oxidace vzduchem, okyselení (následované zachycením síry nebo spálením), nebo spálení na plynové fakuli.

· BAT pro konečné zpracování efluentu zahrnuje fyzikální separaci (např. API separátor, deskový separátor) následovanou dokončovací operací (např. oxidace peroxidem vodíku nebo biologické zpracování). Úroveň konečných emisí do vod jsou u BAT (jako denní průměrné hodnoty) mj. CHSK 30-45 mg/l a TOC 10-15 mg/l (2-10 g/t etylenu).

Vedlejší produkty/odpady. BAT zahrnuje: periodické odstraňování organických odpadů, jakými jsou kaly z API separátoru, a likvidaci ve speciální autorizované spalovně, likvidaci použitých katalyzátorů a vysušovacích látek skládkováním po získání drahých kovů; skládkování jemného koksu v imobilizované formě a/nebo spalování.

Ilustrativní proces: Aromáty (Kapitola 8)

Obecná informace: Termín ‘aromatický’ označuje benzen, toluen, směs xylenů, orto-xylen, para-xylen, meta-xylen (běžně známé jako BTX). Benzen se užívá k výrobě styrenu, kumenu a cyklohexanu. Většina toluenu je využívána pro výrobu benzenu, fenolu a toluen-diisokyanátu. Para-xylen je transformován na polyetylentereftalát (PET), směs toluenu je používána hlavně jako rozpouštědlo a orto –xylen je užíván k výrobě ftalového anhydridu.

V roce 1998 produkoval západoevropský chemický průmysl přes 10 milionů tun o hodnotě 2.3 mld. $. Trh aromátů je složitý a nestálý, protože zahrnuje šest hlavních produktů, které jsou vyráběny velmi odlišnými procesy a z velmi různých surovin. Tržní ceny aromatických produktů navzájem souvisejí a závisejí rovněž na ceně ropy, nafty a směnných kurzech. Kromě toho Směrnice Evropské unie pro motorová paliva omezila od 1.1.2000 obsah benzenu v automobilovém benzinu na < 1 % a následný požadavek zachycení benzenu ze vstupních surovin způsobil, že produkce benzenu v EU stoupla.

Aplikovaný proces: BTX aromáty jsou vyráběny ze tří hlavních surovin: rafinérského reformátu, pyrolýzního benzinu (pygas) z parního kraku, a benzenu ze zpracování uhelného dehtu. Suroviny jsou směsí aromátů, které musí být odděleny a přečištěny pro chemický trh.

· Benzen: V Evropě 55 % benzenu pochází z pyrolýzního benzinu, 20 % z reformátu, několik % z uhelného dehtu a zbytek z chemického zpracování ostatních aromátů. Evropa má 57 výrobních jednotek se souhrnnou kapacitou 8 100 kt/rok.

· Toluen: V Evropě připadá na pyrolýzní benzin a reformát jako suroviny po 50 % výroby toluenu. 28 výrobních jednotek má souhrnnou kapacitu 2 760 kt/rok.

· Xylen: Hlavním zdrojem xylenů je reformát. Výroba xylenů je normálně zaměřena na para-xylen, ale většina výrobců rovněž extrahuje orto- a meta-xylen. Evropa má 11 výrobních jednotek se souhrnnou kapacitou 1 850 kt/rok.

Výběr výrobního procesu je strategickým rozhodnutím, které závisí na dostupnosti a ceně suroviny i poptávce po aromatických produktech. Rozdíly v surovinách a požadovaných produktech jsou takové, že každá jednotka pro výrobu aromátů má téměř jedinečnou konfiguraci. Nicméně výroba aromátů z petrochemické suroviny využívá některé nebo všechny jednotkové procesy z jejich těsně propojeného a integrovaného souboru dovolující:

· Separaci aromátů (od nearomátů) a izolaci čistých produktů pomocí sofistikovaných fyzikálních separačních procesů (např. azeotropická destilace, extraktivní destilace, kapalinová extrakce, vymražovací krystalizace, adsorpce, tvorba komplexů s BF3/HF). Nejrozšířenějšími metodami jsou kapalinová extrakce následovaná destilací.

· Chemickou konverzi na žádanější produkty pomocí takových technologií, jako jsou:

· toluen na benzen hydrodealkylací (THD nebo HDA)

· toluen na benzen a xylen disproporcionací toluenu (TDP)

· xylen a/nebo m-xylen na p-xylen isomerizací.

Aromátové výrobní jednotky musí být umístěny fyzicky buď v rafinérii nebo petrochemickém komplexu, přičemž integrace procesů dovoluje společné využití inženýrských sítí a médií, manipulaci s vedlejšími produkty a společná zařízení jako systémy fakule a zpracování odpadních vod. Většina procesních technologií pro výrobu aromátů je projektována a dodávána mezinárodními dodavatelskými firmami. Existuje více než 70 licencí na procesy a přes 20 nositelů licencí, každý pro odlišné suroviny a s charakteristikami procesu vyhovujícími místním podmínkám.

