Резюме
РЕЗЮМЕ
Справочният документ (BREF) за определяне на НДНТ (най-добрите налични техники), озаглавен „Справочен документ за най-добрите налични техники за производството на неорганични химични вещества– амоняк, киселини и торове в големи количества” отразява обмена на информация, осъществен съгласно член 16, параграф 2 от Директива 96/61/EО на Съвета (Директива КПКЗ, Комплексно предотвратяване и контрол на замърсяванията). Настоящото резюме включва основните изводи, обобщение на принципните заключения за НДНТ и свързаните с тях нива на консумация и емисии. То трябва да бъде четено заедно с увода, който пояснява целите на документа; неговото предназначение и законовите условия. Резюмето може да бъде четено и разбирано като самостоятелен документ, но в качеството си на обобщение то не представя пълния документ в неговата комплексност. Следователно то не е предназначено да замести пълния документ в качеството му на инструмент в процеса на вземане на решение за НДНТ.
Обхват на настоящия документ
Настоящият документ се отнася за следните раздели от Приложение 1 към Директива КПКЗ:
4.2 (a) амоняк, флуороводород
4.2 (б) флуороводородна киселина, фосфорна киселина, азотна киселина, сярна киселина, олеум
4.3 фосфорни, азотни и калиеви торове (прости или смесени торове).
Въпреки че основното приложение на амоняка, азотната киселина, сярната киселина и фосфорната киселина е в последващото производство на торове, обхватът на настоящия документ не е ограничен само до производството на продукти за торове. От дадените по-горе точки се вижда, че в обхвата на документа влиза производството на синтезен газ за получаването на амоняк и за производството на сярна киселина на основата на газ SO2 от различни процеси, т.е. газ SO2 от производството на цветни метали или регенериране на отработени киселини. Специфична и подробна информация за производството на цветни метали може да бъде намерена в справочния документ за промишлеността на цветните метали.
I. Кратък обзор
Основният предмет на дейност на промишлеността, произвеждаща торове, е осигуряването на трите основни хранителни вещества за растенията – азот, фосфор и калий, в достъпна за тях форма. Азотът е в свободна форма - N, а фосфорът и калият могат да бъдат или под формата на окиси (P2O5, K2O), или в свободна форма (P, K). Сярата се доставя също в големи количества, отчасти чрез сулфатите, съдържащи се в такива продукти като суперфосфат и амониев сулфат. Вторичните хранителни вещества (калций, магнезий, натрий и сяра) могат да се доставят инцидентно, в резултат на производствения процес или чрез изходните суровини. Хранителните микроелементи (бор, кобалт, мед, желязо, манган, молибден и цинк) могат да бъдат включени в основните торове или да бъдат доставени като специални продукти. 97 % от азотните торове се получават от амоняк, а 70% от фосфорните торове – от фосфорна киселина. NH3, HNO3, H2SO4 и H3PO4 принадлежат към най-важните в количествено отношение промишлени химикали и се използват главно за производството на торове, но и в различни други процеси, например в химическата промишленост. Производството на HF обаче не се свързва обикновено с производството на торове, а най-важните му приложения са като суровина за производството на флуоpирани въглеводороди, а също така в производството на стомана, стъкло и в химическата промишленост.
На фигура 1 е представена схема на границите и връзките между отделните LVIC-AAF производства. Следователно не е изненадващо, че често една подходяща комбинация от производства (и то не само на торове) се осъществява от една интегрална инсталация, обикновено насочена към производството на азотни или фосфатни торове.
Фигура I: Схема на границите и връзките между производствата на LVIC-AAF
1) само с производство на NPK по метода на нитрофосфата 2) не е типично производството му от инсталации за торове 3) не е описано в този документ
4) CN е Ca(NO3)2, и като алтернатива се произвежда чрез неутрализация на HNO3 с калциев окис (не е описано в този документ)
II. Производство и проблеми, свързани с околната среда
Обикновено производството на LVIC-AAF се извършва в специално изградени за целта съоръжения с помощта на специфични процеси, които са резултат от разработки, продължили с десетилетия. NPK, AN/CAN и фосфорните торове обаче могат да бъдат произвеждани от една и съща линия и система за намаляване на концентрацията на замърсителите. Производственият капацитет обикновено варира между няколко стотици до повече от 3000 тона дневно. Особено голям консуматор на енергия е инсталацията за производство на азотни торове, тъй като при нея е необходимо нагряване за разнообразни цели, а също така и механична енергия за задвижване на различни механизми, като например компресори, помпи и вентилатори. Често по-големите механизми се задвижват с помощта на парни турбини, а по-малките – само от електродвигатели. Електроенергията се черпи от обществената електроснабдителна мрежа или се произвежда на място. Парата се доставя от парни котли, централи за комбинирано производство на електро- и топлоенергия или се произвежда в котли-утилизатори, използвайки енергия от производството на амоняка, азотната киселина или сярната киселина.
