2.3.2. Performanţele instalaţiilor de acid azotic de pe platforma Donau Chem în raport cu recomandările BAT
Procedeul aplicat în instalaţiile acid azotic II şi III de pe platforma Donau Chem se încadrează în categoria procedeului mixt la presiune medie la oxidare şi presiune ridicată la absorbţie.
Instalaţiile de acid azotic au capacitatea de 240.000 t/ an (II), respectiv 247.500 t/ an (III), exprimat în acid azotic 100%, procedeul utilizat fiind după licenţa Grand-Paroise.
Materiile prime utilizate sunt: amoniac, aer.
Utilităţi:
-
apă de proces, apă demineralizată, apă recirculată
-
energie electrică
-
abur
-
aer instrumental
Principalele faze ale procesului tehnologic, descrise de BAT şi care se regăsesc şi la instalaţiile Donau Chem, sunt:
Evaporarea amoniacului, se realizează prin următoarele procese fizice:
- trecerea amoniacului din fază lichidă în fază gazoasă, prin evaporare;
- preîncâlzirea amoniacului gazos.
Evaporarea amoniacului se realizează prin încălzire indirectă cu apă, procesul având loc la temperatura de 4 °C şi presiunea de 4,2-4,8 bar.
Preîncălzirea se realizează până la aprox. 50°C, pe seama căldurii cedate de aburul saturat de 37 bar.
Filtrarea aerului de proces, se realizează într-o baterie de filtre poral inox ce au un randament de filtrare de peste 99 %.
Comprimarea aerului de proces se face cu un compresor axial până la presiunea de 2,5 bar.
Oxidarea amoniacului
Procesul de oxidare a amoniacului se desfăşoară conform următoarei reacţii:
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
În afară de această reacţie principală, mai pot avea loc o serie de reacţii secundare, cu formare de protoxid de azot, azot şi hidrogen. Datorită specificităţii catalizatorului utilizat - sită de platină aliat cu ruteniu, randamentul reacţiei principale este 97-99%.
Reacţia este exotermă, căldura generată în această reacţie recuperându-se şi utilizându-se atât la antrenarea compresoarelor din procesul tehnologic, cât şi pentru a asigura necesarul de energie termică la celelalte faze tehnologice.
Oxidarea NO la NO2
Procesul de oxidare are loc în două trepte:
-
la presiune joasă, 2,5 bar,
-
la presiune înaltă, 7 bar.
Între cele două trepte se realizează comprimarea gazelor cu compresorul de gaze nitroase.
Reacţia care pot avea loc în cadrul procesului sunt:
2NO + O2 → 2NO (17)
2NO2 → N2O4 (18)
NO + NO2 → N2O3 (19)
În prezenţa unei cantităţi suficiente de oxigen, întreaga cantitate de oxizi de azot va trece în dioxid de azot şi tetraoxid de azot.
Absorbţia bioxidului de azot în apă
Oxizii de azot se transformă în acid azotic prin absorbţie din fază gazoasă în apă. Acest proces are loc pe talerele coloanei de absorbţie.
Pe talere au loc următoarele reacţii chimice:
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO (20)
3N2O4 + 2H2O → 4HNO3 + 2NO (21)
În spaţiul dintre talere are loc oxidarea monoxidului de azot conform reacţiilor 17 şi 18, pe seama oxigenului încă existent în gazele nitroase.
Degazare acid azotic
Acidul azotic rezultat la faza de absorbţie, conţine o cantitate mare de dioxid de azot dizolvat.
De aceea, înainte să fie trimis la depozitare se realizează o degazare cu aer într-o coloană cu talere. Procesul de degazare este favorizat de faptul că se desfăşoară în urma unei destinderi de la 7 la 2,3 bar.
Amestecul de aer şi oxizi de azot se reutilizează în procesul de oxidare NO la NO2 de joasă presiune.
Documentul BAT tratează tehnologia de obţinere a acidului azotic. Toate instalaţiile de acid azotic din lume funcţionează pe acelaşi principiu, utilizând procesul de oxidare catalitică a amoniacului şi absorbţia oxizilor de azot în apă.
