SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van...

26
1 SAMENVATTING Het BREF-document (referentiedocument beste beschikbare technieken) voor LVOC (Large Volume Organic Chemicals – organische bulkchemicaliën) weerspiegelt een informatie- uitwisseling die uitgevoerd is krachtens artikel 16, lid 2, van Richtlijn van de Raad 96/61/EG. Deze samenvatting – die gelezen moet worden in combinatie met de standaardinleiding bij de hoofdstukken over beste beschikbare technieken (BBT’s) en in combinatie met de toelichting bij de doelstellingen, het gebruik en de juridische termen in het voorwoord van het BREF- document – beschrijft de belangrijkste bevindingen, de belangrijkste BBT-conclusies en de bijbehorende emissie- en verbruiksniveaus. Ze kan gelezen en opgevat worden als een op zich staand document, maar omdat het een samenvatting is, wordt niet de complexiteit van de volledige BREF-tekst weergegeven. Ze is derhalve niet bedoeld als een vervanger van de volledige tekst van het BREF-document als instrument bij de besluitvorming op het gebied van beste beschikbare technieken. Werkingssfeer van het document en organisatie: Ten behoeve van de informatie-uitwisseling op het gebied van beste beschikbare technieken is de organisch-chemische industrie verdeeld in de sectoren ‘organische bulkchemicaliën’ (LVOC’s), ‘polymeren’ en ‘organische fijnchemicaliën. De IPPC-richtlijn gebruikt niet de term ‘organische bulkchemicaliën’ en biedt dus geen hulp bij het definiëren van deze chemicaliën. Volgens de TWG heeft de term echter betrekking op de activiteiten als bedoeld in punt 4.1(a) tot en met 4.1(g) van bijlage 1 bij de richtlijn, wanneer daarbij meer dan 100 kT/jr geproduceerd wordt. In Europa voldoen circa 90 organische chemicaliën aan deze criteria. Het is niet mogelijk geweest een uitgebreide informatie-uitwisseling te houden met betrekking tot elk LVOC-proces omdat het begrip organische bulkchemicaliën zo veel omvattend is. Het BREF-document bevat derhalve een mengeling van algemene en gedetailleerde informatie over de organische bulkchemie- processen: Algemene informatie: processen die worden toegepast in de organische bulkchemie worden beschreven in termen van op grote schaal toegepaste eenheidsprocessen, eenheidsoperaties en infrastructuur (hoofdstuk 2), en aan de hand van korte beschrijvingen van de belangrijkste LVOC-processen (hoofdstuk 3). Hoofdstuk 4 beschrijft de algemene bronnen en mogelijke samenstellingen van LVOC-emissies en hoofdstuk 5 beschrijft de beschikbare emissiepreventie- en emissiereductietechnieken. Hoofdstuk 6 rondt af door de technieken vast te stellen die beschouwd worden als algemene BBT voor de gehele organische bulkchemie. Gedetailleerde informatie: De organische bulkchemie is in acht subsectoren verdeeld (volgens chemische functionele groepen) en uit die sectoren zijn ‘illustratieve processen’ gekozen om de toepassing van beste beschikbare technieken te demonstreren. De zeven illustratieve processen worden gekenmerkt door aanmerkelijk industrieel belang, belangrijke milieueffecten en toepassing van de processen op een aantal Europese locaties. Er zijn geen illustratieve processen voor de LVOC-subsectoren met betrekking tot zwavelhoudende verbindingen, fosforhoudende verbindingen en organometaalverbindingen, maar voor de overige deelsectoren zijn het: Deelsector Illustratief proces Lagere olefinen Lagere olefinen (via het kraakproces) - Hoofdstuk 7 Aromaten BTX-aromaten: benzeen / tolueen / xyleen – Hoofdstuk 8 Geoxygeneerde verbindingen Ethyleenoxide & ethyleenglycolen – Hoofdstuk 9 Formaldehyde – Hoofdstuk 10 Genitrogeneerde verbindingen Acrylonitril – Hoofdstuk 11 Tolueendiisocyanaat – Hoofdstuk 13 Gehalogeneerde verbindingen Ethyleendichloride (EDC) & vinylchloridemonomeer (VCM) Hoofdstuk 12

Transcript of SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van...

Page 1: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

1

SAMENVATTING Het BREF-document (referentiedocument beste beschikbare technieken) voor LVOC (Large Volume Organic Chemicals – organische bulkchemicaliën) weerspiegelt een informatie-uitwisseling die uitgevoerd is krachtens artikel 16, lid 2, van Richtlijn van de Raad 96/61/EG. Deze samenvatting – die gelezen moet worden in combinatie met de standaardinleiding bij de hoofdstukken over beste beschikbare technieken (BBT’s) en in combinatie met de toelichting bij de doelstellingen, het gebruik en de juridische termen in het voorwoord van het BREF-document – beschrijft de belangrijkste bevindingen, de belangrijkste BBT-conclusies en de bijbehorende emissie- en verbruiksniveaus. Ze kan gelezen en opgevat worden als een op zich staand document, maar omdat het een samenvatting is, wordt niet de complexiteit van de volledige BREF-tekst weergegeven. Ze is derhalve niet bedoeld als een vervanger van de volledige tekst van het BREF-document als instrument bij de besluitvorming op het gebied van beste beschikbare technieken. Werkingssfeer van het document en organisatie: Ten behoeve van de informatie-uitwisseling op het gebied van beste beschikbare technieken is de organisch-chemische industrie verdeeld in de sectoren ‘organische bulkchemicaliën’ (LVOC’s), ‘polymeren’ en ‘organische fijnchemicaliën. De IPPC-richtlijn gebruikt niet de term ‘organische bulkchemicaliën’ en biedt dus geen hulp bij het definiëren van deze chemicaliën. Volgens de TWG heeft de term echter betrekking op de activiteiten als bedoeld in punt 4.1(a) tot en met 4.1(g) van bijlage 1 bij de richtlijn, wanneer daarbij meer dan 100 kT/jr geproduceerd wordt. In Europa voldoen circa 90 organische chemicaliën aan deze criteria. Het is niet mogelijk geweest een uitgebreide informatie-uitwisseling te houden met betrekking tot elk LVOC-proces omdat het begrip organische bulkchemicaliën zo veel omvattend is. Het BREF-document bevat derhalve een mengeling van algemene en gedetailleerde informatie over de organische bulkchemie-processen: • Algemene informatie: processen die worden toegepast in de organische bulkchemie worden

beschreven in termen van op grote schaal toegepaste eenheidsprocessen, eenheidsoperaties en infrastructuur (hoofdstuk 2), en aan de hand van korte beschrijvingen van de belangrijkste LVOC-processen (hoofdstuk 3). Hoofdstuk 4 beschrijft de algemene bronnen en mogelijke samenstellingen van LVOC-emissies en hoofdstuk 5 beschrijft de beschikbare emissiepreventie- en emissiereductietechnieken. Hoofdstuk 6 rondt af door de technieken vast te stellen die beschouwd worden als algemene BBT voor de gehele organische bulkchemie.

• Gedetailleerde informatie: De organische bulkchemie is in acht subsectoren verdeeld (volgens chemische functionele groepen) en uit die sectoren zijn ‘illustratieve processen’ gekozen om de toepassing van beste beschikbare technieken te demonstreren. De zeven illustratieve processen worden gekenmerkt door aanmerkelijk industrieel belang, belangrijke milieueffecten en toepassing van de processen op een aantal Europese locaties. Er zijn geen illustratieve processen voor de LVOC-subsectoren met betrekking tot zwavelhoudende verbindingen, fosforhoudende verbindingen en organometaalverbindingen, maar voor de overige deelsectoren zijn het:

Deelsector Illustratief proces Lagere olefinen Lagere olefinen (via het kraakproces) - Hoofdstuk 7 Aromaten BTX-aromaten: benzeen / tolueen / xyleen – Hoofdstuk 8 Geoxygeneerde verbindingen

Ethyleenoxide & ethyleenglycolen – Hoofdstuk 9 Formaldehyde – Hoofdstuk 10

Genitrogeneerde verbindingen

Acrylonitril – Hoofdstuk 11 Tolueendiisocyanaat – Hoofdstuk 13

Gehalogeneerde verbindingen

Ethyleendichloride (EDC) & vinylchloridemonomeer (VCM) – Hoofdstuk 12

Page 2: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

2

Waardevolle informatie over LVOC-processen is ook te vinden in andere BREF-documenten. Van bijzonder belang zijn de ‘horizontale BREF’s’ (met name behandeling en beheer van afvalwater en rookgassen in de chemische industrie, opslagsystemen en industriële koelsystemen) en verticale BREF’s voor aanverwante processen (met name grote stookinstallaties). Achtergrondinformatie (Hoofdstuk 1) De organische bulkchemie omvat een groot scala aan chemicaliën en processen. Vereenvoudigd kan de organische bulkchemie voorgesteld worden als het veranderen van raffinageproducten, via een complexe combinatie van fysische en chemische bewerkingen, in een reeks van ‘basischemicaliën’ of ‘bulkchemicaliën’, gewoonlijk in continu opererende installaties. Organische bulkchemicaliën worden gewoonlijk verkocht op grond van hun chemische specificaties en niet op grond van een merknaam, aangezien het zelden op zich staande consumentenproducten zijn. Organische bulkchemicaliën worden gewoonlijk in grote hoeveelheden gebruikt als grondstoffen bij de verdere synthese van hoogwaardige chemicaliën (bijv. oplosmiddelen, kunststoffen en geneesmiddelen). LVOC-processen worden doorgaans aangetroffen bij grote, in hoge mate geïntegreerde productie-installaties, die flexibiliteit van het proces, optimalisatie van het energieverbruik, hergebruik van bijproducten en schaalvoordeel als voordelen hebben. De Europese productiecijfers worden gedomineerd door een relatief klein aantal chemicaliën dat geproduceerd wordt door grote bedrijven. Duitsland is de grootste producent van Europa, maar er zijn ook reeds lang gevestigde LVOC-producerende bedrijven in Nederland, Frankrijk, het Verenigd Koninkrijk, Italië, Spanje en België. De LVOC-productie is in Europa economisch gezien zeer belangrijk. In 1995 was de Europese Unie een exporteur van basischemicaliën; de VS en EVA-landen waren de belangrijkste afnemers. Op de markt voor bulkchemicaliën is de concurrentie groot. De productiekosten spelen een zeer belangrijke rol en bij het marktaandeel gaat het vaak om het aandeel in de wereldmarkt. De winstgevendheid van de Europese LVOC-industrie is traditioneel zeer cyclisch. Dit wordt benadrukt door hoge investeringskosten en lange aanlooptijden voor het installeren van nieuwe technologieën. Het gevolg hiervan is dat verlagingen van de productiekosten vaak toenemen in de tijd; bovendien zijn veel installaties relatief oud. De LVOC-industrie is ook zeer energie-intensief en de winstgevendheid is vaak gekoppeld aan de olieprijzen. In de jaren negentig van de vorige eeuw werd de vraag naar producten groter en bestond er bij de grote chemische bedrijven een tendens om strategische allianties en joint ventures aan te gaan. Hierdoor zijn onderzoek, productie en de toegang tot markten gerationaliseerd en is de winstgevendheid toegenomen. De werkgelegenheid in de chemische sector blijft teruglopen en is in de periode van 1985 tot 1995 gedaald met 23%. In 1998 waren er binnen de EU in totaal 1,6 miljoen mensen werkzaam in de chemische sector. Algemeen productieproces voor organische bulkchemicaliën (Hoofdstuk 2) Ofschoon de processen voor de productie van LVOC’s uiterst divers en complex zijn, bestaan ze gewoonlijk uit een combinatie van eenvoudige activiteiten en apparatuur, gebaseerd op soortgelijke wetenschappelijke en technische principes. In hoofdstuk 2 wordt beschreven hoe eenheidsprocessen, eenheidsoperaties, infrastructuur van de locatie, energiebeheer en managementsystemen gecombineerd en gewijzigd worden om een productieketen te creëren voor het gewenste LVOC-product. De meeste LVOC-processen kunnen beschreven worden aan de hand van vijf specifieke stappen, namelijk: grondstoffenvoorziening; bewerking, synthese, productscheiding; raffinage, productbehandeling; opslag en emissiebestrijding. Toegepaste algemene processen en technieken (Hoofdstuk 3) Aangezien het overgrote deel van de productieprocessen voor LVOC’s niet onderworpen werd aan een gedetailleerde informatie-uitwisseling, bevat hoofdstuk 3 zeer beknopte beschrijvingen van circa 65 belangrijke LVOC-processen. De beschrijvingen blijven beperkt tot een korte