Spotřeba/emise: Spotřeba energie bude záviset na obsahu aromátů v surovině, rozsahu integrace tepla v procesu a technologii. Procesy ve výrobě aromátů mohou být exotermické (např. při užití vodíku) nebo energetický náročné (např.destilace) a existuje mnoho příležitostí, jak optimalizovat získávání a využití odpadního tepla.

Emise z výrobních jednotek aromátů připadají hlavně na spotřebu médií (např. tepla, páry, el. energie, chladicí vody) v separačních procesech. V projektech procesů není normálně zabudován odplyn do atmosféry a něco málo emisí z hlavního procesu připadá na odstranění nečistot, odpadní proudy generované vlastním procesem a emise ze zařízení.

Nejlepší dostupné technologie: Protože výběr procesu je tolik závislý na dostupné surovině a požadovaných produktech, není možné definovat BAT proces.

Emise do ovzduší: BAT je vhodným výběrem nebo kombinací mj. následujících technik:

· optimalizovat energetickou integraci uvnitř aromátové jednotky a okolních jednotek

· pro nové pece instalovat hořáky s ultranízkými hodnotami NOx (ULNBs), nebo pro velké pece katalytické DeNOx (SCR). Instalace na stávajících pecích závisí na projektu jednotky, velikosti a uspořádání

· odvést běžné odplyny a odvody z bezpečnostních ventilů do systému likvidace odpadních plynů nebo na fakuli

· užít ke vzorkování systémy uzavřené smyčky a tím minimalizovat riziko pro obsluhu a minimalizovat emise během proplachovacího kroku před vzorkováním

· užít regulační systémy „teplo vypnout“ pro uzavření vstupu tepla a rychle a bezpečně odstavit jednotku tak, aby byly během poruch v režimu jednotky minimalizovány odplyny

· užít uzavřené potrubní systémy pro odtah kapalin a plynů ze zařízení obsahujících uhlovodíky před údržbou, zejména, pokud obsahují >1 hm. % benzenu nebo >25 hm. % aromátů celkem

· u systémů, ve kterých procesní proud obsahuje >1 hm. % benzenu nebo > 25 hm. % aromátů celkem, užít zapouzdřená čerpadla, nebo jednoduché ucpávky s plynovým proplachováním, nebo dvojité mechanické ucpávky, nebo čerpadla s magnetickým pohonem

· hřídele ručních nebo regulačních ventilů opatřit pláštěm a ucpávkou, nebo užít vysoce integrované těsnicí materiály (např. uhlíkové vlákno), pokud těkavé emise mají vliv na vystavení obsluhy riziku

· užít kompresory s dvojitou mechanickou ucpávkou nebo těsnicí kapalinou, která je slučitelná s procesem, nebo provedení s plynovou ucpávkou či bezucpávkové

· spalovat odplyny z hydrogenace v peci se zařízením pro regeneraci tepla

· zajistit skladování velkých objemů aromátů v [EC DGXI,1990 #16] nádržích s plovoucí střechou a dvojitým těsněním (nikoliv pro nebezpečné aromáty, jako je benzen), nebo v nádržích s pevnou střechou, v nichž je zabudována vnitřní plovoucí střecha s vysoce integrovaným těsněním, nebo v nádržích s pevnou střechou s propojeným parním prostorem a zachycováním, nebo absorpcí u jediného odplyňovacího ventilu

· odplyny při plnění nebo vyprazdňování aromátů by měly užívat uzavřený odplynový systém, spodní plnění, a odvádět vznikající páry do jednotky pro zachycování par, hořáku nebo systému fakule.

Emise do vod: BAT spočívá ve vhodném výběru nebo kombinaci mj. následujících technik:

· minimalizaci vzniku odpadních vod a maximalizaci opětovného využití odpadní vody

· zachycování uhlovodíků (např. přeháněním parou) a recyklace uhlovodíků na palivo nebo do jiných zachycovacích systémů a biologické zpracování vodní fáze (po separaci oleje).

Odpady: BAT je vhodným výběrem nebo kombinací mj. následujících technik:

· záchyt a znovuvyužití obsahu vzácných kovů v použitých katalyzátorech a skládkování nosiče katalyzátoru

· spalování olejových kalů a využití tepla

· skládkování nebo spalování jílových adsorbentů.

Ilustrativní proces: Etylenoxid/Etylenglykol (Kapitola 9)

Obecná informace: Etylenoxid (EO) je klíčovým chemickým meziproduktem při výrobě mnoha dalších důležitých produktů.Hlavní výstup je pro etylenglykoly (EG), ale také ostatní důležité výstupy, jako etoxyláty, glykoletery a ethanolaminy.

Celková výrobní kapacita EO (ex reaktor) v Evropské unii je řádově 2 500 kt/rok a vyrábí se ve 14 výrobních místech. Zhruba 40 % tohoto EO je konvertováno na glykoly (světově toto číslo je kolem 70 %). Evropské jednotky mají typicky integrovanou výrobu obou, tj. EO i EG.

EO a MEG jsou prodávány spíše podle chemické specifikace než podle užití, a konkurence je proto silně založena na ceně.