Instalaţiile de Acid azotic de la Donau Chem se încadrează în categoria instalaţiilor existente, respectiv a instalaţiilor vechi, ce utilizează un procedeu mixt, la presiune medie la faza oxidare catalitică şi presiune înaltă la faza de absorbţie, existând o comprimare a gazelor nitroase înainte de faza de absorbţie, îmbunătăţind eficienţa procesului.
Gazele reziduale provenite din procesul tehnologic, cu conţinut de N2O şi NOx constutuie o sursă de poluare a atmosferei, pentru care BAT-ul recomandă ca tehnici pentru reducerea emisiilor de N2O şi NOx:
-
optimizarea fazei de oxidare
-
descompunerea catalitică a protoxidului de azot, aplicată deja în reactorul de oxidare, direct după catalizatorul de oxidare
-
optimizarea fazei de absorbţie
-
reducerea catalitică neselectivă (NSCR) a NOx / N2O si reducerea catalitică a NOx / N2O combinată cu injecţia de NH3, aplicată gazelor reziduale în aval de turbina de detentă
BAT – ul pentru instalaţiile de acid azotic recomandă de asemenea reducerea emisiei de N2O şi a atinge un nivel al concentraţiei de N2O în emisiile către atmosferă, aplicând o combinaţie a următoarelor tehnici:
-
optimizarea filtrării materiilor prime
-
optimizarea amestecului de materii prime
-
optimizarea distribuţiei de gaz peste catalizator
-
monitorizarea performanţei catalizatorului şi reglarea dimensiunii acestuia
-
optimizarea raportului aer : amoniac
-
optimizarea presiunii şi temperaturii la faza de oxidare
-
descompunerea N2O prin mărirea camerei reactorului, la instalaţiile noi
-
descompunerea catalitică a N2O în camera reactorului
-
reducerea mixtă NOx şi N2O în gazele reziduale
CONCLUZII
- procesul tehnologic aplicat la Donau Chem la fabricaţia acidului azotic este un procedeu BAT, tip mixt, la presiune medie la faza de oxidare şi presiune înaltă la faza de absorbţie;
- concentraţia de N2O măsurată la instalaţia acid azotic II, în funcţiune pe platformă, indică valori cuprinse între 1952,24 - 3201,24 mg/mc, semnificativ mai mari decât limita admisă de legislaţie pentru conţinutul de oxizi de azot în gazele reziduale evacuate în atmosferă, datorită faptului că instalaţia tehnologică nu este prevăzută cu o instalaţie de reducere a conţinutului de N2O /NOx
- pentru reducerea concentraţiei de oxizi de azot în emisia coşului de dispersie către atmosferă, dintre tehnicile recomandate de BAT, societatea Donau Chem a decis, în mod voluntar, să implementeze descompunerea catalitică a N2O în camera reactorului, cu ajutorul unui strat de catalizator specific aşezat imediat sub sitele de Platină, precum şi o reducere catalitică a NOx/N2O combinată cu injecţie de NH3, aplicată gazelor reziduale în aval de turbina de detentă, tehnică care este prezentată într-o altă lucrare de evaluare a impactului asupra mediului.
Se poate afirma că modernizarea Instalaţiilor Acid azotic II şi Acid azotic III de pe platforma Donau Chem, prin implementarea tehnologiei de descompunere a N2O va conduce la reducerea semnificativă a concentraţiei acestui poluant în gazele reziduale emise la coşul de dispersie şi va permite încadrarea în limitele recomandate de BAT.
3. DEŞEURI
3.1. GENERAREA DEŞEURILOR
Deşeuri rezultate în perioada de realizare a măsurii de reducere a N2O în gazele reziduale
În urma lucrărilor de realizare a obiectivului rezultă următoarele deşeuri:
-
deşeuri metalice generate din modificări la utilajele şi traseele de conducte existente
-
vată minerală uzată de la izolaţia utilajelor şi traseelor de conducte existente.
Deşeurile metalice sunt colectate şi stocate în locuri special amenajate pe platforma societăţii, în vederea valorificării prin firme certificate pentru activitatea de colectare deşeuri metalice.
Vata minerală uzată este colectată şi evacuată controlat prin intermediul serviciilor de salubritate.