Page 3: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

3

omschrijving van het proces, eventuele belangrijke emissies en bijzondere technieken ter preventie en bestrijding van vervuiling. Aangezien de beschrijvingen bedoeld zijn om een eerste overzicht te geven van het proces, beschrijven ze niet noodzakelijkerwijs alle productiewegen, waardoor aanvullende informatie noodzakelijk kan zijn om tot een besluit met betrekking tot een of meer beste beschikbare technieken te komen. Generieke emissies van LVOC-processen (Hoofdstuk 4) De verbruiks- en emissieniveaus zijn voor elk proces weer anders en daardoor zonder uitgebreid onderzoek moeilijk te beschrijven en te kwantificeren. Dergelijke onderzoeken zijn voor de illustratieve processen uitgevoerd, maar voor andere LVOC-processen bevat hoofdstuk 4 algemene aandachtspunten voor mogelijke verontreinigende stoffen en de bronnen daarvan. De belangrijkste oorzaken van procesemissies zijn [InfoMil, 2000, nr. 83]: • verontreinigingen in grondstoffen kunnen ongewijzigd door het proces gaan en als afval het

proces verlaten; • het proces kan lucht als oxidant gebruiken en dit levert rookgas op dat afgevoerd moet

worden; • procesreacties kunnen water en/of andere bijproducten opleveren die van het product

gescheiden moeten worden; • hulpstoffen kunnen in het proces geïntroduceerd worden en niet volledig teruggewonnen

worden; • er kunnen grondstoffen aanwezig zijn die niet gereageerd hebben en die niet op rendabele

wijze teruggewonnen of hergebruikt kunnen worden. Het exacte karakter en de omvang van de emissies hangt af van factoren zoals: leeftijd van de installatie, samenstelling van de grondstoffen; productassortiment, aard van de halffabrikaten; gebruik van hulpmaterialen; procesomstandigheden; procesgeïntegreerde maatregelen; nageschakelde behandelingstechnieken; en de bedrijfsvoering (d.w.z. routinematig, niet-routinematig, noodgeval). Het is ook belangrijk de werkelijke betekenis voor het milieu te begrijpen van factoren als: vaststelling installatiegrenzen; de mate van procesintegratie; vaststelling van de emissiebasis; meettechnieken; definitie van afval; en locatie van de installatie. Bij vaststelling van BBT te overwegen algemene technieken (Hoofdstuk 5) In hoofdstuk 5 wordt een overzicht gegeven van algemene technieken ter preventie en bestrijding van emissies van LVOC-processen. Veel van deze technieken worden ook beschreven in relevante horizontale BREF-documenten. De milieubescherming bestaat bij LVOC-processen gewoonlijk uit een combinatie van technieken voor procesontwikkeling, procesontwerp, installatieontwerp, proces-geïntegreerde technieken en nageschakelde technieken. In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en afval). Milieuzorgsystemen. Van milieuzorgsystemen staat vast dat ze een centrale rol spelen bij het minimaliseren van de milieueffecten van LVOC-processen. Het milieu wordt gewoonlijk het minst geschaad door gebruik te maken van de beste technologie en deze op de meest doelmatige en doeltreffende wijze toe te passen. Er bestaat geen ultiem milieuzorgsysteem maar dergelijke systemen werken op hun best wanneer ze intrinsiek deel uitmaken van het beheer en de exploitatie van een LVOC-proces. Kenmerkend richt een milieuzorgsysteem zich op de organisatiestructuur, verantwoordelijkheden, werkwijzen, procedures, processen en middelen voor de ontwikkeling, tenuitvoerlegging, realisering, beoordeling en monitoring van het milieubeleid [InfoMil, 2000, nr. 83]: Preventie van vervuiling. De IPPC-richtlijn veronderstelt dat in eerste instantie gebruikgemaakt wordt van preventietechnieken voordat gekeken wordt naar nageschakelde technieken. Een groot aantal preventietechnieken kan toegepast worden op LVOC-processen. In paragraaf 5.2 worden ze beschreven in termen van reductie aan de bron (voorkomen dat afval ontstaat door

Page 4: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

4

aanpassingen aan de producten, de grondstoffen, de apparatuur en procedures), recycling en initiatieven om de afvalhoeveelheden tot een minimum te beperken. Bestrijding luchtverontreinigende stoffen. De belangrijkste luchtverontreinigende stoffen afkomstig van LVOC-processen zijn vluchtige organische stoffen (VOS), maar emissies van verbrandingsgassen, zure gassen en vaste deeltjes kunnen ook significant zijn. Rookgasbehandelingsinstallaties zijn speciaal ontworpen voor een bepaalde rookgassamenstelling en zijn wellicht niet geschikt om alle verontreinigende stoffen uit het gas te filteren. Er wordt speciale aandacht geschonken aan de uitstoot van toxische en gevaarlijke bestanddelen. Paragraaf 5.3 beschrijft technieken ter bestrijding van generieke groepen van luchtverontreinigende stoffen. Vluchtige organische stoffen (VOS). Kenmerkend worden VOS geëmitteerd uit de ontluchtingen van procesinstallaties, bij de opslag/overslag van vloeistoffen en gassen, uit diffuse bronnen en niet-continu werkende ontluchtingen. De doeltreffendheid en kosten van de preventie en bestrijding van VOS-emissies hangt af van de soort VOS, de concentratie en het debiet daarvan en van het uitgangs- en streefemissieniveau. De ingezette maatregelen zijn gewoonlijk gericht op procesontluchtingen met hoog debiet en hoge concentraties, maar er dient rekening te worden gehouden met het cumulatieve effect van diffuse bronnen met lage concentraties, met name omdat puntbronnen in toenemende mate bestreden zijn. VOS afkomstig uit procesontluchtingen worden waar mogelijk hergebruikt binnen de processen, maar dit hangt af van factoren als de samenstelling van de VOS, eventuele beperkingen ten aanzien van hergebruik en de waarde van de VOS. Het volgende alternatief is het terugwinnen van de verbrandingswaarde van de VOS als brandstof; indien dit niet kan, bestaat er mogelijk een noodzaak tot bestrijding. Een combinatie van technieken kan nodig zijn, bijvoorbeeld: voorbehandeling (om vocht en vaste deeltjes te verwijderen); concentratie van een verdunde gasstroom; primaire verwijdering om hoge concentraties te reduceren, en ten slotte polijsten om de gewenste emissieniveaus te verkrijgen. In het algemeen kan gesteld worden dat condensatie, absorptie en adsorptie mogelijkheden bieden om VOS op te vangen en terug te winnen, terwijl oxidatietechnieken ingezet kunnen worden om VOS te vernietigen. Diffuse emissies van VOS zijn het gevolg van lekkages uit apparatuur die veroorzaakt worden door een geleidelijk vermindering van de lekdichtheid. De algemene bronnen kunnen zijn: kleppen en regelkleppen, controleflenzen, aansluitingen, open uiteinden, veiligheidskleppen, pompafdichtingen, compressorafdichtingen, mangaten van machines en monsternemingspunten. Ofschoon de diffuse emissies afkomstig van afzonderlijke machine-/apparatuurdelen gewoonlijk gering zijn, bevat een normale LVOC-installatie zo veel afzonderlijke onderdelen dat de totale emissie van VOS zeer aanzienlijk kan zijn. In veel gevallen kan het gebruik van kwalitatief betere apparatuur leiden tot aanzienlijke reducties van diffuse emissies. Bij nieuwe installaties worden de investeringskosten daardoor in het algemeen niet hoger, maar bij bestaande installaties kunnen deze kosten wel aanzienlijk hoger worden. Daarom dient bij de bestrijding van dergelijke emissies de nadruk sterker te liggen op LDAR-programma’s (Leak Detection and Repair – lekopsporing en –reparatie). Algemene factoren die van toepassing zijn op alle apparatuur, zijn: • minimaliseren van het aantal kleppen, regelkleppen en controleflenzen, voorzover dit vanuit

veiligheids- en onderhoudsoogpunt toelaatbaar is. • verbeteren van de bereikbaarheid van lekkagegevoelige onderdelen om het onderhoud zo

effectief mogelijk te kunnen verrichten. • lekkageverliezen zijn moeilijk vast te stellen en een monitoringprogramma is een goed

uitgangspunt om inzicht te krijgen in de emissies en de oorzaken daarvan. Dit kan de basis zijn van een actieplan.

• het met succes tegengaan van lekkageverliezen is sterk afhankelijk van technische verbeteringen en van managementaspecten, aangezien motivatie van personeel een belangrijke factor is.

• bestrijdingsprogramma’s kunnen de niet-bestreden verliezen (zoals berekend aan de hand van gemiddelde US-EPA-emissiefactoren) met 80-95% verminderen.

Page 5: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

5

• er dient bijzondere aandacht te worden besteed aan langetermijnresultaten. • de meeste gerapporteerde diffuse emissies zijn berekend in plaats van gemeten en niet alle

berekeningsformaten zijn onderling te vergelijken. Gemiddelde emissiefactoren zijn in het algemeen hoger dan gemeten waarden.

Stookinstallaties (procesovens, stoomketels en gasturbines) emitteren kooldioxide, stikstofoxiden, zwaveldioxide en vaste deeltjes. De emissies van stikstofoxiden worden gewoonlijk gereduceerd door aanpassingen aan het verbrandingsproces die de temperatuur reduceren en daardoor de vorming van thermische NOx tegengaan. Tot de daarvoor gebruikte technieken behoren low-NOx-branders, rookgasrecirculatie en beperkte voorverwarming. Stikstofoxiden kunnen ook verwijderd worden nadat ze gevormd zijn, en wel door ze met behulp van SNCR (Selective Non Catalytic Reduction – selectieve niet-katalytische reductie) of SCR (Selective Catalytic Reduction – selectieve katalytische reductie) te reduceren tot stikstof. Bestrijding waterverontreinigende stoffen. De belangrijkste waterverontreinigende stoffen afkomstig van LVOC-processen zijn mengsels van olie en organische stoffen, biologisch afbreekbare organische stoffen, moeilijk afbreekbare organische stoffen, vluchtige organische stoffen, zware metalen, zure resp. alkalische effluenten, gesuspendeerde stoffen en warmte. In het geval van bestaande installaties kan de keuze van een geschikte bestrijdingstechniek beperkt zijn tot procesgeïntegreerde maatregelen, behandeling in de installatie van gescheiden stromen en nageschakelde behandeling. Nieuwe installaties bieden betere mogelijkheden om de milieuvriendelijkheid te verbeteren, namelijk door toepassing van alternatieve technologieën om het ontstaan van afvalwater te voorkomen. De meeste afvalwatercomponenten van LVOC-processen zijn biologisch afbreekbaar en worden vaak biologisch gezuiverd in gecentraliseerde afvalwaterzuiveringsinstallaties. Dit is afhankelijk van het eerst behandelen of het terugwinnen van afvalwaterstromen die zware metalen of toxische of niet-afbreekbare organische verbindingen bevatten, waarbij gebruikgemaakt wordt van o.a. (chemische) oxidatie, adsorptie, filtratie, extractie, (stoom)strippen, hydrolyse (om de biologische afbreekbaarheid te verbeteren) of anaërobe voorzuivering. Afvalbeheer. Afval is zeer processpecifiek maar de belangrijkste verontreinigende stoffen kunnen afgeleid worden van de kennis van: het proces, de bouwmaterialen, corrosie- en erosiemechanismen en onderhoudsmaterialen. Afvalaudits worden gehouden om informatie te verzamelen over de bron, samenstelling, hoeveelheid en variabiliteit van alle soorten afval. Bij preventie gaat het typerend om het voorkomen van het ontstaan aan de bron, het tot een minimum beperken van het ontstaan van afval en het recyclen van afval dat ontstaan is. De keuze van de behandelingstechniek hangt sterk af van het proces en het soort afval dat ontstaat, en wordt vaak uitbesteed aan gespecialiseerde bedrijven. Katalysatoren bevatten vaak dure metalen en worden geregenereerd. Aan het eind van hun levensduur worden de metalen teruggewonnen en gaat de inerte drager naar de stortplaats. Zuiveringsmiddelen (bijv. actief kool, moleculaire zeven, filtermedia, ontwateringsmiddelen en ionenwisselaars) worden indien mogelijk geregenereerd, maar ze kunnen ook gestort en verbrand (onder geschikte omstandigheden) worden. De zware organische residuen van distillatiekolommen en ketelslib etc. kunnen als grondstof voor andere processen dienen of als brandstof gebruikt worden (om de verbrandingswaarde terug te winnen) of kunnen in verbrandingsovens verbrand worden (onder geschikte omstandigheden). Gebruikte reagentia (bijv. organische oplosmiddelen), die niet teruggewonnen of als brandstof gebruikt kunnen worden, worden normaal in verbrandingsovens verbrand (onder geschikte omstandigheden). Warmte-emissies kunnen gereduceerd worden door ‘hardwaretechnieken’ (bijv. warmtekrachtkoppeling, procesaanpassingen, warmtewisseling en thermische isolatie). Milieuzorgsystemen (bijv. toewijzing van energiekosten aan procesunits, interne rapportage van energiegebruik/energie-efficiëntie, externe benchmarking en energie-audits) worden gebruikt om vast te stellen op welke gebieden de hardware het best kan worden gebruikt.