Etylenoxid je toxický a humánní karcinogen. Plynný EO je hořlavý i bez smíchání se vzduchem a může se i explozivně sám rozložit. Etylenglykoly jsou stabilní, nekorozivní kapaliny, které mohou způsobit mírné podráždění oka, nebo při opakovaném kontaktu podráždění kůže.

Aplikovaný proces: Etylenoxid se vyrábí z etylenu a kyslíku (nebo vzduchu) reakcí v plynné fázi nad stříbrným katalyzátorem. Katalyzátor není 100% selektivní a část nástřiku etylenu se konvertuje na CO2 a vodu. Reakční teplo uvolněné v EO reaktorech je využito k výrobě páry, která je využívána pro topné účely v jednotce. EO je získáván z plynného výstupního proudu  reaktoru absorpcí ve vodě následovanou koncentrací v ochuzovací koloně. V kyslíkovém procesu je část plynného recyklu z EO absorbéru vedena kolonou, ve které se odstraní oxid uhličitý absorpcí (do horkého roztoku uhličitanu draselného) a následně vypudí z uhličitanového roztoku v ochuzovací koloně.

Etylenglykoly se vyrábějí reakcí EO s vodou při zvýšené teplotě (typicky 150-250 °C). Hlavním produktem je monoetylenglykol (MEG), ale cennými dalšími produkty jsou dietylenglykol (DEG) a trietylenglykol (TEG). MEG se používá hlavně pro výrobu polyesterových vláken a polyetylentereftalátu (PET).

Spotřeba/emise: Selektivita EO katalyzátoru může mít významný dopad na spotřebu suroviny a energie i na produkci plynných a kapalných odpadů, vedlejších produktů a odpadů. Hlavními odpadními proudy z EO/EG procesu jsou:

· Odplyn CO2 zajišťuje výplach CO2 (se stopami etylenu a metanu), který se tvoří v EO reaktoru. Je zachycován pro prodej nebo teplotně/katalyticky oxidován.

· Odplyn inertů zajišťuje výplach inertů přítomných v etylenu a kyslíku jako surovinách.

Odplyn obsahuje uhlovodíky a je užíván typicky jako topný plyn.

· Těžké glykoly – proud vedlejších produktů může být často prodáván zákazníkům.

· Vodní odtok je kombinací odpadních vod z celé jednotky EO/EG a je odveden do biologické čističky k odbourání malých množství ve vodě rozpustných látek uhlovodíkové povahy (ponejvíce glykoly).

· Hlavním zdrojem pevných odpadů je použitý katalyzátor (který je periodicky nahrazován, protože jeho aktivita a selektivita klesá). Použitý katalyzátor je zasílán k externímu přepracování, při němž se získává stříbro, a inertní nosič je skládkován.

Nejlepší dostupné techniky:

Procesní postup: BAT procesní postup pro etylenoxid je přímá oxidace etylenu čistým kyslíkem (vzhledem k nižší spotřebě etylenu a nižší výrobě odpadního plynu). BAT procesní postup pro etylenglykol je založen na hydrolýze EO (při reakčních podmínkách, které maximalizují výrobu požadovaného glykolu (ů) a minimalizují spotřebu energie).

Emise do ovzduší: Techniky k prevenci ztrát EO únikem a tím vystavení obsluhy riziku EO představují současně BAT k zajištění ochrany životního prostředí.

BAT pro odplyn CO2 je zachycení CO2 jako prodejného výrobku. Tam, kde to není možné, BAT znamená minimalizovat emise CO2, metanu a etylenu aplikaci účinnějšího oxidačního katalyzátoru, snížením úrovně emisí metanu a etylenu před odháněním CO2, nebo odvedením odplynu CO2 do tepelné/katalytické oxidační jednotky.

BAT pro odplyn inertu je jeho převod do systému topného plynu k získání energie, nebo spalování na fakuli (typicky snížení úrovně emisí EO na <1mg EO/Nm3 v hodinovém průměru). Pokud se reakce EO provádí vzduchem spíše než kyslíkem, pak BAT spočívá v převodu přebytku inertů do druhého oxidačního reaktoru ke konverzi většiny reziduálního etylenu na EO.

BAT pro odplyny obsahující EO jsou:

· vypírka vodou na <5 mg EO/Nm3 (hodinový průměr) a uvolnění do ovzduší (pro odplyny s nízkým obsahem metanu a etylenu)

· vypírka vodou a recyklace do procesu (pro proudy odplynu s pozorovatelným obsahem metanu a etylenu)

· minimalizační techniky (vyrovnávání tlaku a vracené páry při skladování/plnění)

Emise do vod: BAT ke snížení emisí do vod znamená zkoncentrovat dílčí příspěvkové proudy spolu se zachycením těžkého organického proudu (pro prodej nebo spalování) a odvedení zbývajícího proudu odpadní vody na biologickou čistírnu. Aplikace BAT dovoluje dosažení úrovně emisí 10-15 g TOC (COU)/t EO z reaktoru.

Vedlejší produkty a odpady:

· BAT pro těžké glykoly znamená minimalizovat jejich tvorbu v procesu a maximalizovat možný prodej, aby se předešlo jejich likvidaci (např.spalováním).

