SNAP ???:__________040100

ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040100
pr040100
SNAP КОД:
040100
Процессы в нефтяной промышленности
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
Нефтеперерабатывающая промышленность производит из сырой нефти более 2500 очищенных
продуктов, включая жидкие топлива (от бензина до мазута), побочные продукты (такие как
битум, смазочные масла, газы, кокс) и первичные химические продукты нефтехимии
(например, этилен, толуол, ксилол). Нефтепереработка начинается с получения сырой нефти
для хранения на перерабатывающих предприятиях, включает все работы по обработке и
переработке нефти, и заканчивается подготовкой продуктов нефтепереработки для отгрузки с
завода [US EPA, 1085а; Poten and Partners Inc., 1988]. Вопросы распределения и маркетинга
продуктов нефтепереработки рассматриваются отдельно под кодами SNAP 0504 и 0505.
Не все процессы переработки нефти, дающие выбросы в атмосферу, рассматриваются под
кодом SNAP 0401. Далее следует перечень основных процессов переработки и
соответствующие виды деятельности с кодами SNAP, наиболее подходящими для этих
операций (используя существующие коды SNAP 94):
Таблица 1: Процессы переработки и соответствующие коды SNAP
1
Процесс
Код SNAP
Описание
Получение и хранение сырья
050401
морские терминалы
050402
прочая обработка и хранение
2
Процессы сепарации
040101
Обработка нефтепродуктов
3
Процессы преобразования
040101
Обработка нефтепродуктов
4
Процессы нефтепереработки
040101
Обработка нефтепродуктов
060310
продувка нефтяного битума
5
Смешивание продуктов
040101
Обработка нефтепродуктов
6
Хранение и перекачка
040104
хранение
и
обработка
продуктов
на
нефтеперерабатывающем заводе
050501
станция
отпуска
нефтепродуктов
на
нефтеперерабатывающем заводе
7
Вспомогательные установки
030104
сжигание топлива
030105
сжигание топлива
010306
технологические печи
040103
установки по извлечению серы
0405
производство органических химических веществ
091001
обработка сточных вод в промышленности
091002
обработка
сточных
вод
в
жилищно-
коммунальном/коммерческом секторе
090202
сжигание промышленных отходов
090203
сжигание
на
факелах
на
нефтеперерабатывающем предприятии
090205
Руководство по инвентаризации выбросов
сжигание
илистых
остатков
от
обработки
В410-1
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040100
pr040100
сточных вод
090400
захоронение отходов
Градирни
восстановление пара и продувочные системы
*
это может быть включено в раздел хранения и перекачки продукта
Оценка выбросов НMЛОС от разливов и аварийных выбросов выходит за рамки данного
руководства, хотя можно было бы разработать отдельный код SNAP для учета этой
информации.
Нефтеперерабатывающие предприятия являются значительными источниками выбросов SO2 и
ЛОС и менее значительными источниками выбросов взвешенных частиц, NOx, CO.
Таблица 2 показывает процентный вклад выбросов несвязанных со сжиганием топлива в
общие антропогенные эмиссии, оцененные для Северной Америки в 1985 г.
Таблица 2:
Страна
Выбросы, не связанные со сжиганием топлива на нефтеперерабатывающих
предприятиях в 1990 г., в процентах от общих антропогенных эмиссий
Твердые
частицы
SOx
СО
Канада
1.0
0.1
США, 1985 г.
1.3
0.4
NOx
НMЛOC
8.5
0.3
3.7
Вклады от отдельных производств, представленных выше, рассматриваются в главе ACOR и
других главах.
Процентный вклад выбросов от различных источников, несвязанных со сжиганием топлива, в
общие неэнергетические эмиссии ЛОС в Канаде в 1988 г. [CPPI и Environment Canada, 1991]
приведен в Таблице 3.
Руководство по инвентаризации выбросов
В410-2
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040100
Таблица 3:
pr040100
Процентный вклад в суммарные выбросы ЛОС, несвязанные со сжиганием топлива, Канада 1988 г. [CPPI Environment Canada, 1991]
Процесс
Процентная
доля
Источники (только FCCU)
4.7
Все источники летучих выбросов
46.8
Насосы
5.1
компрессоры
1.5
Вентили
31.5
Фланцы
1.9
P/R вентили
2.7
О/Е линии
0.5
система отбора проб
0.4
отводы жидкости
3.2
Все источники при Хранении/Перекачке
25.9
Емкости
15.6
Перекачка
10.3
Все источники Систем обработки отходов
вода для охлаждения
сточная вода
Закапывание в землю
Вентиляция
Факелы
Всего
Общий вклад
(в процентах)
22.6
3.1
18.8
0.6
< 0.1
0.1
100
Шведские оценки выбросов ЛОС от нефтеперерабатывающих предприятий, с помощью метода
DIAL для количественных расчетов выбросов ЛОС показали значительно больший вклад в
общие эмиссии, порядка 60-75%. Выбросы от технологических процессов составляют от 25 до
35%, обработка сточных вод приводит к менее 5% выбросов.
Некоторые оценки выбросов НМЛОС от нефтеперерабатывающих предприятий были сделаны
в рамках CONСAWE (например, отчеты CONСAWE No 2/86, 6/87, 52/87). В 1983 г.
нефтеперерабатывающие предприятия выбрасывали 2.2% и 2.4% от суммарных выбросов
антропогенных НМЛОС в Европейских странах ОЭСР и 10 странах ЕЭС, соответственно.
Остается неясным включают ли эти оценки выбросы от процессов сжигания топлива. В другом
отчете CONСAWE [52/87, 1987], где рассматриваются выбросы от обычного
нефтеперерабатывающего завода, летучие эмиссии составляют 53% по весу от
неэнергетических выбросов НМЛОС. Другие источники включали емкости для хранения,
потери при погрузке и обработке сточных вод.
В Польше в 1992 г. выбросы от нефтеперерабатывающих заводов составили 1% от общей
антропогенных выбросов ЛОС. В России нефтегазовая промышленность (в основном добыча
нефти и ее переработка) дает 1262 кт выбросов ЛОС/год (год не указывается) [Tsibulski, 1993].
Наипростейшим методом оценки выбросов от нефтеперерабатывающих предприятий было бы
использование коэффициентов выбросов, которые оценивают эмиссии от всех вышеуказанных
источников, основанных на общем количестве использованной сырой нефти и внесение этих
эмиссий по коду SNAP 0401.
Руководство по инвентаризации выбросов
В410-3
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040100
pr040100
Исследования на 29 канадских нефтеперерабатывающих предприятиях показали, что выбросы
общих углеводородов (ТНС) составили от 0.4 до 3.2 кг ТНС/м3 сырья (CPPI and Environment
Canada 1991) при среднем значении 1.1 кг/м3. Коэффициенты выбросов ЛОС,. которые были
представлены для CORINAIR и ЕМЕП [Veldt, 1991], были (в кг/т): CORINAIR 0.5; ФРГ 0.4;
США 0.65; Польша 0.88; СССР 12; Литва 2.4. Рекомендованный коэффициент по умолчанию
для НMЛОС составляет 0.5 кг/т. В отчете CORINAIR [СЕС, 1991а] констатируется, что 11
нефтеперерабатывающих предприятий западной Европы выбрасывают в среднем 0.35 кг
ЛОС/т сырой нефти, в диапазоне 0.13-0.55 (источник не указан). Рекомендованные
коэффициенты выбросов НМЛОС для нефтеперерабатывающих предприятий, как указано в
другом докладе CORINAIR [СЕС, 1991b], составляют 0.225 кг/т сырья для современных
предприятий и 0.90 кг/т сырья - для старых. Суммарный коэффициент выбросов ЛОС для
австрийских нефтеперерабатывающих предприятий составил 0.35 кг/м3 [Winiwarter, 1994].
Исследование 29 канадских нефтеперерабатывающих предприятий, о котором говорилось
выше [CPPI and Environment Canada, 1991], также включало оценки выбросов за 1988 г.
взвешенных частиц, SO2, NОx, и СО от процессов, не связанных со сжиганием топлива, на этих
предприятиях. Эти данные на основе общего потребления сырья были преобразованы в
коэффициенты выбросов, которые приведены в таблице 4. Это весьма общие коэффициенты
выбросов в том смысле, что реальные выбросы для любого предприятия будут сильно зависеть
будут сильно зависеть от доли общего количества сырья, идущего на переработку в
конкретном процессе.
Таблица 4:
Общие коэффициенты эмиссий для выбросов, не связанных с сжиганием топлива, на
нефтеперерабатывающих предприятиях [CPPI and environment Canada, 1991]
Загрязняющее вещество
Твердые частицы
SOx
Коэффициенты
выбросов
(кг/м3 сырья)
0.006
0.8
NOx
CO
Руководство по инвентаризации выбросов
0.05
0.08
Рассматриваемый источник
только FCCU
вак.башня, катал.крекинг, жидкое коксование,
серная установка, сжигание отходов, испарение,
каустиковые извлечения, факелы, вентили,
отходящие газы, прочее
каталитический крекинг
только FCCU
В410-4
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
SNAP КОДЫ:
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
1
040101
040102
Процессы в нефтяной промышленности
Переработка нефтепродуктов
Жидкий каталитический крекинг
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Нефтеперерабатывающие заводы производят из сырой нефти разнообразные продукты.
Основными продуктами нефтепереработки являются:
Тип продукта
Основные продукты
Жидкие топлива
Автомобильный бензин
авиационный бензин
авиационное турбинное топливо
керосин для освещения
топливо для высокоскоростных дизелей
очищенное топливо для отопления
топливо для среднескоростных дизелей
мазут
Побочные топлива и сырье для переработки
нафта
смазки
нефтяной битум
сжиженные нефтяные газы
Нефтяной кокс
сера (продукт вспомогательных установок)
светлые масла
Первичные нефтехимические продукты
этилен
пропилен
бутадиен
бензол
толуол
ксилол
Производство продуктов последней группы, первичных нефтехимических продуктов, не
включено в эту главу, несмотря на то, что они производятся на нефтеперерабатывающих
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-1
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
предприятиях. Пожалуйста, обращайтесь в соответствующие главы для подкатегорий 040500
(главы В451-В4522).
Нефтеперерабатывающая промышленность включает огромное разнообразие процессов. Тип
процесса, выполняемого на конкретной установке, зависит от множества экономических и
материально-технических аспектов, например, качества сырой нефти, идущей в качестве сырья
на переработку, доступности и стоимости сырой нефти (и альтернативного сырья) наличие и
стоимость оборудования, спрос на производимый продукт. Четыре категории основных
процессов на обычном нефтеперерабатывающем предприятии перечислены в Таблице 1.2.
Таблица 1.2:
Основные процессы
предприятии
и
производимые
продукты
на
Общий процесс
Продукты
Процессы сепарации
атмосферная перегонка
нефтеперерабатывающем
вакуумная перегонка
восстановление легких фракций (обработка газа)
Процессы преобразования нефти
крекинг (термический и каталитический)
коксование
снижение вязкости
каталитический риформинг
изомеризация
алкилирование
полимеризация
Процессы обработки нефти
гидродесульфуризация
гидрообработка
химическое очищение от серы
удаление кислотного газа
очистка от битума
Смешивание
автомобильный бензин
легкий топливный мазут
тяжелый топливный мазут
Вакуумная перегонка, каталитический крекинг, коксование, химическое очищение от серы и
продувка битума являются основными прямыми процессами, в результате которых происходят
выбросы НМЛОС`ов [U.S.EPA, 1985a]. Цикличность элементарного процесса (периодическая
остановка блоков) также является источником выбросов ЛОС`ов [СЕС, 1991].
Летучие эмиссии в результате утечек от оборудования также являются значительным
источником выбросов НМЛОС от процессов на нефтеперерабатывающем заводе. Выбросы при
хранении и перекачке процессов также классифицируются как летучие эмиссии. Во избежание
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-2
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
путаницы, летучие эмиссии в результате утечек из оборудования в этом разделе будут
относиться к летучим эмиссиям от процессов.
В Таблице 1.3 приведены существенные источники выбросов обычных загрязняющих веществ
и летучих эмиссий от процессов на нефтеперерабатывающих предприятиях.
Таблица 1.3:
Основные источники выбросов от процессов на нефтеперерабатывающих предприятиях
Процесс
Вакуумная перегонка
Каталитический крекинг
Термический крекинг
Химическое очищение от серы
Системы продувки
Твердые частицы
х
Х
х
NOx
х
х
х
SOx
х
х
CO
х
Х
х
х
х
х
х
НМЛОС
х
х
х
Х
Х
Х - возможно значительный источник (в зависимости от степени сжатия)
х - незначительные источники
В этом разделе рассматриваются главные продукты, которые могут производиться на
нефтеперерабатывающих предприятиях и основные процессы, которые могут присутствовать,
а также раздел определяет основные процессы, которые потенциально могут являться
значительными источниками выбросов в атмосферу. Все эти процессы подпадают под SNAP
код 040101 за исключением процессов FCC с СО котлами. Однако, трудно использовать этот
код в отрыве от других процессов, особенно для упрощенных методов оценки эмиссий,
которые охватывают огромное разнообразие источников. Поэтому предлагается, чтобы FCC с
СО котлами инвентаризировались под кодом 040101.
Важно отметить, что летучие эмиссии от процессов трудно охарактеризовать местом
возникновения (процесс или хранение/перегонка или обработка отходов), поскольку их оценка
основана на единицах оборудования и обычно не классифицируются по типу использования
или расположении на нефтеперерабатывающем заводе. Поэтому летучие эмиссии от процессов
для всего завода инвентаризируются под кодом SNAP 040101.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
В Таблице 2.1 приведены выбросы от нефтеперерабатывающих процессов по инвентаризации
CORINAIR90. В канадском исследовании (CPPI and Environment Canada 1991) вклад от
организованных/неорганизованных выбросов был оценен в 51.5% (организованные 4.7%
(оценивался только FCCU) и неорганизованные выбросы - 46.8%) от общих выбросов ЛОС от
29 исследуемых предприятий. Потери при смешивании отдельно не оценивались.
Организованные/Неорганизованные выбросы дают 2.6% от суммарных антропогенных
выбросов.
Таблица 2.1:
Вклад в общие выбросы, согласно данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
источника
SNAP
код
SO2
Вклад в суммарные выбросы [%]
NOx НMЛOC CH4 CO СО2 N2O NH3
Переработка нефтепродуктов
040101
0.5
0.1
0.7
0
0
0.2
Жидкий каталитический крекинг
040102
0.4
0.1
0
0
0.1
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
Руководство по инвентаризации выбросов
0.1
-
-
-
В411-3
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
pr040101
Непосредственные источники процесса
Существует четыре основные категории процессов на нефтеперерабатывающих заводах:
Процессы сепарации
Сырая нефть состоит из смеси соединений углеводородов, включая парафиновые, нафтеновые
и ароматические углеводороды, плюс небольшие количества примесей, включая серу, азот,
кислород и металлы. На первом этапе происходит разделение сырой нефти на фракции,
имеющие одинаковую точку кипения, при этом используется три процесса сепарации:
атмосферная перегонка, вакуумная перегонка и извлечение головных легких фракций
(переработка газа).
Процессы преобразования
Там, где существует потребность в бензине с высоким октановым числом, реактивном и
дизельном топливах, такие компоненты как остаточные масла, мазут и головные легкие
фракции преобразуются в бензин и другие легкие фракции. Крекинг, коксование и уменьшение
вязкости, расщепляют большие молекулы нефти на более мелкие. Процессы полимеризации и
алкилирования реорганизуют структуру молекул нефти в более крупные. Изомеризация и
реформинг преобразуют структуру молекул нефти и создают молекулы большей
энергетической ценности, но одинакового размера.
Процессы очистки
Процессы обработки нефти стабилизируют и повышают качество нефтепродуктов.
Обессоливание используется для удаления соли, минералов, крупиц и воды из сырой нефти до
ее переработки. Удаление нежелательных элементов, таких как сера, азот и кислород
происходит из промежуточных продуктов путем гидродесульфуризации, гидрообработки,
химической очистки и удаления кислотного газа. Битум затем может быть полимеризирован и
стабилизирован за счет продувки (см.SNAP код 060310).
Смешивание
Потоки из разных блоков смешиваются для образования бензина, керосина, газойля, мазута и в
некоторых случаях особые продукты.
3.1.2. Источники неорганизованных выбросов
Источники неорганизованных выбросов определяются как источники НМЛОС, не связанные с
конкретными процессами, а рассеянные по всему предприятию. Эти выбросы включают в себя
утечки из вентилей всех видов, фланцев, изоляции насосов и компрессоров, аппаратов,
снижающих давление, соединений и отводов жидкости. Эти источники могут возникать при
транспортировке сырой нефти, промежуточных продуктов, отходов или готового продукта.
Заметьте, что эта категория источников фактически включает выбросы летучих веществ от
всех источников нефтеперерабатывающего предприятия, а не тех, которые только относятся к
процессу переработки нефти.
3.2
Определения
3.3
Методы
См.раздел 3.1 (выше)
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-4
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
3.4
pr040101
Выбросы/Меры по снижению выбросов
3.4.1
Непосредственные выбросы от процесса переработки нефтепродуктов
Вакуумная перегонка, каталитический крекинг, термический крекинг, сероочистка, системы
продувки, восстановление серы, продувка битума, факельные процессы являются
потенциальными значительными источниками SO2 и НМЛОС и подпадают под SNAP код
040101. При этих процессах выбросы твердых частиц, NОx и CО (US EPA 1985a) относительно
невелики.
Вакуумная перегонка
Верхний слой сырой нефти со дна атмосферной дистилляционной колонны состоит из
углеводородов с высокотемпературной точкой кипения. Верхний слой сырой нефти отделяется
от фракций с одинаковой точкой кипения путем испарения и конденсации в вакуумной
колонне под очень низким давлением и в атмосфере пара. Большая часть паров из колонны
улавливается в конденсаторах с применением паровых эжекторов или вакуумных насосов.
Обычно неконденсируемая фракция выпускается в воздух.
Основными источниками выбросов НМЛОС, связанных с вакуумной колонной, являются
паровые эжекторы и вакуумные насосы, которые прогоняют пар через конденсатор.
Методы снижения выбросов включают их вентилирование в продувочные системы или
системы топливных газов и сжигание их в печах (SNAP код 090201) или в тепловых котлах,
работающих на отходах (SNAP код 030100). Эффективность этих технологий снижения
выбросов составляет более 99%, в случае для эмиссий углеводородов.
Заметьте, что выбросы из продувочной системы и системы улавливание пара идут под этим
кодом SNAP, а не под SNAP 090100 (см.ниже).
Каталитический крекинг
При каталитическом крекинге используется тепло, давление и катализаторы для
преобразования тяжелых фракций нефти в более легкие продукты, предпочтительно бензин,
смесь компонентов дистиллята.
В процессе каталитического крекинга (FCC) в псевдоожиженном слое используются мелко
раздробленные катализаторы, которые находятся во взвешенном состоянии в стояке с
горячими парами свежего сырья. Продукты реакции паров углеводородов в циклоне
отделяются от частиц катализатора и подаются в ректификационную колонну.
Использованный катализатор поступает в регенератор, где осадки выжигаются до повторной
утилизации.
При каталитическом крекинге в движущимся слое (ТСС) идет одновременное перемешивание
подающихся горячих паров с частицами катализатора, которые текут в сепарационную и
ректификационную секцию блока.
Кроме выбросов продуктов сгорания из нагревателей происходят выбросы из каталитического
регенератора, при этом выбрасываются НМЛОС, NOx, SOx, CO, твердые частицы, аммиак,
альдегиды и цианиды.
В блоках FCC выбросы твердых частиц улавливаются циклонами и/или электрофильтрами.
Котлы для обогрева, работающие на отходах с СО могут сократить выбросы СО и
углеводородов до ничтожно малых величин.
ТСС каталитическая регенерация дает значительно меньшие выбросы, чем процессы FCC.
Выбросы твердых частиц могут контролироваться с помощью высокоэффективных циклонов.
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-5
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
Выбросы СО и НМЛОС от процесса ТСС можно сократить до ничтожно малого уровня путем
сжигания отходящих газов в топке камеры сгорания или трубе факела.
SOx, образующийся при каталитической регенерации, можно удалить путем пропускания
отходящих газов через воду или каустический скруббер.
Термический крекинг
При термическом крекинге под воздействием высоких температур происходит расщепление
молекул тяжелых фракций нефти. При уменьшении вязкости отбензиненная сырая нефть или
вакуумные остатки нагреваются, из них удаляются легкие фракции, а затем поступают в
ректификатор. При коксовании вакуумные остатки и деготь, получившийся в результате
термической обработки, проходят крекинг при высокой температуре и низком давлении.
Обычно, замедленное коксование является наиболее широко применяемым процессом, хотя
сейчас предпочитают использовать коксование в псевдоожиженном слое.
Эмиссии от этих установок не очень хорошо описаны. При замедленном коксовании выбросы
твердых частиц и углеводородов связаны с удалением кокса из коксового барабана и
дальнейшей его транспортировкой и хранением. Как правило, выбросы углеводородов при
замедленном коксовании не подвергают очистке, хотя в некоторых случаях выбросы из
коксового барабана собираются в замкнутой системе и сжигаются в факеле предприятия.
Сероочистка
Очистка продуктов перегонки осуществляется в присутствии катализатора путем превращения
меркаптанов в алкилдисульфиды. После превращения может последовать стадия экстракции,
когда удаляются дисульфиды.
Выбросы углеводородов главным образом наблюдаются при контакте продукта дистиллята с
воздухом на этапе продувки воздухом. Эти выбросы связаны с типом оборудования и его
конфигурацией, а также с условиями работы и практикой технического обслуживания.
Продувка битума
Методы инвентаризации продувки битума идут под кодом SNAP 060310.
Восстановление серы
Методы инвентаризации предприятий по восстановлению серы идут под кодом SNAP 040103.
Сжигание на факеле
Методы инвентаризации факелов нефтеперерабатывающих заводов идут под SNAP кодом
090203
Продувочные системы
Многие блоки процессов нефтепереработки дают выбросы углеводородов. Чтобы избежать
этого они сводятся в один коллектор (например, продувочную систему), состоящий из серии
барабанов и конденсаторов, где жидкости разделяются для утилизации, а пары рециркулируют
или воспламеняются путем инжекции паров. Неочищаемые выбросы продувочной системы,
главным образом углеводороды, в системах регенерации и горения (см. SNAP код 090203)
дают меньший выброс НМЛОС, но больше выбрасывают продуктов горения, включая SO2,
NОx и CO.
3.4.2
Технологические летучие выбросы
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-6
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
Источниками утечки летучих соединений являются все виды фланцев, клапанов насосов,
корпусов компрессоров, установок по сбросу давления, незамкнутых линий или вентили,
отборные соединения, сливные устройства.
Для этих источников была обнаружена весьма высокая корреляция между мощностью
выбросов и характеристикой потока, в котором находятся источники. Для компрессоров
проходящие газы классифицируются либо как водородные, либо как углеводородные. Для всех
других источников потоки делятся на три группы: потоки газов/паров, легкая
жидкость/двухфазные потоки, потоки керосина и более тяжелых жидкостей. Было
установлено, что источники, применяемые для газов/паров имеют более высокие скорости
выбросов, чем применяемые для потоков более тяжелых жидкостей.
Эта тенденция особенно очевидна для уплотнителей вентилей и насосов.
Из всех этих источников НMЛОС основными являются вентили. Это происходит в результате
их многочисленности и относительно высокой степени утечки.
Обычно уменьшение этих выбросов достигается за счет минимизации утечек и разливов путем
замены оборудования, изменения технологических процедур, улучшения мониторинга и
эксплуатационной практики.
Применяемые технологии уменьшения выбросов приведены в Таблице 3.1.
Таблица 3.1:
Технологии уменьшения летучих выбросов (US EPA, 1985a)
Источники летучих выбросов
Вентили на трубопроводе
Вентили на незамкнутых линиях
Фланцы
Уплотнение на насосах
Компрессорные уплотнения
Слив
Вентили контроля за давлением
4
Технология сокращения выбросов
Программы контроля и эксплуатации
Установка крышек и затычек на открытый конец вентиля/
линии
Программы контроля и эксплуатации
Механические уплотнения, двойные уплотнения, уплотнения
продувки, программы наблюдения и контроля за режимом
работы, управляемые вентили удаления газа
Механические уплотнения, двойные уплотнения, уплотнения
продувки, программы наблюдения и контроля за режимом
работы, управляемые вентили удаления газа
Ловушки и крышки
Разбивающие диски выше вентиля выпуска газа в атмосферу
и/или на факел
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Самая простая методика инвентаризации заключается в учете общего потребления сырой
нефти на каждом нефтеперерабатывающем заводе с определением одного или двух
коэффициентов выбросов (один для организованных и один для технологических летучих
выбросов). Первый подход является самым простым для применения, при отсутствии
достаточного количества информации. Однако, второй подход позволяет в некотором смысле
отразить типы процессов и связанные с ними меры снижения выбросов, а также учесть
сложность проверки выбросов летучих соединений и режимы работы, присущие данному
региону и/или особому нефтеперерабатывающему предприятию.
Настоятельно
рекомендуется
детализированный метод.
5
для
нефтеперерабатывающих
заводов
применять
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-7
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
Детальная методика предполагает оценку на каждом заводе величины выбросов от каждого
процесса, используя информацию о производительности предприятия и коэффициенты
выбросов. Там, где это возможно, предпочтительно иметь коэффициенты выбросов для
территории конкретного завода. Дистанционное зондирование при использовании методов
преобразования
Фурье
позволяет
более
эффективно
измерить
выбросы
нефтеперерабатывающего предприятия, хотя трудно определить мощность отдельного
источника.
Современная технология оценки неорганизованных выбросов заключается в использовании
программы тестирования выбросов с целью классифицировать оборудования на группы, а
затем оценить выбросы, используя коэффициенты выбросов или алгоритмы (см. раздел 16,
процедуры верификации). Однако эта процедура требует больших денежных и временных
затрат, которыми не располагает персонал, занимающийся инвентаризацией выбросов.
Методика, предложенная ниже, является компромиссом между программой тестирования и
оценкой каждого типа оборудования на нефтеперерабатывающем предприятии, основанной на
использовании данных либо о количестве потребляемой сырой нефти, либо о количестве
произведенной продукции.
Неорганизованные выбросы, которые считаются основным источником НМЛОС на
нефтеперерабатывающем заводе, инвентаризируются с использованием коэффициентов
выбросов для каждого типа оборудования и потока, основанных на подсчете источников
НМЛОС, данных о содержании НМЛОС в рассматриваемом потоке и информацию о том,
осуществляет ли завод проверку и ремонтные работы. Агентство по охране окружающей среды
США опубликовало подробный протокол оценки выбросов в результате утечек из
оборудования [U.S.EPA, 1993]. При использовании метода среднего коэффициента выбросов
необходимы следующие конкретные данные по блоку оборудования:
1. Число и тип каждого узла блока (вентиль, соединительное устройство и т.д.)
2. Срок службы каждого узла для (газа, легких или тяжелых нефтепродуктов)
3. Концентрация НМЛОС в потоке (весовая доля) и
4. Число часов в году, когда данный узел работал.
Оборудование затем группируется на потоки, в которых все оборудование имеет
приблизительно одинаковой весовой процент содержания НМЛОС. Затем рассчитываются
годовые выбросы от каждого потока по формуле 1:
НМЛОС = AEF  WFНМЛОС  N
где:
НМЛОС
AEF
WFНМЛОС
N
(1)
интенсивность выбросов НМЛОС от всего оборудования в
потоке данного типа оборудования (кг/час)
применимый средний коэффициент выбросов для данного
типа оборудования (кг/час/источник)
средняя весовая доля НМЛОС в потоке, и
число узлов оборудования данного типа оборудования в потоке
Если на нефтеперерабатывающем предприятии существует несколько потоков, что обычно
наблюдается на практике, суммарная интенсивность выбросов НМЛОС для данного типа
оборудования является суммой выбросов каждого из потоков. Суммарные интенсивности
выбросов для всех типов оборудования суммируются для получения интенсивности
суммарных выбросов НМЛОС от источников технологических процессов.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-8
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
При использовании упрощенной методики необходимы данные потребления сырой нефти на
каждом заводе. При использовании детализированной методики нужны данные потребления
сырой нефти для каждого участка процесса. Для оценки технологических летучих выбросов
следует учитывать каждый тип оборудования и потока процесса, а также должно быть
известно содержание НМЛОС в каждом потоке. Необходимо знать количество часов работы в
году каждого потока. Наконец нужно установить проводится ли программа проверки и
ремонтных работ на предприятии.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Все нефтеперерабатывающие предприятия инвентаризируются как точечные источники.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8.1
Упрощенная методика
Коэффициенты выбросов суммарных углеводородов, полученные при инвентаризации
нефтеперерабатывающих предприятий в Канаде в 1988 г. [CPPI and Environment Canada, 1991]
составили 0.05 кг/м3 от сырья, идущего на переработку и 0.53 кг/м3 для неорганизованных
выбросов. Среди последних на долю вентилей падает 0.35 кг/м3 сырья. Данные отдельно по
неметановым ЛОС отсутствуют. Эта инвентаризация проводилась по отдельным
предприятиям, некоторые из них сами давали свои оценочные данные выбросов, некоторые
представляли данные по основным количественным показателям, на основании которых,
используя различные методы, определялись выбросы.
Использование CONCAWE позволило вычислить коэффициенты выбросов ЛОС для
гипотетического нефтеперерабатывающего предприятия мощностью 5 Мт/год, как было
рекомендовано использовать для проекта CORINAIR 1990 [СЕС, 1991]. Коэффициент
выбросов для технологических летучих выбросов составил 0.25 кг/т сырья (0.21 кг/м3 сырья
при предполагаемом удельном весе 0.85 (ВР 86)).
60% этих выбросов приходится на вентили. По данным CONCAWE средняя оценка летучих
выбросов на том же заводе, где существует программа контроля рабочего режима и
наблюдения, составляет 0.01 % по весу (0.85 кг/м3) потребляемого сырья [CONCAWE Report
87/52, 1987]. Справочник CORINAIR по величинам рекомендованных коэффициентов
выбросов приводит величину коэффициента выброса ЕРА США, равную 0.18 кг/т сырья [US
EPA, 1985b] для полного цикла, при этом для нефтеперерабатывающих предприятий западной
Европы эта величина оценивается в два раза меньше, т.е. 0.09 кг/т.
Очевидно, что для получения разумных коэффициентов выбросов необходима инвентаризация
выбросов для нескольких нефтеперерабатывающих заводов, расположенных в разных
регионах. Основными факторами влияющими на региональные различия в характеристиках
сырой нефти являются: спрос на производимую продукцию (следовательно есть различия в
процессах завода) и различия в нормативных требованиях.
Коэффициенты выбросов других загрязняющих веществ от источников, не связанных со
сжиганием топлива, не определялись, имеющиеся данные приведены в Таблице 4 раздел
040100 SNAP.
8.2
Детализированная методика
Более детализированная методика использует коэффициенты выбросов конкретных процессов,
основанные на потреблении сырья, а также коэффициенты неорганизованных выбросов,
полученные при учете оборудования. Важно отметить, что приведенные ниже коэффициенты
следует использовать с осторожностью, поскольку в них не учтены региональные различия
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-9
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
используемой сырой нефти, потребность в производимой продукции и нормативные
требования. Там, где возможно, следует использовать коэффициенты выбросов для
конкретного предприятия, полученные с помощью данных наблюдения.
8.2.1. Коэффициенты организованных выбросов процесса нефтепереработки
В Таблице 8.1 приведены коэффициенты выбросов для процессов, используемых на
нефтеперерабатывающем заводе, которые были получены в результате тестов, проведенных в
семидесятых годах, при этом менее 1% выбросов общих углеводородов составил метан [US
EPA, 1985a]. Нужно учесть, что ЕРА США разрабатывают новые коэффициенты выбросов с
некоторыми уточнениями. Ожидается их скорое получение [Zarate, 1992].
Таблица 8.1:
Коэффициенты выбросов для нефтеперерабатывающих заводов [US EPA, 1985a и 1995]
Процесс
Твердые
вещества
SOx (как
SO2)
CO
THCa
39.2
0.63
NOx
(как
NO2)
Альдегиды
NH3
Качество
0.204
0.054
0.155
B
Узлы оборудования
жидкого каталитического
крекинга
Без очистки кг/103
литров исходного сырья
ESP и CO котел кг/103
литров исходного сырья
0.695
1.143
(0.267 до
0.976)b
(0.286 до
1.505)
0.128
1.413
(0.020 до
0.428)
(0.286 до
1.505)
0.049
(0.107 до
0.416)
Negc
Neg
0.204d
Neg
Neg
B
0.171
10.8
0.25
0.014
0.034
0.017
B
1.5
NAe
NA
NA
NA
NA
NA
C
0.0196
NA
Neg
Neg
NA
Neg
Neg
C
Neg
Neg
Neg
1.662
Neg
Neg
Neg
C
Neg
Neg
Neg
0.052
Neg
Neg
Neg
C
Neg
Neg
Neg
0.144
Neg
Neg
Neg
C
Neg
Neg
Neg
Neg
Neg
Neg
Neg
C
Каталитический крекинг в
движущемся слое
кг/103 литров
исходного сырья
Коксование в
псевдоожиженном слое
Без очистки кг/103
литров исходного сырья
ESP и CO котел кг/103
литров исходного сырья
Системы продувки
Без очистки кг/103
литров очищенного
сырья
Колонные конденсаторы
вакуумной перегонки
Без очистки кг/103
литров очищенного
сырья
Без очистки кг/103
литров сырья
С очисткой
a
b
c
d
e
В целом, менее чем 1% по весу общих выбросов углеводородов является метан
Числа в скобках указывают диапазон полученных величин
Незначительный выброс
Может быть выше из-за сжигания аммиака
NA, нет данных
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-10
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
Коэффициенты выбросов ЛОС приведенные в Таблице 8.2 были использованы для оценки
выбросов от процессов в Великобритании (Passant n.d.).
Таблица 8.2:
Коэффициенты выбросов ЛОС для Великобритании (Passant n.d.)
Процесс
Каталитический крекинг
без технологии снижения выбросов
с использованием технологии снижения выбросов
Коксование в
псевдоожиженном слое
без технологии снижения выбросов
с использованием технологии снижения выбросов
Вакуумная
перегонка
без технологии снижения выбросов
с использованием технологии снижения выбросов
Продувка
битума
без технологии снижения выбросов
с использованием технологии снижения выбросов
Коэффициент
выбросов
628 г/м3 сырья
Качеств
о
D
пренебрежимо мал
D
384 г/м3 сырья
D
пренебрежимо мал
51.6 г/м3 сырья
D
D
пренебрежимо мал
27.2 кг/т битума
D
D
0.54 кг/т битума
D
8.2.2. Коэффициенты для технологических летучих выбросов
Коэффициенты эмиссий неметановых ЛОС от неорганизованных выбросов выражаются как
потери на единицу оборудования в день. Методы оценки массовых выбросов от утечек из
оборудования включают использование коэффициентов выбросов по единицам оборудования
и обширные технологии измерений. Эти методы взяты из исследований, проведенных для ряда
процессов органической химии на нефтеперерабатывающих предприятиях для ЕРА США.
ЕРА США (1993) представило коэффициенты выбросов НМЛОС (Таблица 8.3). Полагается,
что они дают хорошие оценки технологических летучих выбросов от нефтеперерабатывающих
заводов, где нет программ контроля и улучшения режима эксплуатации.
Таблица 8.3:
Средние коэффициенты эмиссий НМЛОС для неорганизованных выбросов на
нефтеперерабатывающих заводах (ЕРА США 1993)
Источник
Вентили трубопровода
Вентили с открытыми концами
Соединения
Уплотнения насосов*
газ
легкие нефтепродукты
тяжелые нефтепродукты
все потоки
все потоки
легкие нефтепродукты
тяжелые нефтепродукты
газ
все потоки
газ
Коэф-т
выбросов
(кг/час-источник)
0.268
0.0109
0.00023
0.0023
0.00025
0.114
0.021
0.636
0.0150
0.16
Качество
Уплотнение компрессоров
Соединения для отбора проб
Клапаны снижения давления
резервуаров
*
Можно использовать коэффициент герметизации насоса для легкой жидкости, чтобы
определить степень утечки от уплотнения
Однако считается, что эти коэффициенты выбросов НМЛОС в большинстве случаев завышают
выбросы от источников с более современным оборудованием. U.S.EPA допускает 75%
сокращения выбросов, оцененных с помощью этих коэффициентов, если на
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-11
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
нефтеперерабатывающем заводе осуществляется принятая программа контроля и улучшения
режима эксплуатации.
Пассант [1993] использовал коэффициенты выбросов для ЛОС, приведенные в таблице 8.4 со
ссылкой на данные ЕРА США 1988.
Таблица 8.4:
Коэффициенты выбросов для неорганизованных источников нефтеперерабатывающих
заводов [Passant 1993]
Источник
Вентили
Уплотнения насосов
Уплотнение компрессоров
Уплотнения клапанов снижения
давления
Фланцы
Линии с открытыми концами
Соединения для отбора проб
газ
легкие нефтепродукты
тяжелые нефтепродукты
легкие нефтепродукты
тяжелые нефтепродукты
все потоки
все потоки
все потоки
все потоки
все потоки
Коэффициенты
выбросов (кг/час)
0.0056
0.0071
0.0023
0.0494
0.0214
0.2280
0.104
Качество
0.00083
0.001
7
0.015
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
Хотя процедура получения этих коэффициентов выбросов не приводится, оказывается, что
фактически эти коэффициенты являются средними значениями коэффициентов выбросов для
производства синтетических органических веществ (SOCMI) (1988) при отсутствии мер по
снижению выбросов. Эти ряды коэффициентов, вероятно, завышают выбросы
нефтеперерабатывающих заводов, поскольку включают этиленовые заводы, которые работают,
используя давление от 15.000 до 40.000 psig (фунт/квадратный дюйм избыточного давления).
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
9.1
Применение обобщенного состава соединений
В Северной Америке и в Европе были опубликованы составы ЛОС, полученные либо путем
измерений, либо по экспертной оценке. Существует потребность в создании обобщенных
составов соединений для использования их в модели, что позволит получить конкретные
данные для нефтеперерабатывающего завода. Обобщенные составы можно получить при
детальном рассмотрении процесса, однако, существует ряд важных эффектов, которые следует
учитывать при попытке определения таких общих для применения данных:
Метеорологические и климатологические эффекты: Внешняя температура воздуха и диапазон
температур окружающей среды могут оказывать существенное влияние на состав
выбрасываемых веществ. Вследствие логарифмической зависимости давления пара от
температуры более высокие температуры приводят к потерям соединений с более низкой
молекулярной массой из хранилищ и потоков.
Разнообразие сырьевых материалов: Тип сырой нефти для переработки может влиять на
фракции более летучих и легко выбрасываемых соединений.
Разнообразие процессов: Разные заводы по переработке нефти используют процессы, которые
отличаются друг от друга. Там, где определения составов основываются на данных по
отдельным операциям, учитываются различия в процессах . Однако обобщенные средние
составы выбросов нефтеперерабатывающего предприятия будут для разных предприятий
различны.
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-12
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
Техническое обслуживание. Нормирование. Техническое обслуживание оборудования и
усиление нормативов оказывают значительное влияние на распределение суммарных выбросов
веществ в зависимости от того, на какой процесс или операции оказывается воздействие.
Широкое применение обобщенных составов веществ следует проводить с некоторой
осторожностью. Там, где необходимы такие составы, следует разделить данные по некоторым
важным факторам воздействия, таким как климат, страна, сырье и т.д.
9.2
Упрощенное разделение ЛОС
В некоторых случаях, где нет детальных данных о процессе или где нефтеперерабатывающие
заводы сгруппированы в точечный источник, необходимо иметь единый состав всех
соединений, чтобы дать характеристику выбросов для моделирования или других целей.
Составы конкретных соединений по процессам можно объединить в один общий состав завода
путем взвешивания отдельных веществ в соответствии с их относительным вкладом в
суммарные выбросы предприятия.
Следует разделять данные по некоторым важным факторам воздействия, таким как климат,
страна, сырье и т.д.
Данные CONCAWE (Report 2/86) говорят о том, что выбросы нефтеперерабатывающих заводов
в значительной степени состоят из насыщенных углеводородов, которые составляют от 80 до
90% по весу. Остальные 10-20% приходятся на ненасыщенные и/или ароматические
углеводороды, фактические величины зависят от используемых процессов. Существуют
несколько общих составов выбросов нефтеперерабатывающих предприятий, например, те,
обзор которых сделал Veldt (1991) для применения их в инвентаризациях ЕМЕП и CORINAIR
1990. На основании этого обзора дается общий состав веществ для нефтеперерабатывающего
завода в массовой доле.
Таблица 9.1:
Вещество
Метан
Этан
Пропан
n-Бутан
i-Бутан
Пентаны
Гексаны
Гептаны
> Гептаны
Этилен
Пропилен
Бутен
Бензол
Толуол
о-Ксилен
m,p-Ксилен
Этилбензол
Всего
CONСAWE состав веществ в выбросах нефтеперерабатывающего завода
CONСAWE (%)
0
5
20
15
5
20
10
5
5
1
1
0.5
2
3
0.7
1.3
0.5
100
Качество
(неизвестно)
Руководство по выбросам в воздух летучих органических соединений (AESM) [EPA, 1994] дает
общий состав выбросов для нефтеперерабатывающего предприятия (Profile 9012: Petroleum
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-13
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
Industry -Average, Data quality E - based on engineering judgement), который приведен в
Таблице 9.2.
Таблица 9.2:
Вещество
Метан
Этан
Пропан
n-Бутан
i-Бутан
Пентаны
Гексаны
Гептаны
Октаны
Нонаны
Деканы
Циклогексаны
Циклогептаны
Циклооктаны
Циклононаны
Пропилен
Бутен
Бензол
Толуол
Ксилены
Формальдегид
Всего
Состав выбросов, полученный US EPA, для нефтеперерабатывающего предприятия
CAS номер
74-82-8
74-84-0
74-98-6
106-97-8
75-28-5
(109-66-0)
(110-54-3)
(142-82-5)
(111-65-9)
(111-84-2)
(124-18-5)
110-82-7
115-07-01
106-98-9
71-43-2
108-88-3
1330-20-7
50-00-0
вес %
13
6.05
19.7
7.99
2.89
21.4
8.02
1.87
2.13
1.01
1.02
0.08
2.27
0.66
0.11
1.75
0.15
0.38
0.44
0.19
8.88
100.02
Качество
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Е
Предлагаемые сферы применения:
Система продувки - восстановление паров/Факел
Система продувки - без мер снижения выбросов
Обработка сточных вод - исключая сепаратор
Вакуумная перегонка - колоночный конденсатор
Шламовый конвертер - общий
Коксование в псевдоожиженном слое - общий
Нефтяной кокс - обжиговая печь
Горение боксита
Производство смазочного масла
9.3
Детализированный состав ЛОС на уровне процесса
Наиболее детализированное определение ЛОС на уровне процесса возможно при
использовании U.S. EPA AESM [U.S EPA, 1994]. Такой детализированный метод обычно
применяется на отдельных предприятиях, где есть оценки распределения выбросов от
различных процессов и операций. Обобщенные составы, которые существуют для отдельных
процессов и операций, а также для неорганизованных выбросов, приводятся ниже. Эти составы
базируются на данных Соединенных Штатов и во многих случаях на данных из Калифорнии.
Составы химических соединений полученных EPA для нефтеперерабатывающих заводов,
применимые к организованным и неорганизованным выбросам представлены в Таблицах 9.39.8.
Таблица 9.3:
Состав: 0029. Каталитический крекинг в псевдоожиженном слое
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-14
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
CAS номер
Вещество
Изомеры гексана
Метан
Формальдегид
74-82-8
50-00-0
Всего
Таблица 9.4:
pr040101
вес %
13.00
36.00
51.00
100.00
Качество
С
С
С
Состав: 0031. Неорганизованные выбросы на нефтеперерабатывающем заводе Закрытый дренаж/Сепарационные ямы
CAS номер
Вещество
Изомеры гексана
C-7 Циклопарафины
С-8 Циклопарафины
Изомеры пентана
Метан
Этан
Пропан
N - бутан
Изобутан
N - пентан
Гексан
Бензол
74-82-8
74-84-0
74-98-6
106-97-8
75-28-5
109-66-0
110-54-3
71-43-2
Всего
вес %
12.20
16.90
5.20
10.10
2.90
1.70
5.90
14.30
4.50
12.00
11.90
2.40
100.00
Качество
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
Используется для: Выбросов летучих углеводородов – дренаж – все потоки
Таблица 9.5:
Состав: 0039 описание: неорганизованные выбросы на нефтеперерабатывающем
заводе - Уплотнения компрессоров
CAS число
Вещество
Изомеры гексана
Изомеры гептана
Изомеры пентана
Метан
Этан
Пропан
Пропен
N - бутан
Изобутан
N - пентан
Гексан
74-82-8
74-84-0
74-98-6
115-07-01
106-97-8
75-28-5
109-66-0
110-54-3
Всего
Используется для:
вес %
1.00
0.10
8.60
13.30
5.60
16.00
8.80
23.20
10.00
7.60
4.60
100.0
Качество
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
Уплотнение компрессора - газовые потоки
Уплотнение компрессора - потоки тяжелой жидкости
Таблица 9.6:
CAS номер
Состав: 0047 Описание: Неорганизованные выбросы на нефтеперерабатывающем
заводе - клапаны снижения давления: сжиженный нефтяной газ
4.10
Качество
D
Пропан
90.40
D
Пропен
5.10
D
Вещество
74-84-0
Этан
74-98-6
115-07-01
Руководство по инвентаризации выбросов
вес %
В411-15
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
Изобутан
75-28-5
Всего
Используется для:
0.40
D
100.00
D
Клапанов снижения давления
Вентилей трубопровода - газовые потоки
Вентилей трубопровода - легкие нефтепродукты/газовые потоки
Вентилей трубопровода - потоки тяжелых нефтепродуктов
Вентилей трубопровода - потоки водорода
Вентили с открытыми концами - все потоки
Фланцы - все потоки
Клапаны снижения давления - все потоки
Таблица 9.7:
Состав: 0316 Описание: Трубные/Вентильные фланцы
CAS номер
Вещество
C-7 Циклопарафины
С-9 Циклопарафины
Изомеры пентана
Метан
Этан
Пропан
Пропен
N - бутан
Изобутан
N - пентан
Гексан
Гептаны
Октаны
Нонаны
Деканы
Циклогексан
Изомеры ксилола
Бензол
Толуол
74-82-8
74-84-0
74-98-6
115-07-01
106-97-8
75-28-5
109-66-0
(10-54-3)
(42-82-5)
(11-65-9)
(11-84-2)
(24-18-5)
110-82-7
1330-20-7
71-43-2
108-88-3
Всего
Используется для:
Таблица 9.8:
CAS номер
74-82-8
74-84-0
74-98-6
106-97-8
75-28-5
109-66-0
(110-54-3)
(142-82-5)
(111-65-9)
вес %
0.20
0.10
7.80
28.60
5.80
11.50
0.10
18.30
7.40
7.70
5.00
2.20
2.20
1.10
1.10
0.10
0.20
0.10
0.50
100.0
Качество
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
Трубопровод - вентили/фланцы
Состав: 0321 Описание: Уплотнение насосов композитное
Вещество
C-7 Циклопарафины
C-8 Циклопарафины
С-9 Циклопарафины
Метан
Этан
Пропан
N - бутан
Изобутан
Пентаны
Гексаны
Гептаны
Октаны