Page 6: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

6

Tot de technieken om trillingen te reduceren, behoren: keuze van apparatuur die trillingsarm is, gebruik van trillingdempende bevestigingen, loskoppeling van trillingsbronnen en omgeving en het reeds in de ontwerpfase rekening houden met de nabijheid tot potentiële receptoren. Geluid kan worden veroorzaakt door apparatuur zoals compressors, pompen, affakkelpijpen en stoomuitlaten. Tot de technieken behoren: voorkoming van geluid door geschikte constructies, geluiddempers, geluiddichte kasten en omkapseling van de geluidsbronnen, geluidsreducerende lay-out van gebouwen en het reeds in de ontwerpfase rekening houden met de nabijheid tot potentiële receptoren. Een aantal evaluatie-instrumenten kan gebruikt worden om de voor LVOC-processen meest geschikte technieken te kiezen voor het voorkomen en bestrijden van emissies. Tot dergelijke evaluatie-instrumenten behoren risicoanalyse- en verspreidingsmodellen, ketenanalysemethoden, planninginstrumenten, economische analysemethoden en milieuwegingsmethoden. Algemene BBT (Hoofdstuk 6) De onderdelen van algemene BBT worden beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie en zo veel mogelijk beperking van vervuiling, beheer van luchtverontreiniging, beheer van waterverontreiniging en beheer van afval/residuen. Een algemene BBT geldt voor de gehele LVOC-sector, ongeacht het proces of product. Een BBT voor een bepaald LVOC-proces wordt echter bepaald door de drie BBT-niveaus te beschouwen in onderstaande volgorde van prioriteit: 1. BBT van illustratief proces (indien bestaand) 2. algemene BBT voor LVOC; en ten slotte 3. een relevante horizontale BBT (met name uit de BREFs inzake behandeling en beheer van

afvalwater en rookgassen, op- en overslag, industriële koeling en monitoring). Milieuzorgsystemen. Doelmatige en doeltreffende milieuzorgsystemen zijn zeer belangrijk om een hoog beschermingsniveau van het milieu te bereiken. BBT voor milieuzorgsystemen bestaat uit een geschikte combinatie of selectie van onder andere de volgende technieken: • een milieustrategie en de wil die strategie te volgen; • organisatiestructuren om milieuaspecten te integreren in de besluitvorming; • schriftelijke procedures of praktijken voor alle voor het milieu belangrijke aspecten van het

ontwerp, de werking, het onderhoud, de inbedrijfstelling en ontmanteling van installaties; • interne auditsystemen ter beoordeling van de tenuitvoerlegging van het milieubeleid en om

na te gaan of procedures, normen en wettelijke voorschriften nageleefd worden; • boekhoudpraktijken waarbij de totale kosten van grondstoffen en afval geïnternaliseerd

worden; • financiële en technische planning op lange termijn voor milieu-investeringen; • beheersystemen (hardware en software) voor het kernproces en zuiverings-

/reinigingsapparatuur ten behoeve van een stabiele werking, een hoge opbrengst en een zo gering mogelijke milieubelasting onder alle operationele modes;

• systemen om ervoor te zorgen dat de operators milieubewust zijn en milieukennis op de werkvloer bevorderen;

• inspectie- en onderhoudsstrategieën om de prestatie van het proces te optimaliseren; • vastgelegde reactieprocedures voor abnormale gebeurtenissen; • permanent trachten de afvalhoeveelheden tot een minimum te beperken. Voorkomen en beperken van vervuiling: De selectie van beste beschikbare technieken voor LVOC-processen houdt - voor alle media - in het achtereenvolgens aandacht schenken aan technieken overeenkomstig de hiërarchie:

Page 7: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

7

a) het ontstaan van alle afvalstromen (gasvormig, waterig en vaste stoffen) tegengaan door procesontwikkeling en –ontwerp, met name door geschikte katalysatoren en sterk selectieve reactiestappen;

b) beperken van afvalstromen aan de bron door procesgeïntegreerde verandering aan grondstoffen, apparatuur en operationele procedures;

c) recyclen van afvalstromen door rechtstreeks hergebruik of door terugwinning gevolgd door hergebruik;

d) terugwinnen van waardevolle stoffen uit afvalstromen; e) behandelen en verwijderen van afvalstromen met behulp van nageschakelde technieken. De beste beschikbare techniek voor het ontwerp van nieuwe LVOC-processen en voor een ingrijpende aanpassing van bestaande processen is een geschikte combinatie of selectie van onderstaande technieken: • chemische reacties en scheidingsprocessen in continu proces laten plaatsvinden, en wel in

gesloten apparatuur; • continue reinigingsstromen van procesketels aan de volgende hiërarchie onderwerpen:

hergebruik, terugwinning, verbranding in apparatuur met reinigingsvoorziening, en verbranding in niet-speciale apparatuur;

• energieverbruik minimaliseren en energieterugwinning maximaliseren; • gebruiken van verbindingen met een lage of lagere dampspanning; • rekening houden met de beginselen van de ‘groene chemie’. De beste beschikbare techniek ter voorkoming en bestrijding van diffuse emissies is een geschikte combinatie of selectie van onder andere de volgende technieken: • een officieel LDAR-programma (Leak Detection and Repair) om aandacht te schenken aan

de lekpunten van leidingen en apparatuur, die de hoogste emissiereductie per kosteneenheid opleveren;

• reparatie van lekkende leidingen en apparatuur in fasen, waarbij kleine reparaties direct uitgevoerd worden (tenzij dit onmogelijk is) op punten waar het lekverlies groter is dan een bepaalde onderste drempelwaarde; wanneer het lekverlies groter is dan een bovenste drempelwaarde, moet op tijd een grondige reparatie plaatsvinden; De exacte lekdebietdrempel waarbij reparaties uitgevoerd moeten worden, hangt af van de situatie rond de installatie en het soort reparatie dat nodig is;

• vervangen van bestaande apparatuur door hoogwaardigere apparatuur wanneer grote lekverliezen niet op andere wijze tegengegaan kunnen worden;

• installeren van nieuwe voorzieningen die minder diffuse emissies opleveren; • onderstaande hoogwaardigere apparatuur of apparatuur die net zo efficiënt is:

- kleppen: hoogwaardige kleppen met dubbele pakkingen; balgafdichtingen voor hoog-risicotoepassingen;

- pompen: dubbele afdichtingen met vloeistof- of gasafsluiting, of afdichtingsloze pompen;

- compressors en vacuümpompen: dubbele afdichtingen met vloeistof- of gasafsluiting, of afdichtingsloze pompen, of enkelvoudige-afdichtingstechnologie met gelijkwaardige emissieniveaus;

- flenzen: minimaliseren van het aantal flenzen, gebruiken van doelmatige pakkingen; - open uiteinden: monteren van blinde flenzen, doppen of stoppen op niet frequent

gebruikte fittingen; gebruikmaken van kringloopspoeling bij vloeistofmonsternemingspunten en wat betreft bemonsteringssystemen/analyseapparatuur: optimaliseren van de monstervolume/-frequentie, minimaliseren van de lengte van de bemonsteringslijnen of monteren van omhulsels;

- veiligheidskleppen: breekplaat stroomopwaarts monteren (binnen alle veiligheidslimieten).

Page 8: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

8

De beste beschikbare techniek voor opslag, behandeling en overslag is, naast het vermelde in het BREF inzake opslag, een geschikte combinatie of selectie van, onder andere, de volgende technieken: • extern drijvend dak met secundaire afdichtingen (niet voor zeer gevaarlijke stoffen), tanks

met vast dak met inwendige drijvende dekken en randafdichtingen (voor vluchtiger vloeistoffen), tanks met vast dak en inert-atmosfeeropslag onder druk (voor zeer gevaarlijke of sterk ruikende stoffen);

• onderling koppelen van opslagtanks en mobiele containers met compensatieleidingen; • opslagtemperatuur minimaliseren; • instrumenten en procedures om overvulling te voorkomen; • gas- en vloeistofdichte opvangvoorziening met een capaciteit van 110% van de grootste

tank; • opvangen van VOS aan ontluchtingen (door condensatie, absorptie of adsorptie) alvorens

over te gaan tot recycling of vernietiging door verbranding in een installatie voor het opwekken van energie, een verbrandingsoven of een fakkelpijp;

• continu monitoren van vloeistofniveaus en van veranderingen daarin; • vulpijpen van tanks, die doorlopen tot onder het vloeistofoppervlak; • vullen via bodemafsluiters om spatten te voorkomen; • sensoren op laadarmen om ongewenste bewegingen te registreren; • zelfdichtende slangverbindingen / snelkoppelingen; • afsluitingen en vergrendelsystemen om onbedoelde bewegingen of het wegrijden van

voertuigen te voorkomen. De beste beschikbare techniek ter voorkoming en minimalisering van de emissie van waterverontreinigende stoffen is een geschikte combinatie of selectie van onderstaande technieken: A. vaststellen van afvalwaterbronnen en de kwaliteit, kwantiteit en variabiliteit daarvan; B. het zo veel mogelijk beperken van het waterverbruik in het proces; C. het zo veel mogelijk beperken van de verontreiniging van het proceswater met grondstoffen,

product of afval; D. het zo veel mogelijk hergebruiken van afvalwater; E. het zo veel mogelijk terugwinnen of behouden van stoffen uit moederloog die ongeschikt is

voor hergebruik. De beste beschikbare techniek voor energie-efficiëntie is een geschikte combinatie of selectie van onderstaande technieken: optimaliseren van energiebesparing; implementeren van boekhoudsystemen; frequent rapporteren over de energiesituatie; optimaliseren van warmte-integratie; de behoefte aan koelsystemen zo veel mogelijk beperken alsmede gebruikmaken van warmtekrachtkoppeling op plaatsen waar dit economisch en technisch haalbaar is. De beste beschikbare techniek ter voorkoming en minimalisering van geluid en trillingen is een geschikte combinatie of selectie van onderstaande technieken: • toepassen van ontwerpen die geluids-/trillingsbronnen scheiden van receptoren; • kiezen van apparatuur die een laag geluidsniveau en/of trillingsniveau heeft, gebruiken van

trillingdempende bevestigingen; gebruiken van geluidsabsorberend materiaal of omkapselingen;

• periodiek onderzoek naar geluid en trillingen. Bestrijding luchtverontreinigende stoffen: Bij de keuze van de beste beschikbare techniek moet rekening gehouden worden met parameters als: soorten verontreinigende stoffen en inlaatconcentraties; gasdebiet; aanwezigheid van onzuiverheden; toelaatbare concentratie aan uitlaat; veiligheid; operationele en investeringskosten; lay-out van de installatie alsmede beschikbaarheid van voorzieningen. Een combinatie van technieken kan noodzakelijk zijn voor

Page 9: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

9

hoge inlaatconcentraties of minder efficiënte technieken. Een generieke BBT voor luchtverontreinigende stoffen is een geschikte combinatie of selectie van de technieken als vermeld in tabel A (voor VOS) en tabel B (voor andere procesgerelateerde luchtverontreinigende stoffen).

Techniek Met BBT samenhangende waarden(1) Opmerking

Selectieve membraan-scheiding

90 - >99,9% terugwinning VOS < 20 mg/m³

Indicatief toepassingsbereik 1 - >10 g VOS/m3 Efficiëntie kan nadelig beïnvloed worden door bijv. corroderende producten, stofhoudend gas of gas nabij zijn dauwpunt.

Condensatie Condensatie 50 - 98% terugwinning + aanvullende bestrijding Cryocondensatie (2) 95 – 99,95% terugwinning

Indicatief toepassingsbereik: debiet 100 - >100000 m3/h, 50 - >100g VOS/m3 voor cryocondensatie: debiet 10 – 1000 m3/h, 200 – 1000 g VOS/m3, 20 mbar-6 bar

Adsorptie(2) 95 - 99,99% terugwinning Indicatief toepassingsbereik voor regeneratieve adsorptie: debiet 100 - >100000 m3/h, 0,01 - 10g VOS/m3, 1 – 20 atm. Niet-regeneratieve adsorptie: debiet 10 - >1000 m3/h, 0,01 – 1,2g VOS/m3

Gaswasser(2) 95 – 99,9% reductie Indicatief toepassingsbereik: debiet 10 – 50000 m3/h, 0,3 - >5 g VOS/m3

Thermische verbranding

95 – 99,9% reductie VOS (2) < 1 - 20 mg/m³

Indicatief toepassingsbereik: debiet 1000 – 100000m3/h, 0,2 - >10g VOS/m3. Bereik van 1 - 20 mg/m³ is gebaseerd op emissiegrenswaarden & gemeten waarden. De reductie-efficiëntie van regeneratieve of recuperatieve thermische verbrandingsovens mag lager zijn dan 95 – 99% maar kan < 20 mg/Nm³ bereiken.

Katalytische oxidatie

95 -99% reductie VOS < 1 -20 mg/m³

Indicatief toepassingsbereik: debiet 10 –100000 m3/h, 0,05 -3 g VOS/m3

Affakkelen Hoge fakkelpijpen > 99% Lage fakkelpijpen > 99,5%

1. Tenzij anderszins vermeld, hebben de concentraties betrekking op halfuur/daggemiddelden onder referentieomstandigheden, te weten droog uitlaatgas bij 0 °C, 101,3 kPa en een zuurstofgehalte van 3 vol-% (11 vol-%. zuurstofgehalte in het geval van katalytische/thermische oxidatie).

2. De techniek kent cross-media-aspecten waar rekening meegehouden moet worden. Tabel A: Met BBT samenhangende waarden voor de terugwinning/bestrijding van VOS

Page 10: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

10

Veront-reinigende stof

Techniek Met BBT samenhangende waarden(1) Opmerking

Vaste deeltjes

Cycloon Max. 95% reductie Sterk afhankelijk van de deeltjesgrootte Normaal alleen BBT in combinatie met een andere techniek (bijv. elektrostatische precipitator en doekfilter)

Elektrostatische precipitator

5 – 15 mg/Nm³ 99 -99,9% reductie

Gebaseerd op het gebruik van de techniek in verschillende industriesectoren (niet-LVOC) Prestatie is sterk afhankelijk van de eigenschappen van de deeltjes

Doekfilter < 5 mg/Nm³ Tweefasen-

stoffilter ~ 1 mg/Nm³

Keramisch filter < 1 mg/Nm³ Absoluutfilter < 0,1 mg/Nm³

HEAF-filter Tot 99% reductie van druppels & aërosolen

Nevelfilter Tot 99% reductie van stof & aërosolen

Geur Adsorptie Biofilter

95 - 99% reductie met betrekking tot geuren en sommige VOS

Indicatief toepassingsbereik: 10000 - 200000 geNm3

Nat kalksteengips-proces

90 -97% reductie SO2 < 50 mg/Nm³

Indicatief bereik van toepassing voor SO2 < 1000 mg/m³ in het ongereinigde gas.

Gaswasser HCl (2) < 10 mg/Nm³ HBr (2) < 5 mg/Nm³

Concentraties gebaseerd op grenswaarden in Oostenrijkse vergunningsvoorwaarden.