· BAT pro použitý EO katalyzátor znamená optimalizovat životnost katalyzátoru a pak z něho před vhodnou likvidací (skládkováním) získat obsažené stříbro.

Ilustrativní proces: Formaldehyd (Kapitola 10)

Obecná informace: Formaldehyd je široce používán k výrobě četných produktů (např. pryskyřice, nátěrové hmoty) buď jako 100% polymery formaldehydu, nebo jako reakční produkty s ostatními chemikáliemi. Celková výrobní kapacita v Evropě 3 100 kt/rok je zajišťována 68 jednotkami ve 13 členských státech. Formaldehyd je toxický s podezřením na karcinogenitu při vysokých koncentracích, avšak jeho silně dráždící účinek znamená, že vystavení lidí vysokým koncentracím je tím samo omezeno. Byly rovněž vyvinuty přísné pracovní postupy s cílem omezit vystavení zaměstnanců pracovnímu riziku.

Aplikovaný proces: Formaldehyd se vyrábí z metanolu buď katalytickou oxidací za nedostatku vzduchu (‚stříbrný proces‘) nebo přebytku vzduchu (,oxidový proces‘). Existují dále varianty projektovat stříbrný proces pro celkovou nebo částečnou konverzi metanolu. Procesní postupy mají své výhody i nevýhody a výrobní kapacita formaldehydu v Evropě je zhruba stejně rozdělena mezi stříbrnou a oxidovou cestu.

Spotřeba/emise: Elektrická energie a pára jsou dvě hlavní média a jejich spotřeba je přímo spojena se selektivitou procesu. Selektivita procesu je naopak funkcí ztráty uhlíku (jako CO nebo CO2) v reaktorech. Čím nižší je ztráta uhlíku, tím vyšší je selektivita. Avšak úplná oxidace uhlíku je velmi exotermická (v porovnání s reakcí produkující formaldehyd), takže při větší ztrátě uhlíku se vyrábí více páry. Chudý katalyzátor proto vyrábí velká množství páry, ale je škodlivý ke spotřebě metanolu.

Emise do ovzduší: Pro stříbrný i oxidový proces představuje odpadní plyn z formaldehydové absorpční kolony jediný stálý plynný odpadní proud. Hlavními polutanty jsou formaldehyd, metanol, CO a dimetyleter. Další emise mohou vznikat z výparů při skladování a těkání par.

Emise do vod: Za běžných pracovních podmínek nevzniká při stříbrném ani oxidovém procesu žádný významný trvalý kapalný odpadní proud. Mnohé z příležitostných mohou být vráceny k přepracování do procesu, aby zředily formaldehydový produkt.

Odpady: Za normálních provozních podmínek se tvoří málo pevných odpadů, nicméně patří k nim použitý katalyzátor, vytvářený pevný para-formaldehyd a použité filtry.

Nejlepší dostupné techniky: BAT výrobní postup může být buď oxidový nebo stříbrný proces. Výběr procesu závisí na takových faktorech, jako: spotřeba a cena metanolu; výrobní kapacita jednotky; fyzická velikost jednotky; užití elektrické energie; výroba páry; cena/životnost katalyzátoru. BAT má optimalizovat bilanci energie s přihlédnutím k okolní lokalitě.

Emise do ovzduší :

· BAT pro odplyny z absorbéru, skladování a plnicích/stáčecích systémů znamená zachycování (např. kondenzaci, vodní pračku) nebo zpracování ve vyčleněné nebo centrální spalovací jednotce tak, aby bylo dosaženo emisí formaldehydu <5 mg/Nm3 (denní průměr)

· BAT pro odpadní plyny z absorbéru ve stříbrném procesu spočívá v získání energie ve spalovacím motoru nebo tepelné oxidační jednotce při dosažení emisí:

· oxidu uhelnatého 50 mg/Nm3 jako denní průměr (0,1 kg/t formaldehydu 100%)

· oxidů dusíku (jako NO2) 150 mg/Nm3 jako denní průměr (0,3 kg/t formaldehydu 100%)

· BAT pro odpadní reakční plyny z oxidového procesu spočívá v katalytické oxidaci pro dosažení emisí: oxidu uhelnatého <20 mg/Nm3 v denním průměru (0,05 kg/t formaldehydu 100%) a oxidů dusíku (jako NO2) <10 mg /Nm3 v denním průměru.

· BAT pro projekci zásobníků metanolu znamená zmenšit odplynové proudy takovými technikami, jako je zapojení zpětné klapky při plnění/ vyprazdňování.

· BAT pro odplyny ze skladování metanolu a formaldehydu zahrnují: teplotní katalytickou oxidaci, adsorpci na aktivním uhlí, absorpci ve vodě, recyklaci do procesu a odvod na sání procesního ventilátoru vzduchu.

BAT pro odpadní vodu znamená maximalizovat její opětovné využití jako zřeďovací vody pro výrobek formaldehydový roztok nebo, pokud opětovné využití není možné, biologické čištění.

BAT pro odpadní katalyzátor znamená nejdříve maximalizovat životnost katalyzátoru optimalizací reakčních podmínek a pak znovu získat obsah kovu z použitého katalyzátoru.