Руководство по инвентаризации выбросов
вес %
1.10
0.10
0.80
3.30
1.20
3.70
8.10
0.80
17.70
16.50
12.60
14.80
Качество
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
В411-16
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
Нонаны
Деканы
Циклогексан
Изомеры ксилола
Бензол
Толуол
(111-84-2)
(124-18-5)
110-82-7
1330-20-7
71-43-2
108-88-3
Всего
Используется для:
pr040101
7.00
7.00
0.50
1.30
0.50
3.00
100.0
С
С
С
С
С
С
Уплотнения насосов - с/без мер снижения выбросов
Уплотнения насосов - светлые нефтепродукты /газовые потоки
Уплотнения насосов - потоки тяжелых нефтепродуктов
Отбор проб/продувка/замкнутый обмен воздуха
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
См. следующий раздел: недостатки/ приоритерные сферы улучшения предложенной методики.
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Следует проводить больше измерений на нефтеперерабатывающих предприятиях, беря за
основу программы тестирования Великобритании; существующие коэффициенты выбросов
обычно занижают выбросы на 30%.
Следует разработать коэффициенты выбросов, которые учитывают региональные различия
основных источников неметановых ЛОС на нефтеперерабатывающих предприятиях (см.выше
и эту часть раздела 040104). Существуют трудности в определении, что же в действительности
представляют данные, поскольку нет четкости в определении общих углеводородов,
углеводородов, неметановых углеводородов ЛОС и НМЛОС. Существует необходимость в
выработке стандартного метода или определения состава неметановых ЛОС, с которыми могли
бы работать группы экспертов.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Поскольку нефтеперерабатывающие заводы должны рассматриваться как точечные источники,
пространственная дезинтеграция (национальных оценок эмиссий) не требуется. Однако, если
нет данных по отдельным заводам, суммарные региональные или национальные данные о
количестве перерабатываемой сырой нефти, должны быть распределены на основе мощности
предприятий.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Временное распределение невозможно, если используется упрощенная методика.
Если используется детализированная методика, тогда отдельные заводы могут указать
временные интервалы остановок.
Ни один из используемых расчетных методов по оценке летучих утечек не основывается на
параметрах, учитывающих сезонные или суточные изменения. Поэтому невозможно
распределить неорганизованные выбросы на сегодняшний день.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
CONСAWE (1992) сообщает, что в Европейском сообществе нефтеперерабатывающие
предприятия становятся все более сложными в связи с установкой дополнительных
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-17
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
преобразовательных блоков (например, термических крекингов, каталитических крекингов и
гидрокрекингов), поскольку потребность в производстве топливных нефтяных продуктов
снижается, а увеличивается потребность в высококачественном бензине и других легких
продуктах. Эта тенденция показана в таблице, где CONСAWE использует классификацию,
которая учитывает возрастающую сложность нефтеперерабатывающего предприятия.
Таблица 14.1:
Год
1969
1874
1978
1981
1984
1987
1990
Система классификации нефтеперерабатывающих предприятий CONСAWE
Количество
отчитывающихся
заводов
81
110
111
105
85
89
95
Тип I
Кол.
%
Тип II
Кол.
%
Тип III
Кол.
%
Тип IV
Кол.
%
34
49
50
38
18
12
9
31
40
36
44
47
53
53
16
21
25
23
20
19
22
5
11
42
45
45
36
22
13
9
38
36
32
42
54
60
56
20
19
23
22
24
22
23
5
12
Примечания:
Тип I: Простой нефтеперерабатывающий завод без преобразования: составляющие перегонки сырой
нефти, риформинга, обработки продуктов перегонки, включая десульфуризацию и/или другие
процессы, повышающие качество продукции (т.е. изомеризация или специальное производство)
Тип II
Тип I плюс каталитический крекинг и/или термический крекинг и/или гидрокрекинг
Тип III Тип II плюс паровой крекинг и/или производство смазочных масел на самом заводе
Тип IV Заводы, не входящие в выше приведенные категории, например, производящие только битум,
смазочные масла и т.д., которые импортируют сырье, из других источников
Эта классификация может быть принята для выработки обобщенных коэффициентов выбросов,
для применения в упрощенной методике инвентаризации. Она может быть полезной при
разработке обобщенных составов химических соединений.
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Таковых нет
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Агентство по окружающей среде США (1993) разработало более сложные и точные методы
оценки неорганизованных выбросов от технологических процессов. Все эти методы
используют проверенные данные, которые собирались от портативных приборов для отбора
проб воздуха из узлов потенциальной утечки на отдельных частях оборудования. Величина
отобранной утечки является мерой концентрации соединения (в ppmv), просачиваемого в
окружающий воздух вблизи оборудования. ЕРА дает детальное описание того, что включается
в приемлемую программу для оценки выбросов из утечек из оборудования [U.S.ЕPA, 1993].
Подходы к оценке выбросов в результате утечек из оборудования включают:
1. Подход, основанный на пределах утечки
2. ЕРА корреляционный подход
3. Корреляционный подход для конкретного блока
В подходе, основанном на величине утечки, предполагается, что компоненты, имеющие
величину утечки более 10000 ppmv имеют другую среднюю интенсивность выброса, чем
компоненты с величиной утечки менее, чем 10000 ppmv.
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-18
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
В корреляционном подходе ЕРА предлагается дополнительная обработка с помощью
уравнения прогноза интенсивности массового выброса как функции величины утечки.
В последнем подходе интенсивность массового выброса определяется путем группировки
конкретного типа оборудования. Эта величина утечки затем может использоваться для
определения корреляции между интенсивностью утечки/величина утечки для оборудования в
данном технологическом блоке.
Все эти методы подробно описаны в протокольном документе [U.S.EPA, 1993].
Как говорилось ранее программы мониторинга с дистанционным зондированием также могут
использоваться для верификации оценок выбросов, сделанных на основе коэффициентов
выбросов. Однако часто трудно определить разницу между разными источниками
нефтеперерабатывающего завода, и поэтому этот метод более часто используется для
верификации оценки суммарных выбросов (т.е. больше, чем просто организованные и
неорганизованные выбросы).
17
ССЫЛКИ
British Petroleum Company, 1986. "Diary 1986", London, England.
Canadian Petroleum Products Institute (CPPI) and Environment Canada, 1991. "Atmospheric Emissions from
Canadian Petroleum Refineries and the Associated Gasoline Distribution System for 1988." CPPI Report No.
91-7. Prepared by B.H. Levelton & Associates Ltd. And RTM Engineering Ltd.
Commission of the European Community (CEC), 1991a. "CORINAIR Inventory. Default Emission Factors
Handbook." Prepared by the CITEPA under contract to the CEC-DG XI.
Commission of the European Community (CEC), 1991b. "CORINAIR Inventory. Part 6. VOC's Default
Emission Factors (Total NMVOC and CH4)(Updating)." Working Group: R. Bouscaren, J. Fugala, G. Mclnnes,
K.E. Joerss, 0. Rente, G. Thiran, and C. Veldt. (July)
Concawe, 1992. Report No. 1/92.
Passant, N.R., n.d. "Emissions of volatile organic compounds from stationary sources in the United Kingdom: A
review of emission data by process."
Paten & Partners Inc., 1.988. "Oil Literacy." Paten & Partners Inc., New York.
Tsibulski, V., 1993. Private communication. Scientific Research Institute of Atmospheric Air Protection, St.
Petersburg.
United States Environmental Protection Agency (U.S.EPA), 1985a. "Compilation of Air Pollutant Emission
Factors. Volume 1: Stationary Point and Area Sources." AP-42 4th Edition. Office of Air Quality Planning and
Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
United States Environmental Protection Agency (U.S.EPA), 1985b. "Control Techniques for VOC Emissions
from Stationary Sources." EPA 450/2-78-022. 3th Edition, (as cited in CEC 1991)
United States Environmental Protection Agency (U.S.EPA), 1988. "Standards of Performance for Equipment
Leaks of VOC in Synthetic Organic Chemicals Manufacturing Industry. Code of Federal Regulations, Title 40,
Part 60, Subpart VV.
United States Environmental Protection Agency (U.S.EPA), 1993. "Protocol for Equipment Leak Emission
Estimates." EPA-453/R-93-026, PB93-229219. Prepared by Radian Corporation for the Office of Air Quality
Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
United States Environmental Protection Agency (U.S.EPA), 1994. "Volatile Organic Compound
(VOC/Particulate Matter (PM) Speciation Data System (Speciate)" Version 1.5. Available only as a database, on
diskette or from the U.S.EPA's Clearing House for Inventory and Emission Factors (CHIEF) Database System.
(The profiles in this report were downloaded from CHIEF in April 1994).
United States Environmental Protection Agency (U.S.EPA), 1995. "Compilation of Air Pollutant Emission
Factors. Volume 1: Stationary Point and Area Sources." AP-42 5th Edition. Office of Air Quality Planning and
Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-19
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040101 и 040102
pr040101
Veldt, C., 1991. "Development of EMEP and CORINAIR emission factors and species profiles for emission of
organic compounds. Draft. " TNO 91-299. TNO Environmental and Energy Research, Apeldoorn, The
Netherlands.
Winiwarter, W..1994. Private communication. Austrian Research Center Seibersdorf
Zarate, M.A., 1992. "Review and Revision of AP-42 Chapter 9: Petroleum and Gas Industries." VIP-27.
Presented at "Emission Inventory Issues - An International Speciality Conference." October 1992 Durham,
North Carolina.
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.2
Дата:
Источник:
Ноябрь 1995 (Пересмотренный Декабрь 1998)
Марк Деслорьер
Экологическая Канада
Канада
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Марк Деслорьер
Environment Canada
Criteria Air Contaminants Division
Pollution Data Branch
351 St-Joseph Blvd.
Hull, Quebec
K1A 0H3
тел: 1 (819) 994-3069
факс: 1 (819) 953-9542
e-mail: marc.deslauriers@ec.gc.ca
Руководство по инвентаризации выбросов
В411-20
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040103
pr040103
SNAP КОДЫ:
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
1
040103
Предприятия по восстановлению серы
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
H2S является побочным продуктом переработки природного газа и сырой нефти с высоким
содержанием серы. Процесс восстановления серы представляет собой превращение
сероводорода (H2S) в элементарную серу. Наиболее часто используется процесс Клауса.
Заводы по восстановлению серы могут находиться на площадках нефте- и
газоперерабатывающих заводов.
Если использовать представляемый метод для оценки выбросов от заводов по восстановлению
серы при переработке природного газа, следует использовать SNAP код 050301 (глава В531).
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы по данным инвентаризации CORINAIR90 представлены в Таблице 1.
Таблица 1: Вклад в суммарные выбросы, согласно данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
SNAP
Вклад в суммарные выбросы [%]
источника
код
SO2 NOx НMЛOC CH4
CO
СО2
Предприятия по
040103
0.3
0
0
восстановлению серы
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
N2O
-
NH3
-
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Восстановление серы, как на нефтеперерабатывающих, так и на газоперерабатывающих
предприятиях, представляет собой преобразование побочного продукта, сероводорода (H2S),
который содержится в кислых газовых потоках, в элементную серу. На начальных стадиях
переработки сырой нефти с высоким содержанием серы или переработки газа технологические
и топливные газы со значительным содержанием H2S пропускаются через слабый раствор
аминов для удаления сульфидов. Выделенный H2S либо используется как сырьевой газ для
предприятий по восстановлению серы, либо сжигается, если на заводе сера не
восстанавливается.
В широко используемом многоступенчатом процессе Клауса часть Н2S в сырьевом газе
окисляется до получения диоксида серы (SО2) и воды в реакционной печи, куда подается
воздух или обогащенный кислород. После охлаждения горячих газов до образования пара,
более холодные газы проходят через конденсатор серы, где происходит восстановление
жидкой серы, а газы снова нагреваются. Оставшаяся несгоревшая фракция газообразного H2S
вступает в реакцию с SO2 в каталитическом конвертере (в качестве катализатора используются,
например, алюминий или бокситы) и образуют элементную серу, воду и тепло. Поскольку на
каждой каталитической стадии процесса Клауса восстанавливается только часть подающейся
серы, обычно используется две и более ступеней, чтобы достичь 97% восстановления.
Оставшейся газ в конечном блоке содержит разнообразные соединения серы и обычно
требуется дальнейшая очистка обработанного газа для более полного восстановления.
3.2
Определения
3.3
Технические методы
См.раздел 3.1.
Руководство по инвентаризации выбросов
B413-1
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040103
3.4
pr040103
Выбросы
Остаточный газ от установок по восстановлению серы в процессе Клауса содержит
разнообразные загрязняющие вещества, образованные в результате реакций прямого
окисления, включая SO2, не вступившего в реакцию H2S и другие продукты, такие как
восстановленные соединения серы и меркаптаны (например, СOS, CS2), а также небольшие
количества СО и ЛОС. Эти соединения на старых и небольших заводах, где нет технологии по
снижению выбросов, сразу выбрасываются в воздух. Количество и состав серосодержащих
компонентов в технологических газах процесса Клауса напрямую связаны с эффективностью
восстановления серы, которая зависит от таких факторов как: число каталитических ступеней,
концентрация H2S и других веществ в исходном газе, стехиометрический баланс входных
газообразных компонентов, температурный режим, эффективность сжигания и наличие
катализаторов. Обычно диапазон эффективности Клаус-процесса колеблется от 94 до 96% для
двухступенчатого варианта и 97-98% - для четырехступенчатого каталитического процесса.
Поскольку этот процесс имеет термодинамические ограничения, остаточный газ содержит
процентные количества соединений серы, которые можно дальше обрабатывать для
восстановления серы и снижения выбросов. Когда поток исходного газа значительно меньше
заданного потока для процесса Клауса и когда состав кислого газа и потока колеблются между
80 и 90%, трудно достигнуть высокой эффективности. Для таких условий достигается
эффективность 80 и 90%.
3.5
Контроль за выбросами
Уменьшение выбросов остаточного газа в процессе Клауса обычно достигается одним из трех
ниже описанных методов:
Проведение реакции Клауса в жидкой фазе при более низкой температуре Существуют
несколько процессов, которые позволяют провести реакцию Клауса в жидкой фазе при более
низкой температуре, тем самым усиливая процесс преобразования, проходящий при более
низких температурах на каталитических стадиях. Эти процессы приводят к более
эффективному восстановлению серы (98-99%) и соответственно снижают выбросы серных
соединений в остаточном газе.
Очищение остаточного газа Хотя существует несколько типов скрубберов остаточного газа в
основном используются 2 типа для снижения эмиссий на заводах по восстановлению серы –
окисление или восстановление остаточного газа. Например, система окислительного скруббера
Велман-Лорда используется в сочетании со сжиганием остаточных газов, в результате
соединения серы в блоке процесса Клауса при сжигании окисляются в SO2, который
абсорбируется раствором сульфита/бисульфита натрия, при этом отходящие газы
выбрасываются. Бисульфитный раствор затем разлагается в результате кипячения и образуется
осадок сульфита натрия, который снова используется, а образованный поток SO2 возвращается
в блок, где идет процесс Клауса. В этой системе восстанавливается до 99.9% серы. В
восстановительных скрубберах соединения серы в остаточных газах в результате
гидрогенизации преобразуются в H2S, который либо удаляется с помощью обычных аминовых
скрубберов для регенерации/рециркуляции снова в процессе Клауса, либо преобразуется в серу
вне блока процесса Клауса, используя Стретфорд процесс преобразования H2S в серу.
Сжигание остаточного газа Выбросы от процесса Клауса могут сразу сжигаться и
превращать более опасные соединения серы в SО2, разумеется при соблюдении
соответствующих условий сжигания и выброса через трубу.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Руководство по инвентаризации выбросов
B413-2
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040103
pr040103
Упрощенная методика подразумевает инвентаризацию выбросов с использованием методов
для площадных источников и предполагает, что все операции по восстановлению серы имеют
две ступени, а технология снижения выбросов из остаточных газов отсутствует. Выбросы SO2
оцениваются при использовании максимально высоких коэффициентов выбросов для
бесконтрольных технологий и величины суммарного количества производимой серы в
результате процессов восстановления. Это даст верхний предел вероятных выбросов, но при
отсутствии детальной информации по количеству производимой серы, этот метод дает
приемлемую оценку.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Предпочтительно использовать методику, которая включала бы либо массовый баланс серы,
либо данные измерения выбросов от каждого завода для вычисления конкретных для каждого
предприятия коэффициентов выбросов или оценки выбросов для всех потенциально значимых
источников.
При использовании подхода массового баланса как минимум нужно располагать данными о
содержании серы и объемах сырьевого газа на заводе по восстановлению серы (например,
потоки кислого газа или количества сульфида в отходящем от абсорбционной колонны газе) с
целью определения массы поступающей серы. Это может быть компромиссным решением для
определения поступления серы в результате десорбирования серосодержащей воды сточных
вод. Вместе с массой элементарной серы необходимо определить количество серы в выбросах
остаточных газов. Это можно сделать путем расчета эффективности восстановления серы, при
этом необходимо знать число и тип блоков, где идет восстановление, включая каталитические
ступени Клаус - процесса, и/или путем измерения объема и содержания серы в остаточном
газе. Следует учитывать выбросы SO2 непосредственно на территории завода, связанные с
каталитической регенерацией, а также неучтенные потери, чтобы получить баланс. При
преобразовании в SO2 выбросы от процесса восстановления серы (выраженные в кг SO2 на Мг
чистой элементной серы) можно рассчитать по формуле:
эмиссии SO 2 кг / Мг 
100  % восстановленной серы
 2000
% восстановленной серы
В тех случаях, когда остаточный газ дальше проходит через скруббер или сжигается, выбросы
лучше всего определить непосредственно на выходе из трубы. Коэффициенты выбросов могут
использоваться для расчета выбросов, пока не меняется процесс или технологии снижения
выбросов. Когда это происходит, на основании измерений и определения баланса
рассчитываются новые коэффициенты выбросов для данного предприятия.
Наиболее надежной альтернативой оценки выбросов является инвентаризация каждой
установки по восстановлению серы как точечного источника, при этом используются данные
по конкретному используемому процессу и его объемах производства. В идеальном случае это
включает информацию по среднему проценту восстановления серы, который может
использоваться для вычисления коэффициентов выбросов для конкретного предприятия с
предположением, что вся сера выбрасывается в виде SO2. Если нет информации по
восстановлению серы, следует использовать подходящие коэффициенты выбросов,
приведенные в разделе 8.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Коэффициенты выбросов базируются на данных по производству элементарной серы.
Руководство по инвентаризации выбросов
B413-3
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040103
7
pr040103
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Средняя производительность предприятия по восстановлению серы в США колеблется от 50
до 200 т в день. Используя среднюю производительность в день 124 т, следует ожидать
интенсивность выбросов 4000 т SО2 в год, если нет технологий снижения выбросов. На
предприятии с очень высоким уровнем технологий по снижению выбросов эмиссии будут
составлять менее 1000 т (коэффициенты выбросов см. в разделе 8).
Поэтому рекомендуется, чтобы все установки по восстановлению серы рассматривались как
точечные источники.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
В Таблице 2 приводятся коэффициенты выбросов, установленные ЕРА США для
модернизированных предприятий по восстановлению серы с процессом Клауса.
Таблица 2:
Коэффициенты выбросов для модернизированного предприятия по восстановлению
серы с процессом Клауса (EPA США 1994 г.)
Число каталитических стадий
Средний процент
SO2 (кг/т произвеОценка
восстановления
денной серы)
коэф-та
серыa
выбросов
c
b,c
Две, без технологий снижения выбросов
93.5
139
E
Три, без технологий снижения выбросов
95.5d
94b,d
E
e
b,e
Четыре, без технологий снижения выбросов
96.5
73
E
f
Две, с технологией снижения выбросов
98.6
29
B
Три, с технологией снижения выбросовg
96.8
65
B
a
эффективность дается для потоков исходного газа с высоким концентрацией H 2S. Газы с более
низкими концентрациями H2S будут иметь меньшую эффективность. Например, завод с 2 или 3
ступенями может достигать 95% эффективности восстановления для потока с 90% содержанием
H2S, 93% для 50% H2S и 90% для 15% H2S.
b
основывается на чистом весе произведенной серы. Коэффициенты выбросов определялись на
сновании среднего процентного восстановления серы.
c
обычное восстановление серы находиться в диапазоне от 92 до 95%.
d
обычное восстановление серы находится в диапазоне от 95 до 96%.
e
обычное восстановление серы находится в диапазоне от 96 до 97%
f
тестовые данные показали, что восстановление серы колеблется от 98.3 до 98.8%
g
тестовые данные показали, что восстановление серы колеблется от 95.0 до 99.8%
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Для этой главы составы не требуются.
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
Коэффициенты выбросов в этом разделе основаны на диапазонах восстановления серы для
типичных операций. Это указывает на то, что для данного процесса вариации суммарного
восстановления могут быть от 0.5% до 5%. Поэтому для таких процессов и информации об
условиях производства оценки выбросов SO2 на предприятиях должны иметь точность в
пределах 10%.
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Упрощенная методика основывается на коэффициентах выбросов, которые могут не быть
репрезентативными для процесса.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Руководство по инвентаризации выбросов
B413-4
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040103
pr040103
Все заводы по восстановлению серы следует инвентаризировать как точечные источники.
Однако, при использовании упрощенной методики расчета выбросы распределяются на
основании данных о производительной мощности завода.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Балансы серы на нефтеперерабатывающих заводах часто проводятся на ежедневной основе.
Эта информация может использоваться для временного разделения выбросов.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
Коды SNAP для предприятий по восстановлению серы нельзя назвать удачным, поскольку они
находятся под кодом нефтеперерабатывающих предприятий, а в действительности могут
находиться и в других местах.
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
17
ССЫЛКИ
Air and Waste Management Association, 1992. "Air Pollution Engineering Manual." Edited by A.J.Buomcore
and W.T.Davis, Van Nostrand Reinhold, New York.
Canadian Petroleum Products Institute and Environment Canada, 1991. "Atmospheric Emissions from Canadian
Petroleum Refineries and the Associated Gasoline Distribution System for 1988." CPPI Report No. 91-7
prepared by BH Levelton and Assoc. and RTM Engineering Ltd.
Environment Canada, 1987. "Environmental Status Report for the Canadian Petroleum Refining Industry 19831984." Conservation and Protection Report EPS l/PN/l.
U.S. Environmental Protection Agency (U.S.EPA), 1993. 5.18 Sulphur Recovery." In Supplement F to
Compilation of Air Pollutant Emission Factors - Volume 1: Stationary Point and Area Sources. AP-42. Office of
Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.2
Дата:
Источник:
Ноябрь 1995
Марк Деслорьер
Экологическая Канада
Канада
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Марк Деслорьер
Environment Canada
Criteria Air Contaminants Division
Pollution Data Branch
351 St-Joseph Blvd.
Hull, Quebec
K1A 0H3
тел: 1 (819) 994-3069
факс: 1 (819) 953-9542
e-mail: marc.deslauriers@ec.gc.ca
Руководство по инвентаризации выбросов
B413-5
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040104
SNAP КОД:
040104
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
1
pr040104
Процессы в нефтяной промышленности.
Хранение и обращение с нефтепродуктами
нефтеперерабатывающих заводах
на
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Здесь рассматриваются только выбросы неметановых ЛОС при хранении и обращении с
летучими промежуточными и конечными продуктами. Это следующие продукты:
Таблица 1.1: Категории продуктов
Категория
Жидкие топлива
Продукт
моторный бензин
авиационный бензин
авиационное турбинное топливо
осветительный бензин
высокоскоростное дизельное топливо
дистилятное топливо для отопления
Побочные топлива
нафта
сжиженные нефтяные газы
светлые масла
Первичные нефтехимические продукты
этилен
пропилен
бутадиен
бензол
толуол
ксилол
Хранение и обращение с сырой нефтью и сырьем на нефтеперерабатывающих заводах идут
под кодом SNAP 0502.
Хранение и обращение с нефтепродуктами за пределами предприятия имеет коды SNAP 0504 и
0505.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Вклад выбросов от хранения и обращения с промежуточными и конечными продуктами
обычно составляет от 1% до 6% суммарных выбросов НMЛОС от антропогенных источников в
разных странах. В Таблицах 2.1 и 2.2 приведены выбросы НМЛОС от этих источников.
Таблица 2.1:
Вклад в суммарные выбросы, согласно данным инвентаризации CORINAIR`90 (28
стран)
Категория
SNAP
Вклад в суммарные выбросы [%]
SO2 NOx НMЛOC CH4 CO СО2
N2O
источника
код
Хранение и обращение с
нефтепродуктами на
040104
0.4
0.1
нефтеперерабатывающих
заводах
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
Руководство по инвентаризации выбросов
NH3
-
В414-1
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040104
Таблица 2.2:
pr040104
Выбросы НМЛОС при хранении нефтепродуктов на нефтеперерабатывающих
предприятиях в Канаде
Страна
Канада (1988)
Канада (1995)
Выбросы (т)
25280
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
НMЛOC
% от суммарных антропогенных выбросов
5.16
Хранение и обращение с промежуточными и конечными продуктами нефтеперерабатывающих
заводов являются частью процесса переработки нефти.
Выбросы возникают в результате испарения из емкостей, при снятии пара во время объемных
изменений, при загрузке и разгрузке, от разливов.
Нефтепродукты могут храниться в различных емкостях. В этой главе рассматриваются
следующие категории:
резервуары с фиксированной крышкой
внешняя плавающая крышка
внутренняя плавающая крышка
другие типы резервуаров, такие как с переменным пространством для испарений
Баки под давлением считаются небольшими источниками и не включены в эту главу.
3.2
Определения
3.3
Методы
Резервуары с фиксированной крышкой - обычный вертикальный резервуар с фиксированной
крышкой состоит из стальной цилиндрической оболочки с прикрепленной крышкой разной
конфигурации: конусной, куполообразной или плоской. Эти резервуары или просто имеют
свободный вентиль или оборудованы вентилем под давлением, или вакуумным, который
предотвращает выход испарений при небольших изменениях температуры, давления или
уровня жидкости. Такой резервуар считается самым простым для хранения органических
жидкостей.
Горизонтальные резервуары с фиксированной крышкой предназначаются для содержания на
поверхности и под землей. Обычно это небольшие резервуары с емкостью менее 40000 галлон.
Горизонтальные резервуары обычно снабжены вентилями под давлением-вакуумом,
монометрами и колодцами для отбора проб и люками. Для подземных резервуаров выбросы
являются результатом изменений уровня жидкости в резервуаре.
Резервуары с внешней плавающей крышкой - резервуар с внешней плавающей крышкой
обычно состоит из стального цилиндра с открытым верхом, который имеет плавающую
крышку на поверхности хранящейся жидкости. Эти резервуары оборудованы системой
герметизации, которая крепится по периметру крышки и контактирует со стенками резервуара.
Система плавающей крышки и герметизации сокращает выход испарений содержимого
резервуара. Потери в результате испарений через плавающую крышку ограничиваются
потерями из системы герметизации и соединительных частей крышки (потери при хранении) и
от жидкости оставшейся на стенках резервуара (потери при изъятии)
Резервуары с внутренней плавающей крышкой - резервуар с внутренней плавающей крышкой
имеет фиксированную крышку и внутреннюю плавающую платформу. В модернизированных
Руководство по инвентаризации выбросов
В414-2
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040104
pr040104
резервуарах с фиксированной крышкой (у них появилась внутренняя платформа) крышка
поддерживается вертикальными колонами внутри резервуара. Переделанные резервуары с
внешней плавающей крышкой обычно имеют самоподдерживающую крышку. Современные
резервуары с внутренней плавающей крышкой могут иметь любой тип. Встроенная платформа
может быть контактной (плавает прямо на жидкости) или не контактной (плавает на понтонах,
которые плавают на поверхности жидкости). Оба типа конструкции имеют герметизацию по
краям и соединительные части платформы. Потери за счет испарения из платформ могут
происходить из соединительных частей, несварных швов и кругового пространства между
платформами и стеной резервуара. Циркуляционные отверстия на фиксированной крышке
дают свободной выход продуктам испарения.
Резервуары с переменным пространством для паров - эти резервуары оборудованы
расширяющимися резервуарами для паров, чтобы обеспечить колебания объема паров за счет
изменений температуры и давления. Они обычно соединены с пространством для паров одного
или более резервуаров с фиксированной крышкой. Резервуары с подъемной крышкой
(телескопическая крышка) и резервуары с гибкой диафрагмой являются наиболее
распространенными типами резервуаров с переменным пространством для паров. При
заполнении резервуара происходят выбросы за счет смещения жидкости в резервуаре.
3.4
Выбросы
Для всех резервуаров общий выброс НМЛОС является результатом двух типов утечек. Первый
- это дыхание или постоянные потери - выход избыточных паров за счет изменений
метеорологических условий, таких как температура и давление без значительного изменения
уровня жидкости в резервуаре. Второй источник – является результатом рабочего процесса,
когда жидкость выливается или доливается в резервуар [CPPI and Environment Canada, 1991].
3.5
Меры по снижению выбросов
Все промежуточные и конечные продукты должны храниться в соответствующих емкостях:
газы – в баллонах под давлением, резервуары с плавающими крышками предназначаются для
жидкостей, содержащих летучие фракции, в цистернах с фиксированными крышками хранятся
тяжелые топливные масла и нелетучие жидкости.
Важной частью программы сокращения выбросов НМЛОС является улучшение рабочих
процедур. Это может включать такие моменты как исключение без необходимости открытия
люков на крыше; поддержание температуры на максимально низком уровне, частые проверки
и покрытие резервуаров краской светлых тонов.
Сохранение равновесия паров, чтобы пары, выходящие вовремя работ, собирались и
утилизировались, дает эффективность от 90 до 98%. Методы утилизации паров включаею их
поглощение в газообразном/жидком абсорбере, сжатие паров, охлаждение паров и/или
поглощение в газообразном/твердом абсорбере. При этом можно достичь эффективности от 90
до 98% в зависимости от применяемого метода, конструкции блока и состава паров и
механических условий системы. Меры по снижению выбросов включают термическое
окисление. Обычно смесь воздух/пар впрыскивается в печь по сжиганию отходов,
работающую с эффективностью от 96 до 98% [U.S.EPA, 1992].
Другие программы по снижению выбросов включают изменения конструкции, и специфичны
для рассматриваемых резервуаров, как описано ниже.
Резервуар с фиксированной крышкой - Выбросы из резервуара с фиксированной крышкой
меняются как функция емкости резервуара, давления паров содержимого резервуара, степени
утилизации резервуара и атмосферных условий. Выбросы могут быть снижены за счет
Руководство по инвентаризации выбросов
В414-3
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040104
pr040104
установки внутренней крышки и системы герметизации, что дает эффективность от 60 до 99%.
Эффективность снижения выбросов зависит от типа крышки и систем герметизации, а также
типа хранимой органической жидкости.
Резервуар с внешней плавающей крышкой - Эффективность первичной герметизации можно
повысить за счет использования защиты от влияния погодных условий. Дополнительного
снижения выбросов можно достичь за счет вторичной герметизации. Резервуары с внешней
плавающей крышкой могут быть модернизированы путем установки фиксированной крышки.
Потери за счет утечки через крышку можно минимизировать путем надлежащей конструкции,
установкой и эксплуатацией.
Резервуар с внутренней плавающей крышкой - Потери при хранении можно уменьшить путем
создания вторичной системы герметизации. Как и для резервуаров с внешней плавающей
крышкой потери через крышку можно уменьшить за счет соответствующей конструкции,
установки, своевременных ремонтных работ и эксплуатации.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Самым простым способом инвентаризации выбросов является умножение данных по
потреблению сырой нефти каждого завода на коэффициент выбросов. Оценки выбросов
должны быть сделаны для каждого завода в стране, и коэффициент выбросов будет зависеть от
типа емкостей, используемых для хранения летучих материалов.
Данные по выбросам от хранения и обращения в нефтепродуктами должны сообщатся с
привязкой к рекомендуемой сетке.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Детализированная методика предполагает расчет выбросов на каждом предприятии от каждого
резервуара, используя методы, разработанные Американским нефтяным институтом (АРI,
http://www.api.org), или более совершенные методы. Эта методика требует значительное
количество входных данных, и работать с ней должны квалифицированные инженеры.
Используя эту методику можно оценить типичные суточные и месячные вариации.
EPA США выпустила новый раздел АР-42, в котором описываются все методы оценки
выбросов при хранении органических жидкостей (раздел 12 Хранение органических жидкостей
в дополнение F к ФЗ-42, четвертое издание и Раздел 7 в новом пятом издании,
http://www.epa.gov/ttn/chief). Он может быть более доступным для некоторых специалистов,
чем отчеты API. API и U.S.EPА работали вместе для разработки этих методов.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Для упрощенной методики необходима информация по потреблению сырой нефти и
пропорции использования разных типов резервуаров для хранения летучих продуктов.
Для детализированной методики необходимы конкретные данные по количеству
промежуточных и конечных продуктов, проходящих через каждый резервуар, наряду с
физическими свойствами продуктов. Кроме того, нужны осредненные метеорологические
данные – по температуре, скорости ветра, давлению, а также конкретные данные по типу
резервуара, размеры, цвет, тип герметизации и условия содержания жидкости в резервуаре.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Каждый нефтеперерабатывающий завод следует рассматривать как точечный источник.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Руководство по инвентаризации выбросов
В414-4
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040104
pr040104
8.1
Упрощенная методика
Справочник по рекомендованным коэффициентам выбросов CORINAIR [CEC, 1992]
предлагает коэффициент выбросов по умолчинию, равный 0.25 г/кг потребляемой сырой нефти
для современного нефтеперерабатывающего предприятия (Качество данных С) и 1.00 г/кг - для
старого завода (Качество данных Е).
Следующие коэффициенты выбросов для условий хранения и обращения с нефтепродуктами
были получены на основании данных CORINAIR по информации из Канады и Великобритании
о пропорциях потерь от хранения и обращения.
Таблица 8.1: Потери при хранении и обращении с нефтепродуктами в Канаде и
Великобритании
Тип завода
“Современный” CORINAIR
типичный
“Старый” CORINAIR
Коэффициент
выбросов (% сырья)
Качество
0,03
неизвестно
0,05
неизвестно
0,12
неизвестно
Следующие коэффициенты выбросов наряду с условиями, при которых они должны
использоваться, были разработаны U.S.EPA. Однако, они считаются устаревшими и имеют
большую степень неопределенности:
Таблица 8.2: Потери при хранении и обращении с нефтепродуктами, полученные ЕРА
Коэффициент эмиссий
0,17 г/кг
0,67 г/кг
4,9 г/кг
Условия
где большая часть летучих продуктов храниться в
резервуарах с плавающей крышей, которые имеют
систему вторичной герметизации
где большинство летучих продуктов хранится в
резервуарах с плавающей крышей, которые имеют
только первичную систему герметизации
где большинство летучих продуктов хранится в
резервуарах с фиксированной крышей
Качество
Е
Е
Е
Эти выбросы учитывают потери испарения при хранении и процессов загрузки и разгрузки
резервуаров.
8.2
Детализированная методика
Следует использовать метод U.S.EPA, который описывается в разделе 7 пятого издания АР-42.
Разработанная U.S.EPA модель, названная TANKS, упрощает осуществление расчетов. Однако
в модели не содержатся климатические параметры, относящиеся к региону вне США. Они
должны быть вставлены вручную при использовании программы.
Методы расчета выбросов от резервуаров были разработаны американским нефтяным
институтом (АPI), документы 2517, 2518 и 2519. В этих методах общие коэффициенты
выбросов не используются. Определение качества данных основывается на исследованиях,
проведенных в Великобритании, которые предполагают, что оценки выбросов, основанные на
расчетах АPI обычно составляют 1/3 от величины измеренного выброса. Данные, почему это
именно так, отсутствуют в настоящее время.
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Руководство по инвентаризации выбросов
В414-5
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040104
pr040104
Конечные и промежуточные продукты нефтеперерабатывающего предприятия разные и можно
определить только их весьма общий специализированный состав. Где возможно
специализированный состав нужно получить для каждого нефтеперерабатывающего
предприятия. Метод U.S.EPA предлагает расчет специфичного состава для конкретного
резервуара.
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
Неопределенности статистических данных потребления сырья составляют менее 5%.
Измерения, проведенные в Англии, говорят о том, что оценки выбросов, сделанные на основе
расчетов АPI, занижены в 2-4 раза. Расчеты баланса массы, проведенные в Нефтяном
институте Великобритании, говорят о том же порядке занижения реальных данных.
Коэффициенты выбросов для отношения потребления сырой нефти к выбросам, в некоторых
случаях варьирует более, чем в 10 раз.
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Упрощенная методика
При этом подходе используются единый коэффициент эмиссий для расчета выбросов от всего
завода. Мало учитывается разница заводов и изменения в качестве и типе производимых
летучих материалов. Например, выбросы неметановых ЛОС завода, который сократил
производство керосина и увеличил производство моторного масла, вероятно, изменятся,
несмотря на то же потребление сырой нефти. Для иллюстрации влияния на выбросы конечного
продукта в таблице, приведенной ниже, показано увеличение производства летучих продуктов
между 1980 и 1990 в Великобритании.
Таблица 11.1: Производство летучих материалов в Великобритании
Год
Количество переработанной
сырой нефти (тыс. т)
Произведенные летучие
продукты (тыс. т)
1980
86393
28979
1990
88692
40455
Этот пример показывает, что использование данных общего потребления сырой нефти в
качестве статистики о производстве даст почти одинаковые выбросы в период между 1980 и
1990 гг. Если бы можно было получить коэффициенты выбросов для каждого производимого
летучего продукта, тогда можно было ожидать значительного изменения в оценке выбросов.
Детализированная методика
Методы
U.S.EPA
и
API
требуют
детальной
информации
по
каждому
нефтеперерабатывающему заводу. Однако, оценки выбросов, полученные с помощью этого
метода сильно отличались от измерений, проведенных на нефтеперерабатывающих заводах
Великобритании. Следует подробно изучить эти расхождения. Если модель U.S.EPA окажется
перспективной для оценки выбросов, тогда нужно будет рассмотреть внесение
дополнительных климатических параметров для других регионов земного шара в модель
TANKS. Это обеспечит однородность результатов расчетов выбросов в различных регионах,
использующих детализированный метод. Если страна не имеет ресурсов для детализированной
оценки своих выбросов, тогда используя модель TANKS, можно рассчитать репрезентативные
Руководство по инвентаризации выбросов
В414-6
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040104
pr040104
коэффициенты выбросов для типичного нефтеперерабатывающего завода и использовать их в
упрощенном методе.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Каждый нефтеперерабатывающий завод следует рассматривать как точечный источник.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Временное разделение невозможно, если используется упрощенная методика. Если
применяется детализированная методика, тогда каждое предприятие должно предоставить
величины обычной суточной вариации (средняя почасовая за 24 часа) и сезонной вариации
(среднемесячные за один год).
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Сравнение оценок с расчетами баланса масс, т.е. разница между количеством потребляемой
сырой нефти и количеством произведенного продукта.
17
ССЫЛКИ
Европейская Комиссия, 1991а "Инвентаризация CORINAIR. Справочник рекомендуемых
коэффициентов эмиссий". Подготовлен CITERA по контракту CEC-DG XI.
Агентство охраны окружающей среды США (U.S. EPA), 1995. "Собрание коэффициентов
эмиссий загрязнителей воздуха. Т.1: Стационарные точечные и площадные источники". AP-42,
5-е издание. Офис Стандартов и Планирования Качества Воздуха, Треугольный
исследовательский парк, Северная Каролина.
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.4
Дата:
Источник:
Ноябрь 1995 (Пересмотренный Декабрь 1998)
Стефен Ричардсон
AEA Технологическая Среда
Великобритания
И
Марк Деслорьер
Экологическая Канада
Канада
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Марк Деслорьер
Environment Canada
Criteria Air Contaminants Division
Pollution Data Branch
351 St-Joseph Blvd.
Hull, Quebec
Руководство по инвентаризации выбросов
В414-7
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040104
pr040104
K1A 0H3
тел: 1 (819) 994-3069
факс: 1 (819) 953-9542
e-mail: marc.deslauriers@ec.gc.ca
Руководство по инвентаризации выбросов
В414-8
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040105
pr040105
SNAP КОД:
040105
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В НЕФТЯННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Другое
NOSE КОД:
105.08.05
NFR КОД:
1B2 a iv
Методологии для расчета выбросов от деятельности, включенной в коды SNAP 040101-040104
приведены в предыдущих главах. Отдельной методологии для других процессов в нефтяной
промышленности (SNAP 040105) не было разработано, поскольку вклад этих процессов в
общие национальные выбросы в настоящее время считается незначительным, т.е. менее 1% от
национальных эмиссий для любого из загрязнителей.
Если у Вас имеется другая информация по этому вопросу пожалуйста обращайтесь к членам
экспертной группы.
Ведущие специалисты Экспертной Группы по Сжиганию и Промышленным Процессам
Jozef Pacyna
NILU - Norwegian Institute of Air Research, PO Box 100, N-2007 Kjeller, Norway
Tel: +47 63 89 8155
Fax: +47 63 89 80 50
Email: jozef.pacyna@nilu.no
Giovanni de Santi
JCR (Joint Research Centre), Via Enrico Fermi 1, 21027 ISPRA (VA), Italy
Tel: +39 0332 789482
Fax: +39 0332 785869
Email: giovanni.de-santi@jrc.it
Pieter van der Most
Inspectorate for the Environment, Dept for Monitoring and Information, PO Box 30945,
2500 GX Den Haag, Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nl
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-1
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040202
pr040202
SNAP КОД:
040202
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Загрузка доменной печи
NOSE КОД:
105.12.02
NFR КОД:
2C1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1
Загрузка плавильных печей является частью производственного процесса для получения
первичного чугуна и стали.
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
2
Загрузка доменной печи является потенциальным источником выбросов тяжелых металлов.
Вклад в общие эмиссии, указанные в таблице 2-2относятся к доменным процессам в целом.
Информация о вкладе в общие эмиссии непосредственно операций по загрузке доменной печи
в настоящее время отсутствует.
Таблица 2-1: Вклад в суммарные выбросы, согласно данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
SNAP
Вклад в суммарные выбросы [%]
SO2 NOx НMЛOC CH4 CO СО2
N2O
источника
код
Загрузка доменной печи
040202
0
0
0
0
0.7
0.1
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
NH3
-
Таблица 2-2: Вклад в общие эмиссии тяжелых металлов, согласно данным инвентаризации OSPARCOMHELCOM-UN/ECE для 1990 года (до 38 стран)
Категория
источника
Доменные процессы
SNAP
код
040202
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
As
2.7
Вклад в суммарные выбросы [%]
Cd
Cr
Cu
Hg
Ni
Pb
0.5
1.7
2.7 0.8
0.4
1.9
Zn
8.6
В целом доменный процесс может быть разделен на следующие процессы-шаги:

Нагревание воздуха (подогреватель дутья);

Доменный процесс;

Плавка (литейный пролет);

Обработка шлака.
Доменная печь – это шахтная печь для производства чушек из материалов железной руды
такой как: агломерат, окатыши и крупнокусковая руда. Плавильные печи загружаются смесью,
состоящая из железосодержащих материалов и добавок (смесь Меллера), и дополнительно
слоями добавляется кокс. Для производства тонны чугуна в чушках необходимо 300-400 кг
кокса и 1550-1600 кг руды. Воздух, нагретый доя 1300 0С выдувается через дутьевую фурму в
нижнюю часть печи. Сжигание кокса обеспечивает выбросы CO, необходимые для
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-1
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040202
pr040202
восстановления оксида железа до железа и дополнительное тепло, необходимое для плавки
железа и примесей. Добавочные виды топлива, такие как мелкозернистый уголь, мазут,
пластиковые отходы могут подаваться через дутьевую фурму. Загруженная порода двигается
вниз по печи и нагревается встречными восходящими потоками газов, которые выходят сверху
печи (Rentz и др., 1996).
Плавильные печи загружаются сверху и работают при повышенном давлении до 2,5 бар в
зависимости от типа печи. С целью возмещения рекуперации энергии необходимо очищение от
пыли колошникового газа. На печах с противодавлением колошниковый газ используется на
турбинах для выработки электричества. Очищенный от пыли колошниковый газ используется
как топливо для различных целей на сталелитейных комбинатах.
3.2
Определения
Смесь Меллера
Полный набор основных материалов для одной загрузки
плавильной печи. Загрузка производится несколькими
засыпками, которые производятся по определенной схеме.
Выравнивание давления
Выравнивание давления в паровом замке на верху печи с
атмосферным давлением
3.3
Технические методы
Определение основных методов дано в разделе 3.1.
3.4
Выбросы
При выравнивании давления происходят выбросы газа с верхней части печи, содержащего
оксид углерода, углекислый газ, водород и сероводород. При загрузке плавильных печей
образуется определенное количество пыли. Для стран СНГ содержание пыли в выхлопных
газах из межконусного пространства парового замка составляет 400 г/м3 (Какарека и др., 1998).
Состав пыли непосредственно связан с составом смеси Меллера. Это пыль, состоящая из
крупных частиц размером более 10 микрон, хотя и содержит тяжелые металлы из руды и кокса,
сама по себе достаточно инертна за счет предварительной обработки, например, за счет
гранулирования и агломерации. Кроме того, эмиссии могут происходить при транспортировке.
Таблица 3-1 включает значения содержания пыли и тяжелых металлов в колошниковом газе
доменной печи (Rentz и др., 1996).
Таблица 3-1: Содержания пыли и тяжелых металлов в колошниковом газе доменной печи
(Rentz и др., 1996)
Колошниковый газ
Удельная нагрузка
Удельная
пыли
отработанного газа
отработанного газа
mпыли/Vгаза
колошниковой
(кг/т)
Vгаза/mчугуна (м /т)
Vгаза/t (м (STP)/час)
(г/м (STP))
пыли (вес.%)
До 17.5
1400-1700
100000-550000
До 12.5
Pb – до 0.4
mпыли/mчугуна
3
доменной печи
3.5
объем
Поток
Нагрузка
3
3
пыли
Весовой
состав
Zn – до 1.7
Меры снижения выбросов
С целью снижения выхода основных материалов при загрузке на верхней части плавильной
печи устанавливается паровой замок. Замок устанавливается после уравнивания давления.
Используются различные конструкции этого замка. Герметичная загрузочная система может
быть с юбкой или без юбки. Кроме того, отвод газа наверху печи и соединение с системой
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-2
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040202
pr040202
очистки доменного газа может использоваться в качестве мер по снижению выбросов
(МГЭИК, 1999).
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Загрузка доменной печи является частью процесса первичного производства чугуна и стали.
Самым простым методом оценки эмиссий основывается на производстве чугуна в чушках от
отдельного металлургического завода или на общих объемах производства чугуна в стране
умноженных на средние коэффициенты эмиссий. Соответствующие величины для
коэффициентов выбросов, применимые к статистической информации об объеме производства
чугуна и стали на национальном уровне на сегодняшний день отсутствуют.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Если есть детальная информация относительно отдельных процессов, ей следует отдать
предпочтение.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Статистические данные производства должны быть доступны через национальные или
интернациональные источники, такие как Промышленные Статистические Ежегодники ООН
или Структура Евростат или данные по деятельности промышленности – ежегодный отчет.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Чугуноплавильные печи, включающие процесс загрузки должны рассматриваться как
точечные источники.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Коэффициенты выбросов для крупнозернистой пыли обычно составляют 20 г на тонну
чугунных чушек (Диапазон 15-25 в зависимости от конструкции замка). Эта информация взята
из Инвентаризации Выбросов Нидерландов, которая была получена непосредственно от
заводов.
Коэффициенты эмиссий, взятые из 4-х печей из 4-х различных стран членов ЕС доступны в
Отчете (МГЭИК, 1999). Для эмиссий пыли из загрузочной зоны предлагается коэффициент
эмиссий, равный 25 г/т жидкой стали (жс) (Диапазон 5-38 г/т жс; среднее значение и
стандартное отклонение: 14±13). Другие загрязнители дают незначительный вклад. В отчете
(МГЭИК, 1999) приводится переводной коэффициент 940 кг чугуна в чушках на тонну жс, как
средневзвешенное значение для всех европейских сталелитейных печей, работающих на
кислороде.
Что касается доменных печей в странах СНГ, коэффициенты эмиссий тяжелых металлов от
загрузки доменной печи предложены в (Какарека и др., 1998). В Таблице 8-1 приведены эти
коэффициенты в зависимости от эффективности приборов по сокращению выбросов.
Таблица 8-1: Коэффициенты выбросов тяжелых металлов для загрузки доменной печи
(Какарека, 1998)
Эффективность и тип мер по сокращению выбросов
Меры отсутствуют.
Скруббер Вентури или
Системы подавления пыли,
Эффективность 0%
Электрофильтр,
например, выравнивание
Эффективность 95%
давления,
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-3
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040202
pr040202
Эффективность 99.6%
Cd (г/т чугуна в чушках)
0.009
0.0004
0.00004
Pb (г/т чугуна в чушках)
0.028
0.001
0.0001
Zn (г/т чугуна в чушках)
0.58
0.029
0.002
Ni (г/т чугуна в чушках)
0.052
0.003
0.0002
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Химический состав используемой руды может служить вспомогательной информацией.
Типовых составов нет.
Содержание тяжелых металлов собранной пыли в загруженной зоне доменной печи на
российских сталелитейных заводах представлено в таблице 9-1 (Какарека и др., 1998).
Таблица 9-1: Содержание тяжелых металлов в пыли при приготовлении шихты
(Какарека и др., 1998)
Cd (мг/кг)
Взвешенные частицы из Электрофильтра
Pb (мг/кг)
Zn (мг/кг)
Ni (мг/кг)
Cu (мг/кг)
0.15
900
14
5.26
12
2
7-10
145-200
10-13
15-20
(все пробы)
Взвешенные частицы из Электрофильтра
(величина частиц < 4 м)
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
Неопределенность значений коэффициентов выбросов пыли оценивается приблизительно в
20%.
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Данных по выбросам, связанных с отдельным процессом и по методам их сокращения очень
мало. Коэффициенты эмиссий для тяжелых металлов должны быть улучшены.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Чугуноплавильные печи должны рассматриваться как точечные источники (см. раздел 7).
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Выбросы при загрузке являются прерывистым процессом. Временное распределение зависит
от интенсивности процесса, но количественная информация отсутствует.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
Загрузка доменной печи должна рассматриваться в связи с плавкой чугуна.
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Агентство по охране окружающей среды США.
Компиляция коэффициентов выбросов загрязняющих веществ АР-42.
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-4
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040202
pr040202
PARCOM (1992) Руководство по коэффициентам выбросов PARCOM -ATMOS.
Коэффициенты эмиссий для загрязнители воздуха 1992. P.F.J van der Most и C. Veldt, eds, TNO
Экологические и Энергетические Исследования, TNO Rept. 92-235, Апельдорн, Нидерланды.
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Для верификации наряду с данными по выбросам могут использоваться данные по составу
руды.
17
ССЫЛКИ
European Commission Directorate-General Joint Research Centre, European IPPC Bureau (1999)
Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC), Best Available Techniques Reference Document
on the Production of Iron and Steel, Seville, January 1999. Available at - http://eippcb.jrc.es.
Kakareka S., Khomich V., Kukharchyk T., Loginov V. (1998) Heavy Metal Emission Factors
Assessment For The CIS Countries, Institute for Problems of Natural Resources Use and Ecology of
the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk 1998
Mulder W., Emission Inventory in the Netherlands. Personal Comments, Delft, 1994.
Rentz O., Sasse H., Karl U., Schleef H.-J. and Dorn R.(1996) Emission Control at Stationary Sources
in the Federal Republic of Germany, Volume II, Heavy Metal Emission Control,
Umweltforschungsplan des Bundesministers für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit,
Luftreinhaltung, 204 02 360
18
БИБЛИОГРАФИЯ
Нет дополнительных ссылок.
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
3.1
Дата:
Март 1999
Пересмотрено: Отто Рентц; Уте Карл
Университет Карлсруе
Германия
Источник:
J.J.Berdowski, P.F.J. van der Most, W.Mulder
TNO
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Ute Karl
French-German Institute for Environmental Research
University of Karlsruhe
Hertzstr 16
D-76187 Karlsruhe
Germany
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-5
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040202
pr040202
Tel: +49 721 608 4590
Fax: +49 721 75 89 09
Email: ute.karl@wiwi.uni-karlsruhe.de
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-6
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040203
pr040203
SNAP КОД:
040203
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Отливка чушек
NOSE КОД:
105.12.03
NFR КОД:
1
2C1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Выпуск расплавленного металла для отливки чугунных чушек является частью процесса
производства чугуна и стали.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Таблица:
Вклад в суммарные выбросы, согласно данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
SNAP
Вклад в суммарные выбросы [%]
источника
код
SO2
NOx
НMЛOC
CH4 CO
СО2
N2O
Плавка чугуна и
040203
0
0
0
0
отливка чушек
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
NH3
-
Выбросы тяжелых металлов от первичного производства чугуна и стали, включая отливку
чугунных чушек, дают существенный вклад в выбросы на национальном уровне. Для выбросов
тяжелых металлов от этого источника, конкретные значения отсутствуют. Средний
относительный вклад от общего производства чугуна и стали и производства чугунных чушек
в суммарные выбросы тяжелых металлов для европейских стран приведены в Таблице 1.
Выпуск расплавленного металла является частью производства чугунных чушек. Данные в
Таблице 1 получены на основании Baart et al. (1995) /1/.
Таблица 1:
Средний относительный вклад выбросов от производства чугуна и стали и чугунных
чушек в суммарный выброс тяжелых металлов в Европейских странах.
Соединение
Кадмий
Хром
Медь
Никель
Свинец
Цинк
- = нет данных о выбросах
Общее производство чугуна и стали (%)
22
36
16
14
12
33
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Производство чугуна (%)
3.7
3.0
-
Жидкий расплавленный чугун и шлак, собирающиеся на дне плавильной печи, периодически
сливаются. В плавильной печи обычно есть три отверстия, которые заделываются
огнеупорным материалом. Когда процесс плавки заканчивается, отверстия прорубаются и
смесь чугуна и шлака текут по желобу в сифонную плиту, где происходит разделение чугуна и
шлака. Жидкий чугун направляется по чугунному наклонному желобу в миксер; шлак
Руководство по инвентаризации выбросов
В423-1
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040203
pr040203
удаляется для гранулирования или на свалку. После освобождения плавильной печи отверстия
снова заделываются огнеупорным материалом. Огнеупорное покрытие желобов служит
ограниченное время и должно регулярно заменяться.
3.2
Определения
Желоб
Покрытый желоб между печью и сепаратором.
Сепаратор
Конструкция в виде туннеля, где более тяжелый чугун
отделяется от более легкого шлака плавающего на чугуне.
Желоб для выпуска чугуна
Соединения между сепаратором и наклонным желобом.
Наклонный желоб
Перемычка на конце желоба для выпуска чугуна, где смесители
могут быть заполнены и обменяны. Смеситель представляет
собой контейнер, помещенный на железнодорожную вагонетку,
используемую
для
транспортировки,
например,
к
сталеплавильному производству (кислородно-конверторная
печь).
Огнеупорный материал
Материал, используемый для закрытия сливочного отверстия.
Огнеупорный материал обычно содержит уголь и гудрон.
Покрытие желоба
Огнеупорный материал, используемый для покрытия желобов.
Продукт также содержит уголь и гудрон.
3.3
Технические методы
3.4
Выбросы
При вскрытии летки и заполнении желоба происходит выброс пыли. Выброс продолжается и
после прохождения чугуна через сепаратор, но в меньшей степени, чем в начале пути чугуна из
плавильной печи. В пыли содержатся тяжелые металлы. При вскрытии печи размер частиц
образующейся пыли составляет менее 10 микрон. 50% фонарных выбросов обычно имеют
размер частиц менее 10 микрон.
После нанесения покрытия на желоб его следует нагреть. Это приводит к выбросу летучих
соединений, получающихся в процессе разложения. Эти продукты также выбрасываются при
нагревании материала, которым запечатывают летку.
Продуктами разложения гудрона являются полициклические ароматические углеводороды
(ПАУ) и ароматические соединения, содержащие бензол. Точное содержание бензола
неизвестно. В принципе образуются те же продукты, что и при нагревании угля. Однако,
количество используемого угля столь невелико, что этими выбросами можно пренебречь.
3.5
Меры по снижению выбросов
Желоб, сепаратор и транспортные тоннели обычно закрыты. Пыль и продукты разложения
удаляются, проходя через фильтры. Та часть, которая не уловлена, попадает в воздух, и меры
для их сокращения не предусмотрены. Та часть выбросов, которая попадает в атмосферу,
составляет около 40% от общих выбросов.
Из продуктов разложения гудрона и угля только конденсируемая часть выбросов ПАУ
захватывается тканевыми фильтрами.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Более простая методика может заключаться в расчете выбросов на основании статистики
производства. Однако информация по данному вопросу отсутствует по всем загрязнителям.
Руководство по инвентаризации выбросов
В423-2
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040203
5
pr040203
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Наилучшим методом является программа измерений, соответствующая обстоятельствам,
имеющим место на отдельном заводе.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Национальные или международные статистические данные по производству чугуна в чушках.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Выбросы от всего предприятия должны рассматриваться как выбросы от точечного источника.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Суммарный воздушный поток от репрезентативной плавильной печи составляет от 540000 до
660000 м3/час. Измерения содержания в нем пыли проводились регулярно. Данные по
фонарным выбросам основывались на данных измерений, проведенных в Нидерландах.
Данные по выбросам углеводородов, образующихся при разложении гудрона и угля, в
материалах, используемых для покрытия желобов и запечатывания леток, основаны на
экспертных оценках.
Коэффициенты выбросов, приведенные в Таблице 1, рассчитывались по измерениям объемов
пыли при известной производительности завода за одинаковый период.
Таблица 1:
Коэффициенты выбросов для выбросов пыли и тяжелых металлов при плавке чугунных
чушек
Вещество
Коэффициент выбросов (в г/т произведенного чугуна)
Суммарная
Пыль
Без мер снижения выбросов
Тканевые фильтры
30.2
12.8
17.4
Мышьяк
0.0009
0.0003
0.0006
Кадмий
0.0003
0.0001
0.0002
Хром
0.015
0.006
0.009
Медь
0.015
0.006
0.009
Свинец
0.015
0.006
0.009
0.0003
0.0001
0.0002
-
-
-
0.021
0.009
0.012
Ртуть
Никель
Цинк
Несмотря на то, что количество продуктов разложения определятся количеством гудрона и
угля, отношение определяется с помощью величины общего количества чугуна, идущего по
желобам. Расчетные величины коэффициентов выбросов для органических соединений
приведены в Таблице 2.
Таблица 2:
Коэффициенты выбросов для органических соединений, связанных с выплавкой
чугунных чушек
Вещество
ПАУ
Ароматические
углеводороды,
включая бензол
Бензол
Коэффициент выбросов (в г/т произведенного чугуна)
Суммарный
Без мер снижения выбросов
Тканевые фильтры
3.45
2.5
0.95
0.3
14.3
66
2.5
Руководство по инвентаризации выбросов
0.45
2.05
В423-3
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040203
pr040203
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
9
Выбросы пыли могут быть соотнесены с составом руды. Общей информации по составу руды
нет.
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
10
Код качества коэффициентов выбросов оценивается как С.
НЕДОСТАТКИ/
11
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Единственными мерами улучшения для этой части процесса является замена гудрона на
безгудроновые продукты в закупоривающем материале и покрытии.
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
12
ИСТОЧНИКОВ
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Слив является прерывистым процессом, работа плавильной печи как таковой является
непрерывным процессом.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Агентство по охране окружающей среды США
Компиляция коэффициентов выбросов загрязнения воздуха АР-42
PARCOM-ATMOS руководство по коэффициентам выбросов
W.Mulder, Личный доклад, Delft, 1995
ПРОЦЕДЦУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
16
Для верификации можно использовать сравнение содержание металлов в руде и расчетные
выбросы.
ССЫЛКИ
17
1
A.C.Baart, J.J.M.Berdowski, J.A. van Jaarsveld; Calculation of atmospheric deposition of
contaminants on the North Sea; IWAD; ref.TNO-MW-R 95/138; TNO MEP; Delft; The
Netherlands; 1995
18
БИБЛИОГРАФИЯ
Общие литературные ссылки о первичном производстве стали.
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.1
Дата:
Ноябрь 1995
Источник:
J.J.M.Bedowski, P.F.J. van der Most, W.Mulder
TNO,
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Руководство по инвентаризации выбросов
В423-4
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040203
pr040203
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nl
Руководство по инвентаризации выбросов
В423-5
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040204
SNAP КОД:
pr040204
040204
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Твердое бездымное топливо
NOSE КОД:
105.12.04
NFR КОД:
1B1b
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Эта глава включает информацию о выбросах в атмосферу при коксовании каменного угля для
производства твердого бездымного топлива. Этот тип топлива в течение долгого времени
использовался на колосниковых решетках домовладельцами [Parker, 1978]
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Имеется весьма ограниченная информация о том, до какой степени производство бездымного
топлива загрязняет воздух. Предполагается, что эти выбросы содержат оксиды серы и азота,
ЛОС и летучие тяжелые металлы, а также стойкие органические соединения. Завод по
коксованию угля может являться значительным источником локального загрязнения.
Таблица 1:
Вклад в суммарные выбросы, согласно данным инвентаризации CORINAIR`90 (28
стран)
Категория
SNAP
Вклад в суммарные выбросы [%]
источника
код
SO2
NOx
НMЛOC
CH4 CO
СО2
N2O
Твердое бездымное
040204
0
0
топливо
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
NH3
-
Коксование угля для производства твердого бездымного топлива происходит при температурах
достигающих 1000оС. Существует три весьма отличных друг от друга метода коксования угля.
В первом методе уголь коксуется в больших ретортах, подогреваемых снаружи образующимся
газом. Во втором - уголь помещается в большую камеру и подогревается с помощью прямого
контакта с продуктами горения выделяемого газа. В обоих случаях кокс дробится, чтобы иметь
удобные размеры для сжигания в открытом огне или в печах. В третьем методе уголь
коксуется путем сжижения горячим газом, полученным от сжигания угольного газа и при этом
относительно небольшие частицы прессуются в брикеты [Parker, 1978].
Существуют также системы по производству твердого бездымного топлива, в которых
используются только определенные типы угля, например, мелочь антрацита прессуется в
брикеты при использовании смолы при подходящей температуре и затем коксуется.
3.2
Определения
Твердое бездымное топливо продукт коксования угля.
3.3
МЕРЫ ПО СНИЖЕНИЮ ВЫБРОСОВ
Руководство по инвентаризации выбросов
В424-1
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040204
pr040204
Современные предприятия по коксованию угля оборудованы электростатическими
поглотителями, которые удаляют как минимум 98% взвешенных частиц из отходящих газов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Коэффициенты выбросов и соответствующую статистику предприятия можно использовать в
качестве упрощенной методики оценки выбросов при коксовании угля. Однако, следует
отметить, что химический состав угля, используемого для коксования является одним из
наиболее важных факторов, влияющих на количество этих выбросов.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Информация о количестве угля, используемого для коксования, в международных
статистических ежегодниках отсутствует. Предполагается, что эту информацию можно
получить непосредственно от конкретного завода по коксованию угля.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Заводы коксования угля должны рассматриваться как точечные источники, если имеются
конкретные данные по этому заводу.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
По коэффициентам выбросов при коксовании угля для производства твердого бездымного
топлива информация отсутствует, однако Паркер [1978] подчеркивает, что отходящие газы от
нагревания реторт, где происходит коксование 1000 т угля в день будут содержать 2.5 тонн
диоксида серы в день. Таким образом, коэффициент выбросов для диоксида серы, если нет мер
по снижению выбросов, составит 2.5 кг/т угля.
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Чтобы оценить выбросы различных загрязняющих веществ при коксовании угля необходимо
разработать коэффициенты эмиссий.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
При коксовании угля процесс идет непрерывно.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Parker (1978) Coal carbonization for production of solid smokeless fuel and by products. In:
Industrial Air Pollution Hand book, A.Parker (ed.), Mc Graw-Hill Book Comp. Ltd., London.
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Руководство по инвентаризации выбросов
В424-2
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040204
pr040204
В настоящее время нет методик верификации оценки атмосферных выбросов от завода по
коксованию.
17
ССЫЛКИ
Parker (1978) Coal carbonization for production of solid smokeless fuel and by products. In:
Industrial Air Pollution Hand book, A.Parker (ed.), Mc Graw-Hill Book Comp. Ltd., London.
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.1
Дата:
2 Мая 1995
Источник:
J.M.Pacyna
Norwegian Institute for Air Research (NILU)
Норвегия
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Jozef Pacyna
NILU - Norwegian Institute of Air Research
PO Box 100
N-2027 Kjeller
Norway
Tel: +47 63 89 8155
Fax: +47 63 89 80 50
Email: jozef.pacyna@nilu.no
Руководство по инвентаризации выбросов
В424-3
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040205
SNAP КОД:
pr040205
040205
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Сталелитейный завод с мартеновской печью
NOSE КОД:
105.12.05
NFR КОД:
2С1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1
Производство стали в мартеновской печи делится на пять основных стадий: футеровка печи,
загрузка, плавление, очистка и разлив.
Отдельные процессы отличаются друг от друга по тепловой нагрузке, металлургическим
реакциям и продолжительности. Эти различия непосредственно влияют на качество и
количество выбрасываемых загрязняющих веществ.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Этот процесс постепенно упраздняется в частности в Западной Европе и его процентный вклад
в суммарные выбросы уменьшается. Согласно Инвентаризации OSPARCOM-HELCOMUNECE за 1990 год почти все выбросы тяжелых металлов от этого источника происходят в
Центральной и Восточной Европе (см. Таблицу 2.3). Доля плавки стали в мартеновских печах в
странах СНГ превышает 60-65%, хотя наблюдается тенденция сокращения и перехода на
конверторный метод и электрическую дугу (Какарека и др., 1998).
Таблица 2-1:
Вклад в суммарные выбросы, согласно инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
SNAP
Вклад в суммарные выбросы [%]
источника
код
SO2
NOx
НMЛOC
CH4 CO
СО2
N2O
Мартеновская печь
040205
0
0.1
0
0
0
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
Таблица 2-2:
-
Вклад в общие выбросы тяжелых металлов, согласно инвентаризации OSPARCOMHELCOM-UNECE за 1990 год (до 38 стран)
Категория
Источника
Мартеновская печь
Таблица 2-3:
NH3
SNAP
код
040205
As
0.4
Cd
4.1
Вклад в суммарные выбросы [%]
Cr
Cu
Hg
Ni
2.8
2.5
-
Pb
1.7
Zn
2.7
Вклад стран Центральной и Восточной Европы (19 стран) в общие выбросы от
сектора, согласно инвентаризации OSPARCOM-HELCOM-UNECE за 1990 год
Категория
источника
Мартеновская печь
SNAP
код
040205
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
As
100
Cd
92
Вклад в общие эмиссии от сектора [%]
Cr
Cu
Hg
Ni
Pb
100
100
95
Zn
100
Этот процесс связан с производством стали в печи с естественной тягой, работающей на газе и
мазуте.
Руководство по инвентаризации выбросов
В425-1
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040205
pr040205
Основная металлическая загрузка состоит из чугунных чушек и металлического лома. Кроме
того, для загрузки печи также используются ферросплавы, раскислители и руда.
Образование шлака зависит от известняка, негашеной извести, плавикового шпата и бокситов,
используемых в процессе. Состав загрузки и свойства добавляемых соединений влияют на
качество стали и на качество и количество образованных загрязняющих воздух веществ.
Топливный газ и воздух, необходимые для разогрева металла нагреваются в регенераторе до
температуры 1100оС, затем подаются в печь, где после сжигания температура газов в печи
достигает 1700 - 1800оС, при которой идет плавка загрузки в окисляющей атмосфере.
3.2
Определения
чугунная чушка
скрап-метод
раскислители
прямые выбросы
3.3
необработанный чугун, полученный прямо из доменной печи и разлитый в
формы
использование металлолома для получения требуемого металла
вещества, используемые для удаления кислорода из расплавленного
металла
поточные эмиссии (т.е. направленный поток газа), исключая летучие
эмиссии
Технические методы
Плавка металла в мартеновской печи происходит на дне отражательной печи горения,
оборудованной генератором (Какарека и др., 1998). Конструкция отдельных частей печи
зависит от многих факторов, включая тип топлива и процесса добавления кислорода. Типы
печей могут быть разными по отношению к конструкции головной части, типу автоматизации
и футеровки огнеупорными материалами дна печи, стен и сводов.
При
классификации
мартеновских
печей
учитывались
следующие
элементы:
производительность печи, тип топлива, поверхность дна, теплотворное значение топлива,
число загрузочных дверей. С учетом теплотворной способности используемого топлива и
покрытия сводов, мартеновские печи можно разделить на пять групп:

печи, работающие на топливе
кислотоупорным сводом,

печи, работающие на топливе с низкой теплотворной способностью, с основным
сводом,

печи, модернизированные для работы на топливе с высокой теплотворной
способностью,

печи, адаптированные к кислородной интенсификации.
с
низкой
теплотворной
способностью
с
Производительность мартеновской печи варьируется от 100 до 900 тонн. Наиболее
распространенными являются однованные печи с регенераторами, которые составляют до 65%
всех печей, используемых в странах СНГ. В однованных печах топливо вместе с воздухом
предварительно подогревается в регенераторах, а затем подается в пространство над ванной,
где металл плавится при сжигании загрузки. Продукты сгорания при температуре 1600-1700 0С
подаются в резервный регенератор, нагревая его. Время от времени направление топливовоздушной смеси изменяется, поэтому температура струи поддерживается на 1000-1200 0С. В
процессе плавки различают следующие периоды: заправка, загрузка шихты, разогрев, плавка,
кипячение ванны, рафинирование, дезоксидация, легирование стали. Выбросы пыли
значительно увеличиваются во время плавки и кипячения ванны из-за интенсивной подачи
кислорода.
Руководство по инвентаризации выбросов
В425-2
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040205
pr040205
В целом, для работы однованной мартеновской печи, продувка кислородом используется в
30% установок в странах СНГ.
Печи с двумя ваннами представляют устройство с двумя выровненными и поочередно
продуваемыми ваннами. Печи не имеют регенераторов и работают в основном без топливных
горелок, а СО, получаемый в одной ванне, сжигается над второй. Двухванновые печи
характеризуются высокой производительностью и значительными выбросами пыли. Поэтому,
если в обычной печи длительность плавки зависит от производительности и варьируется от 8
до 15 часов, а при повышенной подаче кислорода занимает 5-11 часов, то в двухванновой печи
процесс занимает всего 4-5 часов (Какарека и др., 1998).
3.4
Выбросы
Образование пыли в мартеновской печи зависит от трех основных процессов, которые
происходят на рабочей поверхности печи:



сжигание
механическое воздействие атмосферы печи и загрузки
химические процессы
Поток газа в печи через рабочую камеру идет со скоростью 1.5-2.5 м/сек. Этот поток уносит за
собой мелкие частицы загрузки при начальном процессе разогрева и при процессе очистки.
Химические процессы, происходящие в жидком металле, увеличивают образование пыли в
печном газе. Особенно при интенсивной очистке поднимающиеся пузыри СО выбрасывают
частицы на поверхность расплавленного металла, а затем частицы подхватываются печными
газами, тем самым, увеличивая количество пыли в печи. Добавление руды в печь, а также
доломита и известняка влияет на образование шлака, увеличивает образование пыли. Более
того, значительное увеличение образования пыли в печном газе происходит при добавлении
кислорода для интенсификации горения и процессов очистки.
Концентрация пыли в печном газе в результате разогрева стали в мартеновской печи меняется
в течение периода нагревания. Более того, концентрация пыли в отдельные периоды зависит от
целого диапазона факторов, наиболее важными из которых являются:





тип загрузочного материала,
тип используемого процесса,
конструкция печи,
тип топлива,
применение кислорода в процессе плавления и очистки.
Количество и температура печных газов также зависит от многих факторов, включая емкость
печи, тип топлива, тип футеровки свода, конструкции печи (стационарная, наклонная), тип
верхней части и условий работы. Содержание SO2 в печном газе относительно невелико даже в
случае использования топлива типа мазута.
3.5
Меры по снижению выбросов
В случае очистки газов мартеновских печей эффективность удаления пыли не должно быть
ниже 99%. Для удаления пыли используются мокрые скрубберы, электрофильтры или
тканевые фильтры.
Сначала использовались влажные скрубберы для удаления пыли из мартеновских печей. Они
состоят из двух элементов: пылевого коагулятора и рабочего блока удаления пыли. Системами
обеспыливания, наиболее часто применяемыми в мартеновских печах, являются
электрофильтры. Их эффективность чрезвычайно велика и обычно превышает 99%. Лишь в
Руководство по инвентаризации выбросов
В425-3
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040205
pr040205
некоторых случаях эффективность бывает ниже, т.е. в диапазоне 94-98%. Однако, изношенное
оборудование приводит к снижению эффективности очистки до 85%.
Для очистки дымового газа в двухванновых печах используются системы как влажной, так и
сухой очистки. Сухие системы более широко используются там, где газы охлаждаются и
очищаются сначала в скрубберах, а затем в электрофильтрах (Какарека и др., 1998).
В последнее время стали использовать тканевые фильтры для очистки печного газа доменных
печей. Их использование позволяет достичь эффективности 99% и выше, независимо от
содержания пыли в печном газе. Тем не менее, они требуют особенно точной конструкции и
выбора технических параметров.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Наипростейшим методом оценки выбросов является их определение на основании количества
производимой стали в каждой отдельной мартеновской печи или количества производимой
стали в стране на заводах с мартеновскими печами, а также средних коэффициентов выбросов
для определенного загрязняющего вещества (один коэффициент для системы без мер
снижения выбросов и альтернативный коэффициент при наличии технологии снижения
выбросов).
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Детализированный метод также основывается на величинах коэффициентов выбросов и
требует учета следующих параметров:




типа и производительности печи,
типа загрузки (руда, лом, руда+лом),
типа используемого топлива (мазут, природный газ+мазут, коксовый газ+мазут, газ
генератора+мазут)
оборудование для снижения выбросов
Этот метод может применяться для всего периода производства стали или к отдельным его
стадиям, а именно:




загрузке,
плавлению,
процессу очистки,
рафинирование.
При использовании детальной методики выбросы оцениваются на основании данных по
количеству выплавленной стали в мартеновских печах на отдельном заводе и
соответствующих коэффициентов выбросов, учитывающих производительность печи, тип
загрузки, тип топлива и методы снижения выбросов для всего процесса или его отдельных
стадий.
Выбросы могут определяться с помощью измерений на отдельных стадиях процесса.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Для упрощенной методики требуются данные по производству стали отдельно по заводам, где
применяются мартеновские печи, или на уровне страны.
Для детальной методики оценки выбросов требуются статистические данные по производству
стали для отдельных заводов с указанием производительности печи, типа процесса и
используемого топлива.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Руководство по инвентаризации выбросов
В425-4
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040205
pr040205
Там где есть соответствующие данные выбросов, они должны быть отнесены к точечным
источникам.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Коэффициенты выбросов, относящиеся ко всему процессу, состоящему из 5 стадий,
представлены в Таблице 8-1.
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Детальный химический состав печных газов, образованных в мартеновской печи дается в
Таблице 9-1 для летучих органических соединений (ЛOC):
Таблица 9-1: Состав газа мартеновской печи.
по
Вельдту Польша
[CORINAIR 1995]
(1993)]
метан
С1
89.13%
этан
С2
2.9%
пропан
С3
бутан
С4
этилен
С2=
ацетилен
С2
пропилен
С3=
бутилен
С4
гексан
С6
7%
гертан
С7
36%
бензол
B
13.5%
толуол
T
3.5%
ксилол
K
триметилфлуоризилан
tmFs
Всего
[Ользак
7.97%
40%
100%
100%
Концентрации тяжелых металлов в пыли в различных местах взятия проб на заводах с
мартеновскими печами представлены в таблице 9-2.
Таблица 9-2: Содержание тяжелых металлов в печной пыли (мг/кг) (Какарека и др., 1998)
Место взятия пробы
Hg
Cd
Pb
Zn
Ni
Cu
Коллектор
удаления
газа
от
269.2
7584
7553
85
390
мартеновской печи
Коллектор
удаления
газа
от
329.2
7856
10680
148
682
капельного сепаратора
Каплеуловитель скруббера Вентури
0.098
60.8
1083
2914
70
235
Руководство по инвентаризации выбросов
В425-5
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040205
pr040205
Таблица 8-1: Таблица коэффициентов эмиссий
Соединение
Тип завода
Коэффициент
эмиссий
0.09 кг/т стали
0.16 кг/т стали
0.09 кг/т стали
0.18 кг/т стали
55 – 96 г/ГДж
5.1 г/т стали
0.45 кг/т стали
0.02 кг/т стали
0.005 кг/т стали
0.12 кг/т стали
10.55 кг/т стали
0.142 кг/т стали
1.9 кг/т стали
2.5 кг/т стали
2.03 кг/т стали
2.4 кг/т стали
0.6 – 0.9 г/т стали
SO2
SO2
SO2
SO2
NOx
NOx
NMVOC
NMVOC
CH4
CH4
Твердые частицы
Твердые частицы
Твердые частицы
Твердые частицы
Твердые частицы
Твердые частицы
As
Вместимость до 100 т
Вместимость > 100 т
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
Вместимость до 100 т
Вместимость > 100 т
неизвестно
неизвестно
Вместимость 50-370 т
Cd
Cd
0.5 – 0.9 г/т стали
неизвестно
Вместимость 50-370 т 0.2 г/т стали
Cd
Cd
Cd
Cd
Cd
Cd
Cr
Однованная печь,воздух
Однованная печь,воздух
Однованная печь, О
Однованная печь, О
Двухванная печь
Двухванная печь
Вместимость 50-370 т
Руководство по инвентаризации выбросов
0.12 г/т стали
0.008 г/т стали
0.40 г/т стали
0.03 г/т стали
0.59 г/т стали
0.04 г/т стали
6.6 – 13.8 г/т стали
Качество
данных
E
E
E
E
E
C
D
C
E
C
A
A
E
E
E
E
E
E
E
C
C
C
C
C
C
C
Тип снижения Эффективность Тип топлива
выбросов
снижения
выбросов
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
газообразное
Н.Д.
Н.Д.
мазут
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Без снижения
0%
Н.Д.
Со снижением Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
газообразное
Н.Д.
Н.Д.
мазут
Н.Д.
Н.Д.
Жидкое и/или
газообразное
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Жидкое и/или
газообразное
Прямые выбросы 85 %
Н.Д.
Прямые выбросы 99 %
Н.Д.
Прямые выбросы 85 %
Н.Д.
Прямые выбросы 99 %
Н.Д.
Прямые выбросы 85 %
Н.Д.
Прямые выбросы 99 %
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Жидкое и/или
газообразное
В425-1
Страна или
регион
Ссылка
Польша
Польша
Польша
Польша
Европа
Польша
Европа
Польша
Европа
Польша
США
США
Польша
Польша
Польша
Польша
Польша
Jarzebski(1970)
Jarzebski(1970)
Jarzebski(1970)
Jarzebski(1970)
Германия
Польша
Jockel (1991)
Wessely (1993)
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
Польша
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
CORINAIR(1995)
Jarzebski(1970)
CORINAIR(1995)
Fudala (1993)
CORINAIR(1995)
Olczak (1993)
US EPA (AP-42)
US EPA (AP-42)
CORINAIR(1995)
CORINAIR(1995)
CORINAIR(1995)
CORINAIR(1995)
Wessely (1993)
Wessely (1993)
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040205
pr040205
Таблица 8-1: Продолжение
Cu
Вместимость 50-370 т
3.6 – 7.8 г/т стали
C
Н.Д.
Н.Д.
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Ni
Ni
Ni
Ni
Ni
Ni
Pb
Pb
Однованная печь,воздух
Однованная печь,воздух
Однованная печь, О
Однованная печь, О
Двухванная печь
Двухванная печь
Однованная печь,воздух
Однованная печь,воздух
Однованная печь, О
Однованная печь, О
Двухванная печь
Двухванная печь
неизвестно
Вместимость 50-370 т
0.23 г/т стали
0.015 г/т стали
0.78 г/т стали
0.05 г/т стали
1.18 г/т стали
0.08 г/т стали
0.05 г/т стали
0.003 г/т стали
0.18 г/т стали
0.01 г/т стали
0.27 г/т стали
0.02 г/т стали
7.0 – 18.0 г/т стали
9.1 – 19.8 г/т стали
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
E
C
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Н.Д.
Н.Д.
85 %
99 %
85 %
99 %
85 %
99 %
85 %
99 %
85 %
99 %
85 %
99 %
Н.Д.
Н.Д.
Pb
Pb
Pb
Pb
Pb
Pb
Zn
Однованная печь,воздух
Однованная печь,воздух
Однованная печь, О
Однованная печь, О
Двухванная печь
Двухванная печь
Вместимость 50-370 т
5.30 г/т стали
0.35 г/т стали
18.18 г/т стали
1.21 г/т стали
27.27 г/т стали
1.82 г/т стали
73.3 – 150.2 г/т стали
C
C
C
C
C
C
C
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Н.Д.
85 %
99 %
85 %
99 %
85 %
99 %
Н.Д.
Zn
Zn
Zn
Zn
Zn
Zn
Однованная печь,воздух
Однованная печь,воздух
Однованная печь, О
Однованная печь, О
Двухванная печь
Двухванная печь
7.81 г/т стали
0.52 г/т стали
26.77 г/т стали
1.78 г/т стали
40.15 г/т стали
2.68 г/т стали
C
C
C
C
C
C
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
Прямые выбросы
85 %
99 %
85 %
99 %
85%
99 %
Жидкое и/или
газообразное
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Жидкое и/или
газообразное
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Жидкое и/или
газообразное
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д.
Н.Д. = нет данных
Прямые выбросы = поточные эмиссии (т.е. направленный поток газа), исключая летучие эмиссии
Руководство по инвентаризации выбросов
В425-2
Польша
Wessely (1993)
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
Германия
Польша
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
Польша
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
СНГ
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Kakareka (1998)
Jockel (1991)
Wessely (1993)
Wessely (1993)
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040205
10
pr040205
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
Неопределенность коэффициентов эмиссий, предложенных в разделе 8 различна, но в
большинстве случаев качество данных указано как С, поскольку технологии процессов и
эффективность мер по снижению выбросов за документированы. Неопределенность оценок,
основанных на коэффициентов выбросов по умолчанию без такого указания, достаточно
высока и можно оценить только порядок отклонения.
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Приоритет для дальнейшей работы низкий, поскольку процесс практически упразднился в
Западной Европе и постепенно упраздняется в Восточной Европе.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Заводы с мартеновскими печами должны рассматриваться как точечные источники (Раздел 7).
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Процесс в мартеновской печи носит непрерывный характер.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификация должна включать внутреннюю проверку на полноту и однородность оценки (все
ли шаги процесса включены в Разделе 8, коэффициенты выбросов), а также сравнение
альтернативных оценок выбросов от этого источника, например, в других странах.
17
ССЫЛКИ
Fudala J., NMVOC inventory for Poland in 1992 (1993) Inst. Ecol. Ind. Areas, report, Katowice (in Polish).
Jarzebski S., Kapala J. (1970) Procedure of emission factors determination for industrial processes. II. Open
hearth furnace process. Polish Academy of Sciences. Ossolinski Eds. (in Polish).
Jockel W., Hartje J., (1991) Datenerhebung Ÿber die Emissionen umweltgefŠhrdender Schwermetalle,
Forschungsbericht 91-104 02 588, T†V Rheinland e.V. Kšln.
Kakareka S., Khomich V., Kukharchyk T., Loginov V. (1998) Heavy Metals Emission Factors Assessment for
the CIS Countries, Institute for Problems of Natural Resources Use and Ecology of the National Academy of
Sciences of Belarus, report, Minsk 1998.
Olczak C. (1993) Measurement profiles of VOC for steel industry processes in Poland, expertise, 1993 (in
Polish).
Wessely R., Hlawiczka S. (1993) Metal emission factors from open hearth furnace steel plant, in: Hlawiczka S.,
Metal emission to the air in Poland, Inst. Ecol. Ind. Areas, report, Katowice (in Polish).
18
БИБЛИОГРАФИЯ
Руководство по инвентаризации выбросов
В425-1
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040205
pr040205
CORINAIR I985/INVENTORY, Default Emission Factors Handbook, CEC, 1995.
IPCC/OECD Joint Programme IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, 1995.
US EPA AP-42, Compilation of air pollutant Emission Factors.
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
3.1
Дата:
Март 1999
Пересмотрено: Отто Рентц; Уте Карл
Университет Карлсруе
Германия
Источник:
Stanislaw Hlawiczka, Janina Fudala
Институт экологии промышленных сфер
Польша
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Janina Fudala
Institute for Ecology of Industrial Areas (IEIU)
6 Kossutha Street
PL-40832 Katowice
Poland
Tel: +48 32 25 40 381
Fax: +48 32 25 41 717
Email: j.fudala@ietu.katowice.pl
Руководство по инвентаризации выбросов
В425-2
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040206
SNAP КОД:
pr040206
040206
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Кислородный конвертер на заводе по производству стали
NOSE КОД:
105.12.06
NFR КОД:
2С1
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Кислородный конвертер является частью процесса производства первичного чугуна и стали.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы от кислородного конвертера являются частью выбросов из производства чугуна и
стали.
Таблица 2.1: Вклад в суммарные выбросы, согласно данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
SNAP
Вклад в суммарные выбросы [%]
источника
код
SO2 NOx НMЛOC CH4 CO СО2 N2O
Кислородный конвертер на
040206
0.2
0
0
1.5
0
заводе по производству стали
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
NH3
-
Однако в этой главе рассматриваются только выбросы тяжелых металлов.
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Чугунная чушка содержит 4-4.5 % углерода по весу. В твердом состоянии чугунная чушка
твердая и хрупкая, поэтому она не может использоваться для плавки и прокатки. Чтобы
сделать это необходимо уменьшить содержание углерода до менее 1.9 % по весу, а это и есть
процесс производства стали.
Первым этапом преобразования чугуна в сталь является удаление углерода.
Это выполнимо благодаря сильному притяжению углерода и кислорода. В доменной печи
высвободившийся углерод из кокса разрывает связь железо/кислород в руде путем
присоединения СО и СО2.
При производстве стали происходит обратное, кислород высвобождает углерод из чугуна. Он
удаляется из конвертера в виде оксида углерода.
Процесс производства стали с продувкой кислородом происходит в грушеобразном сосуде,
называемом конвертер. Он имеет огнеупорное покрытие и установлен таким образом, что его
можно наклонить. Внутри чугун превращается в сталь путем вдувания чистого кислорода на
поверхность расплавленного металла, при этом нежелательные вещества сжигаются. Процесс
очищения стали может усиливаться за счет “перемешивания на дне” путем подачи а
определенные фазы процесса аргона через пористый кирпич, который уложен на дне. Это
создает более интенсивную циркуляцию расплавленной стали и способствует реакции между
газом и расплавленным металлом. Окисление (горение) различных высвободившихся
элементов сопровождается выходом огромного количества тепла. Во многих случаях для
Руководство по инвентаризации выбросов
В426-1
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040206
pr040206
охлаждения металла подается металлолом по норме 10-20%. Газ, богатый оксидом углерода
удаляется и используется в качестве топлива.
Полный цикл состоит из следующих фаз: загрузка металлолома и расплавленного чугуна,
продувка, отбор проб, регистрация температуры и выпуск металла. На современном
сталелитейном предприятии в течение 30 мин. цикла производится 300 т стали.
В конце процесса очистки металла, ковш, наполненный расплавленной сталью, подается на
непрерывную литейную машину. Непрерывное литье, при котором заготовки и листовые
пластины отливаются непосредственно из расплавленного металла, заменяет традиционный
метод разлива расплавленной стали в формы для производства чушек, которые после
затвердения заново нагреваются и прокатываются для получения заготовок.
Непрерывное литье не только экономит время и энергию, но и улучшает качество стали,
увеличивает ее производство.
3.2
Определения
Первичное удаление пыли
продувка кислорода через вертикальный конвертер.
Вторичное удаление пыли
продувка кислорода в наклоненном конвертере при
загрузке и разливке.
выбросы через вентиляционную крышу наклоненного
конвертера при отсутствии вторичного удаления пыли.
покрытие поверхности конвертера огнеупорным
материалами. Покрытие содержит битум.
Выбросы без очистки
Огнеупорное покрытие
3.3
Выбросы
Первичное удаление пыли приводит к выбросам СО, СО2 и пыли. Когда конвертер покрыт
огнеупорными материалами, это покрытие заранее подогревают, при этом выделяются ПАУ,
содержащие ароматические углеводороды. Количество ПАУ обычно ниже порога
чувствительности измерительных приборов. В пыли содержится небольшое количество
тяжелых металлов.
При вторичном удалении пыли, выделяются пылевидные продукты с более высоким
содержанием тяжелых металлов, чем в первоначальной пыли. Это же можно сказать и о
неочищенных выбросах при вентиляции через перекрытие (фонарные выбросы).
Основная часть выбросов пыли состоит из частиц менее 10 микрон. Для пыли, вылетающей
через крышу, такая пыль составляет более 50%.
3.4
Меры по снижению выбросов
Первичное удаление пыли обеспечивается паровой градирней для отделения крупных частиц
пыли от мелких с последующим вымыванием мелких частиц. Вторичной мерой удаления пыли
являются тканевые фильтры.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
В упрощенной методике можно использовать экономическую статистику в сочетании с
обобщенными коэффициентами выбросов. Коэффициенты выбросов для использования этого
подхода приведены в разделе 8.1.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Руководство по инвентаризации выбросов
В426-2
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040206
pr040206
На локальном уровне наилучшим подходом являются измерения, позволяющие оценить
эффект от применения мер по снижению выбросов. Коэффициенты эмиссий для сравнения
полученных оценок приведены для отдельных загрязняющих веществ в разделе 8.2.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Можно использовать статистику конкретного завода, а также национальные и международные
статистические данные по производству кислородно-конверторной стали.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
На национальном уровне первичное производство чугуна и стали с производительностью
свыше 3 млн.т следует рассматривать как точечный источник.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8.1. Коэффициенты эмиссий по умолчанию для использования с упрощенной методикой
Таблица 8.1 Коэффициенты эмиссий по умолчанию (меры по снижению выбросов неизвестны/не
указаны)
Соединение
Коэффициент
эмиссий
Соединение
Коэффициент
(г/т)
эмиссий
(г/т)
As
0.015
Pb
1.5
Cd
0.025
Se
0.003
Cr
0.1
Zn
4
Cu
0.1
пыль
-
Hg
0.003
Ni
0.05
8.2 Коэффициенты эмиссий для использования с детализированной методикой
Данные представленные в таблице 8.2 основаны на комбинации 6 источников с мерами по
снижению выбросов и 2 без мер по снижению. Комбинация этой информации относится к
общему объему производства.
Таблица 8.2:
Коэффициенты выбросов для пыли и тяжелых металлов из кислородных конвертеров
по данным некоторых стран/авторов (в г/т стали).
СоедиГерманение
ния [1]
снижение частичн.
выбросов снижен.
Мышьяк
Кадмий
Хром
Медь
Ртуть
Никель
Свинец
Селен
Цинк
Пыль
-
0.0040
0.031
0.50
0.13
0.09
1.30
3.3
-
Голландия
мокрые
скрубберы
тканевые
фильтры
[2]
0.02
0.003
0.04
0.04
0.004
2.3
4.1
100
Франция[4]
частичн. неизвестно
снижен.
[3]
0.0001
0.024
0.011
0.010
0.002
1.08
2.7
53
0.02
0.002-0.05
0.07
0.25
0.05
0.9
4.1
-
Pacyna [5]
неизвестно
0.02
1.6
3.9
-
Швеция [6,7]
мокрые
скрубберы
тканевые
фильтры
0.04
0.001
4
6
-
0.04
0.026
0.066
0.00033
0.024
4.6
6.4
-
Польша [8]
снижение
выбросов
0.04-0.07
0.01-0.04
0.08-0.14
0.4-0.8
неизвестно
Руководство по инвентаризации выбросов
В426-3
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040206
9
pr040206
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Информация о составе используемых руд может дать дополнительные данные. Обобщенные
составы руд отсутствуют.
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
Неопределенность в коэффициентах выбросов оценивается в 50%.
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Самый серьезный недостаток в существующей методике - это отсутствие достаточной
информации о деталях используемых процессов.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Не нужны, если рассматривается как точечный источник.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Несмотря на то, что различные процессы носят дискретный характер, производство стали, как
таковое, является непрерывным процессом. Поэтому для большинства целей нет
необходимости во временной дезинтеграции.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Агентство по охране окружающей среды США
Компиляция коэффициентов выбросов загрязнения воздуха АР-42
PARCOM-ATMOS руководство по коэффициентам выбросов
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Может использоваться сравнение выбросов тяжелых металлов с составом руды.
17
ССЫЛКИ
1.
Jockel, W., Haltie, J., Datenerhebung uber die Enussionen Umweltgefardenden Schwermetalle,
Forschungsbericht 91-104 02 588, TuVRheinland e.V. Koln; 1991
2.
V.der Most, P.F.J., Bakker, D.J., Hulskotte, J.H.J., Mulder, W., Emission factors for air pollutants
emissions. Manual for air emission inventory; PARCOM-ATMOS Working Group, MET-TOO Rep, no.
91-204, Apeldoorn, the Netherlands, 1991.
3.
Mulder, W., personnal communication, Delft, the Netherlands, 1994. Bouchereau, J.M., Estimation des
emissions atmospheriques de metaux lourds en France pour le Cr, le Cu, le Ni, le Pb et le Zn, CITEPA,
Paris, France, 1992
4.
Bouchereau, J.M., Estimation des émissions atmosphèriques de métaux lourds en France pour le Cr, le Cu,
le Ni, le Pb et le Zn, CITEPA, Paris, France, 1992
5.
Pacyna, J.M., Emission factors of atmospheric Cd, Pb and Zn for major source categories in Europe in
1950 thtough 1985, NILU Report OR 30/91 (ATMOS 9/lnfo 7), Oslo, Norway, 1990.
6.
9th Meeting Working Group Atm. Input of Poll. to Convention Waters, London, 5-8 Nov. 1991,
Compilation of the comments on the report emission factors for air pollutant emissions (pre. by the
Netherlands) (ATMOS 9/10/2, Annex 3).
Руководство по инвентаризации выбросов
В426-4
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040206
pr040206
7.
IOth Meeting Working Group Atm. Input of Poll. to Convention Waters, London, 9-12 Nov. 1992,
Comments on Emission Factors Manual from Sweden (ATMOS 10/9/2).
8.
Hlawiczka, S., Zeglin, M., Kosterska, Heavy metals emission to air in Poland for years 1980-1992, A., fast.
Ecol. lnd. Areas, Report 0-2.081, Katowice, 1995 (in Polish).
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
3.1 (проект)
Дата:
Апрель 2001
Источник:
J.J.M.Berdowski, P.F.J. van der Most, W.Mulder, J.P.J. Bloos
TNO
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В426-5
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040207
pr040207
SNAP КОД:
040207
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Производство стали в электрической печи
NOSE КОД:
105.12.07
NFR КОД:
2С1
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Электропечь для выплавки стали является частью процесса первичного производства чугуна и
стали. На рисунке 1.1 Введения к Руководству показан поток процессов в интегрированном
чугуно- и сталелитейном заводе. Блок, где добавляют лом , указывает расположение
электрической печи. На рисунке 5.3 и 5.4 во Введении показывают более детальную схему
электрической печи.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Электрические печи вносят значительный вклад в общие эмиссии твердых частиц (РМ),
кадмия, хрома, цинка, гексахлорбензола, диоксинов и фуранов (см. таблицы 2.1-2.3).
Таблица 2.1: Вклад в суммарные выбросы, согласно данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
SNAP
Вклад в суммарные выбросы [%]
источника
код
SO2
NOx
НMЛOC
CH4 CO
СО2
N2O
Производство стали в
040207
0
0.1
0
0.6
электрической печи
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
NH3
-
Таблица 2.2: Вклад в суммарные выбросы тяжелых металлов, согласно данным инвентаризации
OSPARCOM-HELCOM-UNECE (38 стран, Бердовски и др., /17/)
Категория
SNAP
Вклад в суммарные выбросы [%]
1
Ni
источника
код
Zn
Пыль
Cd
Hg
Pb
As
Cr
Cu
Производство стали в
040207
9
7
2
2
1
28
1
1
16
электрической печи
1 = вклад в общие выбросы PM10 от сталелитейной промышленности в Европе (исключая бывший
СССР) /18/
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.5%)
- = нет данных о выбросах
Таблица 2.3: Вклад в суммарные выбросы СОЗ, согласно данным инвентаризации OSPARCOMHELCOM-UNECE (38 стран, Бердовски и др., /17/)
Категория источника
SNAP код
Вклад в суммарные выбросы [%]
гексахлорбензол
диоксины и фураны
Производство стали в
040207
3
электрической печи
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.5%)
3
Электрические печи на заводах вряд ли являются значительными источниками гексафторида
серы (SF6), гидрофторуглеродов (ГФУ) или перфторуглеродов (ПФУ), (ETC/AEM-CITEPARISOE 1997; /19/).
Руководство по инвентаризации выбросов
В427-1
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040207
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
pr040207
В электродуговой печи из загрязненного металлолома производятся нелегированная и
низколегированная сталь. В качестве металлолома используются разрезанные автомашины,
поэтому его качество разное.
По углеродным электродам к лому в печи подается электричество, поднимая температуру до
1700оС. Добавляется известь, антрацит и чугунные чушки. В зависимости от желаемого
качества еще добавляется металлический хром, соединения марганца, молибдена или ванадия.
Этот процесс порционный. Каждый цикл состоит из одних и тех же этапов: загрузка лома,
предварительный нагрев, очистка с добавлением других материалов и разлив (см. рис. 3.1).
Эмиссии происходят на каждом этапе цикла. Используется несколько технологий снижения
выбросов для уменьшения эмиссий пыли (см. раздел 3.5).
Внутренняя часть печи покрыта огнеупорным материалом.
Рисунок 3.1. Этапы в производственном цикле электродуговой печи.
Подготовка
лома
Загрузка
Эмиссии
Эмиссии
3.2
Эмиссии
Очистка
Эмиссии
Разлив
Сырая
сталь
Эмиссии
Определения
Электродуговая печь
Огнеупорный материал
3.3
Предварительный
нагрев
Печь оборудована углеродными электродами, между которыми
создается дуга высокого напряжения. Эта дуга плавит
металлолом.
Изнутри печь покрыта огнеупорным материалом. Время от
времени делается ремонт этого материала, а после небольшого
числа циклов он заменяется. Огнеупорный материал может
содержать битум, однако существует материал без битума.
Технические методы
Используемые методы широко освещены в литературе.
3.4
Выбросы
Кроме оксида и диоксида углерода пыль является основным компонентом выбросов. 60 %
пылевых частиц имеют размер менее 10 микрон. Поскольку используется загрязненный лом, в
пыли содержатся тяжелые металлы, такие как свинец и цинк. Присутствуют также медь, хром,
никель, мышьяк, кадмий и ртуть.
Выбрасывается и небольшое количество гексахлорбензола, диоксинов и фуранов. Эмиссии
ПАУ зависят от используемого огнеупорного материала, например, в Нидерландах выбросов
ПАУ нет, поскольку используемый огнеупорный материал не содержит битума.
3.5
Меры по снижению выбросов
Сокращение выбросов может быть достигнуто изменением технологических процессов, а
также установкой оборудования по снижению выбросов. Изменение условий работы или
Руководство по инвентаризации выбросов
В427-2
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040207
pr040207
дизайна печи может привести к сокращению объемов получаемой пыли. Использование
"дожигателя" сокращает количество выбрасываемого CO. Использование оборудования для
улавливания твердых частиц, например, тканевых или электрических фильтров сокращает
выбросы пыли.
Летучие выбросы могут быть уменьшены, если в печь поместить в будку ("холл") и
использовать оборудование по снижению выбросов для очистки оттока из будки. Таблица 3.1
показывает общую эффективность нескольких технологий по снижению выбросов.
Таблица 3.1 Меры по снижению выбросов и их эффективность для электрических печей
(предполагая наличие хорошей контрольно-диспетчерской службы)
Технология по снижению выбросов
Эффективность (%)
Тканевый фильтр
951
Электрофильтр
>951
Будка, всасывающий навес и тканевый фильтр
Волокнистый фильтр и дожигатель
1)
4
>99.51
>951
– снижение для твердых частиц (для большинства тяжелых металлов, но не для As и Hg)
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Этот метод может базироваться на умножении общего коэффициента эмиссий (связанного с
производством вторичной стали) на статистические данные по производству вторичной стали.
Однако, из-за разного состава руды и лома, информация, носящей общий характер, не может
быть предоставлена. На этой стадии нет разбивки коэффициентов эмиссий в зависимости от
состава руды и/или лома.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Измерения на локальном уровне могут дать более полезную информацию. Другим вариантом
оценки эмиссий является использование массового баланса. 3-ей возможностью расчета
выбросов – это оценка для каждого шага производственного цикла.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Электроэнергия поступает от внешней электростанции. Для предварительного разогрева лома
используется природный газ (теплосодержание 31.65 МДж/м3). Используемое количество
составляет 3-7 м3 на тонну лома.
Упрощенная методика
Необходимо статистика по производству вторичной стали в стране и подход для
распределения этого производства по заводам (например, исходя из мощности).
Детализированная методика
Для метода 1 – измерение на каждом заводе
Для метода 2 – все потоки на и от каждого завода.
Для метода 3 – количество продукта для каждого шага производственного цикла.
Для 3-его метода некоторая информация представлена в таблицах.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Все заводы с электродуговыми печами должны рассматриваться как точечный источник.
Руководство по инвентаризации выбросов
В427-3
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040207
8
pr040207
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Из плавильных печей в Нидерландах в год улавливается 2800 тонн пыли. Образование пыли по
расчетам составляет 11.6 кг/т стали. При использовании технологии уменьшения выбросов
пыли ее выброс составляет 0.64 кг/т произведенной стали (Эффективность снижения 95%). На
основании этих данных можно рассчитать коэффициент выбросов тяжелых металлов.
Таблица 8.1 Коэффициенты эмиссий для парниковых газов с косвенным и прямым
парниковым эффектом, а также SOx от электродуговых печей.
Тип завода Соединени Коэффициент Качество
Тип
е
эмиссий г/т данных снижения
выбросов
us7
SOx
350
D
неизвестно
Укладка, cs6 SOx
350
D
неизвестно
Us7
SO2
28-3501
D
неизвестно
Us7
SO2
130
D
неизвестно
Us7
SO2
130
D
неизвестно
Us7
NOx
200
D
неизвестно
укладка, cs6 NOx
50
D
неизвестно
us7
NOx
80-8202
D
неизвестно
us7
NOx
220
D
неизвестно
us7
NOx
470
D
неизвестно
us7
НМЛОС 90
D
неизвестно
us7
НМЛОС 170
D
неизвестно
us7
НМЛОС 33-1803
D
неизвестно
us7
НМЛОС 80
D
неизвестно
Загрузка, us7 ЛОС
0.5
D
неизвестно
Разлив, us7
ЛОС
1
D
неизвестно
Укладка, cs6 ЛОС
175
D
неизвестно
us7
ЛОС
58
D
неизвестно
us7
CH4
10
D
неизвестно
us7
CH4
10
D
неизвестно
us7
CO
10000
D
неизвестно
Cs6
CO
9000
D
неизвестно
us7
CO
1000-115004
D
неизвестно
us7
CO
1000
D
неизвестно
us7
CO
1500
D
неизвестно
us7
CO2
150000-220000 D
неизвестно
us7
CO2
2000-1000005 D
неизвестно
us7
CO2
100000
D
неизвестно
us7
CO2
1400000
D
неизвестно
us7
N2O
5
D
неизвестно
Эффективнос
ть снижения
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
Тип
топлива
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
Страна или Ссыл
регион
ка
США
неизвестно
неизвестно
Швейцария
Нидерланды
Неизвестно
Неизвестно
Неизвестно
Швейцария
Нидерланды
неизвестно
неизвестно
неизвестно
Швейцария
неизвестно
неизвестно
неизвестно
Нидерланды
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
Швейцария
Нидерланды
Дания
неизвестно
Швейцария
Нидерланды
неизвестно
Предлагаемая величина 130 г/т
Предлагаемая величина 200 г/т
3)
Предлагаемая величина 90 г/т
4)
Предлагаемая величина 10000 г/т
5)
Предлагаемая величина 50000 г/т
6)
CS это углеродистая сталь
7)
US – неизвестный тип стали
1)
2)
Руководство по инвентаризации выбросов
В427-4
15
15
15
5
3
15
15
15
5
3
15
15
15
5
15
15
15
3
15
15
15
15
15
5
3
6
15
5
3
15
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040207
Таблица 8.2:
pr040207
Коэффициенты выбросов для тяжелых металлов из дуговых электрических печей.
Тип завода Соединение Коэффициент
эмиссий г/т
ccs1
As
0.1
ccs1
Cd
0.25
ccs1
Cr
1
ccs1
Cu
0.8
ccs1
Hg
0.151
1
ccs
Ni
0.25
ccs1
Pb
14
ccs1
Se
0.05
ccs1
Zn
50
ss2
As
0.015
ss2
Cd
0.07
ss2
Cr
15
ss2
Cu
0.5
ss2
Hg
0.151
2
ss
Ni
5
ss2
Pb
2.5
ss2
Se
0.051
2
ss
Zn
6
us3
As
0.048
us3
As
0.002
us3
Cd
0.086
us3
Cd
0.004
us3
Cd
0.39
us3
Cd
0.22
us3
Cd
0.23
us3
Cr
0.61
us3
Cr
0.03
us3
Cr
0.12 - 7.9
us3
Cu
0.55
us3
Cu
0.03
us3
Cu
0.05 - 3.1
us3
Hg
0.0048
us3
Hg
0.0002
us3
Hg
1
us3
Ni
0.086
us3
Ni
0.004
us3
Pb
18
us3
Pb
1
us3
Pb
0.08 - 5.5
us3
Pb
21
us3
Pb
12
us3
Pb
31
us3
Zn
190
us3
Zn
11
us3
Zn
0.37 - 24
us3
Zn
94
Качество Тип снижения Эффективнос
Тип
Страна или Ссыл
данных
выбросов
ть снижения топлива
регион
ка
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Нидерланды 1
E
Без снижения
0%
неизвестно Нидерланды 3
E
Тканевый фильтр 95%
неизвестно Нидерланды 3
E
Без снижения
0%
неизвестно Нидерланды 3
D
Тканевый фильтр 95%
неизвестно Нидерланды 3
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно } Англия
12
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно } Англия
12
D
неизвестно
91%
неизвестно Швейцария 5
E
Без снижения
0%
неизвестно Нидерланды 3
D
Тканевый фильтр 95%
неизвестно Нидерланды 3
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Польша
4
E
Без снижения
0%
неизвестно Нидерланды 3
D
Тканевый фильтр 95%
неизвестно Нидерланды 3
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Польша
4
E
Без снижения
0%
неизвестно Нидерланды 3
E
Тканевый фильтр 95%
неизвестно Нидерланды 3
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Швейцария 5
E
Без снижения
0%
неизвестно Нидерланды 3
D
Тканевый фильтр 95%
неизвестно Нидерланды 3
E
Без снижения
0%
неизвестно Нидерланды 3
D
Тканевый фильтр 95%
неизвестно Нидерланды 3
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Польша
4
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно } Англия
12
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно } Англия
12
D
неизвестно
91%
неизвестно Швейцария 5
E
Без снижения
0%
неизвестно Нидерланды 3
D
Тканевый фильтр 95%
неизвестно Нидерланды 3
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно Польша
4
D
неизвестно
91%
неизвестно Швейцария 5
CCS это углеродистая и конструкционная сталь
SS это нержавеющая сталь
3)
US – неизвестный тип стали
1)
2)
Руководство по инвентаризации выбросов
В427-5
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040207
pr040207
Таблица 8.3: Коэффициенты выбросов для пыли из дуговых электрических печей
Тип завода Соединени Коэффициент Качество
Тип
Эффективн
Тип
Страна или
е
эмиссий г/т данных снижения
ость
топлива
регион
выбросов
снижения
Загрузка, us4 пыль
100 - 300
E
неизвестно
неизвестно неизвестно Франция
Разливка, us4 пыль
60 - 130
E
неизвестно
неизвестно неизвестно Франция
Ccs1
пыль
60 - 200
E
неизвестно
неизвестно неизвестно Швеция
укладка, cs2 пыль
25000
E
неизвестно
неизвестно неизвестно неизвестно
ss3
пыль
30 - 900
E
неизвестно
неизвестно неизвестно Швеция
us4
пыль
120 - 150
D
фильтр
неизвестно неизвестно Дания
us4
пыль
6000 - 20000
E
неизвестно
неизвестно неизвестно Франция
us4
пыль
11000 - 23000 E
Без снижения неизвестно неизвестно Германия
us4
пыль
610
E
Без снижения 0%
неизвестно Нидерланды
us4
пыль
30
D
Тканевый
95%
неизвестно Нидерланды
фильтр
us4
пыль
1300
D
неизвестно
91%
неизвестно Швейцария
Ссыл
ка
11
11
2
15
2
6
11
9
3
3
5
CCS это углеродистая и конструкционная сталь
2)
CS это углеродистая сталь
3)
SS это нержавеющая сталь
4)
US – неизвестный тип стали
1)
Таблица 8.4: Коэффициенты выбросов для диоксинов, фуранов и бензоперена из дуговых
электрических печей
Тип
Соединение Коэффициент Качес Тип снижения Эффективн
Тип
Страна или
завода
эмиссий
тво
выбросов
ость
топлива
регион
данн
снижения
г I-TEQ/т
ых
us1
dioxins/fur.
54
E
неизвестно
неизвестно неизвестно Бельгия
us1
dioxins/fur.
6
E
неизвестно
неизвестно неизвестно Франция
us1
dioxins/fur.
0.15 - 1.8
C
Тканевый фильтр неизвестно неизвестно Германия
us1
dioxins/fur.
0.068 - 0.23
C
Электрофильтр неизвестно неизвестно Германия
us1
dioxins/fur.
2
E
Частичное
неизвестно неизвестно Нидерланды
снижение
us1
dioxins/fur.
20
E
Частичное
неизвестно PVC cont.
Нидерланды
снижение
us1
dioxins/fur.
0.7
E
неизвестно
неизвестно без Cl2
} Англия
us1
dioxins/fur.
10
E
неизвестно
неизвестно высокий Cl2 } Англия
us1
dioxins/fur.
0.2 - 8.62
E
неизвестно
неизвестно неизвестно Швеция
1
us
dioxins/fur.
11
E
неизвестно
неизвестно неизвестно Швейцария
us1
B(a)p3
173
E
неизвестно
неизвестно неизвестно Чехия
неизвестный тип стали
нг NTEQ/т
3)
Бензоперен в мг/т
4)
Значения основываются на данных Швеции и Нидерландов, диапазон 0,1-50 г I-TEQ/т
1)
2)
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Можно использовать сравнение местных данных о составе руды и металлолома. Обобщенная
информация отсутствует. Смотрите Таблицу А2 в Приложении А для примера состава пыли.
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
Неопределенность отличается по соединениям. Варьируется в 1.5 и 3.5 раза.
Поскольку большинство информации по Западно-Европейским странам, она может
применяться для стран Южной, Центральной и Восточной Европы, где нет более подробной
информации.
Руководство по инвентаризации выбросов
В427-6
Ссылк
а
13
7
13
13
16
16
13
13
13
5,13
8
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040207
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
pr040207
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Самым слабым аспектом в существующей методике является недостаток измерений в
отношении типа производимой стали, состава лома/руды и методов сокращения выбросов.
Для упрощенной методики будет очень полезно иметь формулу расчета коэффициентов
выбросов, основанной на составе руды/лома, типа производимой стали и технологии снижения
выбросов. В идеале формула должна будет иметь следующий вид:
E.F. = å • [x]in • fx • PM • çx
где å – коэффициент обогащения, [x]in - концентрация металла x в руде/ломе, fx –
коэффициент, зависящий от концентрации металла x в произведенной стали, PM – количество
выбросов твердых частиц и çx – эффективность технологии по сокращению выбросов для
соединений x.
Нет достаточной информации, чтобы разбить коэффициенты выбросов для полного цикла
производства на отдельные коэффициенты для каждого шага производственного цикла.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Основные заводы по производству стали должны рассматриваться как точечные источники.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Хотя электродуговая печь является дискретным процессом, работа плавильной печи, как
таковая, является непрерывным процессом. Завод работает 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Агентство по охране окружающей среды США, Компиляция коэффициентов выбросов
загрязнения воздуха АР-42
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
В качестве метода верификации оценки выбросов тяжелых металлов можно использовать
сравнение состава выбросов с составом руды и металлолома. Также можно использовать
массовый баланс на всем заводе (один из детализированных подходов).
17
ССЫЛКИ
1 v.d. Most, P.F.J., Veldt, C. (1993) Emission factors Manual PARCOM-ATMOS, Emission factors for air
pollutants 1992, TNO report no. 92-235 (updated in 1993), TNO-MEP, Apeldoorn, the Netherlands.
2 10th Meeting Working Group Atm. Input of Poll. to Convention Waters, London, 9-12 Nov. 1992, Comments
on Emission Factors Manual from Sweden (ATMOS 10/9/2).
3 Annema, J.A., (1993) SPIN document “Productie van secundair staal”, RIVM rapporter. 773006151,
Bilthoven, the Netherlands, (in Dutch).
4 Hlawiczka, S., Zeglin, M., Kosterska (1995) Heavy metals emission to air in Poland for years 1980-1992, A.,
Report 0-2.081, Institute for Ecology of Industrial Areas, Katowice, Poland (in Polish).
Руководство по инвентаризации выбросов
В427-7
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040207
pr040207
5 Vom Menschen verursachte Luftschadstoff - Emissionen in der Schweiz von 1900 bis 2010 (1995)
Schriftenreihe Umwelt nr. 256, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL), Bern, Switzerland (in
German).
6 Green Accounts 1995 (1996) Det Danske Stalvalsevaerk A/S (Danish Steel Works Ltd.).
7 Bouscaren, R. (1992) Inventaire des emissions de dioxines et furanes en France (Tentative d’estimation),
Centre Interprofessional Technique d’Études de la Pollution Atmosphérique (CITEPA), Paris, France (in
French).
8 Holoubek, I., Caslavsky, J., Nondek, L., Kocan, A., Pokorny, B., Lenicek, J., Hajslova, J., Kocourek, V.,
Matousek, M., Pacyna, J. and Thomas, D.J. (1993) Compilation of Emission Factors for Persistent Organic
Pollutants: A Case Study of Emission Estimates in the Czech and Slovak Republics, Masaryk University, Brno,
Czech Republic and Axys Environmental Consulting Ltd. for External Affairs Canada, Ottawa, Canada.
9 Rentz, O., Sasse, H., Karl, U., Schleef, H.-J. and Dorn, R. (1997) Emission Control at Stationary Sources in
the Federal Republic of Germany Vol. II, Heavy Metal Emission Control, French-German Institute for
Environmental Research, University of Karlsruhe (IFARE), Karlsruhe, Germany.
10 Funnell, G.D. (1997) personal communication, London, the United Kingdom.
11 Vernet, P., and Maurel, F. (1992) Technical note on the best available technologies to reduce emissions of
pollutants into the air from electric arc steel industry, SOFRES Conseil, Montrouge, France.
12 Salway, G. (1997) personal communication, AEA Technology, Culham, the United Kingdom.
13 Quaß, U. (1997) personal communication, Landesumweltamt, Essen, Germany.
14 Germany
15 Holtmann, T., Rentz, O., Samaras, Z., Zachariadis, T., Kulicke, K. and Zierock, K.-H. (1995) Development
of a Methodology and a Computer Model for forecasting Atmospheric Emissions from Relevant Mobile and
Stationary Sources (Volume III: Description of Methodologies to Calculate Emissions from Individual Subsectors; Part 1: SNAP 01 01 01 - 04 05 09), French-German Institute for Environmental Research (IFARE),
University of Karlsruhe, Karlsruhe, Germany.
16 Berdowski, J.J.M., Veldt, C., Baas, J., Bloos J.P.J. and Klein, A.E. (1995) Technical Paper to the
OSPARCOM-HELCOM-UNECE Emision Inventory of Heavy Metals and Persistent Organic Pollutants, report
no. TNO-MEP - R 95/247, TNO-MEP, Delft, the Netherlands.
17 Berdowski, J.J.M., Baas, J., Bloos, J.P.J., Visschedijk, A.J.H. and Zandveld, P.Y.J. (1997) The European
Emission Inventory of Heavy Metals and Persistent Organic Pollutants for 1990, Forschungsbericht 104 02
672/03, TNO-MEP, Apeldoorn, the Netherlands.
18 Berdowski, J.J.M., Mulder, W., Veldt, C., Visschedijk, A.J.H. and Zandveld, P.Y.J. (1996) Particulate matter
emissions (PM10 - PM2.5 - PM0.1) in Europe in 1990 and 1993, report no. TNO-MEP - R 96/472, TNO-MEP,
Apeldoorn, the Netherlands.
19 ETC/AEM-CITEPA-RISOE (1997) Selected nomenclature for air pollution for CORINAIR94 inventory
(SNAP 94), version 0.3 (Draft).
18
БИБЛИОГРАФИЯ
Добавлений к общей литературе по производству чугуна и стали нет.
Руководство по инвентаризации выбросов
В427-8
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040207
pr040207
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
3.3
Дата:
1 Февраля 1999
Источник:
J.J.M.Berdowski, P.F.J. van der Most, W.Mulder, J.P.J. Bloos
TNO
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В427-9
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040207
pr040207
ПРИЛОЖЕНИЕ А: КОНЦЕНТРАЦИИ СОЕДИНЕНИЙ В ДЫМОВОМ ГАЗЕ И ПЫЛИ
Таблица А.1. Концентрация соединений в дымовом газе электродуговых печей
Тип
завода
us3
us3
us3
us3
us3
us3
us3
us3
Соединение Концентрация Качество
мг/м3
данных
SO2
5 - 50
D
NOx
50
D
пыль
0.08
D
пыль
500 - 15000
E
пыль
0.7 - 13.5
D
As
Cd
<0.001 - 0.015 C
Cr
<0.001 - 0.008 C
us3
us3
Ni
Pb
<0.001 - 0.003
0.04 - 0.7
C
C
us3
us3
us3
us3
us3
Zn
пыль
As
Cd
Cr
0.23 - 0.7
2
<0.001
<0.002
<0.002
C
C
C
C
C
us3
Ni
<0.001
C
us3
us3
us3
Pb
0.08
Zn
0.8
Диоксины/фур 0.016 - 0.261
аны
Диоксины/фур 0.010 - 0.0401
аны
Диоксины/фур 2.31
аны
Диоксины/фур 0.771
аны
C
C
C
Диоксины/фур 0.041
аны
Диоксины/фур 0.1 - 12
аны
us3
us3
us3
us3
us3
Тип снижения
выбросов
неизвестно
неизвестно
Фильтр
Без снижения
}
}
} будка &
} искровой
разрядник
} & сумка &
} карманные
фильтры
}
)
)
) будка &
) всасывающий
навес &
) тканевый
фильтр
)
)
Тканевый
фильтр
Электрофильтр
Эффективнос Тип топлива Страна или Ссыл
ть снижения
регион
ка
неизвестно
неизвестно Франция
11
неизвестно
неизвестно Франция
11
неизвестно
неизвестно Дания
6
неизвестно
неизвестно Германия
97.4%
неизвестно Германия 9
неизвестно Германия 9
>92.5%
неизвестно Германия 9
>98.4%
неизвестно Германия 9
>90%
>93.6%
неизвестно
неизвестно
Германия
Германия
9
9
>98.5%
99.9
>95
>99.8
>99.9
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
Германия
Германия
Германия
Германия
Германия
9
9
9
9
9
>99.6
неизвестно
Германия
9
99.9
99.9
неизвестно
неизвестно
неизвестно
неизвестно
Германия
Германия
Германия
9
9
13,14
неизвестно
неизвестно
Германия
13,14
неизвестно
неизвестно
Люксембург 13
неизвестно
неизвестно
Люксембург 13
E
Волокнистый
фильтр
Волокнистый
фильтр &
Дожигание
неизвестно
неизвестно
неизвестно
Нидерланды 13
E
неизвестно
неизвестно
неизвестно
Швеция
C
D
D
13
нг I-TEQ/м3
нг NTEQ/м3
3)
неизвестный тип стали
1)
2)
Таблица А.2 Концентрация тяжелых металлов в пыли (весовые проценты)
Низколегированная
Сталь
Нержавеющая сталь
Сталь
Сталь
Cd
0.1
Cr
0.14 - 0.6
Cu
0.4
Ni
0.1
Pb
Zn
6.1-7.0 17 - 31
Страна
Франция
Ссылка.
11
0.03
13.7
0.3
3.8
1.9
1.9
Франция
11
0.017
неизвестно неизвестно неизвестно 2.3
7.0
Швейцария 5
0.02 - 0.1 неизвестно неизвестно неизвестно 1.3-3.7 неизвестно Англия
10
Руководство по инвентаризации выбросов
В427-10
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040207
pr040207
Таблица А.3 Концентрация диоксинов/фуранов в отфильтрованной пыли
Тип Соединение Коэффициент
Качество
Тип
Эффективность
завода
эмиссий
данных
снижения
снижения
выбросов
г I-TEq/т
отфильтрованно
й пыли
us2
Диоксины/ф 10001
E
неизвестно неизвестно
ураны.
us2
Диоксины/ф 150
E
неизвестно неизвестно
ураны
us2
Диоксины/ф 74 - 1500
D
неизвестно неизвестно
ураны
1)
2)
Тип
Страна или Ссыл
топлива
регион
ка
неизвестно Швеция
неизвестно Нидерланды 13
неизвестно Германия
нг NTEQ/т отфильтрованной пыли
неизвестный тип стали
Руководство по инвентаризации выбросов
13
В427-11
13
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040208
SNAP КОД:
pr040208
040208
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Прокатные станы
NOSE КОД:
105.12.11
105.12.12
105.12.13
2С1
NFR КОД:
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Прокатные станы являются частью процесса производства первичного чугуна и стали.
Продуктами являются прокат и стержни для армирования бетона.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Таблица 1:
Вклад в суммарные выбросы, согласно данным инвентаризации CORINAIR`90 (28
стран)
Категория
SNAP
Вклад в суммарные выбросы [%]
источника
код
SO2
NOx
НMЛOC
CH4 CO
СО2
N2O
Прокатные станы
040208
0
0
0
0
0
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
NH3
-
Выбросы от прокатных станов являются частью первичного производства чугуна и стали во
всем мире. Конкретные значения выбросов тяжелых металлов из этого источника приведены у
Baart et al (1995) /1/. Средний относительный вклад от общего производства чугуна и стали и
проката чугуна в суммарные выбросы тяжелых металлов для Европейских стран приведен в
таблице 2.
Таблица 2:
Средний относительный вклад производства чугуна и стали и производства чугунной
чушки в суммарный выброс тяжелых металлов в Европейских странах
Соединение
Кадмий
Хром
Медь
Никель
Свинец
Цинк
Общее производство чугуна и стали (%)
22
36
16
14
12
33
Прокатные станы (%)
3.6
0.8
-
- = нет данных
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Длинные изделия, например, заготовки и стержни для армирования бетона могут быть
получены горячим прокатом стальных слитков. Большое уменьшение толщины
сопровождается изменениями в структуре и рекристаллизацией, что создает материал с очень
тонкой кристаллической структурой. Это важно с точки зрения прочности и способности к
деформации. Эта процедура является частью традиционного метода разливки расплавленной
Руководство по инвентаризации выбросов
В428-1
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040208
pr040208
стали в формы для производства слитков, которые после затвердения нагреваются и
получаются листовые формы и заготовки. Этот метод во многих случаях заменен на
непрерывное литье.
Однако, невозможно достичь таких высоких степеней прокатки при непрерывном литье
заготовок и листовых форм. Эту проблему можно решить путем установки проводимых
катушек вокруг отверстия для литья. Электромагнитное возбуждение все еще расплавленной
сердцевины изделия создает очень тонкую, однородную структуру без ликвации. Это
позволяет принять более низкую степень проката без потери качества.
Заготовки непрерывного литья транспортируются на стан горячего проката, не ожидая их
охлаждения, и прокат совершается немедленно. Горячий прокат давно применялась как
“процесс расплющивания”. Однако, этот термин нельзя применить к современным станам
горячего проката. Путем тонкой комбинации химического состава, нагревания, скорости
деформации при охлаждении после горячего проката, температуры ленты во время ее
сворачивания в рулон можно произвести разнообразные марки стали от очень упругих
стальных сплавов до сталей супердеформируемых со сверх низким содержанием углерода. В
принципе можно проводить тепловую обработку во время горячего проката. Это достигается
быстрым охлаждением ленты до 200-3000С после последней стадии деформации, образуя
двухфазовую микроструктуру, которая создает уникальную комбинацию высокой прочности с
высокой способностью к деформации.
Горячие заготовки для проката готовятся путем нагревания в печах с шагающим балочным
подом до температуры проката (около 12000С). Линия черновых клетей состоит из пяти
станин, размещенных последовательно, где происходит прокатка заготовок для получения
нужной ширины и толщины. На последней клети, состоящей из семи станин продукту
придаются нужные размеры, форма и производится разглаживание. Когда лента проходит
выходной рольганг, она охлаждается водой до нужной температуры и после этого
скручивается.
Продукция прокатных станов не может использоваться для всех целей. Кроме того, при
горячем прокате не могут быть выполнены все требования к качеству поверхности. Несмотря
на то, насколько тщательно металл прокатывается, толщина листа остается физической
проблемой. Поэтому металлическая лента после горячего проката проходит стан холодного
проката для уменьшения толщины.
На первом этапе проводится удаление налета на линии травления. Сразу же после травления с
помощью электростатических машин производится смазка. После холодной обработки,
которая улучшает прочность материала, он подвергается обжигу для восстановления
необходимой деформируемости. В настоящее время этот процесс чаще всего проходит в печи
непрерывного действия, хотя используется отжиг в камерной печи. Постепенное нагревание и
охлаждение приводит к рекристаллизации стали и восстановлению ее деформационных
свойств. В течение этого процесса, который занимает несколько дней, через печь пропускают
азот или водород, чтобы не допустить окисления стали.
После отжига материал проходит закаливающий стан и сворачивается в рулон для дальнейшей
обработки.
3.2
Определения
Непрерывное литье
Листовые или не плоские продукты (заготовки), отлитые
непосредственно из расплавленного металла. Непрерывное
литье не только экономит время и энергию, но и улучшает
Руководство по инвентаризации выбросов
В428-2
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040208
VHO-газ
3.3
Технические методы
3.4
Выбросы
pr040208
качество стали и увеличивает количество производимой
продукции.
Более
того,
процесс
является
более
контролируемым.
В конце процесса рафинирования ковш, наполненный
расплавленной сталью, подается в машину непрерывного литья.
Из ковша, поднятого над литейной машиной, расплавленная
сталь попадает в промежуточное устройство, откуда течет в
литейные формы. Если необходимо, некоторые легирующие
элементы,
которые
становятся
нестабильными
при
взаимодействии с кислородом или которые действуют в
короткий промежуток времени, добавляются в плавку в
последнюю минуту в виде проволоки.
Газ плавильной печи, обогащенный коксовым газом с
изменяющимся составом. Оба продукта содержат небольшие
количества сероводорода, оставшегося от процесса очистки.
Горячий прокат листовых и не плоских заготовок дает выбросы углеводородов от смазочных
масел. Предварительный нагрев материала и отжиг после проката дают выбросы оксидов азота
и оксида углерода. При использовании VHO-газа выбрасывается также диоксид серы.
Протравливание перед холодным прокатом дает выбросы соляной кислоты. Холодный прокат
дает выбросы углеводородов и продуктов распада смазочного масла. При постепенном
нагревании и охлаждении выбрасываются оксиды азота и оксид углерода. Защитный газ
содержит полициклические ароматические углеводороды.
3.5
Меры по снижению выбросов
Соляная кислота, образованная в результате травления удаляется в башенном скруббере. Пары
углеводородов после прокатки улавливаются пластинчатыми фильтрами. Защитный газ,
содержащий ПАУ, может быть сожжен.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Простой метод может основываться на статистических данных экономики или производства.
Однако, информации для применения этого метода пока нет.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Измерения выбросов от отдельных процессов и учет методов снижения выбросов дают более
детальную картину выбросов.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
В Нидерландах используется природный газ. При обжиге в камерной печи иногда используется
обогащенный газ плавильных печей (VHO-газ).
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Выбросы от первичного производства стали с производительностью более 3 млн.тонн в год
следует считать как выбросы от точечного источника.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Руководство по инвентаризации выбросов
В428-3
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040208