Zwavel-dioxide & zure gassen

Injectie van halfdroog sorbens

SO2 < 100 mg/Nm³ HCl < 10 - 20 mg/Nm³ HF < 1 - 5 mg/Nm³

Indicatief bereik van toepassing voor SO2 < 1000 mg/m³ in het ongereinigde gas.

SNCR 50 – 80% NOx-reductie Stikstof-oxiden SCR 85-95% reductie

NOx<50 mg/m³. Ammoniak<5 mg/m³Kan hoger zijn wanneer het rookgas een hoge waterstofconcentratie heeft

Dioxinen Primaire maatre-gelen + adsorptie Katalysator met 3 bedden

< 0,1 ng TEQ/Nm3 Het ontstaan van dioxinen in de processen dient zo veel mogelijk te worden vermeden

Kwik Adsorptie 0,05 mg/Nm3 0,01 mg/Nm3 gemeten bij Oostenrijkse afvalverbrandingsinstallatie voorzien van actief koolfilter

Ammoniak & aminen

Gaswasser <1 – 10 mgNm3 Zure wasser

Waterstof-sulfide

Absorptie (alkalische gaswasser)

1 - 5 mg/Nm3 Absorptie van H2S is 99%+. Een alternatief is absorptie in een ethanolaminewasser, gevolgd door zwavelterugwinning

1. Tenzij anderszins vermeld, hebben de concentraties betrekking op halfuur/daggemiddelden onder referentieomstandigheden, te weten droog uitlaatgas bij 0 °C, 101,3 kPa en een zuurstofgehalte van 3 vol.-%.

2. Daggemiddelen onder standaardomstandigheden. De halfuurswaarden zijn HCl <30 mg/m³ en HBr <10 mg/m³. Tabel B: Met BBT samenhangende waarden ter bestrijding van andere luchtverontreinigende LVOC’s. Luchtverontreinigende stoffen afkomstig van LVOC-processen hebben sterk uiteenlopende kenmerken (in termen van toxiciteit, klimaatverandering, de vorming van fotochemische ozon, ozonafbraak in de stratosfeer etc.) en worden met behulp van zeer verschillende systemen geclassificeerd. Vanwege het ontbreken van een pan-Europees classificatiesysteem bevat tabel C BBT-gerelateerde niveaus op basis van het Nederlandse NeR-systeem. De NeR biedt een hoge mate van milieubescherming, maar is slechts één goed praktijkvoorbeeld. Er bestaan ook andere gelijkwaardige classificatiesystemen die gebruikt kunnen worden om BBT-gerelateerde niveaus vast te stellen; enkele van die systemen staan beschreven in bijlage VIII van de BREF. Categorieën Mogelijke BBT-oplossingen BBT-gerelateerd Drempel

Page 11: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

11

** (geen uitputtende lijst) emissieniveau (mg/Nm3) ***

(kg/h)

Uiterst gevaarlijke stoffen Dioxinen & furanen

0,1 (ng I-TEQ/Nm3)

geen drempel

PCB’s

Procesgeïntegreerd: goede operationele omstandigheden en geringe hoeveelheden chloor in grondstof/brandstof Nageschakelde inrichting: actief kool, katalytisch doekfilter, naverbrander.

0,1**** (ng PCB -TEQ/Nm3)

geen drempel

Vaste deeltjes Vaste deeltjes Indien filtering niet mogelijk is, geldt maximaal 25

Indien filtering niet mogelijk is, geldt maximaal 50 10 – 25 10 - 50

≥ 0,5 < 0,5

Carcinogene stoffen* ∑ C1 0,1 0,0005 ∑ C1 + C2 1,0 0,005 ∑ C1 + C2 + C3

Naverbrander, gaswasser, absoluutfilter, actieve kool

5,0 0,025 Organische stoffen (gas/damp)* ∑ gO1 20 0,1 ∑ gO1 + gO2 100 2,0 ∑ gO1+ gO2 + gO3

Naverbrander, (regeneratief) actief kool, dampretourinstallatie 100 – 150 3,0

Organische stoffen (vast)* ∑ sO1 Indien filtering niet mogelijk is, geldt maximaal 25

Indien filtering niet mogelijk is, geldt maximaal 50 10 – 25 10 - 50

≥ 0,1 < 0,1

∑ sO1 + sO2 Indien filtering niet mogelijk is, geldt maximaal 25 Indien filtering niet mogelijk is, geldt maximaal 50

10 – 25 10 - 50

≥ 0,5 < 0,5

∑ sO1 + sO2 + sO3

Indien filtering niet mogelijk is, geldt maximaal 25 Indien filtering niet mogelijk is, geldt maximaal 50

10 – 25 10 - 50

≥ 0,5 < 0,5

Anorganische stoffen (gas/damp)* gI1 1,0 0,01 gI2 5,0 0,05 gI3

Veel verschillende oplossingen (bijv. chemische wasser, alkalische gaswasser, actieve kool)

30 0,3 gI4 Zure/alkalische gaswasser, S(N)CR, kalkinjectie 200 5 Anorganische stoffen (vast)* ∑ sI1 0,2 0,001 ∑ sI1 + sI2 1,0 0,005 ∑ sI1 + sI2 + sI3

Doekfilter, gaswasser, elektrostatische precipitator

5,0 0,025 * De sommatieregel is van toepassing (d.w.z. het gegeven emissieniveau geldt voor de som van de stoffen in de relevante

categorie en voor die stoffen uit de lagere categorie). ** Voor een gedetailleerde stoffenclassificatie wordt verwezen naar bijlage VIII: Classificatiesystemen van de lidstaten voor

luchtverontreinigende stoffen. *** Het emissieniveau geldt alleen wanneer de massadrempel (van onbehandelde emissies) overschreden wordt. Emissieniveaus

hebben betrekking op halfuurgemiddelden onder normale omstandigheden (droog uitlaatgas, 0 °C en 101,3 kPa). De zuurstofconcentratie is in de NeR niet gedefinieerd maar is gewoonlijk de feitelijke zuurconcentratie (voor verbrandingsovens kan 11 vol.-% zuurstof acceptabel zijn).

**** PCB-niveaus worden hier gegeven in termen van TEQ; voor de relevante factoren om deze niveaus te berekenen, wordt verwezen naar het artikel “Toxic Equivalency Factors (TEFs) for PCBs, PCDDs, PCDFs for Humans and Wildlife”. “Van den Berg et al. Environmental Health Perspectives, deel 106, nr. 12, december 1998”

Tabel C: Niveaus van emissies naar de lucht, die verband houden met de BBT voor procesventilatie in de organische bulkchemie De beste beschikbare techniek voor affakkeling is een geschikte combinatie of selectie van, onder andere: een zodanig(e) ontwerp/werking van de installatie dat zo min mogelijk koolwaterstoffen behoeven te worden verwijderd via de affakkelingsinstallatie. De keuze tussen lage fakkelpijpen en hoge fakkelpijpen hangt af van veiligheidsoverwegingen. Indien gebruik gemaakt wordt van hoge pijpen, dient de BBT het volgende te omvatten: permanent brandende waakvlammen en waakvlamdetectie, efficiënte menging, en monitoring op afstand via een gesloten televisiesysteem. De BBT-gerelateerde reductiewaarden voor VOS zijn >99% in het geval van hoge fakkelpijpen en >99,5% in het geval van lage pijpen. De beste beschikbare techniek voor procesovens is het stoken met gas gecombineerd met een low-NOx-brander om emissies van 50 - 100 mg NOx/Nm3 (als uurgemiddelde) te verkrijgen voor nieuwe en bestaande installaties. De beste beschikbare techniek voor overige stookinstallaties (bijv. stoomketels en gasturbines) is te vinden in het BREF-document inzake grote stookinstallaties.

Page 12: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

12

De beste beschikbare techniek voor CO2-emissies is verbeterde energie-efficiëntie, maar een omschakeling op brandstoffen met een laag koolstofgehalte (waterstofrijk) of op duurzame niet-fossiele brandstoffen kan ook beschouwd worden als een BBT. Bestrijding waterverontreinigende stoffen: De beste beschikbare techniek voor waterverontreinigende stoffen bestaat uit een combinatie of selectie van onder andere de volgende technieken: • gescheiden behandeling of terugwinning van afvalwaterstromen die zware metalen of

toxische of niet biologisch afbreekbare organische verbindingen bevatten, met behulp van (chemische) oxidatie, adsorptie, filtratie, extractie, (stoom)stripping, hydrolyse of anaërobe voorzuivering en aansluitende biologische zuivering. De BBT-gerelateerde emissiewaarden in afzonderlijke behandelde afvalstromen zijn (als daggemiddelden): Hg 0,05 mg/l; Cd 0,2 mg/l; Cu / Cr / Ni / Pb 0,5 mg/l; en Zn / Sn 2 mg/l.

• stromen van organisch afvalwater die geen zware metalen of toxische of niet-biologisch afbreekbare organische verbindingen bevatten, zijn potentieel geschikt voor gecombineerde biologische zuivering in een gering belaste installatie (afhankelijk van evaluatie van de biologische afbreekbaarheid, inhibiterende effecten, de negatieve effecten op de slibkwaliteit, vluchtigheid en restverontreinigingsniveaus). Het BBT-gerelateerde BZV-niveau (biochemisch zuurstofverbruik) in het effluent is minder dan 20 mg/l (als daggemiddelde).

De samenstelling van afvalwater afkomstig van LVOC-processen wordt sterk beïnvloed door, onder andere, de toegepaste processen, de operationele procesvariabiliteit, het waterverbruik, bestrijdingsmaatregelen aan de bron en de mate van de voorbehandeling. Maar op basis van het deskundig oordeel van de TWG zijn de BBT-gerelateerde emissieniveaus (als daggemiddelden): CZV 30 – 125 mg/l; AOX < 1 mg/l; en totaal stikstof 10 - 25 mg/l. Beheer van afval en residuen: De beste beschikbare techniek voor afval en residuen bestaat uit een combinatie of selectie van onder andere de volgende technieken: • katalysatoren - regeneratie/hergebruik en, indien verbruikt, het terugwinnen van de edele

metalen; • verbruikte zuiveringsmedia – regeneratie waar mogelijk, anders verbranden of storten; • organische procesresiduen – zo veel mogelijk gebruiken als grondstof of als brandstof,

anders verbranden; • verbruikte reagentia – zo veel mogelijk nuttig toepassen of als brandstof gebruiken, anders

verbranden. Illustratief proces: lagere olefinen (Hoofdstuk 7) Algemene informatie De lagere olefinen omvatten de grootste groep basischemicaliën binnen de LVOC-sector en worden gebruikt voor een zeer groot scala aan derivaten. In 1998 bedroegen de ethyleenproductie en de propyleenproductie in Europa resp. 20,3 miljoen ton en 13,6 miljoen ton. Meer dan 98% van de ethyleenproductie en 75% van de propyleenproductie is afkomstig uit stoomkrakers. Europa telt momenteel circa 50 stoomkrakers. De gemiddelde grootte van een Europese installatie bedraagt circa 400 kT/jr; de grootste installaties komen in de buurt van een miljoen ton per jaar . Voor de productie van olefinen komen grondstoffen in aanmerking die variëren van lichte gassen (bijv. ethaan en LPG) tot vloeibare raffinageproducten (nafta en gasolie). Zwaardere grondstoffen leveren in het algemeen meer bijproducten op (propyleen, butadieen en benzeen en vereisen grotere en complexere installaties. Alle lagere olefinen worden verkocht op productspecificatie in plaats van prestatie; dit bevordert internationale markten waar de verkoopprijs de bepalende factor is. Stoomkrakers maken gebruik van gepatenteerde technologie die ze in licentie hebben van een klein aantal internationale technische aannemers. De ontwerpen zijn in grote lijnen vergelijkbaar, maar specifieke bijzonderheden van het proces, met name in het ovengedeelte, worden bepaald door de keuze/eigenschappen van de grondstoffen. De wereldwijde concurrentie heeft ervoor gezorgd