BAT pro tvorbu pevného para-formaldehydu znamená zabránit jeho tvorbě optimalizací ohřevu, izolace a cirkulačního toku, a znovu využít veškerý nevyhnutelně vznikající produkt.

Ilustrativní proces: Akrylonitril (Kapitola 11)

Obecná informace: Akrylonitril je monomer, který je světově užíván jako meziprodukt v řadě aplikací. Většina akrylonitrilu je v Evropě užívána ve výrobě akrylového vlákna, přičemž dalšího významného konečného uživatele představuje ABS. V EU je sedm provozovaných jednotek, jejichž celková jmenovitá kapacita činí 1 165 kt/rok.

Aplikovaný proces. BP/SOHIO proces obnáší 95 % světové kapacity akrylonitrilu a je využit ve všech jednotkách v EU. Proces probíhá v plynné fázi exotermní amoxidací propylenu za přebytku amoniaku v přítomnosti vzduchem fluidované vrstvy katalyzátoru. Probíhá několik sekundárních reakcí a existují tři hlavní koprodukty, totiž:

· kyanovodík, který je buď transformován na další produkty přímo v místě; prodáván jako produkt (je-li využití možné); likvidován spalováním; nebo kombinace všech tří

· acetonitril, který je čištěn a prodáván jako produkt nebo likvidován spalováním

· síran amonný, který je buď získáván jako produkt (např. hnojivo), nebo likvidován na místě

Spotřeby surovin a energií v akrylonitrilovém procesu jsou ovlivněny takovými faktory, jako je výběr katalyzátoru, rychlost výroby a konfigurace separační části jednotky. Propylen a amoniak jsou hlavními surovinami, ale významnou spotřebou je rovněž ‚přísun‘ katalyzátoru.

Amoxidace propylenu je vysoce exotermní reakcí. Akrylonitrilové jednotky jsou obecně čistými exportéry energie, protože reakční teplo je využíváno k výrobě vysokotlaké páry, která je často užívána k pohonu vzduchových kompresorů a zajišťuje energii pro koncové separační/čisticí jednotky. Rozsah exportu energie je 340-5 700 MJ/t akrylonitrilu, tudíž energetické hospodářství v měřítku závodu představuje klíčový problém.

Voda vzniká v reakčním stupni a odstranění vody z procesu je kritickou částí projektu jednotky. Existuje mnoho různých technik a široce užívané z nich zahrnují klíčový krok koncentraci znečišťující složky ve vodním proudu odpařením. Koncentrovaný znečištěný proud může být spálen nebo recyklován do ostatních částí procesu tak, aby bylo maximalizováno získání prodejných produktů (před spálením znečištěného proudu). ‘Čistý‘ vodní proud odcházející z procesů koncentrace je zpracováván dále, normálně v biologických ČOV.

Odpadní plyny z reakce obsahují na výstupu z procesního absorbéru nekondenzující složky (např. dusík, kyslík, oxid uhelnatý, propylen, propan) spolu s odpařenou vodou a stopami organických nečistot. Tento proud lze zpracovat tepelnou nebo katalytickou oxidací.

Akrylonitrilová jednotka může mít zařízení na spalování zbytků z procesu a také na spalování kyanovodíku. Množství a složení spalin bude záviset na užití externích zařízení a dosažitelnosti odběratelů kyanovodíku. Obvykle neexistuje žádný specifický postup pro zpracování spalin (s výjimkou zachycení tepla).

Vzhledem k nebezpečným vlastnostem akrylonitrilu a kyanovodíku je při jejich skladování a manipulaci velmi důležité zohlednění bezpečnosti.

Nejlepší dostupné techniky: BAT proces je založen na amoxidaci propylenu ve fluidním reaktoru s následným zachycením akrylonitrilu. Získání vedlejších koproduktů (kyanovodík, acetonitril a síran amonný) může odpovídat BAT v závislosti na místních podmínkách, ale ve všech případech je nutné mít podporu v zařízeních pro zachycování/odbourávání.

BAT pro odplyny z absorbéru znamená zmenšit jejich objem užitím výkonnějších katalyzátorů a optimalizovat reakční/pracovní podmínky. BAT pak znamená destrukci organických látek (do cílové koncentrace akrylonitrilu < 0.5 mg/Nm3 v hodinovém průměru) ve vyčleněném tepelném nebo katalytickém oxidačním reaktoru, nebo ve spalovně pro běžné účely, či v kotelně. Ve všech případech BAT zahrnuje získání tepla (normálně s výrobou páry).

BAT pro různé odplyny znamená zpracování buď systémem pro odpadní plyn z absorbéru, nebo na běžném systému fakule za celkového odbourání organických látek. Ostatní odplyny mohou být vypírány (do cílové koncentrace akrylonitrilu < 5 mg/Nm3 hodinového průměru) tak, aby bylo možné připustit recyklaci zachycených složek.

Znečištěné odpadní vodné proudy zahrnují odpadní vodu z chladicí sekce (obsahující síran amonný), proud zbytku z přeháněcí kolony a nespojité proudy. BAT zahrnuje krystalizaci síranu amonného pro jeho prodej jako hnojiva.