Травление
Соляная кислота (HCl): 2 г/т

Горячий
прокат, ЛОС: 1 г/т
квадратные заготовки
- Топливо
1-1.2 ГДж/т 

Горячий
листовая заготовка
- Топливо

pr040208
NОx: 80-120 г/т
СО: 100-120 г/т
прокат, Смазочное масло: 2-5 г/т
1.5-2 ГДж/т 
Холодный прокат
NОx: 100-150 г/т
СО: 220-250 г/т
- Топливо, природный газ
Смазочное масло: 10-100 г/т
ЛОС: 20-30 г/т
Продукты распада масла: 10-20 г/т
0.4-2 ГДж/т 
- VHO-газ
1-2 ГДж/т 

Отжиг
ПАУ: 1.7 г/т (125 мг/т Borneff ПАУ).
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
NОx:
СО:
NОx:
СО:
SO2:
40-100 г/т
40-200 г/т
20- 50 г/т
0.3- 1 г/т
30- 60 г/т
Информация по составу соединений отсутствует.
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
Качество коэффициента выбросов оценивается как С.
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Самым большим недостатком является отсутствие адекватных измерений, относящихся к
методам снижения выбросов.
12
КРИТЕРИИ
ПРОСТРАНСТВЕННОГО
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
ДЛЯ
ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Промышленность первичного производства чугуна и стали следует рассматривать как
точечный источник.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Большинство описанных процессов имеют непрерывный характер.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Агентство по охране окружающей среды США
Компиляция коэффициентов выбросов загрязняющих воздух веществ АР-42
PARCOM-ATMOS руководство по коэффициентам выбросов
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Руководство по инвентаризации выбросов
В428-4
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040208
pr040208
Расчетные выбросы ЛОС и ПАУ можно верифицировать только с помощью репрезентативных
измерений.
17
1
18
ССЫЛКИ
A.C.Baart, J.J.M.Berdowski, J.A. van Jaarsveld; Calculation of atmospheric deposition of
contaminants on the North Sea; IWAD; ref.TNO-MW-R 95/138; TNO MEP; Delft; The
Netherlands; 1995
БИБЛИОГРАФИЯ
Дополнительной библиографии нет.
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.1
Дата:
Ноябрь 1995
Источник:
J.J.M.Berdowski, P.F.J. van der Most, W.Mulder, P.Verhoeve
TNO
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В428-5
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Деятельность 040210
SNAP КОД:
pr040210
040210
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В СТАЛЕЛИТЕЙНОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Другое
NOSE КОД:
NFR КОД:
105.12.19
2C1
Методологии для расчета выбросов от деятельности, включенной в коды SNAP 04021-040209
приведены в предыдущих главах. Отдельной методологии для других процессов в
сталелитейной и каменноугольной промышленностях (SNAP 040210) не было разработано,
поскольку вклад этих процессов в общие национальные выбросы в настоящее время считается
незначительным, т.е. менее 1% от национальных эмиссий для любого из загрязнителей.
Если у Вас имеется другая информация по этому вопросу пожалуйста обращайтесь к членам
экспертной группы.
Ведущие специалисты Экспертной Группы по Сжиганию и Промышленным Процессам
Jozef Pacyna
NILU - Norwegian Institute of Air Research, PO Box 100, N-2007 Kjeller, Norway
Tel: +47 63 89 8155
Fax: +47 63 89 80 50
Email: jozef.pacyna@nilu.no
Giovanni de Santi
JCR (Joint Research Centre), Via Enrico Fermi 1, 21027 ISPRA (VA), Italy
Tel: +39 0332 789482
Fax: +39 0332 785869
Email: giovanni.de-santi@jrc.it
Pieter van der Most
Inspectorate for the Environment, Dept for Monitoring and Information, PO Box 30945,
2500 GX Den Haag, Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nl
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-1
ПРОЦЕССЫ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Деятельность 040301
pr040301
SNAP КОД:
040301
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Производство алюминия (электролиз)
NOSE КОД:
105.12.21
105.12.22
2С3
NFR КОД:
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Производство первичного алюминия, исключая производство глинозема.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Таблица 2.1: Вклад в суммарные выбросы, согласно данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
SNAP
Вклад в суммарные выбросы [%]
источника
код
SO2
NOx
НMЛOC
CH4 CO
СО2
N2O
Производство
040301
0.1
0
0
0.4
0.1
алюминия
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
NH3
-
Для выбросов тяжелых металлов величины для этого источника есть у Baart et al (1995) /1/.
Средний относительный вклад выбросов от производства первичного алюминия в суммарные
выбросы тяжелых металлов для европейских стран приведен в таблице 2.2.
Таблица 2.2:
Средний относительный вклад выбросов от производства алюминия и суммарных
выбросов от производство цветных металлов в общие выбросы тяжелых металлов в
европейских странах
Соединение
Кадмий
Хром
Медь
Никель
Свинец
Цинк
- = нет данных
Вклад (%)
Суммарный от производства цветных
Производство первичного алюминия (%)
металлов (%)
24
0.12
0
11
0
2.7
28
0.004
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Первичный алюминий производится путем электролитического восстановления оксида
алюминия. Электролитический процесс происходит в стальных ваннах, футерованных
графитом. Графитовые электроды вставляются в ванну и служат анодами, в то время как
графитовое покрытие ванны служит катодом. Расплавленный криолит действует как
электролит и как растворитель для глинозема. Расплавленный металлический алюминий
осаждается на катоде и периодически снимается.
3.2
Тигели
Определения
Мелкие прямоугольные ванны, футерованные графитом.
Руководство по инвентаризации выбросов
В431-1
ПРОЦЕССЫ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Деятельность 040301
pr040301
Паста
Нефтяной брикет, смешанный со смоляным связывающим
веществом.
Анодные концы
Анодные блоки, подготовлены из пасты путем спекания.
3.3
Технические методы
3.4
Выбросы
Основные выбросы состоят из твердых частиц, газообразных и твердых соединений фтора.
Соединения фтора образуются из электролита. Выбросы из сушильной печи включают ПАУ из
смоляного связывающего раствора. Образующаяся пыль содержит некоторые тяжелые
металлы
3.5
Меры по снижению выбросов
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Умножение коэффициента выбросов на соответствующую величину произведенного продукта
даст объем выбросов. Коэффициенты эмиссий по умолчанию для использования в этом методе
приведены в разделе 8.1
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Если бы существовала программа измерений, выбросы можно было бы рассчитать по данным
измерений выброса пыли и состава соединений в общем процессе.
Контрольные коэффициенты выбросов для сравнения с реальными оценками пользователей
представлены в разделе 8.2 для отдельных загрязнителей.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Следует использовать
производству.
7
национальные
и
международные
статистические
данные
по
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Заводы по производству первичного алюминия обычно имеют высокие трубы и их можно
рассматривать как точечные источники, если есть данные по конкретному предприятию.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8.1 Коэффициенты эмиссий по умолчанию для использования с упрощенной методикой
Таблица 8.1а: Коэффициенты выбросов для процесса электролиза
Вещество
Соединения фтора (газ)
Соединения фтора (частицы)
Флуорантен
Бенз(а)пирен
Диоксид серы
Диоксид углерода
Оксид углерода
Пыль
Окислы азота
Кадмий
Руководство по инвентаризации выбросов
Коэффициент выбросов
(г/т произведенного
алюминия)
350
950
4.5
0.12
14200
1550000
135000
4750
2150
0.15
В431-2
ПРОЦЕССЫ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Деятельность 040301
Цинк
Никель
pr040301
20
15
Таблица 8.1b: Коэффициенты выбросов для процесса анода
Вещество
Соединения фтора (газ)
Соединения фтора (частицы)
Флуорантен
Бенз(а)пирен
Диоксид серы
Диоксид углерода
Оксид углерода
Пыль
Коэффициент выбросов
(г/т произведенного алюминия)
40
2
30
1.4
900
2200
400
600
8.2 Контрольные коэффициенты эмиссий для использования с детализированной методикой
Приведенные коэффициенты выбросов получены из документа SPIN, основанный на
Инвентаризации выбросов в Нидерландах.
Таблица 8.2а: Коэффициенты выбросов для процесса электролиза
Вещество
Коэффициент выбросов
(г/т произведенного
алюминия)
200 - 500
400 - 1500
3-6
0.10 - 0.14
11000 - 17500
1500000 - 1600000
120000 - 150000
2700 - 6800
1300 - 3000
0.1 - 0.2
15 - 25
10 - 20
Соединения фтора (газ)
Соединения фтора (частицы)
Флуорантен
Бенз(а)пирен
Диоксид серы
Диоксид углерода
Оксид углерода
Пыль
Окислы азота
Кадмий
Цинк
Никель
Таблица 8.2b: Коэффициенты выбросов для процесса анода
Вещество
Соединения фтора (газ)
Соединения фтора (частицы)
Флуорантен
Бенз(а)пирен
Диоксид серы
Диоксид углерода
Оксид углерода
Пыль
9
Коэффициент выбросов
(г/т произведенного алюминия)
10 - 80
нет информации
20 - 40
1.0 - 1.8
800 - 1000
2000 - 2400
нет информации
200 - 1000
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Руководство по инвентаризации выбросов
В431-3
ПРОЦЕССЫ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Деятельность 040301
pr040301
Состав выбросов ПАУ от отдельного алюминиевого завода в Нидерландах дается в
таблице 9.1. Эта таблица может быть использована по крайней мере для первой оценки
выбросов ПАУ в тех случаях, когда есть информация только по одному компоненту (в
большинстве случаев это бенз(а)пирен).
Таблица 9.1: Относительный состав выбросов ПАУ при производстве алюминия
(бенз(а)пирен принимается за 1)
Вещество
Относительное количество
Нафталин
90
Антрацен
5
Фенантрен
20
Флуорантен
20
Хризен
3
Бенз(а)антрацен
3
Бенз(а)пирен
1
Бенз(k)флуорантен
3
Бенз(ghi)перилен
0.3
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Самыми слабыми аспектами в настоящее время является оценка вклада выбросов тяжелых
металлов от пыли и выбросов ПАУ.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Первичное производство алюминия можно рассматривать как непрерывный процесс.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Агентство по охране окружающей среды США, Компиляция коэффициентов выбросов
загрязняющих воздух веществ АР-42, Глава 12.1
Spindocument Productive van primair aluminium; RIVM (reportnr.736301131); November 1992 (in
Dutch)
PARCOM-ATMOS Emission Factors Manual Actualized version 1993
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
17
ССЫЛКИ
1
18
A.C.Baart, J.J.M.Berdowski, J.A. van Jaarsveld; Calculation of atmospheric deposition of
contaminants on the North Sea; IWAD; ref.TNO-MW-R 95/138; TNO MEP; Delft; The
Netherlands; 1995
БИБЛИОГРАФИЯ
Подробную библиографию можно найти в литературе, приведенной в AP42 или Руководстве
PARCOM-ATMOS.
Руководство по инвентаризации выбросов
В431-4
ПРОЦЕССЫ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Деятельность 040301
19
pr040301
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
3.1 (проект)
Дата:
Апрель 2001
Источник:
J.J.M.Berdowski, P.F.J. van der Most, W. Mulder, J. PJ. Bloos
TNO
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В431-5
ПРОЦЕССЫ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Деятельность 040302-040309
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ВИД ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
pr040302
ПРОЦЕССЫ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
SNAP КОД
NOSE КОД
NFR КОД
Ферросплавы
040302
105.12.41-42
2C2
Производство кремния
040303
105.12.23
2C5
Производство магния (кроме 030323)
040304
105.12.24-25
2C5
Производство никеля (кроме 030324)
040305
105.12.26
2C5
Производство родственных
040306
105.12.45
2C5
Цинкование
040307
105.01.02
2C5
Гальванопокрытие
040308
105.01.03
2C5
Другое
040309
105.12.59
2C5
металлов
Отдельной методологии для этих видов деятельности не было разработано, поскольку вклад
этих процессов в общие национальные выбросы в настоящее время считается незначительным,
т.е. менее 1% от национальных эмиссий для любого из загрязнителей.
Если у Вас имеется другая информация по этому вопросу пожалуйста обращайтесь к членам
экспертной группы.
Ведущие специалисты Экспертной Группы по Сжиганию и Промышленным Процессам
Jozef Pacyna
NILU - Norwegian Institute of Air Research, PO Box 100, N-2007 Kjeller, Norway
Tel: +47 63 89 8155
Fax: +47 63 89 80 50
Email: jozef.pacyna@nilu.no
Giovanni de Santi
JCR (Joint Research Centre), Via Enrico Fermi 1, 21027 ISPRA (VA), Italy
Tel: +39 0332 789482
Fax: +39 0332 785869
Email: giovanni.de-santi@jrc.it
Pieter van der Most
Inspectorate for the Environment, Dept for Monitoring and Information, PO Box 30945,
2500 GX Den Haag, Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nl
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-1
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040401
pr040401
SNAP КОД:
040401
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Серная кислота
NOSE КОД:
105.09.10
NFR КОД:
2В5
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
В этой главе рассматриваются выбросы от заводов по производству серной кислоты.
Учитываются выбросы всех стадий производства.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Вклад выбросов от производства серной кислоты в суммарные выбросы стран по данным
инвентаризации CORINAIR`90 приводится ниже:
Таблица 1:
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR90 (28 стран)
Категория
источника
Вклад в суммарные выбросы (%)
SNAP-код
SO2
NOx
НMЛOC
CH4
CO
CO2
040401
0.7
0
0
0
0
Производство
серной кислоты
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
N2O
NH3
-
-
В этом разделе рассматриваются все стадии производства серной кислоты на заводе, включая
производство диоксида серы, триоксида серы, серной кислоты и “олеума”. На рисунке ниже
приводится пример схемы работы завода по производству серной кислоты с двойным
контактным процессом.
Рисунок 1:
Завод по производству серной кислоты с двойным контактным процессом
(схема основана на /7/)
Руководство по инвентаризации выбросов
В441-1
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040401
pr040401
Выбросы SO2 происходят от следующих процессов: очистка сырьевого газа, содержащего SO2,
конвертер, последняя поглотительная башня, скрубберы (см. также раздел 3.4). Скрубберы
могут быть установлены для очистки сырьевого газа и после очистки остаточного газа
(см.также раздел 3.3).
Определения
3.2
Олеум
высококонцентрированная серная кислота (раствор несоединенного SO3,
растворенного в H2SO4)
Технические методы
3.3
Промышленное производство серной кислоты включает следующие этапы:

Производство газов, содержащих SO2, очистка полученных газов (если это
необходимо).

Окисление SO2 в SO3 и абсорбция полученного SO3.
3.3.1
Производство SO2, содержащего газы
Производство диоксида серы происходит путем окисления элементной серы воздухом, обжига
сульфидной руды с добавлением воздуха или разложением сульфатов и отработанной серной
кислоты и т.д. в воздухе. Элементарная сера, добытая из ископаемого сырья (например, сера
Фраш-процесса) или в результате десульфуризации природного газа или сырой нефти
(восстановленная сера), обжигается при температуре 900-1800оС. Содержание SO2 в газах
горения обычно составляет до 18 объемных %. Сульфидные руды превращаются в SO2 путем
обжига в воздухе при температуре более 600оС; содержание при этом SO2 в газах обычно
составляет 3-15 объемных %. Обычные типы используемых печей в зависимости от материала
сжигания: многоподовая обжиговая печь, вращающиеся печи, обжиговые печи с
псевдосжиженным слоем, печи для сжигания мелкого пирита, печи для спекания, плавка во
взвешенном состоянии.
Газы из обжиговой печи, содержащие пыль, подаются в систему газовой очистки: влажные
сепараторы и электрофильтры; либо по одному, либо в комбинации.
100% диоксид серы получается:

путем мокрой очистки газов, содержащих SO2 соответствующими растворителями
(например, щелочные абсорбенты) с последующим выделением растворенного SO2 путем
нагревания (затем идет сушка, сжатие и сжижение путем охлаждения);

путем сжатия и разделения газов, содержащих SO2;

путем преобразования 100% SO3 или олеума с помощью элементарной серы или сульфида
водорода.
Отходящий газ, содержащий SO2 от производства 100% диоксида серы, подается на установку
для производства серной кислоты или подвергается мокрой очистке при значениях pH равных
5-6. Побочным продуктом является раствор сульфита/бисульфита натрия, который может быть
добавлен в жидкость в скруббере.
Отходящие газы от процесса сжижения серосодержащих газов обычно поступают на установку
по производству серной кислоты.
3.3.2
Окисление SO2 в SO3 и абсорбция полученного SO3.
Существует разделение между заводами по производству серной кислоты и заводами по
переработке серосодержащих продуктов. Конечным продуктом в обоих случаях является
серная кислота.
Руководство по инвентаризации выбросов
В441-2
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040401
pr040401
Контактный процесс без промежуточного поглощения (одинарный контактный процесс)
применяется при обработке газов с низким или широко меняющемся содержанием SO2. Газы,
содержащие SO2, окисляются до SO3 в присутствии катализаторов, содержащих щелочь и
окислы ванадия. SO3 поглощается (олеумом или водой) и превращается в серную кислоту1.
Контактный процесс с промежуточным поглощением (двойной контактный процесс) широко
используется и имеет первичную эффективность преобразования от 85 до 93%. После
охлаждения газов, полученная SO3 поглощается в промежуточном абсорбере с помощью
серной кислоты концентрацией 98-99 весовых %. SO3, образованная на второй стадии,
поглощается в конечном абсорбере. Обычно, в этом процессе используются газы, содержащие
от 8 до 10.5 объемных % SO2.
Влажный контактный процесс в основном применяется для обработки газов, содержащих
сероводород, из коксовых печей, газовых установок или нефтеперерабатывающих заводов.
Газы, содержащие от 15 до 100 объемных % сульфидов (например, сероводород) подвергаются
автотермическому сжиганию при избытке воздуха. После охлаждения SO2 окисляется в
конвертере до SO3 (при использовании щелочи/оксида ванадия). После конденсации или
абсорбции обычно получается серная кислота с концентрацией 78 весовых %.
Модифицированный влажный контактный процесс применяется для непосредственной
обработки горячих газов с низким содержанием SO2 (< 1.0 объемного %) и высоким
содержанием воды, например, заводов с процессом Клауса. Полученная серная кислота имеет
концентрацию от 78 до 93 весовых %.
Влажный/сухой контактный процесс с промежуточной конденсацией основывается на
сжигании серы и используется при переработке отходящего воздуха, загрязненного
соединениями серы (например, сероводородом). Преобразование газообразного SO2 идет на
стадии влажного контакта, а затем идет абсорбция. Полученная серная кислота проходит
многоступенчатую очистку. Для переработки безкислородных газов в серную кислоту,
содержание в них серы на единицу объема должно быть не ниже 40-120 г S на м3 в
зависимости от компонентов сырьевого газа.
Отходящие газы, содержащие SO2, от контактного процесса могут подаваться на
промежуточный процесс поглощения, который сокращает выбросы SO2 на 80 %. Дальнейшего
сокращения можно достичь за счет снижения скорости газа в контактном процессе или путем
установки пятого контактного слоя. Выбросы SO2 от двухконтактного процесса можно
уменьшить на 30 %, если установлена 5-слойная система вместо принятой 4-слойной.
Сокращения выхода аэрозолей серной кислоты можно достичь с помощью фильтровальных
свечей, электрофильтров или скрубберов Вентури.
За счет применения процесса скруббирования окисляющим газом (например, Peracidox) для
очистки отходящего газа за пределами двухконтактного процесса, выброс SO2 можно
сократить на 90%, а выбросы SO3 - на 50%. В качестве окисляющего агента используется
пероксисерная кислота или перекись водорода. При этом не образуются отходы.
Для уменьшения выбросов SO2 и SO3 от контактного процесса без промежуточной абсорбции
можно установить газовые скрубберы, содержащие NH3; эффективность сокращения SO2
1
Существуют устаревшие процессы, которые в настоящее время играют меньшую роль. Устаревшие процессы можно объединить
в “процессы оксида азота”. Производство и очистка газов с содержанием SO2 сравнима с контактным процессом. Однако, для
преобразования SO2 в качестве катализатора используется оксид азота, который действует как носитель кислорода. В
зависимости от футерования реакционной камеры, разделяют два процесса: “свинцовая камера” (который больше не
применяется) и башенный процесс (камера, покрытая кирпичом, более передовой процесс “свинцовая камера”).
Руководство по инвентаризации выбросов
В441-3
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040401
pr040401
достигает 75%, а SO3 – до 50%. В результате этого процесса образуются сульфит или
бисульфит аммония (для SO2) и сульфат аммония (для SO3).
3.4
Выбросы
Происходят выбросы оксидов серы (SОx), которые включают диоксид серы (SO2) и триоксид
серы (SO3). В соответствии с кадастром выбросов CORINAIR SO2 и SO3 должны сообщаться
вместе в виде SO2. Этапы соответствующего процесса перечислены на рис.1. Выбросы оксидов
азота (NOx), неметановых летучих соединений (НМЛОС)2, оксида углерода (СО) и аммиака
(NH3) незначительны3,4. Выбросы тяжелых металлов (например, от обжиг серы) незначительны
вследствие того, что большая их часть привязана к частицам и удаляются при влажной очистке
газа (например, электрофильтры). Тяжелые металлы, оставшиеся в отходящем газе,
поглощаются серной кислотой, образованной в конвертере.
Выбросы SO2 являются результатом производства газов, содержащих SO2 (подготовка
сырьевого газа)5, окисления SO2 в SO3 (конвертер) и поглощения полученного SO3
(производство H2SO4).
Почти все выбросы диоксида серы от производств серной кислоты наблюдаются в отходящих
газах. Кроме этих выбросов, небольшое количество оксидов серы выделяется из вентилей
цистерн, при загрузке, а также из концентраторов серной кислоты и в результате утечек из
оборудования. О выбросах не из труб данных чрезвычайно мало /1/.
3.4.1
Производство газов, содержащих SO2 (сырьевой газ)
Тщательный анализ выбросов диоксида серы через трубы установок по производству серной
кислоты показывает, что основная часть выбросов SO2 является обратной функцией
эффективности преобразования серы (окисление SO2 в SO3). Это преобразование идет в
каталитическом конвертере в несколько этапов, на которые оказывает влияние количество
используемого катализатора, температура, давление и концентрация соединений, вступающих
в реакцию (диоксид серы и кислород) /1/. Эффективность преобразования диоксида серы в
триоксид составляет для одноконтактного процесса от 97 до 98% и для двухконтактного 99.5 %. В зависимости от сырья и процесса отходящие газы перед входом в скруббер содержат
до 0.12 г SO3 на м3 /3/.
В отходящих газах после процесса поглощения концентрация SO2 составляет от 2500 до
3000 мг/м3. Отходящие газы от разделения процесса сжижения имеют концентрацию SO2 до
300 г/м3. При восстановлении SO3 с использованием серы или Н2S отходящих газов не
образуется. Могут наблюдаться выбросы от процесса очистки сырого газа.
3.4.2
Окисление SO2 в SO3 и поглощение полученного SO3 (производство H2SO4)
Выбросы SO2 наблюдаются на следующих этапах процесса: из конвертера, последней
поглотительной башни и скрубберов (если они есть). Выбросы происходят из трубы.
Большие количества серной кислоты в виде тумана образуются при сжигании сероводорода
(например, из коксовальной печи) и во время процессов разложения за счет окисления
соединений водорода /3/. Что касается выбросов в виде тумана из серной кислоты, в
2
Производство органических соединений образует отработанную серную кислоту, которая может содержать органические
соединения и соли. В зависимости от типа и степени загрязнения отработанная серная кислота на контактном заводе разлагается
и перерабатывается в серную кислоту. Несколько загрязненные разбавленные кислоты могут стать более концентрированными
до 65 - 75 вес.% и затем последовательно подвергнуты испарениям до концентрации са.96 вес.% /3/.
3
Олеумные заводы также дают выбросы серной кислоты в виде тумана
4
Для производства серной кислоты важным является только SO2. Другие загрязняющие вещества могут выбрасываться от
приготовления сырьевого газа SO2 (обжиг, плавление и т.д.), эти процессы здесь не рассматриваются
5
Выбросы от производства сырьевых газов, содержащих SO2, здесь не рассматриваются
Руководство по инвентаризации выбросов
В441-4
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040401
pr040401
неопубликованном отчете U.S.EPA содержалась информация, что нерегулируемые выбросы в
виде тумана от олеумных установок по сжиганию отработанной кислоты содержат от 0.5 до
5.0 кг/т. От 85 до 95 весовых % частиц в тумане от олеумных установок имеют диаметр менее
двух микрон /1/.
3.5
Меры по снижению выбросов
Меры по снижению выбросов являются составной частью производственного процесса
(см. разделы 3.3.1 и 3.3.2 и рис.1). Меры по снижению выбросов включают процесс очистки
окисляющего и остаточного газов с использованием NH3.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Для производства серной кислоты дается только упрощенная методика, детализированная
методика не предлагается (см. раздел 5). Упрощенная методика относится к расчетам выбросов
при использовании коэффициентов выбросов и объемов производства. Простая методика
охватывает загрязняющие вещества SOx.
Годовые выбросы определяются объемами производства и коэффициентом выбросов:
Ei = EFi  A
Ei
EFi
A
(1)
годовые выбросы загрязняющего вещества i;
коэффициент выбросов загрязняющего вещества i
объем производства.
Производство A и коэффициент выбросов EFi должны определяться на одном уровне
агрегации используемых данных (например, производство серной кислоты, см.раздел 6).
Коэффициенты выбросов для SO2 и SO3 приводятся в таблице 2 на основании литературных
данных. Единицей измерения коэффициентов выбросов по CORINAIR`90 является масса
загрязняющего вещества/масса продукта [г/т].
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Детализированная методика не предлагается, поскольку выбросы при производстве серной
кислоты невелики по сравнению с общими антропогенными выбросами (см.раздел 2). Для
целей инвентаризации измерений проводить не нужно.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
В рамках CORINAIR`90 данные по производству должны представляться в т/год. Суммарное
производство серной кислоты можно получить непосредственно из статистических данных,
имеющихся на Европейском уровне. Для отдельных точечных источников необходимо
использовать данные из национальных источников (например, ассоциаций химических
отраслей промышленности).
Следующая статистическая информация содержит данные по производству серной кислоты:

ООН (редакция): Ежегодник промышленной статистики 1991; т I, Статистика по
производству продукции, Нью-Йорк 1993; ISIC 3511-47 (производство серной кислоты)
Следующая статистика на Европейском уровне содержит только экономические переменные,
такие как количество предприятий, число рабочих, оборот для “Производства основных
промышленных химических веществ и их дальнейшая переработка”

Бюро Официальных публикаций ЕС (редакция): Ежегодная статистика 1990; Люксембург;
1992.