Понастоящем потреблението на енергия от производството на торове представлява около 2 – 3% от общото глобално енергопотребление. За Западна Европа тази цифра е около 1%. За голяма част от това потребление е отговорно производството на азотни торове. Най-голямата част от енергията при производството на торове е необходима за свързването на атмосферния азот (фиксирането на азота), за да бъде произведен амонякът. Значително количество енергия е необходимо също така и за превръщането на амоняка в урея. Сред производствата на LVIC-AAF, тези на сярна киселина и на азотна киселина са кандидати за подаване на енергия навън под формата на водна пара с високо, средно или ниско налягане или като гореща вода.
Основните отделяни във въздуха замърсители са NOx, SO2, HF, NH3 и прах, които, в зависимост от конкретния източник, могат да се изпускат под формата на потоци, в големи количества. При производството на HNO3 се генерират значителни количества парников газ N2O.
Някои странични продукти, например фосфогипс, се генерират в големи количества. За тези странични продукти съществува тенденция за повторна употреба, но високите транспортни разходи, замърсяването им с примеси и конкуренцията от например природни ресурси, ограничават успешния им маркетинг. В резултат на това излишните обеми изискват депониране.
III. Най-добри налични техники
Общи проблеми
НДНТ предполагат редовно провеждане на енергийни проверки на цялата инсталация, следене на основните работни параметри, установяване и поддържане на баланса на азота, P2O5, водната пара, водата и CO2. Минимизирането на енергийните загуби се постига, като принципно не се допуска спадане на налягането на водната пара, когато тази енергия не се ползва, или чрез настройка на цялата система за водната пара по такъв начин, че да се минимизира генерирането на излишна пара. Излишната топлинна енергия може да се използва на място, от самата инсталация или за друго производство, а ако местните условия не позволяват това, като последна възможност водната пара може да бъде използвана само за производството на електроенергия.
НДНТ предполагат подобряване на екологичните характеристики на инсталацията посредством комбинация от рециклиране или пренасочване на масовите потоци, рационално съвместно използване на съоръженията, повишаване на топлинната интеграция, предварително загряване на необходимия за горенето въздух, осигуряване на ефективен топлообмен, намаляване на количеството на отпадъчните води и натоварването им със замърсители чрез рециклиране на кондензатите, технологичната вода и водата от скруберите, използване на модерни системи за управление на технологичните процеси и поддръжка на инсталацията.
Производство на амоняк
За новите инсталации НДНТ се състоят в прилагането на конвенционалния реформинг или редуциран първичен реформинг, или автотермичен реформинг с топлообмен. За да бъдат постигнати дадените в таблица I нива за концентрацията на NOx в емисиите, в първичната пещ за реформинг трябва да се прилагат методи като селективна некаталитична редукция (SNCR) (ако пещта позволява изискваните отношения температура/времеви интервал на задържане), да се използват газови горелки с понижено генериране на NOx, да се отстранява амонякът от продухващите и отпадъчните газове или при автотермичния топлообменен реформинг да се прилага нискотемпературна десулфуризация.