Deşeuri rezultate în timpul funcţionării instalaţiilor acid azotic
Deşeurile care rezultă în perioada de funcţionare a instalaţiilor de acid azotic sunt:
1. Deşeuri de catalizatori – catalizator platină şi catalizator secundar - evacuate discontinuu din instalaţie.
Catalizatorii uzaţi cu conţinut de platină şi conţinut de metale tranziţionale (Cu, Zn), sunt colectate în cadrul platformei şi stocate în magazie, în ambalaje corespunzătoare, după care sunt livrate la firme specializate pentru valorificare.
2. Ulei uzat - evacuat discontinuu - rezultat de la turbocompresor.
Uleiul uzat este colectat şi stocat în cadrul platformei, în recipiente metalice sau de plastic, pe platforme betonate, în locuri special destinate acestui scop.
Deşeurile menajere rezultate din activităţile igienico-sanitare ale personalului care operează în Instalaţia Acid azotic
3.2. Managementul deşeurilor
Obiectivul principal al managementului deşeurilor este de a proteja sănătatea oamenilor şi mediul înconjurător de efectele nedorite pe care le cauzează colectarea, transportul, tratarea şi depozitarea deşeurilor.
Conceptul de control integrat al poluării prevede un mecanism prin care poluanţii emişi în aer, apă şi sol pot fi controlaţi.
Managementul deşeurilor este direct legat de efectele de poluare a mediului pe care deşeurile le pot genera şi de dificultatea de a fi depozitate.
Planul de management a deşeurilor evidenţiază modul în care deşeurile generate vor fi stocate, în vederea valorificării/eliminării prin firme specializate.
Depozitarea şi gestiunea tuturor deşeurilor rezultate din activităţile de realizare şi de funcţionare a instalaţiilor acid azotic se vor face conform:
-
Hotărârii Guvernului nr. 856/2002 - privind evidenţa gestiunii deşeurilor şi pentru aprobarea listei cuprinzând deşeurile, inclusiv deşeurile periculoase;
-
Ordinului nr. 95/2005 – privind stabilirea criteriilor de acceptare şi procedurilor preliminare de acceptare a deşeurilor la depozitare şi lista naţională de deşeuri acceptate în fiecare clasă de depozit de deşeuri;
-
Ordonanţa de Urgenţă nr. 78/2000 privind regimul deşeurilor aprobată prin Legea 426/2001, modificată şi completată prin Ordonanţa de Urgenţă 61/2006;
-
Legea nr. 27/ 2007 – privind aprobarea O.U.G nr. 61/2006 pentru modificarea şi completarea O.U.G. nr. 78/2000 privind regimul deşeurilor;
-
Legea nr. 465/ 2001 – pentru aprobarea O.U.G. nr. 16/ 2001 privind gestionarea deşeurilor industriale reciclabile
Societatea DONAU CHEM, ca producător de deşeuri, va respecta prevederile Legii nr. 426/2001, care pentru "orice persoană fizică, persoană fizică autorizată să desfăşoare activităţi independente sau persoană juridică din a cărei activitate rezultă deşeuri (producător iniţial) şi/sau care a efectuat operaţiuni de pretratare, de amestecare sau alte operaţiuni care generează schimbarea naturii ori a compoziţiei acestor deşeuri" impune:
-
să nu amestece diferitele categorii de deşeuri;
-
să asigure echipamente de protecţie şi de lucru adecvate operaţiunilor aferente gestionării deşeurilor în condiţii de securitate a muncii;
-
să nu genereze fenomene de poluare prin descărcări necontrolate de deşeuri în mediu;
-
să ia măsurile necesare astfel încât eliminarea deşeurilor să se facă în condiţii de respectare a reglementărilor privind protecţia populaţiei şi a mediului;
-
să nu abandoneze deşeurile şi să nu le depoziteze în locuri neautorizate;
-
să separe deşeurile înainte de colectare, în vederea valorificării sau eliminării acestora;
-
să desemneze o persoană, din rândul angajaţilor proprii, care să urmărească şi să asigure îndeplinirea obligaţiilor prevăzute de lege în sarcina producătorilor de deşeuri.
Societatea DONAU CHEM ca deţinător de deşeuri are obligaţia să asigure valorificarea sau eliminarea deşeurilor prin mijloace proprii sau prin predarea deşeurilor proprii unor unităţi autorizate, în vederea valorificării sau eliminării acestora.