Статистический офис ЕС (EUROSTAT) (редакция): Банк данных CRONOS; 1994.
Руководство по инвентаризации выбросов
В441-5
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040401
7
pr040401
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Согласно методологии CORINAIR`90
рассматриваются как точечные источники.
8
заводы
по
производству
серной
кислоты
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Таблица 2 содержит коэффициенты выбросов для SO2 и SO3, полученные на основании
литературных данных. Выбросы даются по различным соединениям. Коэффициенты выбросов
даются по отношению к SO2, SO3, SOx и SO4-2.
Таблица 2:
Коэффициенты выбросов при производстве серной кислоты (для 100 % кислоты)
Процесс
Контактный процесс без
промежуточной
абсорбции
Контактный процесс с
промежуточной
абсорбцией
 в постоянных
условиях газа
 в изменяющихся
условиях газа
 завод по
разложению
продуктов
(отработанная
серная кислота)
Процесс влажного
контакта
- 78% серная кислота
- 98% серная кислота
Влажный/сухой
контактный процесс с
промежуточной
конденсацией/абсорбцией
Коэффициенты выбросов в виде производства 100% H2SO4 [г/т]
SO2
SO3
SOх8)
SO42диапазон значение диапазон значение диапазон значение диапазон значение
10 000 –
17 0007) 400-6007)
1 100 - 17
9 0503)
2)
2)
3)
25 000
14 000
000
17 5002)5)
1 500 - 4 <1 0004)7)
1 100 - 5
3 0002) 100-3002)6) 2002)6)
2)6)
2)6)
2)
000
2 700
000
4 5503)
1 900 2 6007) 100-1507)
7 2003)
300-4007)
3 300 - 6
6007)
6 6007)
4007)
17 0007)
17 0007)
3 3007)
3507)
4007)
100-1507)
1)
AIRS, EPA /6/
CORINAIR /2/
3) RIVM /4/
4) шведские заводы /5/
5) старый контактный процесс, среднее преобразование 97.3%
6) для Германии и Нидерландов
7) основано на /3/
8) SO : смесь SO и SO ; пропорции не указаны
x
2
3
Контактный процесс:
преобразование абсорбера 99.9%
2.0001)
преобразование абсорбера 99.5%
3.5001)
преобразование абсорбера 99%
7.0001)
преобразование абсорбера 98%
13.5001)
преобразование абсорбера 97%
20.0001)
преобразование абсорбера 96%
27.5001)
преобразование абсорбера 95%
35.0001)
преобразование абсорбера 94%
41.0001)
преобразование абсорбера 93%
48.0001)
2)
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Руководство по инвентаризации выбросов
В441-6
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040401
pr040401
Выбросы состоят из диоксида серы (SO2) и триоксида серы (SO3) в зависимости от
эффективности преобразования диоксида серы в триоксид серы (см.также раздел 3.4).
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Обсуждаемые здесь недостатки связаны с коэффициентами выбросов. Конкретные
коэффициенты выбросов, связанные с технологическими процессами приведены в Таблице 2.
Данные CORINAIR90 можно использовать только для демонстрации диапазона
коэффициентов выбросов для точечных и площадных источников. Дальнейшая работа должна
быть сконцентрирована на анализе измеренных данных, чтобы сократить диапазон
коэффициентов выбросов и разделить коэффициенты выбросов с учетом дальнейших
технических спецификаций.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Временное распределение годовых выбросов (подход сверху-вниз) должно обеспечивать
оценку месячных, недельных, дневных и/или почасовых выбросов. Временное распределение
годовых выбросов заводов по производству серной кислоты можно оценить при учете времени
работы предприятия.
Однако, при определении времени работы следует учитывать, что производство серной
кислоты является непрерывным процессом.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Как было показано в главе “Концепции верификации инвентаризации выбросов” можно
рекомендовать различные методы верификации. Рассматриваемые здесь методы верификации
базируются на верификации данных о выбросах на национальном уровне и уровне
предприятия. При верификации на уровне предприятия учитывается число рассматриваемых
установок по производству серной кислоты и проводится сравнение расчетных коэффициентов
выбросов и коэффициентов выбросов, полученных из данных измерений.
Данные по выбросам от производства серной кислоты можно верифицировать на
национальном уровне путем сравнения годовых выбросов от территориальной единицы с
независимо полученными оценками (например, используя эквиваленты населения).
17
ССЫЛКИ
1.
US-EPA (ed.): Compilation of Air Pollutant Emission Factors, Vol. 1: Stationary Point and Area Sources.
1986, AIR CHEF Version 2.0 Beta, April 1992
2.
CITEPA (ed.): CORINAIR - Emission Factor Handbook, pat 1: Default Emission Factors from stationary
sources; 1992
3.
Verein Deutscher Ingenieure (ed.): Emission Control Sulphuric Acid Plants; Nr. 2298; Dusseldorf
(Germany); 1984
Руководство по инвентаризации выбросов
В441-7
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040401
pr040401
4.
Bol, B; Kohnen, E. A. E. M.: Produktie van Zwavelsuur; RIVM-report 736301143; RIZA-report 92.003/43;
Maart; 1993
5.
MS. Froste; Mr. Kvist; Ms. Haclund; personal conunumcation; February 1995 (Swedish EPA)
6.
EPA (ed.): Affi.S Facility System; EPA-Document 450/4-90403, Research Triangle Park; March 1990
7. Parker, A.: Industrial Air Pollution Handbook; London; 1978
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.1
Дата:
Декабрь 1995
Источник:
Ренци, Отт, Ортел, Дагмар
Университет Карлсруе
Германия
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Ute Karl
French-German Institute for Environmental Research
University of Karlsruhe
Hertzstr 16
D-76187 Karlsruhe
Germany
Tel: +49 721 608 4590
Fax: +49 721 75 89 09
Email: ute.karl@wiwi.uni-karlsruhe.de
Руководство по инвентаризации выбросов
В441-8
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040402
pr040402
SNAP КОД:
040402
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Азотная кислота
NOSE КОД:
105.09.11
NFR КОД:
2В2
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1
В этой главе рассматриваются выбросы от заводов по производству азотной кислоты, с учетом
всех стадий производства.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Ниже представлен вклад выбросов от заводов по производству азотной кислоты в суммарные
выбросы в странах, охваченных инвентаризацией CORINAIR`90:
Таблица 1:
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
SNAP
источника
код
SO2
NOx
НМЛОС
CH4
CO
CO2
N2O
NH3
040402
-
0.6
0.1
-
0
-
5.4
0.1
Азотная кислота
Вклад в суммарные выбросы (%)
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
При производстве азотной кислоты происходит каталитическое окисление аммиака.
Полученные азотистые газы затем превращаются в азотную кислоту (вместе с кислородом и
водой). Следующий рисунок дает схему процессов на заводе по производству азотной кислоты.
Рисунок 1:
Завод по производству азотной кислоты (слабая кислота около 50 весовых %)
схема, основана на /5/.
Руководство по инвентаризации выбросов
В442-1
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040402
pr040402
Выбросы NOх происходят из абсорбционной башни и при очистке остаточных газов
(например, селективная или неселективная каталитическая очистка). Некоторое количество
NOх расходуется на производство концентрированной кислоты.
Определения
3.2
Высококонцентрированная кислота
Слабая кислота
азотная кислота с концентрацией около 98 вес %.
азотная кислота с концентрацией около 50 до 75 вес %.
Технические методы
3.3
Оксид азота (NO) образуется путем каталитического окисления аммиака атмосферным
кислородом. Путем добавления воздуха NO окисляется до диоксида азота (NO2). Реакция NO2 с
водой и кислородом дает азотную кислоту (НNO3) с концентрацией обычно 50-75 весовых %
(”слабая кислота”).
Для производства кислоты очень высокой концентрации (98 весовых %), сначала производится
диоксид азота, как было описано выше. Затем он абсорбируется высококонцентрированной
кислотой, дистиллируется, конденсируется и, наконец, при высоком давлении с добавлением
воды и чистого кислорода превращается в высококонцентрированную азотную кислоту /3/.
Следует различать следующие ступени производства /3/:

Производство оксида азота:
В присутствии катализаторов из сплава платины и родия происходит окисление аммиака
воздухом. Выход оксида азота (обычно 90-98 вес-% /1/) зависит от условий реакции
(например, давления и температуры).

Дальнейшая обработка оксида азота:
Оксид азота окисляется в диоксид азота. Затем диоксид азота абсорбируется и вступает в
реакцию с водой, образуя азотную кислоту.

Повышение концентрации азотной кислоты:
Заводы по производству азотной кислоты работают при низком (<1,7 бар), среднем (1.76.5 бар) и высоком давлении (>8 бар). Новые заводы работают только при давлении более
4 бар.
3.3.1
Производство слабой азотной кислоты
На заводах, работающих при среднем давлении (1.7 до 6.5 бар), содержание NOx в отходящем
газе (см. раздел 3.4) может достигать по объему от 600 до 800 ррm. При высоком давлении
(выше 8 бар) содержание NOx в отходящем газе может составлять по объему от 200 до 400 ppm
/3/. Принимая во внимание сжигание аммиака, как описано выше, различается два типа
заводов:
- завод, работающий при одном давлении
окисление и абсорбция NН3 происходит при
одном и том же давлении; сжатие
происходит перед окислением NН3 (среднее
давление)
- завод, работающий при двух давлениях
абсорбция NН3 происходит
высоком
давлении,
чем
необходим компрессор NО.
Руководство по инвентаризации выбросов
при более
окисление;
В442-2
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040402
3.3.2
pr040402
Производство концентрированной азотной кислоты
Реакция диоксида азота с водой и чистым кислородом проходит при высоком давлении. После
реакции вода от продуктов сгорания конденсируется за счет охлаждения и затем удаляется.
Оксид азота (NO) окисляется воздухом и затем с азотной кислотой высокой концентрации
образует диоксид азота. NO2 очищается высококонцентрированной азотной кислотой. Диоксид
азота и димер диоксида азота (N2O4, полученный димеризацией) смешиваются с азотной
кислотой, содержащей воду. Эта смесь преобразуется в азотную кислоту (98-99,5 весовых %)
при высоком давлении (50 бар). Количество NOх в отходящих газах зависит от температуры
последней ступени абсорбции /3/.
3.3.3
Процесс, включающий оборудование по снижению выбросов
Для снижения выбросов NOх используется два наиболее распространенных метода:


расширенное поглощение щелочными растворами и
каталитическое восстановление.
Здесь очистные установки относятся к оборудованию по снижению выбросов, которое обычно
является составной частью завода по производству азотной кислоты (см. раздел 3.3).
Расширенное поглощение сокращает выбросы азота за счет обработки отходящего газа либо
гидроксидом натрия, либо аммиаком.
При обработке отходящего газа гидроксидом натрия NO и NO2 поглощаются, и образуется
нитрат натрия (NaNO2). При определенных условиях можно достичь содержания NOх в
отходящих газах 200 pрm по объему (давление составляет более 4.5 бар, содержание NOх по
объему менее 600 pрm и т.д. /3/).
Каталитическая очистка может быть разделена на неселективный и селективный процессы.
Оба процесса обработки отходящих газов требует минимальной температуры и минимального
давления, таких условий нельзя создать на старых заводах /3/.
При неселективных процессах снижения выбросов отходящий газ вступает в реакцию с
восстановителем (водород и/или углеводороды, например, природный газ, остаточный газы от
аммиачных заводов или лигроин) при прохождении через катализатор (который содержит
платину, родий или палладий). В зависимости от условий процесса (количество реагента)
получаемый продукт является либо оксидом азота, либо азотом. Использование углеводородов
имеет недостаток, который заключается в том, что отходящий газ содержит оксид углерода и
углеводороды в непреобразованном или частично преобразованном состоянии /3/.
В селективном процессе восстановитель, аммиак, вступает в реакцию с оксидами азота и
образует азот и воду. Используемые катализаторы – пентоксид ванадия, платина, смеси
оксидов железа/хрома или цеолиты. В соответствии со стехиометрическими условиями
реакции необходим избыток аммиака. Этот процесс имеет экономические преимущества для
заводов небольшой производительности (менее 100 т N в день) /3/.
Редко используемая альтернатива установок снижения выбросов является поглощение
отходящего газа молекулярными сетками. Этот процесс может использоваться на заводах по
производству азотной кислоты, если абсорбция происходит при высоком давлении, когда
диоксид азота поглощается из отходящего газа при температуре окружающей среды /3/.
3.4
Выбросы
Руководство по инвентаризации выбросов
В442-3
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040402
pr040402
Выбрасываемыми загрязняющими веществами являются оксиды азота (NОx) и закись азота
(N20). Выбросы аммиака (NH3) и неметановых летучих органических соединений (НМЛОС)
имеют меньшее значение. Выбросы оксида углерода (CO) незначительны.6,7
Основными реакциями в производстве азотной кислоты процессом “Ostwald” (окисление
аммиака, см.раздел 3.3) являются:
I
4 NH3 + 5 O2  4 NO + 6 H2O
II
2 NO + O2  2 NO2
2 NO2  N2O4
III
3 NO2 + H2O  2 HNO3 + NO
Что касается образования N2O, то здесь следует рассматривать только первую ступень
процесса. Используя подходящие катализаторы, около 93-98 % аммиака преобразуется в NO.
Остаток аммиака преобразуется в азот в основном во вторичных реакциях, а также в закись
азота /6/:
4 NH3 + 3 O2  2 N2 + 6 H2O
4 NH3 + 4 O2  2 N2O + 6 H2O
Основываясь на литературных данных можно предположить, что около 1.5 % аммиака
превращается в N2O; при современных процессах необходимо около 283 кг NH3/т производства
HNO3 /6/.
Выбросы через трубу содержат смесь оксидов азота (см.раздел 9). Вообще количество
выбросов NOx непосредственно связано с кинетикой реакции образования азотной кислоты и
конструкцией оборудования по сокращению выбросов. Здесь выбросы NOx содержат оксид
азота (NO), азотистый ангидрид (N2O3), закись азота (N2O) и димер диоксида азота (N2O4).
Выбросы обычно выражаются в виде NО2.
Организация абсорбционного процесса при производстве азотной кислоты является решающей
для выбросов NOx. Параметрами процесса, которые оказывают влияние, являются, например,
давление, температура, конструкция камеры, где идут реакции, (низкая) растворимость оксида
азота в воде или азотной кислоте, эффективность абсорбционной колонки и т.д. Выбросы NОx
могут увеличиваться, когда, например, воздух подается в недостаточном количестве на
окислитель и поглотитель, при низком давлении (особенно в поглотителе) или высоких
температурах в конденсаторе охладителя или поглотителя. Увеличение выбросов NOx может
также увеличиваться за счет работы с высокой интенсивностью или при неисправном
оборудовании, например, компрессоров или насосов, что приводит к более низким давлениям
и, таким образом, к уменьшению производительности завода /1,3/.
Сравнительно небольшое количество оксидов азота выбрасывается на заводах, производящих
концентрированную кислоту. Эти потери (в основном NO2) происходят из системы
конденсации, но выбросы весьма небольшие и легко улавливаются поглотителями. Выбросы в
виде кислотных туманов не бывают из отходящих газов при нормальной работе завода.
Небольшие количества газа, которые могут присутствовать на выходе поглотителя, удаляются
сепаратором или коллектором до того, как они могут попасть в каталитический редукционный
блок или экспандер. Система производства азотной кислоты и резервуары хранения являются
6
Также могут выбрасываться ничтожные количества HNO3
7
Выбросы НМЛОС и СО, указанные в CORINAIR90 не определены относительно технологии процесса
Руководство по инвентаризации выбросов
В442-4
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040402
pr040402
единственными значительными источниками видимых выбросов на большинстве азотных
заводов. Выбросы из резервуаров хранения кислоты могут произойти при их заполнении /1/.
Чрезвычайно высокий вклад в суммарные выбросы закиси азота (N2O) от заводов по
производству азотной кислоты сообщалось в данных инвентаризации CORINAIR90
(см. таблицу 1). Такие высокие значения выбросов N2O в литературе еще не приводились (за
исключением CORINAIR90).
3.5
Меры по снижению выбросов
Меры по снижению выбросов являются составной частью процесса производства азотной
кислоты (см. раздел 3.3.3). К мерам по снижению выбросов относятся, например, очистка
отходящих газов гидроксидом натрия, неселективная каталитическая очистка (SNCR),
селективная каталитическая очистка (SCR) или использование молекулярных сеток.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Для заводов по производству азотной кислоты приводится только упрощенный метод;
детализированный метод не предлагается (см. раздел 5). В данном случае “упрощенный метод”
относится к расчетам выбросов, основанным на коэффициентах выбросов и данным о
производстве. Упрощенный метод используется для расчетов выбросов NОx, N2O и NH3.
Годовой выброс определяется по данным о производстве и коэффициенту выбросов:
Ei = EFi  A
Ei
EFi
A
(1)
годовые выбросы загрязняющего вещества i;
коэффициент выбросов загрязняющего вещества i
объем производства.
Производительность A и коэффициент выбросов EFi должны определяться на одном и том же
уровне обобщения с помощью статистических данных (например, производство азотной
кислоты, см.раздел 6).
Коэффициенты выбросов приведены в таблице 2 (раздел 8). Они были получены на основании
литературных данных.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Детализированный метод не предлагается в связи с небольшой значимостью выбросов от
производства азотной кислоты по сравнению с общими антропогенными выбросами
(см.раздел 2). Измерения выбросов оказались не нужными для инвентаризации.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
В рамках CORINAIR`90 данные по производству должны представляться в т/год. Суммарное
производство серной кислоты можно получить непосредственно из статистических данных,
имеющихся на Европейском уровне. Для отдельных точечных источников необходимо
использовать данные из национальных источников (например, ассоциаций химических
отраслей промышленности).
Следующая статистическая информация содержит данные по производству серной кислоты:

ООН (редакция): Ежегодник промышленной статистики 1991; т I, Статистика по
производству продукции, Нью-Йорк 1993; ISIC 3511-47 (производство серной кислоты)
Следующая статистика на Европейском уровне содержит только экономические переменные,
такие как количество предприятий, число рабочих, оборот для “Производства основных
промышленных химических веществ и их дальнейшая переработка”
Руководство по инвентаризации выбросов
В442-5
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040402
pr040402

Бюро Официальных публикаций ЕС (редакция): Ежегодная статистика 1990; Люксембург;
1992.

Статистический офис ЕС (EUROSTAT) (редакция): Банк данных CRONOS; 1994.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
В соответствии с методикой CORINAIR`90 заводы по производству азотной кислоты должны
рассматриваться как точечные источники.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Таблица 2 ниже содержит коэффициенты выбросов для соответствующих загрязняющих
веществ. Эти величины были получены на основании литературных данных. Коэффициенты
выбросов соединений азота в значительной степени меняются в зависимости от типа очистного
оборудования и условий процесса.
Таблица 2: Коэффициенты выбросов при производстве азотной кислоты (для 100% кислоты)
Тип процесса
Низкое давление
Среднее давление
Высокое давление
Прямой процесс получения
сильной кислоты
Без спецификации
Коэффициенты выбросов в г/т 100% кислоты
NOx 1)
N2O 9)
NH3
диапазон
величина
диапазон
величина диапазон величина
10.000-20.0002)5)6)
3.600-8.6003)
5.000-12.0002)5)6)
12.0002)5)6)
3.5003)
7.5002)5)6)
8002)7)
1.500-5.0002)5)6)
3.0002)5)6)
8002)7)
100-1.000
2)
664-75.0008)
5.000
8002)7)
3)
1.000-79.0008)
1-5.0008)
108)
спецификации для NO, NO2 и т.д. не сообщается
CORINAIR /2/; данные по заводам Франции и Западной Германии;
3) данные EPA /1/;
4) Шведские данные /4/;
5) уменьшение выбросов достигается за счет каталитического процесса: диапазон 10-800 г/т; величина 400 г/т;
6) уменьшение выбросов достигается за счет абсорбции: диапазон 400-1400 г/т; величина 900 г/т;
7) величина, используемая во Франции для “taxe parafiscale”; далее не указывается как низкое, среднее или высокое
давление;
8) данные CORINAIR90;
9) измерения выбросов при, так называемом процессе Du Pont, дали коэффициент выбросов 2-9 г N O/кг HNO [7].
2
3
1)
2)
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Выбросы NOx ("азотные газы") содержат смесь оксида азота и диоксида азота (NO2),
азотистого ангидрида (N2O3) и димер диоксида азота (N2O4). Выбросы N2O должны сообщаться
отдельно (см.также раздел 3.4).
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
Обсуждаемые здесь недостатки связаны с коэффициентами выбросов. Конкретные
коэффициенты выбросов, связанные с технологическими процессами приведены в Таблице 2.
Данные CORINAIR90 можно использовать только для демонстрации диапазона
коэффициентов выбросов для точечных и площадных источников. Дальнейшая работа должна
быть сконцентрирована на анализе измеренных данных, чтобы сократить диапазон
коэффициентов выбросов и разделить коэффициенты выбросов с учетом дальнейших
технических спецификаций.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Руководство по инвентаризации выбросов
В442-6
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040402
pr040402
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Временное разделение годовых данных по выбросам (подход сверху-вниз) обеспечит
разделение на ежемесячные, еженедельные, суточные и/или почасовые данные выбросов.
Временное разделение годовых выбросов от заводов по производству азотной кислоты можно
получить, принимая во внимание время работы различных процессов (см. Таблицу 2).
Однако в данных для годового времени работы следует учитывать, что заводы по производству
азотной кислоты работают круглый год и что процесс производства азотной кислоты является
непрерывным.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Как указывалось в главе “концепции верификации инвентаризации выбросов” можно
рекомендовать различные методики верификации. Методы, рекомендованные здесь,
основываются на верификации данных по выбросам на национальном уровне и на уровне
завода. Верификация на уровне завода учитывает, например, число заводов по производству
азотной
кислоты
и
основывается
на
сравнениях
между
расчетными
выбросами/коэффициентами выбросов и коэффициентами выбросов, полученными на
основании измерений.
Данные по выбросам при производстве азотной кислоты на национальном уровне можно
верифицировать путем сравнения годовых выбросов, относящихся к территориальной единице,
с независимыми оценками этих выбросов (например, полученными при использовании
эквивалентов населения).
ССЫЛКИ
17
1.
US-EPA (ed.): Compilation of Air Pollutant Emission Factors, Vol.1: Stationary Point and Area Sources, 1986; AIR
CHEF Version 2.0 Beta, 1992
2.
CITEPA (ed.): CORINAIR Emission Factor Handbook, part 1: Default Emission Factors from stationary sources; 1992
3.
Verein Deutscher Ingelueure (ed.): Emission Control Nitric Acid Production; Nr. 2295; Dusseldorf (Germany); 1983
4.
Ms. Frosts; Mr. Kvist; Ms. Haclund: personal communication; February 1995 (Swedish EPA)
5.
Parker, Albert: Industrial Air Pollution Handbook; London; 1978
6.
Schon, M.; Walz, R.: Enussionen der Treibhausgase Distickstoffoxid und Median in Deutschland; Umweltbundesamt
(Hrsg.); Berlin, 1993
7.
Olivier, J. G. J.: Nitrous oxide emissions from industrial processes; In: Methane and Nitrous Oxide -Methods in
National Emission Inventories and Options for Control; Proceedings of an international IPCC Workshop; Amersfoort
(The Netherlands); 3-5 February 1993
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.1
Дата:
Декабрь 1995
Источник:
Ренци, Отт, Ортел, Дагмар
Университет Карлсруе
Германия
Руководство по инвентаризации выбросов
В442-7
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040402
pr040402
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Ute Karl
French-German Institute for Environmental Research
University of Karlsruhe
Hertzstr 16
D-76187 Karlsruhe
Germany
Tel: +49 721 608 4590
Fax: +49 721 75 89 09
Email: ute.karl@wiwi.uni-karlsruhe.de
Руководство по инвентаризации выбросов
В442-8
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Деятельность 040403-040416
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ВИД ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
pr040403
ПРОЦЕССЫ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
SNAP КОД
NOSE КОД
NFR КОД
Аммиак
040403
105.09.01
2B1
Сульфат аммония
040404
105.09.22
2B5
Нитрат аммония
040405
105.09.23
2B5
Фосфат аммония
040406
105.09.24
2B5
NPK удобрения
040407
105.09.25
2B5
Мочевина
040408
105.09.27
2B5
Углеродная сажа
040409
105.09.41
2B5
Диоксид титана
040410
105.09.36
2B5
Графит
040411
105.09.42
2B5
Производство карбида кальция
040412
105.09.43
2B4
Производство хлора
040413
105.09.02
2B5
Фосфатные удобрения
040414
105.09.26
2B5
Хранения и обработка
040415
105.09.49
2B5
040416
105.09.48
2B5
неорганических химических
продуктов
Другое
Отдельной методологии для этих видов деятельности не было разработано, поскольку вклад
этих процессов в общие национальные выбросы в настоящее время считается незначительным,
т.е. менее 1% от национальных эмиссий для любого из загрязнителей.
Если у Вас имеется другая информация по этому вопросу пожалуйста обращайтесь к членам
экспертной группы.
Ведущие специалисты Экспертной Группы по Сжиганию и Промышленным Процессам
Jozef Pacyna
NILU - Norwegian Institute of Air Research, PO Box 100, N-2007 Kjeller, Norway
Tel: +47 63 89 8155
Fax: +47 63 89 80 50
Email: jozef.pacyna@nilu.no
Giovanni de Santi
JCR (Joint Research Centre), Via Enrico Fermi 1, 21027 ISPRA (VA), Italy
Tel: +39 0332 789482
Fax: +39 0332 785869
Email: giovanni.de-santi@jrc.it
Pieter van der Most
Inspectorate for the Environment, Dept for Monitoring and Information, PO Box 30945,
2500 GX Den Haag, Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nl
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040501
pr040501
SNAP КОД:
040501
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Этилен
NOSE КОД:
105.09.50
NFR КОД:
2В5
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Этилен получают в результате термического крекинга нефтяных фракций. Эти фракции
варьируют от этана до тяжелых дистиллятов нефти.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы НМЛОС от этиленовых заводов дают от 0.00 до 0.06% суммарного выброса НМЛОС
в любой европейской стране:
Таблица 2.1:
Категория
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Вклад в суммарные выбросы (%)
SNAP-код
источника
SO2
NOx
НМЛОС
CH4
CO
Этилен
040501
0
0
0.3
0
0
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
CO2
N2O
NH3
0.1
0.1
-
Сырье, идущее на переработку, предварительно нагревается в теплообменнике до температуры
750-8500С и подается в реакционную печь вместе с паром. Дополнительный пар разбавляет
реактивную смесь. Время пребывания в печи короткое (около 0.1 сек.), чтобы ограничить
побочные реакции (образование кокса).
После реакции газовая смесь охлаждается холодной нефтью, которая в свою очередь
используется для образования пара. Смесь нефтяного газового пара разделяется на различные
фракции в ректификационном блоке. Разделение наиболее важных продуктов смеси
происходит на нескольких ступенях. Продукты с низкой температурой кипения: этилен,
пропилен и бутилен отделяются после высушивания, сжатия и дистилляции.
Во многих случаях использования этилена он не должен содержать ацетилен. Ацетилен
удаляется из этилена с помощью селективного гидрирования.
После отделения от реактивной смеси этан и пропан снова поступают в сырье для переработки,
метан используется как топливный газ, а водород - для гидрирования (ацетилена).
Смесь С-4 используется как сырье для производства бутадиена.
Типичное сырье для переработки (этан и более тяжелые фракции нефти) дает около 36%
этилена, 13% пропилена, 8% бутилена и 7% ароматических соединений.
3.2
Определения
3.3
Технические методы
См.раздел 3.1
3.4
Выбросы
Руководство по инвентаризации выбросов
В451-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040501
pr040501
В основном в воздух выбрасывается CO2, NOx, CO и углеводороды. Первые три продукта
образуются при сжигании топливных газов в реакционной печи, углеводороды выбрасываются
в результате утечек и горения остаточных газов на факелах.
В Нидерландах все крекинг-процессы вместе дают 4000 т ЛОС в год. На производство этилена
приходится 36% из суммарных выбросов ЛОС. Этот выброс, 1440 т, соответствует
производительности около 2700 тыс. т этилена в год, и фактическое производство составляет
около 2400 тыс. т этилена в год.
Выбросы подразделяются следующим образом:
Источник
Утечки от оборудования, насосов и т.д.
Сгорание на факелах, разрывы
Потери при хранении и перегрузке
Выбросы при сгорании
Выбросы от других процессов
/1/
72%
18%
1%
5%
4%
/2/
75%
5%
13%
<1%
7%
Около 73% выбросов ЛОС можно рассматривать как выбросы, которые не зависят от
производства (утечки и т.д. плюс потери при хранении и т.д.), но которые зависят от времени
технологических операции (т.е. от производственной мощности). Оставшиеся 27% зависят от
производства.
В канадском отчете /3/ дается подразделение для выбросов от заводов по производству
этилена:
Процессы
Улетучивание
Хранение и загрузка
Разливы
51%
46%
1%
1%
3.5
Меры по снижению выбросов
Потери от утечек могут быть сокращены за счет использования определенных типов
герметизации и двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Использование общего коэффициента выбросов при производстве этилена. Количество
выброшенного ЛОС напрямую связано с производством этилена. В Нидерландах 4000 т
выбросов ЛОС связано с термическим крекингом, 36% этилена получают в продукте
термического крекинга, при производстве 2400 кт этилена, это означает, что общий
коэффициент выбросов составляет 0.6 т ЛОС/кт произведенного этилена.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе.
В канадском исследовании /3/ при использовании этого метода вместо упрощенного была
получена значительно более низкая оценка выбросов от процесса производства этилена.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Руководство по инвентаризации выбросов
В451-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040501
pr040501
Соответствующей статистикой являются данные о производственной мощности завода и
фактическое производство этилена. В Таблице 6.1 дается производительность заводов этилена,
а в Таблице 6.2 – фактическое производство этилена в нескольких странах и регионах
(статистические данные стран могут не сходиться с величинами для регионов, поскольку
данные собирались из различных источников информации).
Таблица 6.1:
Производственные мощности заводов этилена в некоторых странах и
регионах в 1990 г.
Страна/Регион
Китай
Южная Корея
Япония
Тайвань
Таиланд
Африка + Ближний Восток
Азия/Регион побережья Тихого Океана
Восточная Европа
Южная Америка
США+Канада
Западная Европа
Таблица 6.2:
Источник информации
ChemWeek 12/2/92
ChemWeek 12/2/92
ChemWeek 12/2/92
ChemWeek 12/2/92
ChemWeek 12/2/92
EurChemNews 23/3/92
EurChemNews 23/3/92
EurChemNews 23/3/92
EurChemNews 23/3/92
EurChemNews 23/3/92
EurChemNews 23/3/92
Производство этилена в некоторых странах и регионах в 1990 г.
Страна/Регион
Австралия
Канада
Китай
Чехословакия
Франция
Западная Германия
Венгрия
Япония
Польша
Румыния
Тайвань
Соединенное Королевство
США
СССР
Западная Европа
Западная Европа
7
кт/год
1928
1155
5976
845
315
3500
10900
7900
3200
22000
16500
кт/год
1054
2434
1572
619
2246
3075
234
5810
308
243
776
1496
16556
3065
14400
12223
Источник информации
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
EurChemNews 27/4/92
UN Statistics 1990
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Завод по производству этилена может рассматриваться как точечный источник, если есть
соответствующие данные по этому заводу.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Как указывалось в разделе 4, общий коэффициент выбросов ЛОС при производстве этилена в
Нидерландах составляет 0.6 т ЛОС на кт произведенного этилена.
Основываясь на данных, приведенных в разделе 3.4 и 36% содержании этилена в продукте
переработки обычного сырья (разделы 1, 3.1), коэффициент выбросов ЛОС при производстве
этилена (без учета других продуктов) можно определить более точно:
1. 0.389 т ЛОС/кт производственной мощности завода (утечки и потери)
Т.е. 0.36*0.73*4000 т ЛОС на 2700 кт производственной мощности от утечек и потерь при
погрузке и хранении (вместе 73% выбросов).
2. 0.162 т ЛОС/кт произведенного этилена (сжигание, горение на факелах и другие процессы)
Т.е. 0.36*0.27*4000 т ЛОС на 2400 кт произведенного этилена.
Руководство по инвентаризации выбросов
В451-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040501
pr040501
Часть этих выбросов рассматривается под другими SNAP кодами (сжигание топлива и
горение на факелах): 0.138 т ЛОС/кт произведенного этилена
Т.е. 0.36*(0.18+0.05)*4000/2400.
В Таблице 8.1 перечисляются коэффициенты выбросов, используемые или рассчитанные для
различных стран.
Таблица 8.1:Коэффициенты выбросов для этилена
Источник данных
Регистрация выбросов TNO 1987 /4/
Регистрация выбросов TNO 1987 /4/
Американский отчет /5/
Министерство по окружающей среде Канады /3/
Borealis AB /2/
1
с оцениваемой мощностью 200 кт/год
Коэффициент (кг/т)
2 (новый завод)
5 (старый завод)
101
0.9, 1.8, 5.1, 8.2
2-7
Код качества
С
С
C/D
D
C
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
9
В Таблицах 9.1 и 9.2 перечисляется состав ЛОС для различных источников и средний состав.
Таблица 9.1:Состав выбросов ЛОС для различных источников /1/:
Утечки
Сгорание на факелах и разрывы
Потери при хранении и погрузке
Сжигание топлива
Выбросы при других процессах
Таблица 9.2:
Метан
Этилен
Пропилен
Бензол
70%
10%
0%
75%
70%
5%
40%
0%
10%
5%
3%
25%
0%
0%
3%
1%
1%
1%
1%
1%
Другие
углеводороды
21%
24%
99%
14%
21%
Средний состав выбросов ЛОС на заводах по производству этилена
метан
этан
этилен
пропан
пропилен
n-бутан
n-пентан
бензол
толуол
метанол
другие углеводороды
TNO ER /1/
58.8%
11.5%
6.8%
1.0%
22.0%
EPA /6/
12.5%
37.8%
23.9%
15.0%
8.1%
2.1%
0.5%
0.3%
-
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
 В этих данных сильно осреднены характеристики сырья и производственного процесса в
котором производятся многие другие продукты дополнительно к этилену.
 Потери в результате утечек оцениваются с помощью коэффициентов выбросов,
используемых в химической промышленности в целом. Подразделения внутри химической
промышленности не делается.
Руководство по инвентаризации выбросов
В451-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040501
pr040501
 Выбросы при сжигании на факелах основываются на предполагаемом процентном
количестве газа. Измерения количества сгораемого газа неточные и в большинстве случаев
определены весьма приблизительно.
 Коэффициенты выбросов, используемые в разделе 8, получены на предприятиях
Нидерландов.
 Для всех стран используется один коэффициент. Более корректно было бы использовать
разные коэффициенты для каждой страны или каждой группы стран.
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ ИСТОЧНИКОВ
12
Оценки национальных выбросов можно разделить на основании производства, населения или
занятости.
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Заводы по производству этилена работают на непрерывном потоке, поэтому здесь нет
суточной или сезонной вариации выбросов.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификацию оценки выбросов можно осуществить путем сравнения с измерениями на
отдельном заводе или путем установления массового баланса на всем предприятии.
ССЫЛКИ
17
1.
TNO Emission Registration 1992.
2.
Borealis AB, Sweden, personal communication 1995.
3.
Emissions of Volatile Organic Compounds from selected organic chemical plants, B.H. Levelton & Associates Ltd.,
1990.
4.
TNO Emission Registration 1987.
5.
American report.
6. EPA.SPECIATE.
БИБЛИОГРАФИЯ
18

Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 14, 4th Edition (1995).

Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, Organische Technologie 1, Band 5, 4. Auflage (1982) (на
немецком).
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.2
Дата:
Октябрь 1995
Источник:
J.J.M.Berdowski, W.J. Jonker & J.P.J.Bloos
TNO
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Руководство по инвентаризации выбросов
В451-5
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040501
pr040501
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В451-6
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040502
pr040502
SNAP КОД:
040502
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Пропилен
NOSE КОД:
105.09.51
NFR КОД:
2В5
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Пропилен получают в результате термического крекинга нефтяных фракций. Эти фракции
варьируют от этана до тяжелого дистиллята нефти.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы НМЛОС на заводах по производству пропилена дают в среднем 0.01% суммарных
выбросов НМЛОС в стране:
Таблица 2.1:
Категория
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Вклад в суммарные выбросы (%)
SNAP-код
источника
SO2
NOx
НМЛОС
CH4
CO
Пропилен
040502
0.2
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
CO2
N2O
NH3
-
-
-
Сырье, идущее на переработку, предварительно нагревается в теплообменнике до температуры
750-8500С и подается в реакционную печь вместе с паром. Дополнительный пар разбавляет
реактивную смесь. Время пребывания в печи короткое (около 0.1 сек.), чтобы ограничить
побочные реакции (образование кокса).
После реакции газовая смесь охлаждается холодной нефтью, которая в свою очередь
используется для образования пара. Смесь нефтяного газового пара разделяется на различные
фракции в ректификационном блоке. Разделение наиболее важных продуктов смеси
происходит на нескольких ступенях. Продукты с низкой температурой кипения: этилен,
пропилен и бутилен отделяются после высушивания, сжатия и дистилляции.
Во многих случаях использования этилена он не должен содержать ацетилен. Ацетилен
удаляется из этилена с помощью селективного гидрирования.
После отделения от реактивной смеси этан и пропан снова поступают в сырье для переработки,
метан используется как топливный газ, а водород - для гидрирования (ацетилена).
Смесь С-4 используется как сырье для производства бутадиена.
Типичное сырье для переработки (этан и более тяжелые фракции нефти) дает около 36%
этилена, 13% пропилена, 8% бутилена и 7% ароматических соединений.
3.2
Определения
3.3
Технические методы
См.раздел 3.1
3.4
Выбросы
Руководство по инвентаризации выбросов
В452-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040502
pr040502
В основном в воздух выбрасывается CO2, NOx, CO и углеводороды. Первые три продукта
образуются при сжигании топливных газов в реакционной печи, углеводороды выбрасываются
в результате утечек и горения остаточных газов на факелах.
В Нидерландах все крекинг-процессы вместе дают 4000 т ЛОС в год. На производство
пропилена приходится 13% из суммарных выбросов ЛОС. Этот выброс, 520 т, соответствует
производительности около 975 тыс. т пропилена в год, и фактическое производство составляет
около 870 тыс. т пропилена в год.
Выбросы подразделяются следующим образом /1/:
Утечки от оборудования, насосов и т.д.
Сгорание на факелах, разрывы
Потери при хранении и перегрузке
Выбросы при сгорании
Выбросы от других процессов
72%
18%
1%
5%
4%
Около 73% выбросов ЛОС можно рассматривать как выбросы, которые не зависят от
производства (утечки и т.д. плюс потери при хранении и т.д.), но которые зависят от времени
технологических операции (т.е. от производственной мощности). Оставшиеся 27% зависят от
производства.
3.5
Меры по снижению выбросов
Потери от утечек могут быть сокращены за счет использования определенных типов
герметизации и двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Использование общего коэффициента выбросов при производстве этилена. Количество
выброшенного ЛОС напрямую связано с производством пропилена. В Нидерландах 4000 т
выбросов ЛОС связано с термическим крекингом, 13% пропилена получают в продукте
термического крекинга, при производстве 870 кт пропилена, это означает, что общий
коэффициент выбросов составляет 0.6 т ЛОС/кт произведенного пропилена.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе. В канадском исследовании /3/ при
использовании этого метода вместо упрощенного была получена значительно более низкая
оценка выбросов от процесса производства пропилена.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Соответствующей статистикой являются данные о производственной мощности завода и
фактическое производство пропилена. В Таблице 6.1 дается производительность заводов
пропилена, а в Таблице 6.2 – фактическое производство пропилена в нескольких странах и
регионах.
Таблица 6.1:
Регион
Производственные мощности в некоторых регионах в 1990 или 1991 г.
кт/год
Руководство по инвентаризации выбросов
Источник информации
Год
В452-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040502
Западная Европа
Глобальная
Таблица 6.2:
9400
36600
EurChemNews 27/4/92
EurChemNews 27/4/92
1990
1991
Производство пропилена в некоторых странах и регионах в 1990 г.
Страна/Регион
Австралия
Канада
Франция
Западная Германия
Япония
Тайвань
Соединенное Королевство
США
СССР
Западная Европа
Западная Европа
7
pr040502
кт/год
608
765
1433
1829
4215
398
750
9918
1366
8800
6880
Источник информации
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 13/4/92
EurChemNews 27/4/92
UN Statistics 1990
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Завод по производству пропилена может рассматриваться как точечный источник, если есть
соответствующие данные по этому заводу.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Как указывалось в разделе 4, общий коэффициент выбросов ЛОС при производстве пропилена
в Нидерландах составляет 0.6 т ЛОС на кт произведенного пропилена.
Основываясь на данных, приведенных в разделе 3.4 и 13% содержании пропилена в продукте
переработки обычного сырья (разделы 1, 3.1), коэффициент выбросов ЛОС при производстве
пропилена (без учета других продуктов) можно определить более точно:
3. 0.389 т ЛОС/кт производственной мощности завода (утечки и потери)
Т.е. 0.36*0.73*4000 т ЛОС на 975 кт производственной мощности от утечек и потерь при
погрузке и хранении (вместе 73% выбросов).
4. 0.162 т ЛОС/кт произведенного пропилена (сжигание, горение на факелах и другие
процессы)
Т.е. 0.36*0.27*4000 т ЛОС на 870 кт произведенного пропилена.
Часть этих выбросов рассматривается под другими SNAP кодами (сжигание топлива и
горение на факелах): 0.138 т ЛОС/кт произведенного пропилена
Т.е. 0.13*(0.18+0.05)*4000/870.
Для пропилена используются те же коэффициенты выбросов, что и для этилена (см. главу по
этилену для других коэффициентов) за исключением Инвентаризации NAPAP 1985 г. (0.45 кг/т
для пропилена и 0.40 – для этилена).
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
В Таблицах 9.1 и 9.2 перечисляется состав ЛОС для различных источников и общий состав.
Таблица 9.1:
Состав выбросов ЛОС для различных источников /2/:
Метан
Руководство по инвентаризации выбросов
Этилен
Пропилен
Бензол
Другие
углеводороды
В452-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040502
Утечки
Сгорание на факелах и разрывы
Потери при хранении и перегрузке
Сжигание
Выбросы при других процессах
Таблица 9.2:
70%
10%
0%
75%
70%
5%
40%
0%
10%
5%
3%
25%
0%
0%
3%
pr040502
1%
1%
1%
1%
1%
21%
24%
99%
14%
21%
Общий состав выбросов ЛОС на заводах
метан
этилен
пропилен
бензол
другие углеводороды
TNO ER /2/
58.8%
11.5%
6.8%
1.0%
22.0%
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
 В этих данных сильно осреднены характеристики сырья и производственного процесса в
котором производятся многие другие продукты дополнительно к этилену.
 Потери в результате утечек оцениваются с помощью коэффициентов выбросов,
используемых в химической промышленности в целом. Подразделения внутри химической
промышленности не делается.
 Выбросы при сжигании на факелах основываются на предполагаемом процентном
количестве газа. Измерения количества сгораемого газа неточные и в большинстве случаев
определены весьма приблизительно.
 Коэффициенты выбросов, используемые в разделе 8, получены на предприятиях
Нидерландов.
 Для всех стран используется один коэффициент. Более корректно было бы использовать
разные коэффициенты для каждой страны или каждой группы стран.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Оценки национальных выбросов можно разделить на основании производства, населения или
занятости.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Заводы по производству пропилена работают на непрерывном потоке, поэтому здесь нет
суточной или сезонной вариации выбросов.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификацию оценки выбросов можно осуществить путем сравнения с измерениями на
отдельном заводе или путем установления массового баланса на всем предприятии.
17
1.
ССЫЛКИ
TNO Emission Registration 1992.
Руководство по инвентаризации выбросов
В452-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040502
2.
pr040502
Emissions of Volatile Organic Compounds from selected organic chemical plants, B.H. Levelton & Associates Ltd.,
1990.
БИБЛИОГРАФИЯ
18

Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 14, 4th Edition (1995).

Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, Organische Technologie 1, Band 5, 4. Auflage (1982) (на
немецком).
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.2
Дата:
Октябрь 1995
Источник:
J.J.M.Berdowski, W.J. Jonker & J.P.J.Bloos
TNO
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В452-5
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность несколько
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
pr040503
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
ВИД ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
SNAP КОД
NOSE КОД
NFR КОД
1,2-дихлорэтан (кроме 040505)
040503
105.09.57
2B5
Оксид этилена
040516
105.09.74
2B5
Формальдегид
040517
105.09.70
2B5
Хранение и обработка органических
040522
105.09.99
2B5
Глиоксиловая кислота
040523
105.09.73
2B5
Производство галогенизированных
040524
химических продуктов
2B5
углеводородов
Производство пестицидов
040525
105.09.95
2B5
Производство стойких органических
040526
105.09.79
2B5
040527
105.09.96
2B5
соединений
Другое (Фитосанитария…)
Отдельной методологии для этих видов деятельности не было разработано, поскольку вклад
этих процессов в общие национальные выбросы в настоящее время считается незначительным,
т.е. менее 1% от национальных эмиссий для любого из загрязнителей.
Если у Вас имеется другая информация по этому вопросу пожалуйста обращайтесь к членам
экспертной группы.
Ведущие специалисты Экспертной Группы по Сжиганию и Промышленным Процессам
Jozef Pacyna
NILU - Norwegian Institute of Air Research, PO Box 100, N-2007 Kjeller, Norway
Tel: +47 63 89 8155
Fax: +47 63 89 80 50
Email: jozef.pacyna@nilu.no
Giovanni de Santi
JCR (Joint Research Centre), Via Enrico Fermi 1, 21027 ISPRA (VA), Italy
Tel: +39 0332 789482
Fax: +39 0332 785869
Email: giovanni.de-santi@jrc.it
Pieter van der Most
Inspectorate for the Environment, Dept for Monitoring and Information, PO Box 30945,
2500 GX Den Haag, Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nl
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040504
pr040504
SNAP КОД:
040504
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Винилхлорид
NOSE КОД:
105.09.58
NFR КОД:
2В5
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1
Большая часть винилхлорида производится с помощью сбалансированного процесса
(см. главу В455). Альтернативным способом является добавление HCl в ацетилен.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы НМЛОС от заводов по производству винилхлорида в среднем составляют 0.02% от
суммарных выбросов НМЛОС в стране.
Таблица 2.1:
Категория
источника
Винилхлорид
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
SNAP-код
040504
SO2
-
NOx
-
Вклад в суммарные выбросы (%)
НМЛОС
CH4
CO
CO2
0
0
-
N2O
-
NH3
-
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Смесь HCl и ацетилена подается на реактор, содержащий Hg2Cl2 на угольном электроде,
используемом в качестве катализатора.
Условия работы реактора: Т: 150-1800С; р: 500-1500 кРа.
В качестве сырья могут использоваться смеси ацетилена и этилена, так как этилен не вступает
в реакцию при данных условиях работы реактора.
3.2
Определения
3.3
Технические методы
См. раздел 3.1 и главу В455.
3.4
Выбросы
Данные по этому процессу отсутствуют.
3.5
Меры по снижению выбросов
Потери от утечек могут быть сокращены за счет использования определенных типов
герметизации и двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Использование общего коэффициента выбросов от производства винилхлорида. Тогда
количество выбросов ЛОС будет непосредственно связано с объемом производством
винилхлорида.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Руководство по инвентаризации выбросов
В454-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040504
pr040504
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе.
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
6
Таблица 6.1:
Производство винилхлорида в некоторых странах и регионах в 1990 г.
Страна/Регион
США
кт/год
4826
Источник информации
Chem&EngNews 29/6/92
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
7
Завод по производству винилхлорида можно рассматривать как точечный источник, если есть
конкретные данные по этому заводу.
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8
Данных нет
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
9
Данных по этому процессу нет
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Оценки национальных выбросов можно разделить на основании производства, населения или
занятости.
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Заводы по производству винилхлорида являются предприятиями непрерывного действия,
поэтому суточные или сезонные вариации выбросов здесь не наблюдаются.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификацию оценки выбросов можно осуществить путем сравнения с измерениями на
отдельном заводе или путем установления массового баланса на всем предприятии.
17
ССЫЛКИ
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19

Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 23, third edition (1983).

Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, Organische Technologie 2, Band 6, 4. Auflage (1982) (на
немецком).
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Руководство по инвентаризации выбросов
В454-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040504
Версия:
Дата:
Источник:
pr040504
1
Октябрь 1995
J.J.M.Berdowski, W.J. Jonker & J.P.J.Bloos
TNO
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В454-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040505
pr040505
SNAP КОД:
040505
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
1,2-Дихлорэтан + Винилхлорид (сбалансированный процесс)
NOSE КОД:
105.09.59
NFR КОД:
2В5
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1
В этой главе рассматривается только винилхлорид, производимый в сбалансированном
процессе. Другие способы производства винилхлорида рассматриваются в главе В454.
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
2
Выбросы НМЛОС от предприятий, производящих винилхлорид дают в среднем 0.02% от
суммарных выбросов НМЛОС в стране:
Таблица 2.1:
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
SNAP-
Вклад в суммарные выбросы (%)
источника
код
SO2
NOx
НМЛОС
CH4
CO
CO2
N2O
NH3
1,2 Дихлорэтан + Винилхлорид
(сбалансированный процесс)
040505
-
-
0
-
-
-
-
-
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
В основном винилхлорид производится в сбалансированном процессе.
Этот процесс, в свою очередь, состоит из двух процессов, протекающих одновременно. Это
процесс прямого хлорирования этилена и образования 1,2 дихлорэтана и процесс
оксихлорирования, где этилен реагирует с хлористым водородом в присутствии кислорода и
также образует 1,2 дихлорэтан. Реакции следующие:
прямое хлорирование:
CH2=CH2 + Cl2
 CH2ClCH2Cl
оксихлорирование:
CH2=CH2 + 2 HCl + 1/2 O2
 CH2ClCH2Cl + H2O
1,2 дихлорэтан:
2 CH2ClCH2Cl
 2 CH2=CHCl + 2 HCl
общая:
2 CH2=CH2 + Cl2 + 1/2 O2
 2 CH2=CHCl + H2O

Прямое хлорирование:
Этилен и хлор растворяются в 1,2-дихлорэтане с FeCl3. Реакция ограничивается
поглощением этилена. Селективность к 1,2-дихлорэтану составляет >99%.
Образование побочного продукта в виде 1,1,2-трихлорэтана подавляется за счет
использования кислорода или DMF в качестве ингибитора.
Реактор может работать в двух режимах:
 температура в реакторе 50-650C; после выхода из реактора 1,2-дихлорэтан
промывается водой для удаления FeCl3 или FeCl3 абсорбируется твердым сорбентом,
например, активированным углеродом.
Руководство по инвентаризации выбросов
В455-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040505
pr040505
 температура реактора равна температуре кипения 1,2-дихлорэтана; охлаждение реактора
обеспечивается испарениям 1,2-дихлорэтана. Вытекающий 1,2-дихлорэтан не содержит
FeCl3 и не подвергается промыванию.
 Оксихлорирование:
Этот процесс идет в паровой фазе при использовании CuCl2 с добавками на пористой
основе, например, оксида алюминия в качестве катализатора. Используются как сухой
воздух, так и сухой кислород. Применение чистого кислорода дает возможность сократить
очистку и снизить температуру реакции. В этом режиме необходим строгий контроль
температуры, поскольку реакция очень изотермична.
Режим работы при жидких слоях: Т: 220-2350С; р: 250 - 600 кПа.
Режим работы при фиксированных слоях: Т: 230-3000С; р: 250 - 1500 кПа.
Селективность 1,2-дихлорэтана составляет 93-96%.
1,2-дихлорэтан гасится водой или охлаждается в теплообменнике, так что в стоке реактора
1,2-дихлорэтан конденсируется. 1,2-дихлорэтан и вода разделяются с помощью фильтрации.
Оставшийся газ (содержащий 1-5% 1,2-дихлорэтана) подвергается дальнейшей обработке
для восстановления всего 1,2-дихлорэтана.
1,2-дихлорэтан, полученный в обоих режимах, проходит через очистку для удаления легких
и тяжелых примесей.
Очищенный 1,2-дихлорэтан поступает в реактор для получения винилхлорида. Условия
работы: 500-5500С; р: 2500 - 3000 кПа.
За один проход преобразуется 50-60% 1,2-дихлорэтана.
После крекинга для подавления образования побочных продуктов необходимо быстрое
охлаждение. Это осуществляется путем контакта стока с холодным 1,2-дихлорэтаном. Из
сточных вод башни охлаждения сначала удаляется хлористый водород, а затем винилхлорид.
Хлористый водород утилизируется в реакторе оксихлорирования. Не вступивший в реакцию
1,2-дихлорэтан очищается и снова утилизируется. Во всех сточных водах содержатся
хлорированные соединения. Полезные продукты, в сточных водах могут быть восстановлены.
Оставшиеся отходы могут выпускаться или сначала сжигаться, или каталитически окисляться
и затем выпускаться в воздух. Продукт окисления, содержащий хлористый водород можно
использовать в реакторе оксихлорирования (где хлорид реагирует с этиленом).
3.2
Определения
3.3
Технические методы
См.раздел 3.1
3.4
Выбросы
В основном в воздух поступает 1,2-дихлорэтан, другие хлорированные углеводороды, метан.
Метан выбрасывается в результате процесса сжигания; 1,2-дихлорэтан выбрасывается в
результате утечек и потерь при хранении; другие углеводороды - в результате утечек.
В Нидерландах выбросы ЛОС от производства акрилонитрила составляют 320 т/год. Эти
выбросы создаются от производства 420 кт акрилонитрила в год при мощности 499 кт в год
(данные на 1992 г.).
Выбросы ЛОС подразделяются по следующим источникам:
Источники выбросов
Руководство по инвентаризации выбросов
[1]
В455-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040505
pr040505
Утечки из вспомогательного оборудования, насосов и т.д.
Факелы, разрывы
Потери при хранении и погрузочно-разгрузочных операций
Выбросы при сжигании
Выбросы других процессов
3.5
91%
0%
4%
2%
3%
Меры по снижению выбросов
Потери от утечек могут быть сокращены за счет использования определенных типов
герметизации и двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Использование общего коэффициента выбросов от производства винилхлорида. Тогда
количество выбросов ЛОС будет непосредственно связано с объемом производством
винилхлорида.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Таблица 6.1:
Производство винилхлорида в некоторых странах и регионах в 1990 г.
Страна/Регион
США
7
кт/год
4826
Источник информации
Chem&EngNews 29/6/92
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Эти заводы можно рассматривать как точечные источники, если есть конкретные данные по
заводу.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Таблица 8.1:
Коэффициенты выбросов для винилхлорида (сбалансированный процесс)
Источник данных
Регистрация выбросов TNO 1992 [1]
Регистрация выбросов TNO 1987 [2]
9
Коэффициент (кг/т)
0.76
2.2
Код качества
С
С
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
В Таблицах 9.1 и 9.2 перечисляется состав ЛОС в зависимости от источников и общий состав.
Таблица 9.1:
Состав выбросов ЛОС для различных источников [1]:
Утечки
Факелы и разрывы
Хранение и погрузочноразгрузочные операции
Сжигание
Метан
Этилен
0%
0%
60%
Руководство по инвентаризации выбросов
Толуол
ClHC
9%
0%
1,2
Дихлорэтан
42%
96%
0%
0%
48%
4%
Другие
углеводороды
1%
0%
10%
0%
1%
0%
29%
В455-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040505
Другие процессы
0%
Таблица 9.2:
82%
10%
6%
pr040505
0%
2%
Общий состав выбросов ЛОС для завода
метан
этилен
1,2 дихлорэтан
толуол
ClHC
другие углеводороды
TNO ER [1]
1.2%
10.9%
42.3%
0.2%
43.8%
1.6%
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Оценки национальных выбросов можно разделить на основании производства, населения или
занятости.
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Заводы по производству винилхлорида являются предприятиями непрерывного действия,
поэтому суточные или сезонные вариации выбросов здесь не наблюдаются.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификацию оценки выбросов можно осуществить путем сравнения с измерениями на
отдельном заводе или путем установления массового баланса на всем предприятии.
Более подробно эта процедура изложена в главе “Верификация”.
17
ССЫЛКИ
1. TNO Emission Registration 1992.
2. TNO Emission Registration 1987.
БИБЛИОГРАФИЯ
18

Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 23, third edition (1983).

Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, Organische Technologie 2, Band 6, 4. Auflage (1982) (на
немецком).
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.1
Дата:
Октябрь 1995
Источник:
J.J.M.Berdowski, W.J. Jonker & J.P.J.Bloos
TNO
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Руководство по инвентаризации выбросов
В455-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040505
pr040505
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В455-5
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040506 и 040507
pr040506
SNAP КОД:
040506
040507
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Полиэтилен низкой плотности
Полиэтилен высокой плотности
NOSE КОД:
105.09.80
105.09.81
2В5
NFR КОД:
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
В этой главе рассматривается производство полиэтилена. Производится три типа полиэтилена:
полиэтилен низкой плотности (LDPE), полиэтилен линейный низкой плотности (LLDPE) и
полиэтилен высокой плотности (HDPE).
В этой главе рассматриваются все выбросы при производстве как химического сырья, так и
полиэтилена, включая организованные и неорганизованные. Выбросы от хранения сырья,
промежуточных продуктов и продуктов не рассматриваются.
Примечание. “Полиэтилен”
взаимозаменяемыми.
2
и
“Политен”
являются
синонимами
и
могут
быть
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
В инвентаризации CORINAIR1985 приводятся оценки выбросов от производства LDPE и
HDPE [Eurostat, 1992]. В оценку выбросов входят общие углеводороды. Производство LDPE
обычно представляет от 0 до 1% выбросов ЛОС по стране (включая метан), в то время как
производство HDPE дает от 0 до 0.3% ЛОС по стране. Данных о выбросах от производства
LLDPE нет.
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Полиэтилен является полимером этилена и имеет общую эмпирическую формулу (-CH2CH2-)n.
Процесс производства зависит от типа производимого полимера.
3.2
Определения
LDPE является плотным мягким полимером приблизительно с 2% разветвлением между
полимерными цепями и имеет плотность около 0.92 т/м3.
LLDPE является кристаллическим полимером без разветвления цепей и его плотность
сравнима с плотностью LDPE.
HDPE является кристаллическим полимером без разветвления цепей и с плотностью 0.96 т/м3.
3.3
Технические методы
LDPE
LDPE обычно производится при высоком давлении и высокой температуре каталитической
полимеризацией этилена в трубчатом или автоклавном реакторе.
LLDPE
Руководство по инвентаризации выбросов
В456-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040506 и 040507
pr040506
Процесс, который проходит при низком давлении и при котором этилен и со-мономер, такой
как бутан или гексан, каталитически полимеризуются.
HDPE
HDPE производится путем полимеризации этилена при низком давлении. В реакторе,
содержащем жидкий углеводород и в присутствии катализаторов Циглера. Полимер образует
шлам, который фильтрируется из растворителя.
3.4
Выбросы/Меры по снижению выбросов
Основными выбросами в атмосферу являются НМЛОС - это не вступившие в реакцию
мономеры (т.е.этилен), некоторые частично прореагировавшие мономеры (алкены и алканы)
вместе с небольшими количествами добавок.
НМЛОС попадают в воздух в результате утечек и скорее их выбросы зависят от времени
протекания процесса производства, а не от производства.
Методами снижения выбросов являются в основном замена подтекающих вентилей и
регулярный ремонт.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Упрощенная методология основывается на использование коэффициента выбросов для
каждого способа производства полиэтилена, используя при этом национальные статистические
данные.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Детализированная методология включает использование нескольких коэффициентов выбросов
для различных типов источников выбросов наряду со статистическими данными по отдельным
заводам.
Оценки отдельных предприятий верифицируются с помощью измерений.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
При использовании упрощенного метода необходимо иметь информацию о годовом
производстве в стране каждого из трех типов полиэтилена.
При использовании детализированного метода необходимы данные о производительности
отдельного завода.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Производство полиэтилена в Европе идет на ограниченном числе площадок (например, в
Великобритании есть три площадки). Поэтому эти площадки можно рассматривать как
точечные источники, независимо от величины их выбросов.
При использовании упрощенной методологии, если неизвестна производительность завода,
тогда оценка общего национального выброса может быть пропорционально разделена
относительно мощности производства каждого предприятия.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8.1
Упрощенный метод
Ниже приведены коэффициенты выбросов в кг ЛОС/т произведенного полиэтилена:
Руководство по инвентаризации выбросов
В456-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040506 и 040507
Процесс
PE производство
LDPE производство
LLDPE производство
HDPE производство
8.2
Коэффициенты
выбросов
2 кг/т (новый завод)
10 кг/т (старый завод)
3 кг/т
2 кг/т
2 кг/т
6.4 кг/т
5 кг/т
pr040506
Код качества
Ссылка
D
D
D
D
D
D
D
UN ECE, 1990
UN ECE, 1990
UN ECE, 1990
ChemInform, 1993
ChemInform, 1993
UN ECE, 1990
ChemInform, 1993
Детализированная методика
Коэффициенты выбросов для детализированного подхода основываются на Протоколе ЕРА
США о получении оценочных эмиссий ЛОС и VHAP в результате утечек из узлов
оборудования. Например, один из протоколов включает модель среднего коэффициента
выбросов при производстве синтетических материалов органической химии (SOCMI).
Коэффициенты SOCMI соединяются с числом компонентов, чтобы дать суммарные летучие
выбросы. Метод SOCMI среднего коэффициента выбросов не включает измерения
непосредственно на площадке предприятия, в то же время другие методы, рассматриваемые в
протоколе ЕРА США, требуют проведения наблюдений на площадке предприятия.
Дальнейшую информацию можно получить из ЕРА США, Research Triangle Park, Rayleigh,
Северная Каролина, Соединенные Штаты.
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Состав выбросов зависит от используемого процесса и стадии процесса. Детализированных
составов не было обнаружено. При отсутствии дальнейшей информации можно принять, что
выбросы НМЛОС состоят на 100% из этана.
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
В упрощенном методе диапазон величин коэффициентов выбросов между старым и новым
предприятием и относительно низкое качество данных говорит о том, что потенциальная
неопределенность в оценках выбросов велика, т.е. более чем в два раза.
В детализированном методе неопределенность неизвестна. Однако в исследовании,
проведенным Environment Canada, где использовались средние коэффициенты SOCMI, были
получены более высокие оценки выбросов, чем при определении с помощью методов ЕРА
США протоколов, о которых говорилось выше [Edwards, 1990].
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
Самым большим недостатком предлагаемого метода является использование общих
коэффициентов выбросов, точность которых необходимо подтвердить путем измерения.
Кроме того, при применении коэффициентов выбросов не делается различия между
метановыми и неметановыми ЛОС. Нет данных с заводов по составу выбросов. В них могут
присутствовать различные органические соединения, включая метан.
Приоритетными областями улучшения предложенных методов может быть программа
измерения выбросов от завода, которая может позволить провести сравнение различных
методов, используемых для оценки выбросов ЛОС. Такая программа должна также установить
состав выбросов от заводов по производству полиэтилена.
Руководство по инвентаризации выбросов
В456-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040506 и 040507
12
pr040506
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Все источники следует рассматривать как точечные.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
В связи с отсутствием другой информации можно принять, что производство полиэтилена
является непрерывным процессом. Временные вариации не рассматриваются, за исключением
закрытия заводов на ремонт. Там, где это возможно, следует использовать статистику
месячного производства, чтобы проследить возможные временные вариации.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Протокол ЕРА США о получении оценочных эмиссий ЛОС и VHAP в результате утечек из
узлов оборудования.
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификация осуществляется путем сравнения с оценками выбросов в других странах наряду с
проведением измерений на выбранных заводах.
17
ССЫЛКИ
Eurostat (Statistical Office of the European Communities), Environment Statistics, Luxembourg, 1992
UN ECE VOC Task-force. Emissions of Volatile Organic Compounds from Stationary Sources and
Possibilities for their Control, July 1990
Edwards W.C., Quan R.G., Lee N.P., Emissions of Volatile Organic Compounds from Selected
Organic Chemical Plants, Unpublished Report, Environment Canada, Industrial Programmes Branch,
Ottawa. October 1990.
Chemlnform, The Organic Chemical Industry and VOC Emissions, Unpublished report for Warren
Spring Laboratory, March 1993. Available from AEA Technology, NETCEN, Culham Laboratory,
Abingdon, Oxen, UK. OXI4 3DB.
18
БИБЛИОГРАФИЯ
Chemical Intelligence Services издает различные публикации по химической промышленности.
Их адрес: 39a Bowling Green Lane, London EC1R 0BJ.
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.1
Дата:
Март 1994
Источник:
Стивен Ричардсон и Неил Пассант.
AEA Technology Environment
Великобритания
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Haydn Jones
AEA Technology Environment
E6 Culham
Руководство по инвентаризации выбросов
В456-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040506 и 040507
pr040506
Abingdon
OX14 3ED
UK
Tel: +44 1235 463122
Fax: + 44 1235 463574
Email: haydn.h.jones@aeat.co.uk
Руководство по инвентаризации выбросов
В456-5
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040508
pr040508
SNAP КОД:
040508
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Поливинилхлорид
105.09.82
NOSE КОД:
2В5
NFR КОД:
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1
Поливинилхлорид получают путем полимеризации винилхлорида. Это делают несколькими
путями: полимеризуют массу, эмульсию или суспензию. Все процессы используют
инициирующий катализатор свободного радикала.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы НМЛОС от заводов, производящих поливинилхлорид, в среднем составляют <0.01%
общих выбросов НМЛОС в стране.
Таблица 2.1:
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
источника
Поливинилхлорид
Вклад в суммарные выбросы (%)
SNAP-код
040508
SO2
NOx
НМЛОС
CH4
CO
CO2
N2O
NH3
--
--
0.1
--
--
--
--
--
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Процессы:

Полимеризация в массе; промышленное производство.
Это двухступенчатый процесс. На первой ступени жидкий мономер винилхлорида с
инициатором предварительно полимеризуется в течение 1-1.5 часов пока не достигается
7-10% преобразования мономера. Крупинки, полученные на этой стадии, являются зернами
скелета роста на второй стадии.
На второй стадии смесь от стока из первого реактора, дополнительный мономер и
инициатор подаются в автоклав. При падении давления реакция останавливается, при этом
отсутствует свободный жидкий мономер, который необходим для удаления тепла с
помощью конденсатора. Мономер, не вступивший в реакцию и адсорбируемый на
полимерных крупинках, удаляется вакуумом и восстанавливается с помощью парового
сжатия и конденсации в рециркуляционном конденсаторе. Температура реакции составляет
50 - 700С.

Полимеризация в суспензии; промышленное производство.
Мономер винилхлорида распределяется в воде путем перемешивания. Полимеризация
начинается путем добавления инициатора растворимого в мономере, а добавление
стабилизатора суспензии и суспендирующих агентов, минимизирует сращивание гранул.
Температура реакции используется для управления Mw и она меняется между 45 - 750С.
Давление в реакторе - 800 - 1200 кПа. Реакция протекает пока не достигается 85%
преобразования.
Руководство по инвентаризации выбросов
В458-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040508
pr040508
После полимеризации основная масса, не вступившего в реакцию мономера, извлекается в
специальный бак. Оставшийся мономер выводится из полимера паром. Сточная вода
отделяется в центрифуге. ПВХ резина высушивается горячим воздухом и идет на склад для
хранения.

Полимеризация в эмульсии;
непрерывный процесс.
промышленное
производство,
полунепрерывный
и
Мономер винилхлорида с помощью поверхностных активных агентов превращается в воде
в эмульсию. Таким образом, мономер находится в состоянии капелек, и небольшая
фракция растворяется в мицеллах. Добавляется растворимый в воде инициатор и в
мицеллах начинается полимеризация. В латексные частицы (=мицеллы) путем диффузии
эмульсионных капель через жидкую фазу добавляется мономер.
Промышленное производство: все компоненты находятся в реакторе; полимеризация
заканчивается, когда продукт готов.
Полунепрерывный процесс: в течение полимеризации непрерывно подается эмульгатор.
Непрерывный процесс: сверху реактора подается вода, инициатор, мономер и эмульгатор.
ПВХ латекс удаляется с низа реактора. Латекс дегазируется и высушивается. Полученный
твердый ПВХ поступает на склад для хранения.
3.2
Определения
3.3
Технические методы
См.раздел 3.1
3.4
Выбросы
Основными компонентами выбросов в атмосферу являются винилхлорид и метан. Метан
выбрасывается в результате процесса сжигания, а винилхлорид - вследствие утечек и в
результате потерь при хранении.
В Нидерландах выбросы ЛОС от производства поливинилхлорида составляют 55 т/год. Эти
выбросы связаны с производством 387 кт/год при мощности 409 кт/год (данные за 1992 г.).
Выбросы ЛОС могут быть разделены следующим образом:
Источник
Утечки от оборудования, насосов и т.д.
Сгорание на факелах, разрывы
Потери при хранении и перегрузке
Выбросы при сгорании
Выбросы от других процессов
[1]
94.4%
0%
5.5%
0.1%
0%
3.5
Методы снижения выбросов
Потери от утечек могут быть сокращены за счет использования определенных типов
герметизации и двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Использование общего коэффициента выбросов от производства ПВХ. Тогда количество
выбросов ЛОС будет непосредственно связано с объемом производством ПВХ.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Руководство по инвентаризации выбросов
В458-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040508
pr040508
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе.
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
6
Таблица 6.1:
Мощность производства поливинилхлорида в некоторых странах
Регион
Латинская Америка
Индонезия
Таблица 6.2:
кт/год
1410
164
Источник информации
EurChemNews 13/4/92
EurChemNews 1/6/92
Производство поливинилхлорида в некоторых странах и регионах в 1990 г.
Страна/Регион
кт/год
1028
1323
618
349
2049
541
921
606
1991
Франция
Западная Германия
Италия
Соединенное Королевство
Япония
Южная Корея
Тайвань
СССР
Польша
1 Производство в 1989 г.
7
Год
1991
1990?
Источник информации
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 13/4/92
EurChemNews 9/12/91
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Заводы по производству ПВХ могут рассматриваться как точечные источники, если есть
конкретные данные по заводу.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Таблица 8.1:
Коэффициенты выбросов для производства поливинилхлорида
Источник
Регистрация выбросов TNO 1992 [1]
Регистрация выбросов TNO 1987 [2]
Регистрация выбросов TNO 1987 [2]
ЕРА [3]
9
Коэффициент (кг/т)
0.14
3 (эмульсия)
1.5 (суспензия)
8.5
Код качества
С
С
С
Е
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
В Таблицах 9.1 и 9.2 перечисляется состав ЛОС для различных источников и общий состав.
Таблица 9.1:
Состав выбросов ЛОС от различных источников [1]:
Утечки
Сгорание на факелах и разрывы
Потери при хранении и перегрузке
Сжигание
Выбросы при других процессах
Таблица 9.2:
Метан
Этилен
Винилхлорид
Бензол
0%
0%
60%
-
0%
0%
10%
-
100%
100%
0%
-
0%
0%
1%
-
Другие углеводороды
0%
0%
29%
-
Общий состав выбросов ЛОС при производстве поливинилхлорида
TNO ER [1]
Руководство по инвентаризации выбросов
ЕРА [4]
В458-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040508
метан
этилен
винилхлорид
бензол
другие углеводороды
0.1%
0%
99.9%
0%
0%
pr040508
--100%
---
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Оценки национальных выбросов можно разделить на основании производства, населения или
занятости.
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Заводы по производству поливинилхлорида являются предприятиями непрерывного действия,
поэтому суточные или сезонные вариации выбросов здесь не наблюдаются.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 23, third edition (1983).

Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, Organische Technologie 2, Band 6, 4. Auflage (1982) (на
немецком).
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификацию оценки выбросов можно осуществить путем сравнения с измерениями на
отдельном заводе или путем установления массового баланса на всем предприятии.
17
ССЫЛКИ
1
TNO Emission Registration 1992
2
TNO Emission Registration 1987
3
EPA AP-42
4
EPA Airchief 1991
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.2
Дата:
Октябрь 1995
Источник:
J.J.Berdowski, W.J.Jonker & J.P.J.Bloos
TNO,
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
Руководство по инвентаризации выбросов
В458-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040508
pr040508
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В458-5
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040509
pr040509
SNAP КОД:
040509
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Полипропилен
105.09.83
NOSE КОД:
2В5
NFR КОД:
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1
Полипропилен получают путем полимеризации пропилена. Это можно сделать несколькими
способами, но во всех способах используется катализатор Циглера-Натта. В большинстве
способов используется растворитель либо пропилен, либо гексан/гептан. В одном типе этого
процесса полимеризация осуществляется в газовой фазе.
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
2
Выбросы НМЛОС от заводов по производству полипропилена в среднем составляют <0.01% от
общих выбросов НМЛОС по стране.
Таблица 2.1:
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
Вклад в суммарные выбросы (%)
SNAP-код
источника
Полипропилен
SO2
NOx
НМЛОС
CH4
CO
CO2
N2O
NH3
-
-
0.1
-
-
-
-
-
04 05 09
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Во всех процессах используется катализатор Циглера-Натта. Обычно применяется катализатор
Циглера-Натта Al(CH2CH3)2Cl в комплексе с TiCl4.
Различные процессы:

Полимеризация в газовой фазе.
Пропилен проходит через реактор, в котором находится катализатор. Жидкий пропилен
применяется для охлаждения (межступенчатое охлаждение). Пропилен, не вступивший в
реакцию, восстанавливается и снова используется. Температура в реакторе 70 - 900С.

Полимеризация с использованием растворителя.

Растворителем является пропилен.
В реактор подаются жидкий пропилен и катализатор. После реактора твердый
изотактический полипропилен отделяется от пропилена, не вступившего в реакцию, и
содержащего растворенные атактический полипропилен и катализатор. Полипропилен
высушивается азотом. Несреагировавший пропилен восстанавливается и снова
используется. Во время извлечения пропилена атактический полипропилен
восстанавливается в виде осадка.
Условия процесса в реакторе: Т: 50 - 700С; р: 2500 - 4000 кПа.
 Растворителем является гексан или/и гептан.
В реактор поступают растворитель, катализатор и пропилен. Ток из реактора
поджигается для извлечения, не вступившего в реакцию пропилена. Затем сток
Руководство по инвентаризации выбросов
В459-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040509
pr040509
промывается спиртом для выделения катализатора, и происходит разделение спиртовой
фазы и растворителя. В центрифуге происходит разделения изотактического
полипропилена и растворителя. До закладки на хранение изотактический
полипропилен высушивается. Условия работы реактора: Т: 50 - 900С; и давлении р: 500
- 1500 кПа.
Растворитель восстанавливается, когда атактический полипропилен образует вязкую
массу на дне реактора. Этот атактический полипропилен тоже может быть
восстановлен.