BAT pro vodní proudy znamená předzpracování destilací ke snížení obsahu lehkých uhlovodíků a ke koncentraci nebo oddělení těžkých uhlovodíků s cílem snížit organické zatížení před konečným zpracováním. BAT pro získané proudy lehkých a těžkých uhlovodíků znamená jejich další zpracování k zachycení užitečných složek (např. akrylonitrilu) před spalováním se získáním energie.

BAT pro vodné odpadní proudy znamená zpracovat znečištěný odpadní proud ve vyčleněné nebo ústřední či externí čistírně odpadních vod zahrnující biologický stupeň, aby byla využita výhoda vysoké biologické odbouratelnosti organických znečišťujících složek. Emisní limit odpovídající BAT činí 0,4 kg celkového organického uhlíku/tunu akrylonitrilu.

Ilustrativní proces: EDC/VCM (Kapitola 12)

Obecná informace: EDC (1,2 etylendichlorid) je užíván hlavně pro výrobu VCM (vinylchlorid monomer) a VCM je sám téměř výlučně používán ve výrobě PVC (polyvinylchloridu). Proces EDC/VCM je často integrován s výrobními závody chloru vzhledem k problémům s dopravou chloru a vzhledem k tomu, že řetězec EDC/VCM/PVC je jediným největším spotřebitelem chloru. Evropská unie má 30 výrobních závodů EDC/VCM s celkovou kapacitou VCM 5 610 kt /rok.

Aplikovaný proces: V procesu vycházejícím z etylenu je EDC syntetizován chlorací etylenu (vysoko- nebo nízkoteplotní přímou chlorací) nebo chlorací etylenu HCl a kyslíkem (oxichlorací). Surový EDC je propírán, sušen a čištěn, přičemž odpadní plyny odcházejí na katalytickou nebo tepelnou oxidaci. Čistý suchý produkt EDC je tepelně štěpen ve štěpicích pecích k výrobě VCM, a HCl a VCM je čištěn destilací (odstranění HCl a nekonvertovaného EDC).

Pokud se veškerý HCl vznikající při štěpení EDC znovu využívá v oxichlorační směsi, nazývá se jednotka VCM ‚vybilancovanou‘. Při užití jak přímé chlorace, tak oxichlorace, dosahují vybilancované jednotky vysoké úrovně využití vedlejšího produktu. Existují přitom možnosti získání a znovuvyužití energie důsledkem kombinace vysoce exotermních reakcí (přímá chlorace a oxichlorace) a spotřebičů energie (štěpení EDC, dělení EDC a VCM).

Spotřeby/emise: Hlavními surovinami jsou etylen, chlor, kyslík (vzduch) a podle konfigurace procesu energie.

VCM jako karcinogen je nejvážnějším polutantem ovzduší, ale mezi ostatními potenciálními polutanty se vyskytují EDC, chlorované uhlovodíky (např.chlorid uhličitý).

Hlavními polutanty vod jsou těkavé a netěkavé chlorované organické uhlovodíky (např. EDC), organické sloučeniny a měděný katalyzátor.

EDC systém destilačních kolon produkuje kapalné zbytky obsahující směs těžkých (chlorované cyklické nebo aromatické sloučeniny včetně složek příbuzných dioxinu (převážně okto-chlorodibenzofuran spolu vznikající z oxichlorace) s rozptýlenými solemi železa z katalyzátorů) a lehkých (C1 a C2 chlorované uhlovodíky).

Hlavní pevné odpady jsou použitý katalyzátor, přímé chlorační zbytky, koks z tepelného štěpení a použité vápno (užívané v některých jednotkách k neutralizaci VCM).

Nejlepší dostupné techniky: vyjádřeno termínem výběr procesu jsou BAT následující:

· pro celkovou výrobu EDC/VCM je BAT chlorace etylenu

· pro chloraci etylenu BAT může být buď chlorace nebo oxichlorace

· pro přímou chloraci BAT může být buď nízko- nebo vysokoteplotní varianta

· pro oxichloraci etylenu existuje volba oxidantu (kyslík je BAT pro nové jednotky a může být pro stávající jednotky používající vzduch) a typu reaktoru (jak reaktor s pevnou, tak s fluidní vrstvou, jsou oba BAT)

· optimalizovat vybilancování procesu (zdroje a spotřeby EDC/HCl) pro maximalizaci recyklování procesních proudů a usilovat o plné vybilancování procesu.

Polutanty ovzduší: BAT pro hlavní odplyny z procesu znamená:

· zachytit etylen, EDC, VCM a ostatní chlorované organické sloučeniny přímou recyklací, chlazením/kondenzací; absorpcí v rozpouštědlech; nebo adsorpcí na pevných látkách.

· užití tepelné nebo katalytické oxidace k dosažení koncentrací v odpadních plynech (jako denní průměry): EDC+VCM<1mg/Nm3, dioxin<0,1 ngi TEQ/Nm3, HCl<10 mg/Nm3

· využít energii a HCl ze spalování chlorovaných organických sloučenin

· užít kontinuální on-line monitorování komínových emisí pro O2 a CO a periodicky vzorkovat C2H4, VCM, EDC, Cl2, HCl a dioxin.