НДНТ предполагат провеждане на рутинни проверки на потреблението на енергия. Методите за постигането на нивата на енергопотребление, дадени в таблица II, са продължително предварително загряване на изходните материали – въглеводородите, предварително загряване на необходимия за горенето въздух, инсталиране на газова турбина от второ поколение, модифициране на горелките на пещите (за осигуряване на адекватно разпределение на отработилите в газовата турбина газове над горелките), преустройство на осигуряващите конвекцията серпентини и увеличаване на площта им, предварителен реформинг в комбинация с подходящ проект за спестяване на пара. Други възможности представляват подобрено отстраняване на CO2, нискотемпературна десулфуризация, изотермична конверсия с изместване на равновесието (главно при нови инсталации), използване на катализатор с по-малки размери на частиците в амонячните конвертори, на катализатор за синтеза на амоняк при ниско налягане, използване на устойчив на сяра катализатор за конверсията с изместване на равновесието за синтезен газ от частично окисление, промиване с течен азот за окончателно пречистване на синтезния газ, непряко охлаждане на реактора за синтез на амоняк, извличане на водорода от продухващия газ от синтеза на амоняк или въвеждането на модерна система за управление. При частично окисление, сярата се извлича от отходните газове, например чрез прилагане на комбинация от метода на Клаус и обработка на крайния газ с цел постигане на свързаните с НДНТ емисионни нива и ефективност, дадени в справочния документ за нефтопреработвателните заводи. НДНТ предполагат улавяне на NH3 от кондензатите, получаващи се при процеса, например чрез стрипинг. NH3 се извлича от продухващите и моментно отделените газове при използване на затворена система. Пълният текст дава указания как да се подхожда към пускове и спирания на технологични процеси и други извънредни работни условия.
Производство на азотна киселина
НДНТ предполагат използване на повторна употребима енергия: комбинирано генериране на водна пара и/или на електроенергия. НДНТ предполагат намаляване на емисиите на N2O и постигането на емисионните фактори или нивата на концентрация в емисиите, дадени в таблица III, посредством прилагането на комбинация от следните методи:
-
Оптимизиране на филтрирането на изходните суровини -
Оптимизиране на смесването на изходните суровини -
Оптимизиране на разпределението на газа над катализатора -
Следене на характеристиките на катализатора и настройка на продължителността на работния им цикъл -
Оптимизиране на съотношението NH3/въздух -
Оптимизиране на налягането и температурата при окислителния процес -
Разлагане на N2O чрез удължаване на камерата на реактора при новите инсталации -
Каталитично разлагане на N2O в камерата на реактора -
Комбинирано понижаване на концентрацията на NOx и N2O в отходните газове.
Различно мнение: промишлеността и една от държавите-членки не са съгласни с нивата на емисиите за N2O, свързани с приложението на НДНТ в съществуващи инсталации, поради ограничения опит с методите за отстраняване на N2O, представени в точки 3.4.6 и 3.4.7., различията в резултатите, получени от предварително избрани изпитвателни инсталации, както и множеството технически и експлоатационни трудности, свързани с прилагането на тези методи в инсталациите за азотна киселина, които работят понастоящем в Европа. По тяхно мнение, използваните катализатори са все още на етапа на разработка, въпреки че вече са пуснати на пазара. Промишлеността също така настоява нивата да съответстват на средните стойности, постигнати през времето на живот на катализатора, използван за отстраняване на N2O, въпреки че това време все още не е известно. Промишлеността и една от държавите-членки твърдят, че за съществуващите инсталации свързаният с НДНТ интервал трябва да включва 2,5 kg N2O/тон 100 %-на HNO3.
НДНТ предполагат понижаване на емисиите в условията при пускове и спирания. НДНТ следва да понижават емисиите на NOx и да постигат емисионните нива, дадени в таблица IV посредством прилагането на един или комбинация от следните методи:
-
Оптимизация на етапа на абсорбция -
Комбинирано понижаване на концентрацията на NOx и N2O в крайния газ -
Селективна каталитична редукция -
Добавяне на H2O2 в последния абсорбционен етап.
Производство на сярна киселина
НДНТ предполагат използването на възстановима енергия: комбинирано генериране на водна пара, електроенергия, гореща вода. Начините за постигане на степените на превръщане и на нивата на емисии, дадени в таблица V, са прилагането на двоен контакт/двойна абсорбция, единичен контакт/единична абсорбция, добавянето на пети слой катализатор, използването на стимулиран с цезий катализатор в слой 4 и 5, преминаването от единична към двойна абсорбция, мокри или комбинирани мокри/сухи процеси, редовен контрол и смяна на катализатора (особено в слой 1), замяна на конверторите с тухлен свод с конвертори от неръждаема стомана, подобряване на пречистването на газовете (металургични заводи), подобряване на филтрирането на въздуха, например с помощта на двустъпално филтриране (пържене на сярата), подобряване на филтрирането на сярата, например чрез използването на филтри за избистряне (пържене на сярата), поддържане на ефективността на топлообменниците или промиване на крайния газ в скрубер (при условие че страничните продукти могат да бъдат рециклирани на място).