Page 13: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

13

dat geen enkele technologie belangrijke prestatievoordelen biedt; de technologiekeuze wordt normaal beïnvloed door eerder opgedane ervaringen, lokale omstandigheden en de totale investeringskosten voor de installatie. Toegepast proces: Het kraakproces is sterk endotherm (15 tot 50 GJ/t ethyleen). De kraakreacties vinden daarbij plaats in pyrolyse-ovens bij temperaturen boven 800 oC. De daaropvolgende terugwinning en zuivering van olefinen geschiedt daarentegen bij een temperatuur tot –150 oC en een druk van 35 bar door middel van cryogene scheiding. De ontwerpen van de installaties zijn in hoge mate geïntegreerd met het oog op energieterugwinning. Omdat de grondstoffen/producten zeer vluchtig en ontvlambaar zijn, stelt dit hoge eisen aan de geslotenheid van de omhulling van de gehele installatie, inclusief het gebruik op grote schaal van gesloten overdruksystemen, waardoor de krakers van de best presterende installaties een totaal koolwaterstofverlies hebben van zo laag als 5 tot 15 kg/t ethyleen. Verbruik en emissies: De grote schaal waarop het stoomkraakproces plaatsvindt, brengt met zich mee dat de potentiële emissies significant zijn. Lucht. In pyrolyseovens wordt zwavelarm gas (dat vaak waterstof bevat) verbrand; de verbrandingsemissies (CO2, CO, NOx) vormen het overgrote deel van de emissies naar de lucht. Emissies van zwaveldioxide en vaste deeltjes (stof) vinden plaats bij de verbranding van minder waardevolle kraakproducten die als brandstof gebruikt worden (bijv. in hulpketels of andere procesverhitters), en bij de verbranding van cokes die neergeslagen is op de ovenspiralen. VOS-emissies kunnen zich voordoen bij verbrandingsprocessen; diffuse verliezen en puntbronverliezen doen zich voor bij ontluchtingen naar de buitenlucht. Water. Behalve gewone effluenten (bijv. ketelvoedingswater) zijn er ook drie specifieke effluentstromen, namelijk: proceswater (verdunningsstoom uit de spuikraan), verbruikt caustisch sproeiwater en sproeiwater voor het ontkolen van de trommel (voorzover geïnstalleerd). Stromen die in contact zijn geweest met koolwaterstofhoudende vloeistoffen kunnen de volgende verontreinigingen bevatten: koolwaterstoffen; opgeloste anorganische vaste stoffen en zwevende deeltjes; materialen met een chemisch of biologisch zuurstofverbruik alsmede sporen van metaalkationen. Vast afval. Tijdens het kraakproces ontstaat relatief weinig vast afval wanneer gas of nafta als grondstof gebruikt wordt; wanneer gasolie als grondstof gebruikt wordt, ontstaat er echter olieachtig slib. Het meeste vaste afval bestaat uit organisch slib en cokes; het kan echter nodig zijn verbruikte katalysatoren, adsorbentia en diverse oplosmiddelen periodiek af te voeren. Beste beschikbare technieken: Proceskeuze: Het stoomkraakproces is het enige grootschalige proces dat momenteel beschikbaar is om alle lagere olefinen te produceren en is gewoonlijk de beste beschikbare techniek. Er bestaat geen BBT voor grondstoffen, hoewel de emissies van installaties waarin gas gebruikt wordt, in het algemeen lager zijn dan die van installaties waarin nafta of gasolie gebruikt wordt. Emissies naar de lucht. De belangrijkste BBT voor het zo veel mogelijk beperken van emissies naar de atmosfeer omvat de keuze, het onderhoud en de werking van efficiënte pyrolyseovens. Moderne ovens hebben een thermisch rendement tussen 92 en 95% en gebruiken aardgas of in de meeste gevallen restgas (een mengsel van methaan en waterstof). Ovens zijn voorzien van geavanceerde besturingssystemen voor een efficiënte verbranding en van ultralage-NOx-branders (die BBT-gerelateerde emissies opleveren van 75 - 100 mg NOx/Nm3 – uurgemiddelde) of selectieve katalytische deNOx-installaties (BBT-gerelateerde emissies van 60 - 80 mg NOx/Nm3 – uurgemiddelde). BBT-gerelateerde ammoniakemissies afkomstig van moderne SCR-installaties zijn <5 mg/m3 (uurgemiddelde) bij grote NOx-reducties, maar hogere emissies kunnen zich voordoen naarmate de katalysator ouder wordt.

Page 14: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

14

Kraakovens moeten periodiek cokesvrij gemaakt worden met behulp van een mengsel van lucht en stoom. Het gas dat daarbij afgevoerd moet worden kan naar de vuurkisten geleid worden of naar een aparte trommel waarin de stofemissies met behulp van sproeiwater of een cycloon gereduceerd kunnen worden tot minder dan 50 mg/Nm3 (uurgemiddelde). Ethyleeninstallaties worden gekenmerkt door torenfakkels met een grote capaciteit, omdat koolwaterstoffen daarmee veilig verwijderd kunnen worden wanneer de installatie ernstig ontregeld raakt. Affakkelen heeft niet alleen milieugevolgen (visuele hinder, geluidoverlast) maar betekent ook een aanzienlijk waardeverlies voor de exploitant van de installatie. De beste beschikbare techniek is daarom het affakkelen tot een minimum te beperken door gebruik te maken van uiterst betrouwbare installaties en apparatuur die hun waarde bewezen hebben, het plaatsen van recyclinginrichtingen voor materiaal dat normaal naar de fakkelpijp gaat, alsmede zorgen voor alternatieve afvoermogelijkheden (bijv. naar andere delen van de processtroom voor materiaal dat niet aan de specificaties voldoet). De ontwikkeling en het gebruik van goede managementssystemen voor het in werking hebben en onderhouden van de bedrijfsmiddelen spelen ook een belangrijke rol bij het optimaliseren van de prestatie en derhalve het minimaliseren van de emissies. De beste beschikbare techniek om de duur van het affakkelen en de mate waarin afgefakkeld wordt zo veel mogelijk te beperken, is permanente monitoring via een gesloten televisiecircuit, automatische stoominjectie met regeling van de debietratio en waakvlamdetectie. Onder optimale omstandigheden is het verbrandingsrendement in fakkels 99%. Zure gassen, waaronder kooldioxide en zwaveldioxide, worden uit het gekraakte gas verwijderd door een reactie met natriumhydroxide (in sommige gevallen nadat eerst de concentratie van de zure gassen verlaagd is door wassing met regenereerbare aminen). Een emissie van zure gassen kan zich voordoen wanneer de installatie niet in staat is de verbruikte caustische stroom terug te winnen of oxidatietechnieken op basis van natte lucht te gebruiken om de stroom te behandelen voordat deze afgevoerd wordt naar het waterige effluent. Als het verbruikte caustische materiaal aangezuurd wordt, ontstaat gasvormig waterstofsulfide dat ofwel naar een geschikte naverbrander wordt gevoerd (waar het omgezet wordt in zwaveldioxide) of – minder vaak – naar een nabijgelegen Clausinstallatie om de zwavel terug te winnen. BBT is het vermijden van het gebruik van ontluchtingen naar de buitenlucht bij de opslag en overslag van vluchtige koolwaterstoffen. De beste beschikbare techniek om diffuse emissies zo veel mogelijk te beperken, is het op grote schaal toepassen van gelaste buizen, toepassen van zeer betrouwbare afdichtingssystemen voor pompen/compressors en geschikte materialen voor glanpakkingen van isolatie-/regelkleppen, ondersteund door effectieve managementssystemen voor emissiebewaking en –reductie via preventief onderhoud. Emissies naar water. De beste beschikbare techniek voor waterige effluenten is de toepassing van procesgeïntegreerde technieken en recycling respectievelijk verdere verwerking om de terugwinning voorafgaand aan de eindbehandeling te optimaliseren. • De beste beschikbare techniek voor het proceswater (effluent afkomstig van de condensatie

van verdunningsstoom dat in de kraakovens gebruikt wordt) is een inrichting voor de opwekking van verdunningsstoom, waarin de stroom gewassen wordt om zware koolwaterstoffen te verwijderen, en vervolgens gestript en opnieuw verdampt wordt voor hergebruik in de ovens.

• De beste beschikbare techniek voor de stroom verbruikt caustisch materiaal kan zijn: terugwinning, natteluchtoxidatie, aanzuring (gevolgd door zwavelterugwinning of verbranding) of affakkeling van zuur gas.

• De beste beschikbare techniek voor de eindbehandeling van effluent omvat fysische scheiding (bijv. API-separator (American Petroleum Institute) en CPS-separator (corrugated plate separator)) gevolgd door polijsten (bijv. waterstofperoxide-oxidatie of biologische zuivering). De BBT-niveaus voor uiteindelijke emissies naar water (als daggemiddelden) zijn onder andere: CZV 30 – 45 mg/l en totaal organisch koolstof (TOC) 10 - 15 mg/l (2 - 10 g/t ethyleen).

Page 15: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

15

Bijproducten/afval. BBT omvat: periodieke verwijdering van organisch afval, zoals slib afkomstig van API-separators, voor verwijdering door middel van verbranding bij gespecialiseerde afvalverwerkingsbedrijven; verbruikte katalysatoren en dehydratiemiddelen voor afvoer naar stortplaatsen nadat de edele metalen teruggewonnen zijn; cokesgruis voor afvoer in geïmmobiliseerde vorm naar een stortplaats en/of verbrandingsinstallatie. Illustratief proces: aromaten (Hoofdstuk 8) Algemene informatie: Het begrip ‘aromaten’ omvat benzeen, tolueen, gemengde xylenen, orthoxyleen, paraxyleen en metaxyleen (algemeen bekend als BTX). Benzeen wordt gebruikt voor de productie van styreen, cumeen en cyclohexaan. Het merendeel van het tolueen wordt gebruikt voor de productie van benzeen, fenol en tolueendiisocyanaat. Paraxyleen wordt omgezet in polyethyleentereftalaat (PET), gemengde xylenen worden hoofdzakelijk gebruikt als oplosmiddelen en orthoxyleen wordt gebruikt voor de productie van ftaalzuuranhydride. In 1998 produceerde de West-Europese aromatenindustrie meer dan 10 miljoen ton met een waarde van 2,3 miljard USD. De aromatenmarkt is complex en wispelturig omdat het om zes hoofdproducten gaat die met behulp van zeer verschillende grondstoffen en productieprocessen geproduceerd worden. De marktprijzen van producten op basis van aromaten zijn onderling gekoppeld en zijn ook afhankelijk van de prijs van ruwe aardolie, de naftaprijs en de wisselkoersen. Daarnaast heeft de Europese Unie via de auto/olie-richtlijn vanaf 01/01/2000 het benzeengehalte van benzine tot <1% beperkt. Door de daaropvolgende noodzaak om benzeen terug te winnen uit stroomopwaarts gebruikte grondstoffen, is de benzeenproductie binnen de EU gestegen. Toegepast proces: BTX-aromaten worden geproduceerd met behulp van drie basisgrondstoffen: reformaten uit de raffinage, pyrolysebenzine uit de stoomkraker (pygas) en benzol afkomstig uit de koolteerverwerking. De grondstoffen zijn een mengsel van aromaten die voor de chemische markt gescheiden en gezuiverd moeten worden. • Benzeen: In Europa is 55% van de totale hoeveelheid benzeen afkomstig van pygas, 20%

van reformaten, enkele procenten van koolteer en de rest is afkomstig van de chemische behandeling van andere aromaten. Europa telt 57 productie-installaties met een gezamenlijke capaciteit van 8100 kT/jr.

• Tolueen: In Europa is 50% van de totale tolueenproductie afkomstig uit pygas en 50% uit reformaat (reformed benzine). De 28 productie-installaties hebben een gezamenlijke capaciteit van 2760 kT/jr.

• Xyleen: Reformaat is de belangrijkste bron van xylenen. De productie van xylenen richt zich gewoonlijk op paraxyleen, maar de meeste producenten extraheren ook orthoxyleen en metaxyleen. Europa telt 11 productie-installaties met een gezamenlijke capaciteit van 1850 kT/jr.

De keuze van het productieproces is een strategische beslissing die afhangt van de beschikbaarheid van grondstoffen en de kosten daarvan, en van de vraag naar producten op basis van aromaten. De verschillen in de grondstoffen en de gewenste producten zijn zodanig dat elke installatie voor de productie van aromaten een bijna unieke configuratie bezit. Bij de productie van aromaten uit petrochemische grondstoffen wordt echter gebruikgemaakt van enkele – of alle – van een reeks nauw met elkaar verband houdende en geïntegreerde processen die het volgende mogelijk maken: • Scheiding van aromaten (van niet-aromaten) en isolatie van zuivere producten, met

gebruikmaking van complexe fysische scheidingsprocessen (bijv. azeotropische distillatie, extractieve distillatie, vloeistof-vloeistofextractie, kristallisering door bevriezing, adsorptie en complexvorming met BF3/HF). De meest toegepaste methode is oplosmiddelextractie gevolgd door distillatie.

• Chemische omzetting naar voordeligere producten door gebruikmaking van onder andere de volgende technieken: -

Page 16: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

16

- tolueen naar benzeen door hydrodealkylatie (THD of HDA); - tolueen naar benzeen en xyleen door disproportionering van tolueen (TDP); - xyleen en/of m-xyleen naar p-xyleen door isomerisatie.