BAT pro těkavé látky znamená užít techniky, které dosahují uvolněných chlorovaných uhlovodíků <5kg/hod, EDC v pracovní atmosféře<2 ppm a VCM v pracovní atmosféře <1ppm.

Polutanty vod: BAT pro předzpracování efluentu je

· vyhánění chlorovaných organických sloučenin parou nebo horkým vzduchem do koncentrací < 1 mg/l a odvod odplynu ke kondenzaci a izolaci nebo spalování

· vločkování, usazení a filtrace polotěkavých nebo netěkavých chlorovaných organických sloučenin, které jsou adsorbovány na částicích

· alkalické srážení a usazování (nebo elektrolýza) na koncentrace mědi < 1mg/l.

BAT pro konečné zpracování odpadní vody znamená: biologické čištění k dosažení koncentrací celkových organických uhlovodíků 1mg/l, celkové mědi 1 mg/l, CHSK 125 mg/l

(50-100 s dvojitou nitrifikací-denitrifikací), dioxinů 0.1 ngi TEQ/l, hexachlorbenzenu + pentachlorbenzenu 1μg/l, hexachlorbutadienu 1μg/l.

BAT pro vedlejší produkty (zbytky) znamená minimalizovat jejich tvorbu výběrem katalyzátorů a pracovních podmínek a maximalizovat jejich opětovné využití jako suroviny.

BAT pro odpady znamená jejich minimalizaci a recyklování do procesu. BAT pro kaly ze zpracování odpadních vod a koks ze štěpení EDC znamená spalování ve vyčleněné nebo víceúčelové spalovně nebezpečných odpadů.

Ilustrativní proces: Toluendiisokyanát (Kapitola 13)

Obecná informace: Isokyanáty, zvláště toluendiisokyanát (TDI), jsou komerčně důležité ve výrobě polyuretanů (např. pro pružné pěny, plasty a nátěrové hmoty pro nábytek, automobily a spotřební zboží). V roce 1991 byla světová výroba TDI odhadována na 940 kt. Výrobní kapacita v Evropě v roce 2001 je 540 kt/rok s výrobními závody v Belgii, Německu, Francii a Itálii.

Aplikovaný proces: Procesní kroky ve výrobě TDI jsou nitrace toluenu hydrogenace dinitrotoluenu (DNT) a fosgenace výsledného toluendiaminu (TDA) v rozpouštědle. Výběr reakčních podmínek během fosgenace je důležitý vzhledem k reaktivitě isokyanátových skupin a možnosti vedlejších reakcí.

Spotřeba/emise: Vstupy jsou v první řadě toluen a nitrační kyselina (k výrobě meziproduktu DNT), vodík (pro hydrogenaci DNT na TDA) a fosgen (pro fosgenaci TDA na TDI). Procesní rozpouštědla a katalyzátory jsou převážně recyklovány. Hlavními polutanty vzduchu jsou organické sloučeniny (např. toluen, TDA, rozpouštědla), NOx a HCl. Hlavními polutanty vod jsou organické sloučeniny (např. nitroaromáty) a sírany. Hydrogenační proces produkuje destilační zbytky a použité katalyzátory. Fosgenační jednotka produkuje destilační zbytky, znečištěná rozpouštědla a aktivní uhlí, které jsou likvidovány spalováním.

Nejlepší dostupné techniky: BAT projekt procesu je založen na fosgenaci toluenu.

BAT pro spotřebu a opětovné využití:

· optimalizaci opětovného využití chlorovodíku a kyseliny sírové (výroba DNT)

· optimalizace využití energie exotermické reakce (bez ústupku optimalizaci reakčního výtěžku) a spalování odpadního plynu (např. rekuperační spalovna).

BAT pro odpadní plyny znamená zpracování v pračce (zejména pro odstranění fosgenu, chlorovodíku a těkavých organických látek) nebo spalování organických sloučenin a oxidů dusíku. Nízké koncentrace organických látek mohou být zpracovány jinými technikami, jako je aktivní uhlí. Oxidy dusíku lze také minimalizovat částečnou oxidací. BAT je také každá ekvivalentní kombinace metod zpracování. Koncentrace v emisích (jako hodinové průměry) pro tyto techniky jsou: <0.5 mg/m3 fosgenu, <10 mg/m3 chlorovodíku a pro spalování <20 mg/m3.

BAT pro odpadní vody z nitrace znamená:

· snížení objemu odpadních vod a emisí dusičnanů/dusitanů optimalizací DNT procesu (objem odpadních vod <1m3/t)

· maximalizaci opětovného využití procesní vody

· odstranění nitroaromatických sloučenin (DNT, di/tri-nitrokresoly) pro snížení organického zatížení (< 1kg COU/t DNT), zajištění biologické odbouratelnosti (>80% odstranění Zahn-Wellensovým testem). Konečné biologické zpracování pro odstranění CHSK/COU a nitrátů

· Spalování (místo předčištění odpadních vod a biologického zpracování).

BAT pro odpadní vody z fosgenace znamená

· optimalizaci procesu ke snížení zatížení COU na <0.5 kg/t TDI před biologickým čištěním.