НДНТ предполагат непрекъснато следене на нивото на SO2, необходимо за определяне на постигнатата степен на превръщане на SO2 и на нивото на емисия на SO2. Възможностите за постигането на емисионните нива на мъгла от SO3/H2SO4 (виж таблица VI) са използването на сяра с ниско съдържание на примеси (в случай на пържене на сяра), адекватно изсушаване на постъпващия газ и на газа за горенето (само при сухи контактни процеси), използването на по-голяма площ за кондензацията (само при мокри каталитични процеси), адекватно разпределение и скорост на циркулация на киселината, използването на високоефективни филтриращи патрони (керамични филтри тип „свещ“) след абсорбцията, контрол на концентрацията и температурата на киселината в абсорбера или прилагане на техники за улавяне/пречистване в мокрите процеси, като например електростатични филтри, мокри електростатични филтри или обработване в мокър скрубер. НДНТ предполагат минимизирането или намаляването на емисиите на NOx. НДНТ изискват рециклиране на отработените газове от стрипинга на H2SO4 обратно в контактния процес.
Смилане на фосфоритната руда и предотвратяване на разпространението на генерирания прах
НДНТ предполагат намаляване на праховите емисии, генерирани при смилането на рудата, например с помощта на филтърни тъкани или керамични филтри и постигането на нива на праховите емисии от 2,5 – 10 mg/Nm3. НДНТ изискват предотвратяването на разсейването на праха от фосфоритната руда чрез използването на покрити лентови транспортьори, съхраняване на закрито и редовно почистване/измиване на пода и на кея.
Производство на фосфорна киселина
За съществуващите инсталации, използващи мокрия процес, НДНТ се изразява в постигането на ефективност 94,0 – 98,5 % по отношение на P2O5, например чрез прилагането на един или комбинация от следните методи:
-
дихидратен процес или подобрен дихидратен процес -
удължаване на продължителността на реакцията -
рекристализация -
репулпиране -
двустъпално филтриране -
рециклиране на водата от насипището от фосфогипс -
подбор на фосфоритната руда
При нови инсталации НДНТ предполага постигането на ефективност 98,0% или по-висока по отношение на P2O5, например чрез прилагането на хеми-дихидратен рекристализационен процес с двустъпално филтриране. При мокрия процес НДНТ предполагат минимизиране на емисиите на P2O5 с помощта на методи като използване на центробежни капкоотделители (където се използват вакуумни системи за внезапно охлаждане и/или вакуумни изпарители), помпи с воден пръстен (с връщане на течността от пръстена обратно в процеса) или газопречистване в скрубер и рециклиране на течността от скрубера.
НДНТ предполагат намаляване на емисиите на съединения на флуора посредством прилагането на скрубери с подходящи абсорбиращи течности и постигането на нива за емисиите на съединения на флуора от 1 – 5 mg/Nm3, изразени като HF. НДНТ за мокрия процес предполагат продажба на пазара на получаващите се фосфогипс и силикофлуороводородна киселина, а, ако не се намери пазар — депонирането им. Насипищата от фосфогипс изискват мерки за безопасност и рециклиране на водата от тези насипища. За мокрите процеси НДНТ предполагат предотвратяването на емисии на съединения на флуора във водите, например чрез прилагането на непряка кондензационна система или чрез газопречистване и рециклиране или продажба на абсорбиращата течност. НДНТ предполагат обработването на отпадъчните води чрез прилагане на комбинация от следните методи:
-
неутрализация с вар -
филтриране и евентуално утаяване -
връщане на твърдите вещества в насипището от фосфогипс
|
Концепция на инсталацията |
NOx емисии като NO2 |
|
mg/Nm3 | |
|
Модерни конвенционални реформинг-процеси и процеси с намален първичен реформинг |
90 – 230 x |
|
Автотермичен реформинг с топлообмен |
a) 80 б) 20
|
|
a) Нагревател за въздуха за технологичния процес б) Допълнителен бойлер x Долни стойности в интервала: най-добрите съществуващи изпълнения и нови инсталации | |