În conformitate cu H.G. nr. 856/2002 - Hotărâre privind evidenţa gestiunii deşeurilor şi pentru aprobarea listei cuprinzând deşeurile, inclusiv deşeurile periculoase - deşeurile generate din activităţile de realizare a obiectivului fac parte din:
Categoria 17 - Deşeuri din construcţii şi demolări, şi anume:
17 04 07 amestecuri metalice
17 06 04 materiale izolante, altele decât cele specificate la 17 06 01 şi 17 06 03.
Cantităţile estimate de deşeuri rezultate în perioada de implementare a măsurii de reducere a N2O în gazele emise la coşul de dispersie şi modul de valorificare / evacuare a acestora sunt prezentate în tabelul 13.
Tabelul 13
Denumire___deşeu_____Cantitatea___estimată_a_fi_generată'>Denumire
deşeu
|
Cantitatea
estimată a fi generată
|
Stare
Fizică
|
Cod
deşeu
|
Managementul deşeurilor
- cantitatea prevăzută a fi generată -
|
valorificată
|
eliminată
|
rămasă în stoc
|
Deşeuri metalice
|
1 t
|
Solid
|
17 04 07
|
1 t
|
|
-
|
Vată minerală
|
2 t
|
Solid
|
17 06 04
|
-
|
2 t
|
-
|
În conformitate cu H.G. nr. 856/2002 deşeurile rezultate în perioada de funcţionare a instalaţiilor acid azotic fac parte din:
Categoria 16 – Deşeuri nespecificate în altă parte:
16 08 01 catalizatori uzaţi cu conţinut de Pt
16 08 03 catalizatori uzaţi cu conţinut de metale tranziţionale sau compuşi ai metalelor
tranziţionale
Categoria 13 – Deşeuri uleioase
13 02 05 – uleiuri minerale uzate neclorurate de motor, de transmisie şi de ungere
Categoria 20 – Deşeuri municipale şi asimilabile din comerţ, industrie, instituţii, inclusiv fracţiuni colectate separat, şi anume:
20 03 01 deşeuri municipale amestecate
Deşeurile menajere rezultate din activităţi igienico-sanitare ale personalului ce lucrează în instalaţie, se vor colecta şi preda prestatorului de servicii de salubritate, conform contractului încheiat de DONAU CHEM cu acesta.
Cantităţile de deşeuri rezultate în funcţionarea ambelor instalaţii de acid azotic, caracteristicele şi modul de evacuare a acestora sunt prezentate în tabelul 14.
Tabelul nr. 14
Denumire
deşeu
|
Cantitatea
estimată a fi generată
|
Stare
fizică
|
Cod
deşeu
|
Codul privind principala proprietate
periculoasă
|
Managementul deşeurilor
|
Cantitate valorificată
|
Cantitate eliminată
|
Cantitate rămasă în stoc
|
Catalizatori uzaţi cu conţinut de Pt
|
2 kg/an
|
solid
|
16 08 01
|
-
|
2 kg/an
|
|
|
Catalizatori uzaţi cu conţinut de CuO, ZnO, Al2O3
|
1 kg/an
|
solid
|
16 08 03
|
-
|
1 kg/an
|
|
|
Uleiuri minerale uzate
|
3 t/an
|
lichid
|
13 02 05
|
H5 - dăunător
H14 - ecotoxic
|
3 t/an
|
|
|
Deşeuri menajere
|
2,5 t/an
|
solid
|
20 03 01
|
-
|
-
|
2,5 t/an
|
-
|
3.3. Eliminarea deşeurilor
Deşeurile metalice sunt colectate şi stocate în locuri special amenajate pe platforma societăţii în vederea valorificării printr-o firmă acreditată pentru acest domeniu.
Vata minerală uzată este colectată controlat şi evacuată prin intermediul serviciilor de salubritate.
Catalizatorii uzaţi sunt colectaţi pe tip de catalizator, ambalaţi în containere metalice şi depozitaţi în magazii închise. Periodic sunt valorificaţi printr-o firmă atestată pentru acest domeniu.
Uleiurile minerale uzate sunt colectate în ambalaje metalice, depozitate pe platformă betonată acoperită. Uleiurile uzate sunt valorificate la firme specializate, pentru a fi co-incinerate sau regenerare.