BAT pro bezpečnost závodu je částečná izolace nejnebezpečnějších prvků fosgenačního procesu nebo opatření zmírňující dopad případného uvolnění fosgenu (např.parní/čpavková clona).

Závěrečné poznámky (Kapitola 14) k BREF považují výměnu informací o LVOC obecně za velmi úspěšnou. Bylo dosaženo vysoké míry porozumění a v tomto dokumentu není názorový rozpor. Většina informací byla zpřístupněna a byl vysoký stupeň účasti průmyslu a členských států. Vzhledem k různorodosti LVOC procesů BREF nepřináší velmi podrobné zkoumání celého sektoru LVOC, ale činí první dobrý pokus při definování generických BAT a pro vybrané ilustrativní procesy.

Práce na shromažďování a výměně informací byly zahájeny na "Pařížském semináři", na zahajovacím semináři pracovní skupiny (TWG) v dubnu 1999 a na druhém pracovním semináři pracovní skupiny (TWG) v květnu 2001. Sestavování základního textu dokumentu BREF trvalo déle, než se přepokládalo, protože členové pracovní skupiny neměly se sběrem, tříděním a zpracováním dat podobného charakteru větší zkušenosti. První pracovní verse dokumentu BREF byly sestavena v červenci 2000, při její přípravě bylo zpracováno téměř 800 připomínek členů pracovní skupiny (TWG), většina byla podána v elektronické formě. Skutečnost, že bylo možné využít zpracování v elektronické formě usnadnila zpracování připomínek. Elektronický způsob zpracování připomínek, spolu se zařazením aspektů plynoucích ze závěrů dokumentu EIPPCB umožnil zpracovat připomínky jasným a přehledným způsobem, při němž bylo zřejmé, jak byly jednotlivé připomínky do konečného textu zařazeny. Druhá pracovní verse dokumentu BREF byla sestavena v prosinci 2000, při její přípravě bylo zpracováno asi 700 připomínek.

Nejsložitějším bodem diskusí týkajících se emisí do ovzduší a do vody spojených s použitím nejlepších dostupných technologií výroby organických sloučenin kategorie LVOC bylo dosažení souhlasu na takové charakterizaci hodnot emisí spojených s využitím nejlepších dostupných technologií v obecné poloze, pro sektor jako celek, aby údaje byly ještě natolik specifické, aby byly využitelné pro definování požadavků specifikovaných v integrovaném povolení (permitu). Určení těchto hodnot naráželo na nedostatek údajů zejména údajů o vztahu mezi úrovní emisí a náklady na jejich dosažení. Na jednání se také projevila skutečnost, že souběžně byl zpracováván horizontálně zaměřený dokument BREF "Waste water and waste gas management and treatment in chemical industry“ - Řízení oběhu a zpracování odpadních vod a odpadních plynů v chemickém průmyslu).

Při zpracování informací bylo využito přes 150 technických zpráv, které poskytovaly ucelenou informaci o celém sektoru výroby organických sloučenin kategorie LVOC. Kapitoly pojednávající o jednotlivých ilustrativních procesech mají dobrou úroveň často proto, že bylo možné využít zprávy vysoké úrovně poskytnuté CEFIC. Tato organizace spolupracovala na zpracování přehledu o evropském chemickém průmyslu velice iniciativně (a často poprvé v takovém rozsahu). Dalšími významnými přispěvateli byli, bez řazení podle důležitosti, Rakousko, Finsko, Německo, Holandsko, Švédsko a UK.

Přes 140 pracovních dokumentů bylo umístěno na webové stránce Pracovního prostoru členů EIPPCB a počínaje druhým zasedáním TWG (květen 2001) byly tyto dokumenty celkově posouzeny při více než 1000 příležitostech. To dokládá vysokou aktivitu TWG, která dobře využívala fóra pro elektronickou výměnu informací zajištěnou Pracovním prostorem členů.

Sektor LVOC užívá dobře zavedené procesy a kapitola o Nových technologiích (Kapitola 15) neidentifikuje žádné bezprostřední technologické změny. Nezdá se že by byla naléhavá potřeba revize BREF, ale měly by být zhodnoceny ve světle jejich používání (zejména kapitola Generické BAT). Pro další výměnu informací je doporučena ke zvážení řada témat, totiž:

· Ilustrativní procesy - přednostně by měly být uváženy procesy pro výrobu 2-etylhexanolu, adipové kyseliny a produktů LVOC o větším objemu, jako je etylbenzen, styren a propylenoxid. Doporučuje se také revidovat pokrytí TDI procesu a zvážit metodiku výběru ilustrativních procesů.

· Rozhraní s dalšími BREF - prověřit LVOC BREF na mezery/překryvy, jakmile bude úplná řada horizontálních BREF a BREF pro chemický průmysl.

· Posouzení celkového efluentu - pro LVOC odpadní vody může mít větší hodnoty

· Data emise/spotřeby – shromáždit více kvantitativních dat a ustanovit metodologii pro porovnávání životního prostředí objektivním měřítkem.

· Nákladová data - shromáždit více nákladových dat a pomoci vyvinout standardní metodu pro přepo