|
Не беше установена пряка връзка между нивата на концентрацията и коефициентите на вредност на производството. Коефициенти на вредност на производството обаче от 0,29 – 0,32 kg/тон NH3 се разглеждат като ориентир за конвенционалните процеси на реформинг и процеси с намален първичен реформинг. За автотермичния реформинг с топлообмен, като ориентир се разглежда коефициент на вредност на производството от 0,175 kg на тон NH3. | |
Таблица I: нива на емисии на NOx , свързани с НДНТ за производството на амонякa
|
Концепция на инсталацията |
Нетна консумация на енергия x |
|
GJ(LHV)/тон NH3 | |
|
Конвенционален реформинг, процеси с намален първичен реформинг или автотермичен реформинг с топлообмен |
27,6 – 31,8 |
|
x За интерпретация на дадените нива на енергопотребление, направете справка в пълния текст. Нивата могат да варират с ± 1,5 GJ. Обикновено нивата се отнасят за режим на работа при установено състояние, какъвто обикновено е случаят при изпитания за контрол на експлоатационните характеристики, при изисквания капацитет, непосредствено след реконструкция или основен ремонт. | |
Таблица II: Нива на консумация на енергия, свързани с НДНТ за производството на амоняк
|
|
|
ниво на емисии на N2O | |
|
|
|
kg/тон 100 %-на HNO3 |
ppmv |
|
M/M, M/H и H/H |
Нови инсталации |
0,12 – 0,6 |
20 – 100 |
|
Съществуващи инсталации |
0,12 – 1,85 |
20 – 300 | |
|
L/M инсталации |
Няма формулирани заключения | ||
|
x Нивата се отнасят за средните нива на емисии през работния цикъл на катализатора за окислението | |||
Таблица III: Нива на емисии на N2O, свързани с прилагането на НДНТ за производството на HNO3
Забележка: тук съществува мнение, различаващо се от другите, относно емисионните нива за съществуващи инсталации (виж текста по-горе)
|
|
ниво на емисии на NOx като NO2 | |
|
|
kg/тон 100 % HNO3 |
ppmv |
|
Нови инсталации |
-- |
5 – 75 |
|
Същ. инсталации |
-- |
5 – 90 x |
|
Остатъчен NH3 след SCR |
-- |
<5 |
|
x До 150 ppmv, където съображенията за безопасност, свързани с отлагането на AN, ограничават ефекта на селективна каталитична редукция, или при добавяне на H2O2, вместо прилагане на селективна каталитична редукция | ||
Таблица IV: нива на емисии на NOx, свързани с прилагането на НДНТ за производство на HNO3
|
Тип на процеса на превръщане |
|
Средни дневни стойности | |
|
Степен на превръщане x |
SO2 в mg/Nm3 xx | ||
|
Пържене на сяра, двоен контакт/двойна абсорбция |
Съществуваща инсталация |
99,8 – 99,92 % |
30 – 680 |
|
Нови инсталации |
99,9 – 99,92 % |
30 – 340 | |
|
Други инсталации с двоен контакт/двойна абсорбция |
|
99,7 – 99,92 % |
200 – 680 |
|
Единичен контакт /единична абсорбция |
|
|
100 – 450 |
|
Други |
|
|
15 – 170 |
|
x Тези степени на превръщане се отнасят за превръщане, включващо също абсорбционната кула; те не включват ефекта от пречистването на крайния газ xx Тези нива може да включват ефекта от пречистването на крайния газ | |||
Таблица V: Степен на превръщане и нива на емисии на SO2, свързани с НДНТ за производството на H2SO4
|
|
Емисионно ниво като H2SO4 |
|
Всички процеси |
10 – 35 mg/Nm3 |
|
Средногодишна стойност | |
Таблица VI: Нива на емисии на SO3/H2SO4, свързани с НДНТ за производството на H2SO4
|
|
GJ/тон HF |
Забележка |
|
Горива за нагряване на пещта |
4 – 6,8 |
Съществуващи инсталации |
|
4 – 5 |
Нови инсталации, производство на безводен HF | |
|
4.5 – 6 |
Нови инсталации, производство на безводен HF и на разтвори на HF |
Таблица VII: Нива на консумация, които могат да бъдат постигнати с прилагането на НДНТ за производството на HF
|
|
kg/тон HF |
mg/Nm3 |
Забележка |
|
SO2 |
0,001 – 0,01 |
|
Средно годишно |
|
Флуориди като HF |
|
0,6 – 5 |
Таблица VIII: Постижими нива на емисии, свързани с НДНТ за производството на HF
|
|
Параметър |
Ниво |
Ефективност на отстраняването в % |
|