Deşeurile menajere rezultate din activităţi igienico-sanitare din instalaţie, se vor colecta şi preda prestatorului de servicii de salubritate, conform contractului societăţii Donau Chem cu firma de salubritate.
Concluzii
În perioada de funcţionare a instalaţiilor de acid azotic sunt generate deşeuri tehnologice – catalizatori uzaţi, uleiuri uzate - şi menajere. Planul de Management al Deşeurilor va urmări să fie asigurate condiţii de stocare şi valorificare / eliminare a deşeurilor produse pe amplasament, în condiţiile impuse de legislaţie, fără afectarea mediului.
În perioada de realizare a proiectului deşeurile produse vor fi evacuate controlat, pentru a nu provoca un impact negativ asupra mediului înconjurător. Deşeurile metalice vor fi valorificate printr-o firmă acreditată, iar vata minerală uzată va fi eliminată la halda de deşeuri a oraşului Turnu.
4. IMPACTUL POTENŢIAL ASUPRA COMPONENTELOR MEDIULUI ŞI MĂSURI DE REDUCERE A ACESTORA
4.1. APA
4.1.1. Condiţii hidrogeologice
Platforma chimicã Donau Chem este amplasatã în terasa joasă a Dunării caracterizată prin sedimente fine cu caracter nisipos, uneori cu intercalaţii argiloase, mâluri acoperite cu nisipuri argiloase, cu cote absolute în jur de 27,0 m.
Elementele de hidrogeologie indicã existenţa a douã straturi acvifere diferite :
- stratul acvifer al platformei, suspendat;
- stratul acvifer al luncii Dunãrii, natural.
Forajele au întâlnit primul nivel de apă la adâncimi de 2,50 - 3,30 m, faţã de nivelul platformei.
Acest nivel de apă este datorat în principal pierderilor din procesele tehnologice şi din reţelele hidroedilitare fiind variabil în timp funcţie de intensitatea acestora. Apele pãtrunse în umplutura platformei se menţin în limitele compartimentului respectiv, digurile de compartimentare şi complexul argilos, acoperitor al luncii, formând o cuvã. Apa stratului suspendat se gãseşte în general între 3 - 4 m de la nivelul platformei şi prezintã variaţii spaţiale, punctuale în cadrul aceluiaşi compartiment.
Stratul acvifer natural al luncii Dunãrii se întâlneşte la adâncimi de 10 - 24 m de la nivelul platformei. Apa cantonatã în stratul acvifer al luncii are un nivel ascensional, direct influenţat de nivelurile Dunãrii.
4.1.2. Alimentarea cu apă şi evacuarea apelor uzate
In funcţionarea normală a instalaţiei Acid azotic II se consumă apă demineralizată, apă recirculată, apă de proces, precum şi apă potabilă pentru necesităţile menajere ale personalului instalaţiei. Instalaţia Acid azotic III, în prezent oprită, la repornire, va deveni şi ea un consumator de apă, similar instalaţiei Acid azotic II. Consumul de apă pe tona de produs este menţionat în bilanţul de materiale. Tot bilanţul de materiale evidenţiază şi debitul de ape uzate rezultate din purjări, condens, goliri, spălări utilaje şi platforme.
Astfel, consumul de apă pentru cele două instalaţii de acid azotic, este:
Tabelul 15
-
Instalaţia
|
Tip apă
|
Consum specific realizat
mc/t HNO3 100%
|
Acid azotic II
|
Apă proces
|
0,47
|
Apă demineralizată
|
0,42
|
Apă recirculată
|
258
|
Acid azotic III
|
Apă proces
|
0,40
|
Apă demineralizată
|
0,50
|
Apă recirculată
|
253
|
Volumul de ape uzate cu impurificare chimică, evacuate în canalizarea chimică a platformei, este:
Tabelul 16
-
Instalaţia
|
Volum ape uzate tehnologice, mc/an
|
Observaţii
|
Acid azotic II
|
477.514
|
Volumul de ape uzate tehnologice corespunde unei producţii de 173.929 t acid azotic 100% realizată în 2007
|
Acid azotic III
|
15120
|
Volumul de ape uzate tehnologice corespunde unei producţii de 26.600 t acid azotic 100% realizată în 1995; din 1996 până în prezent instalaţia a fost în conservare
|
Dostları ilə paylaş: |