Installaties voor de productie van aromaten kunnen zich bevinden in raffinaderijen of in petrochemische bedrijven. Procesintegratie maakt het gezamenlijk gebruik van nutsvoorzieningen, de behandeling van bijproducten en gebruik van algemene voorzieningen zoals affakkelingssystemen en waterzuiveringsinstallaties mogelijk. De meeste processen voor de productie van aromaten worden ontworpen en gerealiseerd door internationale technologieleveranciers. Er zijn meer dan 70 proceslicenties en meer dan 20 licentiegevers, met verschillende grondstoffen en proceskarakteristieken, die passen bij de lokale omstandigheden. Verbruik en emissies: Het energieverbruik zal afhangen van het aromatengehalte van de grondstoffen, de mate van warmte-integratie en de technologie. Processen voor de productie van aromaten kunnen exotherm zijn (bijv. hydrogenering) of energie-intensief (bijv. distillatie) en er zijn veel mogelijkheden om warmteterugwinning en warmtegebruik te optimaliseren. Emissies afkomstig van aromateninstallaties zijn voornamelijk het gevolg van het gebruik van nutsvoorzieningen (bijv. warmte, stroom, stoom en koelwater) die nodig zijn voor de scheidingsprocessen. In de procesontwerpen zijn normaal geen ontluchtingen naar de buitenlucht opgenomen en de geringe emissies van het kernproces zijn het gevolg van de eliminatie van onzuiverheden, inherente afvalstromen die tijdens het proces ontstaan, en emissies afkomstig van apparatuur. Beste beschikbare technieken: Het is niet mogelijk een BBT-proces vast te stellen omdat de proceskeuze in hoge mate afhankelijk is van de beschikbare grondstoffen en de gewenste producten. Emissies naar de lucht: De beste beschikbare techniek bestaat uit een geschikte combinatie of selectie van onder andere de volgende technieken: • optimalisering van energie-integratie in de aromateninstallatie en de omliggende installaties; • in het geval van nieuwe stookinstallaties, installeren van ULNB-branders (Ultra Low NOx

burners – ultralage-NOx-branders) of – in het geval van grotere stookinstallaties – katalytische de-NOx (SCR). Toepassing op bestaande stookinrichtingen hangt af van het ontwerp, de grootte en de lay-out van de installatie;

• afvoeren van de gassen die tijdens het proces uit de ontluchtingen en de veiligheidskleppen komen, naar een gasterugwinningsinstallatie of naar de fakkel;

• gebruikmaken van gesloten monsternemingssystemen om de operators zo min mogelijk bloot te stellen aan emissies en om de emissies tijdens het spoelen voorafgaand aan de monsterneming te minimaliseren;

• gebruikmaken van ‘heat-off’systemen om de warmtetoevoer stop te zetten en de installatie snel en veilig stil te leggen om ontluchtingen zo veel mogelijk te beperken wanneer de installatie ontregeld geraakt is;

• gebruikmaken van gesloten leidingstelsels voor het ontluchten en legen van apparatuur die koolwaterstoffen bevat, alvorens onderhoudswerkzaamheden te verrichten, met name wanneer de apparatuur >1% (m/m) benzeen of >25% (m/m) aromaten bevat;

• in het geval van systemen waarbij de processtroom >1% (m/m) benzeen of >25% (m/m) totaal aromaten bevat, gebruikmaken van pompen met ingekapselde rotor of enkelvoudige afdichtingen met gasafvoer of dubbele mechanische afdichtingen of magnetisch aangedreven pompen;

• voor handafsluiters of regelkleppen met stijgende spindel, monteren van balgen en pakkingbussen, of gebruikmaken van zeer betrouwbare pakkingmaterialen (bijv. koolstofvezel) wanneer werknemers blootgesteld worden aan diffuse emissies;

• gebruikmaken van compressors met dubbele mechanische afdichtingen, of van een voor het proces geschikte afdichtingsvloeistof, of van een gasafdichting of van afdichtingsloze modellen;

Page 17: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

17

• verbranden restgassen van de hydrogenering in een oven met warmteterugwinningsvoorziening;

• voorzien in bulkopslag van aromaten in [EC DGXI, 1990 nr. 16] tanks met drijvend dak en dubbele afdichting (niet voor gevaarlijke aromaten zoals benzeen), of in tanks met een vast dak en een inwendig drijvend dak met hoogwaardige afdichtingen, of in tanks met een vast dak en onderling verbonden dampruimten en dampterugwinning of absorptie aan een enkele ontluchting;

• bij laden en lossen van aromaten: gebruikmaken van gesloten ontluchtingssystemen, vullen via bodemafsluiters en afvoeren van ontstane dampen naar een dampterugwinningsinstallatie, brander of fakkel.

Emissies naar water: De beste beschikbare techniek bestaat uit een geschikte combinatie of selectie van onder andere de volgende technieken: • zo min mogelijk afvalwater produceren en zo veel mogelijk afvalwater hergebruiken; • terugwinnen van koolwaterstoffen (bijv. door middel van stoomstrippen) en recyclen van de

koolwaterstoffen tot brandstof of andere producten alsmede biologische zuivering van de waterfase (na olieafscheiding).

Afval: De beste beschikbare techniek bestaat uit een geschikte combinatie of selectie van onder andere de volgende technieken: • terugwinnen en hergebruiken van de edele metalen van verbruikte katalysatoren en afvoeren

van de dragers naar een stortplaats; • verbranden van olieachtig slib en terugwinnen van de warmte; • storten of verbranden van verbruikte kleiachtige adsorptiemiddelen. Illustratief proces: ethyleenoxide & ethyleenglycol – (Hoofdstuk 9) Algemene informatie Ethyleenoxide (EO) is een belangrijk chemisch halffabrikaat bij de productie van veel belangrijke producten. Ethyleenoxide wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van ethyleenglycolen (EG), maar wordt daarnaast ook veel gebruikt voor de productie van ethoxylaten, glycolethers en ethanolaminen. De Europese Unie heeft een totale productiecapaciteit van EO (af reactor) van circa 2500 kT/jr; EO wordt geproduceerd in 14 fabrieken. Grofweg 40% van dit EO wordt omgezet in glycolen (wereldwijd is dit cijfer circa 70%). Europese installaties hebben gewoonlijk een geïntegreerde productie van EO en EG. EO en monoethyleenglycol (MEG) worden verkocht op basis van chemische specificatie en niet op basis van prestatie tijdens het gebruik; de prijs speelt derhalve een zeer belangrijke rol in de concurrentiestrijd tussen de verschillende aanbieders. Ethyleenoxide is toxisch en humaan carcinogeen. EO-gas is ontvlambaar, zelfs als het niet gemengd wordt met lucht, en kan explosief zelfontleden. Ethyleenglycolen zijn stabiele, niet-corrosieve vloeistoffen die lichte oogirritatie kunnen veroorzaken of – bij herhaaldelijk contact - huidirritatie. Toegepast proces: Ethyleenoxide wordt vervaardigd door gasvormig ethyleen en zuurstof (of lucht) langs een zilverkatalysator te leiden. De katalysator is niet 100% selectief en een deel van de toegevoerde ethyleen wordt omgezet in CO2 en water. De reactiewarmte die in de EO-reactoren vrijkomt, wordt teruggewonnen door stoom op te wekken die gebruikt wordt voor verwarmingsdoeleinden in de installatie/fabriek. EO wordt uit het gasvormige effluent van de reactor teruggewonnen door absorptie in water, gevolgd door concentratie in een stripper. In het zuurstofproces wordt een deel van het te recyclen gas afkomstig uit de EO-absorptieketel door een kolom geleid waarin kooldioxide door absorptie in een hete kaliumcarbonaatoplossing verwijderd wordt. Vervolgens wordt het kooldioxide in een stripper uit de carbonaatoplossing verwijderd. Ethyleenglycolen worden verkregen door EO bij verhoogde temperatuur (normaal 150 - 250 °C) te laten reageren met water. Het belangrijkste product is monoethyleenglycol (MEG), maar

Page 18: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

18

waardevolle bijproducten zijn diëthyleenglycol (DEG) en triëthyleenglycol (TEG). MEG wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van polyestervezels en polyethyleentereftalaat (PET). Verbruik en emissies: De selectiviteit van de EO-katalysator kan een aanzienlijk effect hebben op het grondstoffen- en energieverbruik, evenals op de productie van gasvormige en vloeibare effluenten, bijproducten en afval. De belangrijkste effluentstromen van het EO/EG-proces zijn: • De CO2-ontluchting zorgt voor de afvoer van het CO2 (en sporen van ethyleen en methaan)

dat in de EO-reactor gevormd wordt. Het wordt teruggewonnen voor verkoop of het wordt thermisch of katalytisch geoxideerd.

• De inertgasontluchting zorgt voor de afvoer van inerte gassen die in de grondstoffen ethyleen en zuurstof aanwezig zijn. De afgevoerde gassen bevatten voornamelijk koolwaterstoffen en worden gewoonlijk als brandstof gebruikt.

• De bijproductenstroom van zware glycolen kan vaak verkocht worden aan klanten. • Het afgetapte water is het gecombineerde effluent van de gehele EO/EG-installatie en

wordt naar een biologische zuiveringsinstallatie gevoerd om de kleine hoeveelheden in water oplosbare koolwaterstoffen (hoofdzakelijk glycolen) af te breken.

• De belangrijkste bron van vast afval is verbruikte EO-katalysator (die periodiek vervangen wordt naarmate de activiteit en selectiviteit afnemen). Verbruikte EO-katalysator wordt naar een extern terugwinningsbedrijf gestuurd om het zilver terug te winnen, en de inerte drager wordt afgevoerd.

Beste beschikbare technieken: Procesroute: De BBT-procesroute voor ethyleenoxide is directe oxidatie van ethyleen met zuivere zuurstof (vanwege het lagere ethyleenverbruik en de lagere restgasproductie). De BBT-procesroute voor ethyleenglycol is gebaseerd op de hydrolyse van EO (met reactieomstandigheden om de productie van de gewenste glycol(en) te optimaliseren en het energieverbruik te minimaliseren). Emissies naar de lucht. De technieken om het vrijkomen van EO te voorkomen, en dus ook blootstelling aan EO op de werkplek, vormen tevens de beste beschikbare technieken om het milieu te beschermen. BBT voor de CO2-ontluchting is terugwinning van CO2 ten behoeve van verkoop als product. Indien dit niet mogelijk is, is de BBT het minimaliseren van de emissies van CO2, methaan en ethyleen door toepassing van efficiëntere oxidatiekatalysatoren, het reduceren van de methaan- en ethyleengehalten vóór de CO2-stripping en/of het afvoeren van het CO2 naar een thermisch oxidatie- of katalytisch oxidatiesysteem. BBT voor de afvoer van de inerte gassen is overbrenging naar een verbrandingssysteem voor energieterugwinning, of affakkelen (waardoor de EO-emissies gewoonlijk gereduceerd worden tot < 1 mg EO/Nm3 – uurgemiddelde). Als de EO-reactie met lucht in plaats van met zuivere zuurstof geschiedt, dan is de BBT het overbrengen van de overmaat inerte gassen naar een tweede oxidatiereactor om het merendeel van het restethyleen om te zetten in EO. BBT voor ontluchtingsgassen die EO bevatten, is: • gaswassen met water tot <5 mg EO/Nm3 (uurgemiddelde) en emitteren naar de buitenlucht

(voor ontluchtingsgassen met een laag methaan- en ethyleengehalte); • gaswassen met water en terugvoering naar het proces (voor ontluchtingsstromen met een

waarneembaar methaan- en ethyleengehalte); • minimalisatietechnieken (bijv. drukcompensatie- & dampretoursystemen bij opslag/vullen). Emissies naar water: BBT voor het verminderen van emissies naar water is het concentreren van deelstromen met terugwinning van een zwaar organische stroom (ten behoeve van verkoop of verbranding) en het afvoeren van de resterende effluentstroom naar een biologische

Page 19: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

19

zuiveringsinstallatie. Door de toepassing van de beste beschikbare techniek is een emissieniveau van 10 - 15g TOC/t EO (af reactor) haalbaar. Bijproducten en afval: • De beste beschikbare techniek voor zware glycolen is het zo veel mogelijk beperken van de

vorming daarvan tijdens het proces en het optimaliseren van de mogelijke verkopen teneinde de af te voeren hoeveelheden (bijv. naar een verbrandingsoven) zo gering mogelijk te houden.

• De beste beschikbare techniek voor verbruikte EO-katalysator is het zo veel mogelijk optimaliseren van de levensduur van de katalysator en vervolgens het terugwinnen van het zilver voordat het materiaal op passende wijze afgevoerd wordt (bijv. naar een stortplaats).

Illustratief proces: formaldehyde – (Hoofdstuk 10) Algemene informatie: Formaldehyde wordt op grote schaal gebruikt voor de vervaardiging van diverse producten (bijvoorbeeld harsen en verf), en wel als 100% polymeren van formaldehyde of als een reactieproduct in combinatie met andere chemicaliën. De totale productiecapaciteit binnen de EU bedraagt 3100 kT/jr en wordt geleverd door 68 installaties in 13 lidstaten. Formaldehyde is toxisch en bij hoge concentraties verdacht carcinogeen, maar door het sterk irriterende effect wordt menselijke blootstelling aan hoge concentraties min of meer automatisch tegengegaan. Bovendien zijn strenge werkinstructies opgesteld om werknemers zo min mogelijk bloot te stellen aan formaldehyde. Toegepast proces: Formaldehyde wordt vervaardigd uit methanol, en wel door katalytische oxidatie met luchttekort (‘zilverproces’) of luchtovermaat (‘oxideproces’). Verder bestaan er mogelijkheden om het zilverproces te ontwerpen voor volledige methanolomzetting of gedeeltelijke methanolomzetting. De procesroutes hebben beide voor- en nadelen en binnen de EU wordt - ruwweg genomen - de ene helft van de totale hoeveelheid formaldehyde verkregen met behulp van het zilverproces en de andere helft met behulp van het oxideproces. Verbruik en emissies: Elektriciteit en stoom zijn de twee belangrijkste nutsvoorzieningen en het verbruik daarvan is rechtstreeks gekoppeld aan de processelectiviteit. De processelectiviteit is weer een functie van het koolstofverlies (als CO en CO2) in de reactoren. Hoe geringer het koolstofverlies des te hoger de selectiviteit. De volledige oxidatie van koolstof is echter zeer exotherm (vergeleken met de reacties die formaldehyde opleveren) zodat een hoog koolstofverlies meer stoom oplevert. Een slechte katalysator produceert derhalve grote hoeveelheden stoom, maar heeft een ongunstig effect op het methanolverbruik. Emissies naar de lucht: Zowel bij het zilver- als het oxideproces is het restgas afkomstig van de formaldehydeabsorptiekolom de enige continue rookgasstroom. De belangrijkste verontreinigende stoffen zijn formaldehyde, methanol, CO en dimethylether. Verdere emissies kunnen afkomstig zijn van diffuse bronnen of van ademverliezen van de opslag. Emissies naar water: Onder routinematige bedrijfsomstandigheden veroorzaken het zilver- en oxideproces geen significante continue vloeibare afvalstromen. Veel incidenteel ontstane restvloeistoffen kunnen in het proces verwerkt worden om het formaldehydeproduct te verdunnen. Afval: Onder normale bedrijfsomstandigheden ontstaat er weinig vast afval, maar het productieproces levert wel verbruikte katalysatoren, verbruikte filters en vaste paraformaldehyde op. Beste beschikbare technieken: De productieroute die bij de beste beschikbare techniek behoort, is ofwel het oxideproces of het zilverproces. De proceskeuze zal afhangen van factoren als: methanolverbruik en prijs van de methanol, de productiecapaciteit van de installatie, de fysieke omvang van de installatie, het elektriciteitsverbruik, de stoomproductie en de verhouding tussen

Page 20: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

20

de levensduur en de prijs van de katalysator. De beste beschikbare techniek is het optimaliseren van de energiebalans, waarbij rekening gehouden wordt met de omliggende fabrieken. Emissies naar de lucht: • BBT voor ontluchtingsstromen van absorptiesystemen, opslagsystemen en laad- en

lossystemen, is terugwinning (bijv. condensatie en gaswassen met water) en/of behandeling in een speciale of centrale verbrandingsinstallatie om een formaldehyde-emissie te verkrijgen van <5 mg/Nm3 (daggemiddelde).