mg/Nm3 | |||
|
Разтваряне на фосфоритната руда, промиване на пясъка, филтриране на CNTH |
NOx като NO2 |
100 – 425 |
|
|
Флуориди като HF |
0.3 – 5 |
| |
|
Неутрализация, гранулиране, сушене, покриване на гранулите, охлаждане |
NH3 |
5 – 30 x |
|
|
Флуориди като HF |
1 – 5 xx |
| |
|
Прах |
10 – 25 |
>80 | |
|
HCl |
4 – 23 |
| |
|
x Долната част от интервала е постигната с абсорбиращ флуид азотна киселина, горната част от интервала е постигната с други киселини като абсорбиращи флуиди. В зависимост от класа на произвеждания NPK тор (например DAP), дори и при многостепенна газоочистка могат да се очакват по-високи емисионни нива xx В случая на производство на DAP с многостепенно поглъщане от H3PO4, могат да се очакват нива до 10 mg/Nm3 | |||
Таблица IX: Нива на емисиите във въздуха, свързани с приложението на НДНТ за производството на NPK торове
Флуороводородна киселина
Възможностите за постигането на нива на потребление на гориво в рамките на дадените в таблица VII се състоят в предварително нагряване на постъпващата H2SO4, оптимизиране на конструкцията на пещите и оптимизиране на контрола на температурната зависимост за ротационните пещи, като за целта се използва пред-реакторна система, повторно използване на енергията от нагряването на пещите или калцинирането на шпата.
По отношение на обработката на крайните газове от процеса на обработка на флусшпат, НДНТ предполагат например прилагане на гозоочистване в скрубер с вода и/или с основа и постигане на нивата на емисии, дадени в таблица VIII. НДНТ предполагат намаляване на праховите емисии, генерирани при сушенето, транспортирането и съхранението на флусшпата и постигането на нива на емисии за прах от 3 – 19 mg/Nm3.
Различно мнение: част от промишлеността счита, че част от нивата за емисиите на прах са непостижими, тъй като смяната на ръкавите на използваните филтри от филтърна тъкан повече от един път годишно е нереализируема от икономическа гледна точка.
Отпадъчните води от мокрия скрубер се обработват например чрез неутрализация с вар, добавяне на коагуланти, филтриране и евентуално утаяване. За процеса на обработка на флусшпата НДНТ предполагат продажба на получаващите си анхидрит и силикофлуороводородна киселина, а ако няма пазар, депонирането им като отпадък, например чрез заравяне.
Производство на NPK торове
НДНТ предполагат подобряването на екологичните характеристики на етапа на крайната обработка, например чрез прилагането на охлаждане на продукта чрез батерия плоски топлообменници, рециклиране на топлия въздух, избор на подходящ размер на ситата и дробилните машини, например валцови или верижни чукови трошачки, използването на буферни бункери за контролиране на процеса на гранулирането при рециклиране или прилагането на интегрирана система за определяне на разпределението на гранулите по размер с цел контролиране на гранулирането при рециклиране. НДНТ изискват минимизиране на съдържанието на NOx в отработените газове, генерирани при разтварянето на фосфоритната руда, например с помощта на прецизно управление на температурата, на подходящо съотношение руда/киселина, подбор на фосфоритната руда или чрез контрол на други важни параметри на технологичния процес.
НДНТ предполагат намаляване на емисиите във въздуха, генерирани от разтварянето на фосфоритната руда, промиване на пясъка и филтриране на CNTH чрез прилагането например на многостепенно газоочистване, както и постигането на емисионните нива, дадени в таблица IX. НДНТ предполагат намаляване на емисионните нива във въздуха, генерирани от процесите на неутрализация, гранулиране, сушене, покриване на гранулите, охлаждане чрез прилагане на дадените по-долу техники и постигането на емисионните нива или степента на отстраняването, дадени в таблица IX:
-
отстраняване на праха, например с циклони и/или филтърни тъкани -
мокро газоочистване, например комбинирано промиване в скрубер.
НДНТ предполагат минимизирането на обемите на отпадъчните води чрез връщане обратно в процеса на използваните за миене и изплакване води и на абсорбиращите течности от скруберите, например чрез използването на излишната топлина за изпаряване на отпадъчните води. НДНТ изискват обработването на остатъчните обеми отпадъчни води.
Производство на урея и UAN
НДНТ предполагат подобряване на екологичните характеристики на участъка за крайна обработка, например чрез прилагането на охлаждане на продукта с помощта на батерия плоски топлообменници, връщане обратно в концентрирания разтвор на урея на фините отсевки от урея, подбор на подходящ размер на ситата и дробилните машини, например валцови или верижни чукови трошачки, прилагането на буферни бункери за контролиране на процеса на гранулирането при рециклиране или прилагането на система за определяне и контрол на разпределението на гранулите по размер. НДНТ предполагат оптимизиране на общото потребление на енергия при производството на урея чрез прилагането на един или комбинация от няколко от следните методи:
-
за съществуващи стрипинг-инсталации, да продължи прилагането на технологията на стрипинг -
при новите инсталации, да се прилагат процеси на тотален рециклиращ стрипинг -
при съществуващите конвенционални инсталации с пълно рециклиране, само в случая на значително увеличаване на капацитета на инсталацията за урея, да се премине към технология на стрипинг -
повишаване на топлинната интеграция на стрипинг-инсталациите -
комбинирано прилагане на технология за кондензиране и реагиране
НДНТ предполагат очистване на всички отработени газове от участъците с мокра обработка чрез промиване в скрубери, като се имат предвид долните граници на взривяемост (ДГВ), както и получаваните разтвори на амоняк да се връщат обратно в технологичния процес.
НДНТ предполагат намаляване на емисиите на амоняк и прах, генерирани от прилинга (втвърдяването) или гранулирането и постигането на емисионни нива за амоняка 3 – 35 mg/Nm3, например чрез промиване в скрубер или оптимизиране на експлоатационните условия в прилинг-колоните, или чрез повторна употреба на промивните течности от скруберите на място. Ако абсорбиращите течности от скруберите могат да бъдат използвани повторно, тогава е за предпочитане киселинното промиване на газа, а ако не – промиването на газа с вода. При оптимизирането на емисионните нива до дадените по-горе стойности, се предполага, че са нива на емисиите за прах от 15 – 55 mg/Nm3, дори когато промиването се извършва във вода.
Когато отпадъчните води от процеса, пречистени или не, не се използват повторно, НДНТ се състоят в обработка на отпадъчните води, например чрез десорбция и хидролизиране и в постигане на нивата, дадени в таблица X. Ако, в съществуващи инсталации, нивата не могат да бъдат достигнати, НДНТ предполагат прилагане на последваща биологична обработка на отпадъчните води. НДНТ предполагат също така мониторинг на основните екологични характеристики, както е описано в пълния текст.
|
|
|
NH3 |
Урея |
|
|
Обработка на водите след процеса |
Нови инсталации |
1 |
1 |
тегловни ppm |
|
Съществуващи инсталации |
<10 |
<5 |
Таблица X: Нива, свързани с НДНТ, при обработката на отпадъчни води от процеса на производство на урея
Производство на AN/CAN
НДНТ предполагат оптимизиране на етапа на неутрализация/изпаряване чрез комбинация от следните методи:
-
използване на топлината от реакцията за предварително нагряване на HNO3 и/или за изпаряване на NH3 -
провеждане на неутрализацията при повишено налягане и подаване на водна пара за външни потребители -
използване на генерираната водна пара за изпаряване на ANS -
регенериране на излишната топлина от охлаждането на технологичната вода -
използване на генерираната водна пара за обработка на технологичните кондензати -
използване на топлината от реакцията за допълнително изпаряване на вода.
НДНТ изискват ефективен и надежден контрол на pH, дебита и температурата. Възможностите за подобряване на екологичните характеристики на етапа на крайната обработка, например чрез прилагането на охлаждане на продукта чрез батерия плоски топлообменници, рециклиране на топлия въздух, избор на подходящ размер на ситата и дробилните машини, например валцови или верижни чукови трошачки, прилагането на буферни бункери за контролиране на процеса на гранулирането при рециклиране или прилагането на система за определяне и контрол на разпределението на гранулите по размер.