• BBT voor restgassen van het absorptiesysteem in het zilverproces is energieterugwinning in een motor of thermische oxidatiemachine om de volgende emissies te realiseren: - koolmonoxide 50 mg/Nm3 als daggemiddelde (0,1 kg/t formaldehyde 100%); - stikstofoxiden 150 mg/Nm3 als daggemiddelde (0,3 kg/t formaldehyde 100%).

• BBT voor reactierestgas afkomstig van het oxideproces is katalytische oxidatie om de volgende emissies te realiseren: koolmonoxide <20 mg/Nm3 als daggemiddelde (0,05 kg/t formaldehyde 100%) en stikstofoxiden (als NO2) <10 mg/Nm3 als daggemiddelde;

• BBT voor het ontwerp van opslagtanks voor methanol is het reduceren van de ontluchtingsstromen door bijvoorbeeld ‘back-venting’ (dampretoursysteem) tijdens het laden en lossen.

• BBT voor de bestrijding van ontluchtingsgassen bij de opslag van methanol en formaldehyde omvatten: thermische of katalytische oxidatie, adsorptie op actief kool, absorptie in water, recycling naar het proces alsmede aansluiting op het zuiggedeelte van de procesventilator.

BBT voor afvalwater is het zo veel mogelijk hergebruiken als verdunningswater voor de formaldehydeoplossing of, indien hergebruik onmogelijk is, biologische zuivering. BBT voor katalysatorafval is in eerste instantie het zo veel mogelijk verlengen van de levensduur van de katalysator door de reactieomstandigheden te optimaliseren, en daarna het terugwinnen van de metalen uit de verbruikte katalysatoren. De beste beschikbare techniek om het ontstaan van vaste paraformaldehyde tegen te gaan, is het voorkomen van de vorming daarvan in de procesapparatuur door de verhitting, isolatie en doorstroming te optimaliseren en vaste paraformaldehyde die toch ontstaat, te hergebruiken. Illustratief proces: acrylonitril (Hoofdstuk 11) Algemene informatie Acrylonitril is een monomeer dat als halffabrikaat wereldwijd gebruikt wordt voor verscheidene toepassingen. Het merendeel van het binnen de EU geproduceerde acrylonitril wordt gebruikt voor de productie van acrylvezels; na acrylvezels wordt het veel gebruikt voor de productie van de kunststof ABS. In de EU staan zeven operationele productie-installaties met een nominale capaciteit van 1165 kT/jr. Toegepast proces: 95% van de wereldproductie van acrylonitril wordt met behulp van het BP/SOHIO-proces verkregen; binnen de EU maken alle installaties gebruik van dit proces. Het proces bestaat uit een exotherme reactie (ammoxidatie) van dampvormig propyleen met een overmaat ammoniak, onder aanwezigheid van een met lucht gefluïdiseerd katalysatorbed. Verscheidene secundaire reacties vinden plaats en er zijn drie belangrijke bijproducten, namelijk: • waterstofcyanide, dat ofwel ter plaatse omgezet wordt in andere producten; als product

verkocht wordt (wanneer er een toepassing bestaat); verwijderd wordt door verbranding; of een combinatie van deze drie;

• acetonitril, dat na zuivering als product verkocht wordt en/of verwijderd wordt door verbranding;

Page 21: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

21

• ammoniumsulfaat, dat ofwel gerecycled wordt tot een product (bijv. een meststof) of elders op de locatie vernietigd wordt.

Het grondstoffen- en energieverbruik in het acrylonitrilproces wordt beïnvloed door factoren als katalysatorkeuze, productiesnelheid en configuratie van de terugwinningsinstallatie. Propyleen en ammoniak zijn de belangrijkste grondstoffen, maar de ‘make-up’-katalysator is ook een belangrijke hulpstof. De reactie van propyleen en ammoniak (ammoxidatie) is een zeer exotherme reactie. Acrylonitrilinstallaties zijn in het algemeen netto-exporteurs van energie aangezien de warmte afkomstig van de reactie gebruikt wordt om hogedrukstoom op te wekken, die vaak gebruikt wordt om luchtcompressors aan te drijven en om energie te leveren aan scheidings-/zuiveringsinstallaties verderop in het proces. De energie-export ligt tussen 340 - 5700 MJ/t acrylonitril en dus is energiebeheer op de gehele locatie een belangrijk punt. Water wordt in de reactiestap geproduceerd en de afvoer van water uit het proces vormt een kritisch onderdeel van het installatieontwerp. Er bestaan veel verschillende technieken: in één van de op grote schaal toegepaste technieken is de belangrijkste stap het via verdamping concentreren van de verontreinigende stof in de waterstroom. Deze geconcentreerde stroom kan dan verbrand worden of gerecycled worden in andere delen van het proces om de terugwinning van producten die verkocht kunnen worden te optimaliseren (alvorens de verontreinigde stroom te verbranden). De ‘schone’ waterstroom die overblijft na het indampen, wordt verder behandeld, en wel gewoonlijk in biologische afvalwaterzuiveringsinstallaties. De reactierestgassen afkomstig uit de absorptieketel bevatten niet-condenseerbare gassen (bijv. stikstof, zuurstof, koolmonoxide, kooldioxide, propyleen en propaan) alsmede verdampt water en sporen van organische verontreinigingen. Deze stroom kan behandeld worden met thermische of katalytische oxidatie. Een acrylonitrilinstallatie kan faciliteiten bezitten om procesresiduen en waterstofcyanide te verbranden. De omvang en samenstelling van de rookgassen zal afhangen van het gebruik van externe inrichtingen en de beschikbaarheid van afnemers van waterstofcyanide. Het rookgas ondergaat gewoonlijk geen specifieke behandeling (wel wordt warmte teruggewonnen). Vanwege de gevaarlijke eigenschappen van acrylonitril en waterstofcyanide zijn voor de opslag en behandeling strenge veiligheidsmaatregelen van groot belang. Beste beschikbare technieken: Het BBT-proces is gebaseerd op ammoxidatie van propyleen in een wervelbedreactor, met aansluitende terugwinning van acrylonitril. Terugwinning ten behoeve van verkoop van de belangrijkste bijproducten (waterstofcyanide, acetonitril en ammoniumsulfaat) kan – afhankelijk van de lokale omstandigheden – BBT zijn, maar terugwinnings- en destructiefaciliteiten zijn in alle gevallen noodzakelijk als achtervang. BBT voor het restgas uit de absorptieketel is vermindering van het volume door de ontwikkeling van efficiënter werkende katalysatoren en geoptimaliseerde reactie-/bedrijfsomstandigheden. BBT is vervolgens destructie van de organische stoffen (tot een streefconcentratie voor acrylonitril van <0,5 mg/Nm3 - uurgemiddelde) in een speciale thermische of katalytische naverbrander of in een gewone verbrandingsinstallatie of in een stoomketelinstallatie. In alle gevallen zal BBT warmteterugwinning (normaal met stoomproductie) omvatten. BBT voor de diverse ontluchtingsstromen is behandeling in het restgasbehandelingssysteem van de absorptieketel of in een normaal fakkelsysteem om de organische stoffen volledig te vernietigen. Overige ontluchtingsstromen kunnen gewassen worden (tot een streefconcentratie voor acrylonitril van <5 mg/Nm3 - uurgemiddelde) om recycling van teruggewonnen bestanddelen mogelijk te maken.

Page 22: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

22

Tot de waterige effluentstromen behoren effluent afkomstig van de koelsectie (dat ammoniumsulfaat bevat), de stroom van de stripperbodem en discontinue stromen. BBT omvat de kristallisatie van ammoniumsulfaat, dat als kunstmest verkocht kan worden. BBT voor de waterstromen is voorbehandeling door distillatie om het gehalte aan lichte koolwaterstoffen te reduceren of om zware koolwaterstoffen te concentreren of af te scheiden, teneinde vóór de definitieve behandeling de hoeveelheid organische stoffen terug te dringen. BBT voor de stromen teruggewonnen lichte en zware koolwaterstoffen is verdere behandeling om bruikbare componenten terug te winnen (bijv. acetonitril), gevolgd door verbranding met energieterugwinning. BBT voor waterige afvalstromen is de behandeling van de verontreinigde effluentstroom in een speciale centrale of externe waterzuiveringsinstallatie met biologische zuivering om te profiteren van de hoge mate van biologische afbreekbaarheid van de organische verontreinigingen. Het BBT-emissieniveau is 0,4 kg TOC (totaal organische koolstof) per ton acrylonitril. Illustratief proces: EDC / VCM (Hoofdstuk 12) Algemene informatie: EDC (1,2 ethyleendichloride of 1,2-dichloorethaan - DCE) wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van VCM (vinylchloridemonomeer); VCM wordt bijna uitsluitend gebruikt voor de productie van PVC (polyvinylchloride). Het EDC/VCM-proces wordt vaak geïntegreerd in de chloorproductieprocessen vanwege de bezwaren die bestaan tegen chloortransporten, en omdat de EDC/VCM/PVC-keten de grootste chloorverbruiker is. In de Europese Unie zijn 30 locaties die EDC/VCM produceren en die samen goed zijn voor een totale VCM-capaciteit van 5610 kT/jr. Toegepast proces: In het proces op basis van ethyleen wordt EDC gesynthetiseerd door chlorering van ethyleen (door directe chlorering bij hoge of lage temperatuur) of door chlorering van ethyleen met HCl en zuurstof (oxychlorering). Het ruwe EDC-product wordt gewassen, gedroogd en gezuiverd waarbij de restgassen katalytisch of thermisch geoxideerd moeten worden. Zuivere, droge EDC wordt in krakers thermisch gekraakt teneinde VCM en HCl te produceren; het VCM wordt daarna gezuiverd door distillatie (verwijdering van HCl en niet-omgezette EDC). Als alle HCl die gegenereerd wordt bij het kraken van EDC, wordt hergebruikt in een oxychloreringsinstallatie en als er geen EDC of HCI geïmporteerd of geëxporteerd wordt, dan wordt de VCM-installatie een ‘evenwichtige installatie’ genoemd. Door bij de EDC-productie gebruik te maken van directe chlorering en oxychlorering, is het met evenwichtige installaties mogelijk in hoge mate gebruik te maken van bijproducten. Vanwege de combinatie van zeer exotherme reacties (directe chlorering en oxychlorering) en energieverbruikers (EDC-kraking en scheiding van EDC en VCM) bestaan er mogelijkheden voor energieterugwinning en -hergebruik. Verbruik en emissies: De belangrijkste grondstoffen zijn ethyleen, chloor, zuurstof (lucht) en, afhankelijk van de procesconfiguratie, energie. VCM is carcinogeen en baart de meeste zorgen als luchtverontreinigende stof, maar ook EDC en gechloreerde koolwaterstoffen (bijv. koolstoftetrachloride) zijn potentiële luchtverontreinigende stoffen. De belangrijkste waterverontreinigende stoffen zijn vluchtige en niet-vluchtige gechloreerde organische verbindingen (bijv. EDC), organische verbindingen en koperkatalysatoren. De EDC-distillatieketen genereert vloeibare residuen die een mengsel van zware koolwaterstoffen (bijv. gechloreerde cyclische of aromatische verbindingen, waaronder dioxinegerelateerde bestanddelen - voornamelijk het octachloordibenzofuraan-congeneer dat bij

Page 23: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

23

oxychlorering ontstaat - met gesuspendeerde ijzerzouten afkomstig uit katalysatoren) en lichte koolwaterstoffen (gechloreerde C1- en C2- koolwaterstoffen). De belangrijkste vaste afvalstoffen zijn de bij de oxychlorering verbruikte katalysatoren, residuen van de directe chlorering, cokes afkomstig van het thermisch kraakproces en verbruikt kalk (in sommige installaties gebruikt ter neutralisering van VCM). Beste beschikbare technieken: Voor wat de processelectie betreft, bestaan er de volgende beste beschikbare technieken: • voor de algemene productie van EDC/VCM is de chlorering van ethyleen BBT; • voor de chlorering van ethyleen is ofwel directe chlorering of oxychlorering de BBT; • voor directe chlorering kan zowel de variant met lage temperatuur als de variant met hoge

temperatuur BBT zijn; • voor oxychlorering van ethyleen kan gekozen worden uit diverse oxidantia (zuurstof is BBT

voor nieuwe installaties en kan dat zijn voor bestaande met lucht werkende installaties) en reactortypes (vast bed en wervelbed zijn beide BBT);

• optimaliseren van procesevenwicht (bronnen en verliezen van EDC/HCl) om de recycling van processtromen te optimaliseren, en streven naar volledig procesevenwicht.