НДНТ предполагат намаляване на емисиите на прах, генерирани при смилането на доломита, до нива <10 mg/Nm3, чрез прилагането, например, на тъканни филтри. Поради недостатъчната база данни, не могат да бъдат формулирани заключения относно емисиите във въздуха при неутрализацията, изпарението, гранулирането, прилинга, сушенето, охлаждането и окончателната обработка.
НДНТ предполагат рециклиране на технологичната вода на място или извън инсталацията и пречистването на отпадъчните води в пречиствателна станция с биологично пречистване или постигането на еквивалентна ефективност на отстраняването с помощта на други методи.
Производство на SSP/TSP
НДНТ за пречистването на отпадъчни води предполага прилагането на НДНТ, дадена в справочния документ за пречистване на обичайни отпадъчни води и отпадъчни газове/системи за управление в химичния сектор. НДНТ предполагат повишаване на екологичните характеристики на участъка за окончателна обработка с помощта на един или комбинация от следните методи:
-
прилагане на охлаждане на продукта с помощта на батерия плоски топлообменници -
рециклиране на топлия въздух -
избор на подходящ размер на ситата и дробилните машини, например валцови или верижни чукови трошачки -
прилагане на буферни бункери за контролиране на процеса на гранулирането при рециклиране -
прилагане на интегрирана система за определяне на разпределението на гранулите по размер с цел контролиране на гранулирането при рециклиране
НДНТ предполагат понижаването на емисиите на съединения на флуора чрез използването на скрубери с подходящи абсорбиращи течности и постигането на нива на емисии на флуориди от 0,5 – 5 mg/Nm3, изразени като HF. НДНТ предполагат понижаването на обемите на отпадъчните води посредством рециклиране на абсорбиращите течности, там, където освен SSP или TSP, се произвежда и подкислена фосфоритна руда (PAPR). За производството на SSP/TSP и при многопродуктови производства НДНТ изискват понижаването на емисиите във въздуха, генерирани при неутрализацията, гранулирането, сушенето, покриването на гранулите, охлаждане чрез прилагане на дадените по-долу техники и постигането на нива на емисии или ефективност на отстраняване, съответстващи на дадените в таблица XI:
-
циклони и/или филтърни тъкани -
мокро газоочистване, например комбинирано газоочистване
|
|
Параметър |
Ниво |
Ефективност на отстраняването в % |
|
mg/Nm3 | |||
|
Неутрализация, гранулиране, сушене, покриване на гранулите, охлаждане |
NH3 |
5 – 30 x |
|
|
Флуорид като HF |
1 – 5 xx |
| |
|
Прах |
10 – 25 |
> 80 | |
|
HCl |
4 – 23 |
| |
|
x Долната част от интервала е постигната с абсорбиращ флуид азотна киселина в скрубера, горната част от интервала е постигната с други киселини като абсорбиращи флуиди. В зависимост от класа на произвеждания NPK тор (например DAP), дори и при многостепенно газоочистване в скрубер могат да се очакват по-високи нива на емисии xx В случая на производство на DAP с многостепенно промиване с H3PO4, могат да се очакват нива до 10 mg/Nm3 | |||
Таблица XI: Нива на емисиите във въздуха, свързани с прилагането на НДНТ за производство на SSP/TSP
IV. Заключителни бележки
Обменът на информация относно „Най-добрите налични техники за производството на неорганични химични вещества – амоняк, киселини и торове в големи количества“ беше осъществен от 2001 г. до 2006 г. Първата редакция на този документ беше разработена на базата на 600 мнения, втората – на базата на около 1100 мнения, а за завършване на работата бяха проведени и серия от допълнителни срещи. Накрая беше постигната висока степен на съгласие. Регистрирани бяха две различаващи се от другите мнения.
Чрез своите програми за изследвания и технологично развитие (RTD) Европейският съюз подкрепя и дава ход на серия от проекти, свързани с чистите технологии, най-новите техники за пречистване на отпадъчни води и технологии за рециклиране, както и с управленските стратегии. Тези проекти имат потенциала да дадат полезен принос за бъдещото преразглеждане на справочните документи (BREF). Ето защо приканваме читателите да уведомят Европейското бюро за КПКЗ (EIPPCB) за всички получени научни резултати, които имат отношение към обхвата на настоящия документ (виж също така и увода към документа).
BS/EIPPCB/LVIC-AAF_Final_Draft Редакция октомври 2006 г.