Luchtverontreinigende stoffen: De beste beschikbare technieken voor de belangrijkste procesontluchtingen zijn: • de terugwinning van ethyleen, EDC, VCM en andere gechloreerde organische verbindingen

door directe recycling; koeling/condensatie; absorptie in oplosmiddelen; of adsorptie aan vaste stoffen;

• de toepassing van thermische of katalytische oxidatie om restgasconcentraties (als dagelijkse gemiddelden) te bereiken van: EDC + VCM <1 mg/Nm3, dioxine <0,1 ng iTEQ/Nm3, HCl <10 mg/Nm3;

• de terugwinning van energie en HCl uit de verbranding van gechloreerde organische verbindingen;

• het continu on line monitoren van de schoorsteenemissies met betrekking tot O2 en CO en het periodiek bemonsteren van C2H4, VCM, EDC, Cl2, HCl en dioxines.

BBT voor diffuse emissies is het gebruik van technieken waarmee emissies van vluchtige gechloreerde koolwaterstoffen <5 kg/uur, EDC in arbeidsklimaat <2 ppm en VCM in arbeidsklimaat <1 ppm haalbaar zijn. Waterverontreinigende stoffen: BBT voor de voorbehandeling van effluent is: • strippen met stoom of hete lucht van gechloreerde organische verbindingen tot concentraties

<1 mg/l waarbij het restgas gecondenseerd en teruggewonnen of verbrand wordt; • flocculatie, sedimentatie en filtratie van semi-vluchtige of niet-vluchtige gechloreerde

organische verbindingen die aan vaste deeltjes geadsorbeerd zijn; • alkalisch neerslaan en bezinken (of elektrolyse) tot een koperconcentratie <1 mg/l. BBT voor de eindzuivering van effluent bestaat uit een biologische zuivering ter verkrijging van: totaal gechloreerde koolwaterstoffen 1 mg/l, totaal koper 1 mg/l, CZV 125 mg/l (50 - 100 met dubbele nitrificatie-denitrificatie), dioxinen 0,1 ng iTEQ/l, hexachloorbenzeen + pentachloorbenzeen 1 µg/l, hexachloorbutadieen 1 µg/l. BBT voor bijproducten (residuen) is het zo veel mogelijk beperken van de vorming daarvan door de juiste keuze van de katalysatoren en bedrijfsomstandigheden en het zo veel mogelijk hergebruiken van bijproducten als grondstof. BBT voor afval is het zo veel mogelijk beperken van het ontstaan ervan en recycling in het proces. BBT voor slib afkomstig van de afvalwaterzuivering en cokes afkomstig van het kraken van EDC is verbranding in een speciale of algemene verbrandingsinstallatie voor gevaarlijke afval.

Page 24: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

24

Illustratief proces: tolueendiisocyanaat (Hoofdstuk 13) Algemene informatie: Isocyanaten, met name tolueendiisocyanaat (TDI), zijn commercieel gezien belangrijk voor de productie van polyurethanen (bijv. voor flexibel schuim, kunststoffen en verf voor meubels, auto’s en consumentenproducten). In 1991 bedroeg de productiecapaciteit voor TDI wereldwijd naar schatting 940 kT. De productiecapaciteit binnen de EU bedroeg in 2001 540 kT/jaar; de fabrieken staan in België, Duitsland, Frankrijk en Italië. Toegepast proces: De processtappen bij de productie van TDI zijn nitrering van tolueen, hydrogenering van dinitrotolueen (DNT) en fosgenering van het gevormde tolueenamine (TDA) in een oplosmiddel. De keuze van reactieomstandigheden tijdens de fosgenering is belangrijk vanwege de reactiviteit van isocyanaatgroepen en de mogelijkheid van nevenreacties. Verbruik en emissies: De grondstoffen zijn voornamelijk tolueen en nitreerzuur (waarmee het halffabrikaat DNT verkregen wordt), waterstof (voor de hydrogenering van DNT tot TDA) en fosgeen (voor de fosgenering van de TDA tot TDI). De in het proces gebruikte oplosmiddelen en katalysatoren worden grotendeels hergebruikt. De belangrijkste luchtverontreinigende stoffen zijn organische verbindingen (bijv. tolueen, TDA en oplosmiddelen), NOx en HCl. De belangrijkste waterverontreinigende stoffen zijn organische verbindingen (bijv. nitroaromaten) en sulfaten. Na het hydrogeneringsproces blijven distillatieresiduen en verbruikte katalysatoren over. Na de fosgenering blijven distillatieresiduen, verontreinigde oplosmiddelen en actief kool over, die afgevoerd moeten worden naar een verbrandingsinstallatie. Beste beschikbare technieken: BBT voor het procesontwerp is gebaseerd op de fosgenering van tolueen. De beste beschikbare techniek voor verbruik en hergebruik: • optimaliseren van het hergebruik van waterstofchloride en zwavelzuur (productie van

DNT); • optimaliseren van het hergebruik van energie van de exotherme reactie (zonder de

optimalisering van het reactierendement in gevaar te brengen) en van de restgasverbranding (bijv. recuperatieve stookinstallatie).

BBT voor restgassen is de behandeling met gaswassers (met name voor het verwijderen van fosgeen, waterstofchloride en vluchtige organische stoffen) of thermische verbranding van organische verbindingen en stikstofoxiden. Organische stoffen die in geringe concentraties aanwezig zijn, kunnen behandeld worden met behulp van andere technieken, zoals actief kool. Het gehalte aan stikstofoxiden kan ook tot een minimum beperkt worden door gedeeltelijke oxidatie. BBT is ook elke gelijkwaardige combinatie van behandelingsmethoden. Emissieconcentraties (als uurgemiddelden) die met deze technieken samenhangen, zijn: <0,5 mg/m³ fosgeen, <10 mg/m³ waterstofchloride en, voor verbranding, <20 mg totaal koolstof/m³. BBT voor afvalwater dat ontstaat bij nitrering, is: • vermindering van afvalwater en de emissie van nitraat en nitriet door het DNT-proces te

optimaliseren (afvalwatervolume < 1 m3/t); • zo veel mogelijk hergebruiken van proceswater; • verwijdering van nitroaromatische verbindingen (DNT, di/trinitrokresolen) om de

organische belasting (<1 kg totaal organisch koolstof/t DNT) te verminderen en de biologische afbreekbaarheid te waarborgen (>80% eliminatie door Zahn-Wellens-test). Ten slotte biologische zuivering ter verwijdering van CZV/totaal organisch koolstof en nitraat;

• verbranding (in plaats van voorbehandeling van afvalwater en biologische zuivering). BBT voor afvalwater dat ontstaat bij hydrogenering, is: • verwijdering van nitro-aromatische verbindingen door strippen, distillatie en/of extractie

van effluenten; • hergebruik van voorgezuiverd proceswater. Volume afvalwater < 1 m3/t TDA;

Page 25: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

25

• verbranding (in plaats van voorbehandeling van afvalwater en biologische zuivering). BBT voor afvalwater dat ontstaat bij fosgenering, is: • optimaliseren van het proces om voorafgaand aan de biologische zuivering een TOC-

belasting (totaal organisch koolstof-belasting) te verkrijgen van <0,5 kg/t TDI. BBT voor de veiligheid van de installatie bestaat uit gedeeltelijke opsluiting van de gevaarlijkste elementen van het fosgeneringsproces of een reeks van bestrijdingsmaatregelen (bijv. stoom-/ammoniakgordijn) voor het geval er per ongeluk fosgeen vrijkomt. In de Slotopmerkingen (Hoofdstuk 14) van het BREF-document wordt gesteld dat de uitwisseling van informatie over LVOC’s in het algemeen zeer succesvol was. Er is een hoge mate van consensus bereikt en er zijn geen onderling afwijkende meningen in dit document. Er werd veel informatie beschikbaar gesteld en er werd in ruime mate medewerking verleend door de bedrijfstak en de lidstaten. Vanwege de diversiteit van de LVOC-processen bevat het BREF-document geen bijzonder gedetailleerd onderzoek van de gehele LVOC-sector maar wordt een goede eerste poging gedaan om algemene beste beschikbare technieken vast te stellen alsook beste beschikbare technieken voor de gekozen illustratieve processen. Belangrijke datums voor de informatie-uitwisseling waren de ‘workshop in Parijs’ in 1997, de startbijeenkomst van de TWG in april 1999 en de tweede TWG-bijeenkomst in mei 2001. Het opstellen van het BREF-document nam meer tijd in beslag dan voorzien vanwege de extra tijd die de TWG-leden nodig hadden om de gegevens te verzamelen en rapporten op te stellen. Een eerste concept werd in juli 2000 opgesteld en daarop kwamen bijna 800 TWG-reacties, allemaal langs elektronische weg. Hierdoor konden de reacties veel gemakkelijker behandeld worden. Na annotatie met besluiten van het EIPPCB bood het ontwerp een transparant overzicht van hoe en waarom reacties ten uitvoer waren gebracht. Een tweede concept van het BREF-document werd in december 2000 opgesteld en hierop kwamen 700 reacties. Het belangrijkste discussiepunt was de afspraak over een algemene BBT voor lucht- en waterverontreinigende stoffen, die voldoende flexibel is om van toepassing te kunnen zijn op alle LVOC-processen en toch specifiek genoeg om aan de hand daarvan vergunningen te kunnen opstellen. Dit werd belemmerd door een gebrek aan gegevens over emissies en kosten en door de gelijktijdige opstelling van horizontale BREF-documenten (met name het BREF-document inzake ‘behandeling en beheer van afvalwater en rookgassen in de chemische industrie’). Meer dan 150 items technisch materiaal werden aangeboden voor de informatie-uitwisseling met in het algemeen een goede spreiding van de informatie over de diverse sectoren van de LVOC-industrie. De hoofdstukken in het BREF-document over de illustratieve processen hebben veel profijt gehad van de rapporten die aangeboden zijn door de CEFIC, en van de aanzienlijke inspanningen van de CEFIC op het gebied van de coördinatie van Europese procesbeoordelingen (vaak voor de allereerste keer). Andere belangrijke bijdragen werden ontvangen van, in willekeurige volgorde: Duitsland, Finland, Italië, Nederland, Oostenrijk, Zweden en het Verenigd Koninkrijk. Meer dan 140 werkdocumenten werden geplaatst op de werkruimte (workspace) op de EIPPCB-website. Vanaf de tweede bijeenkomst van de TWG (in mei 2001) zijn deze documenten in totaal meer dan 1000 keer geraadpleegd. Dit toont aan dat de TWG zeer actief is en goed gebruikgemaakt heeft van de mogelijkheden van het elektronische uitwisselingsforum via de werkruimte (workspace). De LVOC-sector maakt gebruik van voldoende bewezen processen en in het hoofdstuk over Nieuwe technieken (Hoofdstuk 15) worden geen op handen zijnde technologische veranderingen benoemd. Er lijkt geen dringende noodzaak te bestaan om het BREF-document te herzien, maar dit moet bezien worden in het licht van het gebruik van het BREF-document (met

Page 26: SAMENVATTING - EMIS...In hoofdstuk 5 worden deze technieken beschreven in termen van milieuzorgsystemen, preventie van vervuiling en bestrijding van vervuiling (voor lucht, water en

26

name het hoofdstuk over de algemene BBT). Aanbevolen wordt onderstaande onderwerpen aan bod te laten komen in toekomstige informatie-uitwisselingsprocedures: • Illustratieve processen – er dient met voorrang aandacht te worden besteed aan processen

voor de productie van 2-ethylhexanol, fenol, adipinezuur en belangrijke LVOC-producten zoals ethylbenzeen, styreen en propyleenoxide. Tevens wordt aangeraden de behandeling van het TDI-proces te herzien en een selectiemethodologie voor illustratieve processen te overwegen.

• Raakvlakken zoeken met andere BREF-documenten – controleren van het BREF-document voor LVOC’s op hiaten en overlappingen zodra er een complete reeks horizontale BREF’s en BREF’s voor de chemische industrie is.

• Beoordeling van de volledige effluentstroom (WEA – Whole Effluent Assessment) – kan van grote betekenis zijn voor afvalwater van LVOC-processen.

• Emissie-/verbruiksgegevens – verzamelen van meer kwantitatieve gegevens en vaststellen van benchmarkmethodologieën op milieugebied.

• Kostengegevens – verzamelen van meer kostengegevens en helpen een standaardmethode te ontwikkelen voor kostenomrekening.

• Overige verontreinigende stoffen / overige thema’s – meer informatie verstrekken over de onderwerpen trillingen, geluidhinder, ontmanteling en ongevallenpreventie.

• Chemische strategie – bekijken welke raakvlakken het BREF-document heeft met de EU-strategie ter beperking van de aan chemische stoffen verbonden risico’s.

• Afzonderlijke documenten voor illustratieve processen – bekijken of het BREF-document beter verdeeld kan worden in een ‘algemeen’ kerndocument en een aantal gedetailleerde documenten over een ‘illustratief proces’.

• Classificatiesysteem voor luchtverontreinigende stoffen – het Directoraat-generaal Milieu wordt geadviseerd te overwegen of er behoefte is aan een gestandaardiseerd Europees classificatiesysteem voor luchtverontreinigende stoffen.

• Grotere betekenis van illustratieve processen – bekijken of de korte procesbeschrijvingen en generieke beste beschikbare techniek uitgebreid moeten worden om meer informatie te verstrekken over niet-illustratieve processen.

• Biotechnologie – wordt aanbevolen als een gebied waarop verder onderzoek en verdere ontwikkeling zeker tot resultaten zullen leiden.

• Drempelwaarden voor lekgradaties om diffuse verliezen tegen te gaan – bekijken van de verschillende standpunten van de CEFIC en van Nederland met het oog op het vaststellen van een gezamenlijke aanpak.