Новейший процесс (высокопродуктивный процесс Монтедисон-Митсуи) отличается от
вышеописанного процесса тем, что в нем используется более эффективный катализатор с
большей продуктивностью, поэтому нужно меньшее количество катализатора.
Преимуществом этого метода также является отсутствие фазы отделения катализатора.
После поджога сток в центрифуге разделяется на две фракции: одна - твердый
изотактический полипропилен и “захваченный” растворитель, другая - растворитель и
растворенный изотактический полипропилен. Растворитель из обеих фракций
восстанавливается и снова используется; изотактический полипропилен высушивается
азотом; атактический полипропилен также восстанавливается.
3.2
Определения
3.3
Технические методы
См.раздел 3.1
3.4
Выбросы
В основном в атмосферу выбрасывается пропилен.
В Нидерландах выбросы ЛОС от производства полипропилена составляют 304 т/год. Эти
выбросы связаны с производством 353 кт/год полипропилена при общей мощности завода
371 кт/год (данные для 1992 г.).
Выбросы ЛОС можно разделить следующим образом:
Источник
Утечки от оборудования, насосов и т.д.
Сгорание на факелах, разрывы
Потери при хранении и перегрузке
Выбросы при сгорании топлива
Выбросы от других процессов
[1]
94%
0.2%
6%
0%
0%
3.5
Методы снижения выбросов
Потери от утечек могут быть сокращены за счет использования определенных типов
герметизации и двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Использование общего коэффициента выбросов от производства полипропилена. Тогда
количество выбросов ЛОС будет непосредственно связано с объемом производством
полипропилена.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
Руководство по инвентаризации выбросов
В459-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040509
pr040509
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Таблица 6.1:
Мощность производства полипропилена в некоторых странах
Регион
Латинская Америка
Индонезия
Таблица 6.2:
кт/год
830
10
Источник информации
EurChemNews 13/4/92
EurChemNews 1/6/92
Производство полипропилена в некоторых странах и регионах в 1990 г.
Страна/Регион
Франция
Западная Германия
Соединенное Королевство
США
Япония
Южная Корея
Австралия
СССР
7
Год
1991
1990?
кт/год
779
509
296
3773
1942
574
19
127
Источник информации
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 13/4/92
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Заводы по производству полипропилена могут рассматриваться как точечные источники, если
есть конкретные данные по заводу.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Таблица 8.1:
Коэффициенты выбросов для производства полипропилена
Источник
Регистрация выбросов TNO 1987 [2]
Регистрация выбросов TNO 1992 [1]
ЕРА 1989? [3]
9
Коэффициент (кг/т)
8 (5-12)
0.86
0.35
Код качества
С
С
Е
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
В Таблицах 9.1 и 9.2 перечисляется состав ЛОС для различных источников и общий состав.
Таблица 9.1:
Состав выбросов ЛОС от различных источников [1]:
Утечки
Сгорание на факелах и разрывы
Потери при хранении и перегрузке
Сжигание
Выбросы при других процессах
Таблица 9.2:
Этилен
Изобутанол
0%
1%
0%
-
4%
0%
0%
-
Другие углеводороды
96%
99%
100%
-
Общий состав выбросов ЛОС при производстве полипропилена
метан
этилен
Руководство по инвентаризации выбросов
TNO ER [1]
0%
0%
В459-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040509
изобутан
другие углеводороды
1 вполне вероятно весь пропилен
pr040509
3.8%
96.2%1
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Оценки национальных выбросов можно разделить на основании производства, населения или
занятости.
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Заводы по производству полипропилена являются предприятиями непрерывного действия,
поэтому суточные или сезонные вариации выбросов здесь не наблюдаются.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 16, third edition (1981).

Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, Organische Technologie 2, Band 6, 4. Auflage (1982) (на
немецком).
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификацию оценки выбросов можно осуществить путем сравнения с измерениями на
отдельном заводе или путем установления массового баланса на всем предприятии.
17
ССЫЛКИ
1
TNO Emission Registration, 1992
2
TNO Emission Registration, 1987
3
EPA, AP-42
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.2
Дата:
Октябрь 1995
Источник:
J.J.Berdowski, W.J.Jonker & J.P.J.Bloos
TNO,
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Руководство по инвентаризации выбросов
В459-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040509
pr040509
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В459-5
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040510
pr040510
SNAP КОД:
040510
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
NOSE КОД:
Стирол
105.09.53
NFR КОД:
2В5
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Стирол получают из этилбензола двумя способами: путем дегидрирования или окисления. На
большинстве заводов используется первый метод.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы НМЛОС от предприятий, производящих стирол дают в среднем <0.01% от
суммарных выбросов НМЛОС в стране:
Таблица 2.1:
Категория
источника
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Вклад в суммарные выбросы (%)
SNAP-код
SO2
NOx
НМЛОС
CH4
CO
Стирол
040510
0
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
CO2
N2O
NH3
-
-
-
Процесс гидрирования может проходить двумя способами. В обоих способах образованный
пар используется для подогрева сырья и замедления осаждения кокса.
 Адиабатический процесс.
Предварительно нагретый этилбензол смешивается с сверхнагретым (800 - 9500С) паром (в
отношении 1:<14) и проходит через катализатор. Условия процесса: Т: 610 - 6600С; р:
<138 кПа.
Это наиболее распространенный процесс.
 Изотермический процесс.
Процесс происходит в трубчатом реакторе с катализатором. Подогрев реакции
осуществляется непрямым теплообменом. Условия реакции: Т: 580 - 6100С; р: <138 кПа.
Соотношение этилен/пар - 1:6-8.
В обоих процессах Fe2O3 используется как катализатор, Cr2O3 как стабилизатор и K2CO3 как
замедлитель образования кокса. За реактором находится отстойник, который разделяет пар
(вентилируемый газ; чаще всего водород), воду (насыщенную ароматическими соединениями)
и жидкие углеводороды (неочищенный стирол).
В секции очистки, где процесс проходит в вакууме, используются ингибиторы, чтобы
предотвратить полимеризацию стирола. Бензол извлекается и утилизируется на заводах по
производству этилбензола, остаток используется как топливо. Этилбензол извлекается и вновь
используется для загрузки реактора.
Процесс окисления имеет три стадии.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4510-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040510
pr040510
На первой стадии этилбензол окисляется и получается гидропироксид этилбензола. Пузырьки
воздуха проходят через жидкий этилбензол при этом катализатор не применяется.
Используется несколько реакторов, каждый работает при разных температурах: в первом
реакторе температура - 135 - 1600С, в последнем - 125 - 1550С. Температура уменьшается для
сокращения образования побочных продуктов (распада). Давление - 800 - 1500 кПа.
На второй стадии образованный на первой стадии гидропироксид вступает в реакцию с
пропиленом и образует 1-фенилэтанол и окись пропилена. В качестве катализатора
используются соединения металла, например, Mo, W,V. Температура реакции - 100 - 1300С.
На третьей стадии 1-фенилэтанол дегидрируется и образует стирол.
3.2
Определения
3.3
Технические методы
См.раздел 3.1
3.4
Выбросы
Основными компонентами выбросов являются метан, стирол, толуол. Метан выбрасывается в
результате горения, стирол и толуол - в результате утечки и потерь при хранении.
В Нидерландах выбросы ЛОС при производстве стирола составляют 230.2 т/год. Эти выбросы
связаны с производством 928 кт/год акрилонитрила (данные на 1992 г.).
Выбросы ЛОС можно разделить:
Источники выбросов
Утечки из придатков, насосов и т.д.
Раструбы, разрывы
Потери при хранении, погрузки/разгрузки
Выбросы при сжигании
Выбросы других процессов
[2]
65.4%
0.1%
19.0%
15.5%
0%
В канадском отчете [1] приводятся конкретные разделение выбросов от заводов по
производству стирола по источникам.
Процесс
Летучие
Хранение и загрузка
Разливы
0.6%
89.1%
7.7%
2.6%
3.5
Методы снижения выбросов
Потери от утечек могут быть сокращены за счет использования определенных типов
герметизации и двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Использование общего коэффициента выбросов от производства стирола. Тогда количество
выбросов ЛОС будет непосредственно связано с объемом производством стирола.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
Руководство по инвентаризации выбросов
В4510-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040510
pr040510
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе. В канадском исследовании /1/
использование детализированной методики вместо упрощенной привело к значительному
сокращению оценок выбросов от процесса производства стирола.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Таблица 6.1:
Производство стирола в некоторых странах и регионах в 1990 г.
Страна/Регион
США
7
кт/год
3640
Источник информации
Chem&EngNews 29/6/92
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Заводы по производству стирола можно рассматривать как точечные источники, если есть
конкретные данные по заводу.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Таблица 8.1:
Коэффициенты выбросов для стирола
Источник данных
Регистрация выбросов TNO 1992 [2]
Канада [1]
США [3]
9
Коэффициент (кг/т)
0.25
0.7
18
Код качества
С
?
?
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
В Таблицах 9.1 и 9.2 перечисляется состав ЛОС в зависимости от источников и общий состав.
Таблица 9.1:
Состав выбросов ЛОС для различных источников [2]:
Утечки
Факелы и разрывы
Хранение и погрузочноразгрузочные операции
Сжигание
Другие процессы
Таблица 9.2:
Метан
Этилен
Стирол
Бензол
Толуол
7%
0%
0%
0%
0%
0%
17%
0
39%
4%
0%
1%
33%
0.2%
22%
Другие
углеводорода
39%
99.8%
38%
40%
--
10%
--
0%
--
0.2%
--%
0.2%
--
50%
--
Общий состав выбросов ЛОС от заводов по производству стирола
метан
этилен
стирол
бензол
толуол
этан
этилбензол
другие углеводороды
TNO ER [2]
10.8%
1.6%
18.5%
2.8%
25.8%
--40.5%
Канадский отчет [1]
--7.6%
0.3%
0.0%
--92.1%
EPA [4]
21.7%
24.4%
4.9%
23.3%
9.2%
6.5%
9.9%
--
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Оценки национальных выбросов можно разделить на основании производства, населения или
занятости.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4510-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040510
pr040510
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Заводы по производству стирола являются предприятиями непрерывного действия, поэтому
суточные или сезонные вариации выбросов здесь не наблюдаются.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 21, third edition (1983).

Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, Organische Technologie 2, Band 6, 4. Auflage (1982) (на
немецком).
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификацию оценки выбросов можно осуществить путем сравнения с измерениями на
отдельном заводе или путем установления массового баланса на всем предприятии.
17
ССЫЛКИ
1
Эмиссии ЛОС от отдельных заводов органической химии., B.H.
Ltd., 1990.
2
TNO Emission Registration 1992.
3
American report.
4
EPA Airchief 1991.
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.2
Дата:
Октябрь 1995
Источник:
J.J.Berdowski, W.J.Jonker & J.P.J.Bloos
TNO,
Нидерланды
Levelton&Associates
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В4510-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040511
pr040511
SNAP КОД:
040511
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Полистирол
105.09.84
NOSE КОД:
2В5
NFR КОД:
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Полистирол получают путем полимеризации мономера стирола. Чаще всего полистирол
получают путем полимеризации свободных радикалов.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы НМЛОС от заводов по производству полистирола составляют в среднем 0.01%
общих выбросов НМЛОС в стране:
Таблица 2.1:
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
источника
Вклад в суммарные выбросы (%)
SNAP-код
SO2
NOx
НМЛОС
CH4
CO
Полистирол
04 05 11
0
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
CO2
N2O
NH3
-
-
-
Полимеризация полистирола может осуществляться за счет нескольких механизмов: свободно
радикальная, анионная, катионная и с помощью катализатора Циглера-Натта. Для
коммерческого производства используется полимеризация свободных радикалов.
При подогреве стирол действует как инициатор собственного свободного радикала. Обычно
используется температура - 1000С.
Этот процесс очень эффективен и дает очень чистый продукт, поскольку не используются
добавки.
Ключевыми проблемами являются удаление тепла и откачка чрезвычайно вязких растворов.
3.2
Определения
3.3
Технические методы
См.раздел 3.1
3.4
Выбросы
Основными компонентами выбросов являются стирол и другие углеводороды.
В Нидерландах выбросы ЛОС за счет производства полистирола составляют 342.3 т/год. Это
количество выбросов относится к производству 131.4 кт/год полистирола при мощности завода
194 кт/год (данные на 1992 г.).
Руководство по инвентаризации выбросов
В4511-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040511
pr040511
Выбросы ЛОС можно разделить:
Источники выбросов
Утечки из вспомогательных устройств, насосов и т.д.
Факелы, разрывы
Потери при хранении и погрузочно-разгрузочных операций
Выбросы при сжигании
Выбросы других процессов
[1]
94.5%
0%
5.5%
0%
0%
3.5
Методы снижения выбросов
Потери от утечек могут быть сокращены за счет использования определенных типов
герметизации и двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Использование общего коэффициента выбросов от производства полистирола. Тогда
количество выбросов ЛОС будет непосредственно связано с объемом производством
полистирола.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
В Таблицах 6.1 и 6.2 приведены мощности и объемы производства для нескольких стран и
регионов на 1990 г.
Таблица 6.1:
Мощность производства полистирола в некоторых странах
Страна/Регион
Латинская Америка
Индонезия
Таблица 6.2:
кт/год
590
27.5
Год
1991
1990?
Объемы производство полистирола в некоторых странах и регионах в 1990 г.
Страна/Регион
Франция
Италия
Канада
США
Япония
Южная Корея
СССР
7
Источник информации
EurChemNews //92
EurChemNews //92
кт/год
542
353
215
2280
2097
592
515
Источник информации
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 13/4/92
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Заводы по производству полистирола можно рассматривать как точечные источники, если есть
конкретные данные по заводу.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Таблица 8.1:
Коэффициенты выбросов для полистирола
Источник
Регистрация выбросов TNO 1992 [1]
Руководство по инвентаризации выбросов
Коэффициент (кг/т)
2.6
Код качества
С
В4511-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040511
ЕРА [2]
ЕРА [2]
ЕРА [2]
pr040511
0.6 - 2.5 периодич.
0.2 - 3.3 непрерыв.
5.4 расширен.
С/D
С/D
С/D
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
9
В Таблицах 9.1 и 9.2 перечисляется состав ЛОС в зависимости от источников и общий состав.
Таблица 9.1:
Состав выбросов ЛОС для различных источников [1]:
Утечки
Факелы и разрывы
Хранение и погрузочноразгрузочные операции
Сжигание
Другие процессы
Таблица 9.2:
Метан
0%
-0%
Этилен
0%
-0%
Стирол
>2%
->17%
HCFC
0%
-0%
Другие угле-водороды
<98%
-<83%
---
---
---
---
---
Общий состав выбросов ЛОС от заводов по производству полистирола
метан
этилен
этилбензол
стирол
другие углеводороды
TNO ER [1]
0%
0%
--%
>3%
<97%
EPA [3]
--10%
90%
--
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Оценки национальных выбросов можно разделить на основании производства, населения или
занятости.
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Заводы по производству полистирола являются предприятиями непрерывного действия,
поэтому суточные или сезонные вариации выбросов здесь не наблюдаются.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16

Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 23, third edition (1983).

Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, Organische Technologie 2, Band 6, 4. Auflage (1982) (на
немецком).
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификацию оценки выбросов можно осуществить путем сравнения с измерениями на
отдельном заводе или путем установления массового баланса на всем предприятии.
17
1
2
3
ССЫЛКИ
TNO Emission Registration, 1992
EPA, AP-42
EPA, Airchief, 1991
Руководство по инвентаризации выбросов
В4511-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040511
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.2
Дата:
Октябрь 1995
Источник:
J.J.Berdowski, W.J.Jonker & J.P.J.Bloos
TNO,
Нидерланды
pr040511
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В4511-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040512-040514
pr040512
SNAP КОД:
040512
040513
040514
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Стирол бутадиен
Стирол бутадиеновый латекс
Стирол бутадиеновый каучук
NOSE КОД:
105.09.85
105.09.86
105.09.87
2В5
NFR КОД:
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы НМЛОС от всех заводов по производству стирол бутадиена (СБ) в среднем
составляют 0.02% от общих выбросов НМЛОС в стране. Выбросы отдельно от производства
только стирол бутадиенового латекса и стирол бутадиенового каучука неизвестны.
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Совместную полимеризацию стирола и бутадиена можно осуществить несколькими путями. В
настоящем руководстве рассматриваются два пути: получение стирол бутадиенового латекса и
стирол бутадиенового каучука.
СБ латекс

СБ латекс образуется путем полимеризации эмульсии. Реакция начинается инициаторами в
виде свободных радикалов. Эмульсия состоит на 5-10 вес.% из не-каучуковых материалов,
при этом более половины - это эмульгаторы (другие компоненты: инициаторы,
модификаторы, неорганические соли, свободная щелочь и ингибиторы). Волокна полимера
состоят из беспорядочных блоков стирола и бутадиена.

Другим путем производства СБ латекса является эмульгация СБ каучука: частицы СБ
каучука растворяют в воде с помощью диспергирующего и увлажняющего агента.
СБ каучук
СБ каучук можно получить несколькими способами:

анионная полимеризация.
Реакция начинаться с реакции инициатора и стирола, либо бутадиена.

Когда реакция начинается со стиролом, продолжение реакции может быть со стиролом
или бутадиеном:
Условия реакции:

она проходит в инертном углеводородном растворителе, сверху которого лежит
слой азота (ни вода, ни кислород присутствовать не могут).

температура: 50С (“холодная”); преобразование - 60 - 80%.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4512-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040512-040514


pr040512
температура: 50 - 650С (“горячая”); преобразование >90%.
Когда реакция начинается с помощью бутадиена, сначала в реакцию вступает весь
бутадиен, а затем вступает в реакцию стирол и образуется блок сополимера типа СБ
и/или СБС.
Длина этого полимера может быть разной в зависимости от количества инициатора.
Статистическая (случайная) полимеризация, ведущая к образованию сополимера
возможна при добавлении "донаторов", как эфир или третичные амины.

полимеризация с окислительно-восстановительной системой.
Окислительно-восстановительная
система:
окисляющие
соединения
восстанавливающие соединения и тяжелые ионы металлов, подобные Fe2+.
(перекиси),
Температура реакции - 50С; низкая (или более низкая) температура способствует
образованию более правильной структуры полимера (чем больше у полимера стироловых
блоков в “скелете”, тем больше он содержит tert-1,4-бутадиена, тем короче ответвления и
меньше процентное содержание геля).
3.2
Определения
Латекс - коллоидная водяная эмульсия эластомера.
Синтетический латекс - латекс с локально-полимеризованным эластомером.
Искусственный латекс - латекс из регенерированных каучуковых полимеров.
3.3
Технические методы
См.раздел 3.1
3.4
Выбросы
Выбросы ЛОС при производстве СБ каучука можно разделить:
Источник
Утечки от оборудования, насосов и т.д.
Сгорание на факелах, разрывы
Потери при хранении и перегрузке
Выбросы при сгорании
Выбросы от других процессов
[1]
99.9%
0.0%
0.0%
0.0%
0.1%
3.5
Методы снижения выбросов
Потери от утечек могут быть сокращены за счет использования определенных типов
герметизации и двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Использование общего коэффициента выбросов для расчета эмиссий от производства СБ
(латекс или каучук). Тогда количество выбросов ЛОС будет непосредственно связано с
объемом производством СБ.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
Руководство по инвентаризации выбросов
В4512-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040512-040514
pr040512
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Статистический Бюллетень по Каучуку содержит соответствующие данные по производству
СБ полимера.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Заводы по производству СБ могут рассматриваться как точечные источники, если есть
конкретные данные по заводу.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Таблица 8.1:
Коэффициенты выбросов для СБ полимера
Источник
Регистрация выбросов TNO 1987 [1]
ЕРА АР-42 [2]
ЕРА Airchief [3]
Таблица 8.2:
Коэффициент выбросов(кг/т)
5 - 10
5.8 - 8.6
2.9 - 7.8
Коэффициенты выбросов для СБ латекса
Источник
Регистрация выбросов TNO 1987 [1]
ЕРА АР-42 [2]
ЕРА Airchief [3]
Таблица 8.3:
Коэффициент выбросов(кг/т)
10
8.55
7.8
Код качества
Е
Е
Е
Коэффициенты выбросов для СБ каучука
Источник
Регистрация выбросов TNO 1992 [1]
Регистрация выбросов TNO 1987 [2]
ЕРА АР-42 [3]
ЕРА Airchief [4]
9
Код качества
Е
Е
Е
Коэффициент выбросов(кг/т)
3.7
5
5.8
2.9
Код качества
С
С
Е
Е
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
В Таблице 9.1 содержится общий состав выбросов ЛОС от производства латекса.
Таблица 9.1:
Общий состав выбросов ЛОС от заводов по производству СБ латекса
Соединение
стирол
1,3-бутадиен
другие углеводороды
TNO ER [1]
75%
25%
Таблицы 9.2 и 9.3 перечисляют состав ЛОС по различным источникам и общий состав
выбросов от производства СБ каучука.
Таблица 9.2:
Состав выбросов ЛОС от различных источников [1]:
Утечки
Сгорание на факелах и разрывы
Потери при хранении и
перегрузке
Сжигание
Выбросы при других процессах
Этилен
0.1%
-
Акрилонитрил
0.0%
-
Стирол
86.8%
-
Толуол
0.1%
-
Другие угле-водороды
13.0%
-
0%
0%
0%
0%
100%
Руководство по инвентаризации выбросов
В4512-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040512-040514
Таблица 9.3:
pr040512
Общий состав ЛОС от заводов
Соединение
стирол
1,3-бутадиен
другие углеводороды
TNO ER [1]
87
входит в состав углеводородов
13
TNO ER [2]
95%
5%
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Оценки национальных выбросов можно разделить на основании производства, населения или
занятости.
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Заводы по производству СБ являются предприятиями непрерывного действия, поэтому
суточные или сезонные вариации выбросов здесь не наблюдаются.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 20, third edition (1984) & Volume 9, 4 th edition
(1994).

Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, Organische Technologie 2, Band 6, 4. Auflage (1982) (на
немецком).
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификацию оценки выбросов можно осуществить путем сравнения с измерениями на
отдельном заводе или путем установления массового баланса на всем предприятии.
17
ССЫЛКИ
1
2
3
TNO Emission Registration 1987
US EPA AP-42, 1985
US EPA Airchief 1993, CD-ROM
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЫХОД ВЕРСИИ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1
Дата:
Октябрь 1995
Источник:
J.J.Berdowski, W.J.Jonker & J.P.J.Bloos
TNO,
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
Руководство по инвентаризации выбросов
В4512-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040512-040514
pr040512
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В4512-5
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040515
pr040515
SNAP КОД:
040515
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
NOSE КОД:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Акрилонитрил бутадиен стирольные (АБС) смолы
105.09.88
NFR КОД:
1
2В5
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Акрилонитрил бутадиен стирол (АБС) является комбинацией органического сополимера и
полимерной смеси.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы НМЛОС от предприятий по производству АБС составляют в среднем менее 0.1% от
общих выбросов НМЛОС в стране.
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
АБС может производиться тремя способами:

Эмульсионная полимеризация.
Этот процесс имеет две стадии. На первой стадии производят каучуковый латекс, обычно
используется при серийном производстве. На второй стадии используется порционный
процесс, полупорционный или непрерывный процесс, когда стирол и акрилонитрил
полимеризуются в растворе каучукового латекса и образует АБС латекс. АБС полимер
восстанавливается с помощью коагуляции АБС латекса путем добавления
дестабилизирующего агента. Полученную массу фильтруют или пропускают через
центрифугу для извлечения АБС смолы. Затем АБС смола высушивается.

Массовая полимеризация
В этом процессе используются два или более реакторов для непрерывного процесса.
Каучук растворяется в мономерах (стирол или акрилонитрил). Во время реакции
растворенный каучук заменяется стирол акрилонитриловым сополимером (САН) и
образуются дискретные частицы каучука. Часть САН садятся на частицы каучука, в то
время как другая часть поглощается в частицы. Реакционная смесь содержит несколько
добавок, например, инициатор, агенты переноски цепочки, которые необходимы для
полимеризации.
Из продукта путем дегазации удаляют не вступивший в реакцию мономер, который заново
утилизируют в реакторе и затем гранулируют.

Массовое суспензирование
Процесс серийного производства начинается с массовой полимеризации (см.выше),
которая останавливается при преобразовании мономера на 15-30%. Затем реакция
суспензирования завершает полимеризацию. Для этой реакции смесь полимера и мономера
взвешивается в воде при использовании суспендирующего агента и затем продолжается
полимеризация.
Не вступившие в реакцию мономеры десорбируются, а полученный продукт прогоняют
через центрифугу и затем высушивают.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4515-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040515
3.2
pr040515
Определения
Органический полимер - это полимер со “скелетом” из одного типа мономера и с “ребрами” из
сополимеров двух других мономеров.
3.3
Технические методы
См.раздел 3.1
3.4
Выбросы
Выбросы ЛОС можно разделить следующим образом:
Источник
Утечки из оборудования, насосов и т.д.
Сгорание на факелах, разрывы
Потери при хранении и перегрузке
Выбросы при сгорании
Выбросы от других процессов
[1]
99.4%
0.00%
0.4%
0.1%
0.0%
3.5
Методы снижения выбросов
Потери от утечек могут быть сокращены за счет использования определенных типов
герметизации и двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Использование общего коэффициента выбросов для расчета эмиссий от производства АБС.
Тогда количество выбросов ЛОС будет непосредственно связано с объемом производства АБС.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Заводы по производству АБС могут рассматриваться как точечные источники, если есть
конкретные данные по заводу.
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8
Таблица 8.1:
Коэффициенты выбросов для производства АБС
Источник
Регистрация выбросов TNO 1990 [2]
Регистрация выбросов TNO 1992 [1]
ЕРА Airchief 1993 [3]
9
Коэффициент выбросов(кг/т)
5
1.4
27.2
Код качества
С
С
Е
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
В Таблицах 9.1 и 9.2 перечисляется состав ЛОС для различных источников и общий состав.
Таблица 9.1:
Состав выбросов ЛОС от различных источников [1]:
Руководство по инвентаризации выбросов
В4515-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040515
Утечки
Сгорание на факелах и разрывы
Потери при хранении и перегрузке
Сжигание
Выбросы при других процессах
Таблица 9.2:
pr040515
Метан
Этилен
Акрилонитрил
Стирол
0%
0%
21%
-
0%
0%
5%
-
12%
16%
3%
-
70%
81%
43%
-
Другие углеводороды
18%
3%
28%
-
Общий состав выбросов ЛОС от заводов по производству АБС
метан
этилен
акрилонитрил
стирол
1,3-бутадиен
другие углеводороды
TNO ER [1]
0%
0%
12%
70%
--%
18%
TNO ER [2]
40
40
20
NAPAP [4]
0%
0%
60%
40%
0%
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
10
На время публикации было недостаточно данных, чтобы определить неопределенность оценки.
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
11
Коэффициенты выбросов должны быть подтверждены или улучшены.
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
12
ИСТОЧНИКОВ
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Заводы по производству АБС являются предприятиями непрерывного действия, поэтому
суточные или сезонные вариации выбросов здесь не наблюдаются.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16

Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 1, 4th edition (1991).

Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, Organische Technologie 2, Band 6, 4. Auflage (1982) (на
немецком).
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификация оценки выбросов может быть сделана путем сравнения с данными измерений,
проведенными на отдельном заводе или путем определения массового баланса для всего
завода.
Более подробно описано в главе “Верификация”.
17
ССЫЛКИ
1
2
3
4
TNO Emission Registration 1992
TNO Emission Registration 1990
EPA AIRCHIEF 1993
NAPAP 1985
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Руководство по инвентаризации выбросов
В4515-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040515
Версия:
1.1
Дата:
Октябрь 1995
Источник:
J.J.Berdowski, W.J.Jonker & J.P.J.Bloos
pr040515
TNO,
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В4515-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040518
pr040518
SNAP КОД:
040518
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Этилбензол
105.09.54
NOSE КОД:
2В5
NFR КОД:
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Этилбензол получают и в жидкой, и в паровой фазе. Во всех процессах используют
катализатор с алюминием.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы НМЛОС от предприятий, производящих этилбензол, дают в среднем <0.01% в
суммарный выброс НМЛОС в стране:
Таблица 2.1:
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
источника
Вклад в суммарные выбросы (%)
SNAP-код
SO2
NOx
НМЛОС
CH4
CO
Этилбензол
040518
0
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
CO2
N2O
NH3
-
-
-
Производство этилбензола в жидкой фазе может осуществляться двумя путями.
1. Процесс Юнион Карбайд/Беджер
Этилен впрыскивается в реактор, содержащий смесь бензола, катализатора (AlCl3) и
активатора (монохлорэтана или иногда HCl). Реакционная смесь перемешивается, чтобы
рассеять комплекс катализатора и процесс идет при низкой температуре и давлении.
Достигается почти полное преобразование этилена. Полиэтилбензолы в реакторе
переалкируются в этилбензол.
Сточные воды из реактора охлаждаются и поступают в отстойник. Из отстойника комплекс
катализатора снова поступает в реактор и органическая фракция вымывается водой и
каустиковым раствором, чтобы удалить оставшийся катализатор. Отходы водной фазы (от
обработки органической фазы) нейтрализуются, гидрооксид алюминия восстанавливается
и удаляется в виде отходов или кальцинируются для восстановления оксида алюминия.
После вымывания этилбензол очищается. Извлеченный бензол и полиэтилбензолы снова
утилизируются. Более тяжелые соединения используются в качестве топлива.
2
Процесс Монсанто
Этот процесс напоминает процесс Юнион Карбайд/Беджер. Реакция происходит при более
высокой температуре, но с меньшим количеством катализатора. Поскольку весь
катализатор растворен, отсутствует фаза комплекса катализатора, что дает в результате
более высокую селективность и более высокий выход продукта.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4518-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040518
pr040518
Используется два реактора: один с только сухим и бензолом, этиленом, катализатором и
активатором, второй со стоком из первого реактора и (рециркулированными)
полиэтилбензолами.
Сток из второго реактора вымывается водой и каустическим раствором для удаления
комплекса катализатора. Далее процесс идет, как уже описано выше.
Получение этилбензола в паровой фазе может осуществляться несколькими способами:
 Простой процесс.
Используется твердый катализатор, например, оксид алюминия на силикогеле. Процесс
проходит при температуре >3000C; давление >6000 кПа. Для минимизации образования
более высоких алкилированных этилбензолов используются высокие отношения
бензол/этилен. Для получения большего выхода продукта используется небольшой блок
деалкилирования, подобно тому, что используется в процессе жидкой фазы.
 Процесс Мобил/Баджер.
Свежий этилен, заранее подогретый бензол и рециркулированные алкил-ароматические
соединения подаются в реактор с одним фиксированным слоем, содержащим катализатор
ZSM-5. В реакторе идет одновременно переалкирование.
Условия процесса: высокая температура и умеренное давление.
Используются два реактора - один в работе, другой восстанавливается для работы.
После реактора идет колонка для отгонки легкой фракции для разделения бензола, летучих
компонентов и этилбензола и высококипящих соединений. Верх колонки для отгонки
легких фракций охлаждается; конденсат (в основном бензол) рециркулируется в реактор,
неконденсируемые компоненты выбрасываются через вентиляционные трубы или
используются в качестве топлива. Продукт, осажденный на дне состоит из сырого
этилбензола, этот сырой продукт очищается и извлеченные бензол и полиэтилбензолы
снова поступают в реактор. Остаток от процесса очищения используется в качестве
топлива.
 Процесс Алкара
Этот процесс используется для сырьевого материала с низкой концентрацией этилена.
Реактор содержит твердый кислотный катализатор активированный окиси алюминия с
некоторым количеством BF3.
Используется отдельный реактор переалкилирования для реформинга полиэтилбензолов.
До очистки нереактивные газы удаляются в испарительную камеру. Во время очистки
этилбензола, бензол и полиэтилбензолы восстанавливаются и снова утилизируются.
3.2
Определения
См.раздел 3.1
3.3
Технические методы
См.раздел 3.1
3.4
Выбросы
Основными компонентами выбросов в атмосферу являются метан, этилен, бензол и толуол.
Метан выбрасывается при сжигании, этилен за счет утечек и сжигания, бензол – за счет утечек,
а толуол - за счет утечек и потерь при хранении.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4518-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040518
pr040518
Для Нидерландов выбросы ЛОС при производстве этилбензола составляют 75.4 т/год. Эти
выбросы идут от производства 989 кт/год этилбензола при мощности 1429 кт/год (данные на
1992 г.).
Выбросы ЛОС разделяются по следующим источникам:
Источники выбросов
Утечки из вспомогательного оборудования, насосов и т.д.
Факелы, разрывы
Потери при хранении и погрузочно-разгрузочных операций
Выбросы при сжигании
Выбросы других процессов
[1]
92%
0%
1%
7%
0%
3.5
Методы снижения выбросов
Потери от утечек могут быть сокращены за счет использования определенных типов
герметизации и двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Использование общего коэффициента выбросов для расчета эмиссий от производства
этилбензола. Тогда количество выбросов ЛОС будет непосредственно связано с объемом
производства этилбензола.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Таблица 6.1:
Производство этилбензола в некоторых странах и регионах в 1990 г.
Страна/Регион
США
7
кт/год
3800
Источник информации
Chem&EngNews 29/6/92
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Заводы по производству этилбензола можно рассматривать как точечные источники, если есть
конкретные данные по заводу.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Таблица 8.1:
Коэффициенты выбросов для этилбензола
Источник данных
Регистрация выбросов TNO 1992 [1]
Регистрация выбросов TNO 1987 [2]
США [3]
9
Коэффициент (кг/т)
0.1
0.6
1-2
Код качества
С
С
?
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
В Таблицах 9.1 и 9.2 перечисляется состав ЛОС в зависимости от источников и общий состав.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4518-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040518
Таблица 9.1:
Состав выбросов ЛОС для различных источников [1]:
Утечки
Факелы и разрывы
Хранение и погрузочноразгрузочные операции
Сжигание
Другие процессы
Таблица 9.2:
pr040518
Метан
Этилен
Бензол
Толуол
Формальдегид
0%
-0%
8%
-0%
48%
-0%
11%
-11%
0%
-0%
Другие углеводороды
33%
-89%
37%
--
10%
--
0.1%
--
0.1%
--
0.3%
--
53%
--
Общий состав выбросов ЛОС для завода по производству этилбензола
метан
этилен
бензол
толуол
этилбензол
другие углеводороды
TNO ER [1]
2.6%
8.1%
44.2%
10.2%
-35.1%
EPA [4]
----100%
--
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Оценки национальных выбросов можно разделить на основании производства, населения или
занятости.
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Заводы по производству этилбензола являются предприятиями непрерывного действия,
поэтому суточные или сезонные вариации выбросов здесь не наблюдаются.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
15
16

Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 1, 4th edition (1991).

Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, Organische Technologie 2, Band 6, 4. Auflage (1982) (на
немецком).
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификация оценки выбросов может быть сделана путем сравнения с данными измерений,
проведенными на отдельном заводе или путем определения массового баланса для всего
завода.
17
ССЫЛКИ
1
2
3
4
TNO Emission Registration 1992
TNO Emission Registration 1987
American Report
EPA, Air Chief 1991
18
БИБЛИОГРАФИЯ
Руководство по инвентаризации выбросов
В4518-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040518
19
pr040518
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.2
Дата:
Октябрь 1995
Источник:
J.J.Berdowski, W.J.Jonker & J.P.J.Bloos
TNO,
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В4518-5
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040519
pr040519
SNAP КОД:
040519
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Фталевый ангидрид
105.09.75
NOSE КОД:
2В5
NFR КОД:
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Фталевый ангидрид производят либо из -ксилола, либо из нафталина. При производстве
фталевого ангидрида используют несколько типов окисления.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы НМЛОС от заводов по производству фталевого ангидрида составляют в среднем
около 0.1% от суммарных выбросов НМЛОС в стране:
Таблица 1:
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
SNAP-код
Вклад в суммарные выбросы (%)
источника
SO2
NOx
НМЛОС
CH4
CO
CO2
Фталевый ангидрид
040519
0
0.1
0
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
N2O
-
NH3
-
Используя -ксилол в качестве сырья возможны два процесса получения фталевого ангидрида:

Окисление фиксированного слоя в паровой фазе.
Материал подается в многотрубчатый реактор, который работает при температуре 380 4000С и давлении окружающей среды. В качестве катализатора используются оксид
ванадия с диоксидом титана на непористом носителе.
Впускная концентрация -ксилола в питающем воздухе выше предела, при котором ксилол взрывается. Из каждого 1 кг чистого ксилола получают 1.09 кг фталевого
ангидрида.

Окисление в жидкой фазе.
В качестве растворителя применяется уксусная кислота. Процесс идет при температуре 150
- 2450С, в качестве катализатора используют смесь кобальта, марганца и солей брома. При
этих условиях о-ксилол окисляется до фталевой кислоты. На следующем этапе фталевая
кислота дегидрируется во фталевый ангидрид.
Преимуществом этого процесса является высокий выход продукции, недостатком высокие капитальные затраты.
Используя в качестве сырья нафталин, фталевый ангидрид можно получить двумя способами:

Окисление фиксированного слоя в паровой фазе.
Условия процесса такие же, как для окисления фиксированного слоя -ксилола за
исключением катализатора. В качестве катализатора используется оксид ванадия и
щелочной металл на основе кремнезема.
При этом получают 0.9-0.96 кг фталевого ангидрида на 1 кг нафталина.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4519-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040519
pr040519
 Окисление паровой фазы движущегося слоя.
Этот процесс проходит при более низкой температуре - 340- 3850С. Используется
низкоактивный катализатор из оксида ванадия на силикогеле. Выход продукции ниже, чем
при процессе с фиксированным слоем.
Извлечение и очистка фталевого ангидрида из паровой фазы.
Выходная смесь из реактора подается в коммутационный конденсатор. Сначала трубки
конденсатора охлаждаются, чтобы фталевый ангидрид затвердел с внешней стороны, затем по
ним пускают горячее масло. Фталевый ангидрид при этом плавится и в жидком виде
собирается в контейнер.
Очистка проходит в двух колонках и процесс идет в условиях вакуума. В первой колонке
удаляются побочные продукты, кипящие при низкой температуре (малеиновая, бензойная,
фталевая, и цитраконовая кислоты). Во второй колонке удаляются продукты, кипящие при
высокой температуре.
Общее количество побочных продуктов - менее 1 вес % производства фталевого ангидрида.
3.2
Определения
3.3
Технические методы
См.раздел 3.1
3.4
Выбросы
Выбросы ЛОС можно разделить следующим образом:
Источники выбросов
Утечки из вспомогательного оборудования, насосов и т.д.
Факелы, разрывы
Потери при хранении и погрузочно-разгрузочных операций
Выбросы при сжигании
Выбросы других процессов
Данные о распределении выбросов от этих источников отсутствуют.
3.5
Меры по снижению выбросов
Снижение утечек можно достичь путем применения определенных видов герметизации и
использования двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
В этом методе используется общий коэффициент выбросов для всех выбросов при
производстве фталевого ангидрида. В этом случае все выбросы ЛОС непосредственно связаны
с количеством производенного фталевого ангидрида.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4519-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040519
pr040519
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
6
Статистические данные опубликованы Статистическим офисом ООН.
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
7
Заводы по производству фталевого ангидрида можно рассматривать как точечные источники,
если есть конкретные данные по заводу.
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8
Таблица 2:
Коэффициенты выбросов для фталевого ангидрида
Источник данных
Коэффициент (кг/т)
Коэффициент выбросов при окислении -ксилола, ЕРА [1]
Коэффициент выбросов при окислении нафталина, ЕРА [1]
1.3
Код
качества
С
6.0
С
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
9
При окислении -ксилола выбрасываются: фталевый ангидрид, малеиновый ангидрид,
бензойная кислота.
При окислении нафталина в воздух выбрасываются: фталевый ангидрид, малеиновый
ангидрид, нафтаксинон и продукты из печи прокаливания (если имеется).
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
10
На время публикации
неопределенности.
не
было
достаточно
данных,
чтобы
определить
величину
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
11
Коэффициенты выбросов необходимо подтвердить или улучшить.
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
12
ИСТОЧНИКОВ
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Эти заводы работают на непрерывной основе, поэтому предполагают, что нет суточной или
сезонной вариации выбросов.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

16
Kirk-Othmer, Encyclopedia of chemical technology, Volume 17, 3rd Edition (1982).
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификацию оценки выбросов можно осуществить путем сравнения с измерениями на
отдельном заводе или путем установления массового баланса на всем предприятии.
Более подробно описано в главе “Верификация”.
17
ССЫЛКИ
US EPA, AP-42
Руководство по инвентаризации выбросов
В4519-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040519
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.1
Дата:
Октябрь 1995
Источник:
J.J.Berdowski, W.J.Jonker & J.P.J.Bloos
pr040519
TNO,
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В4519-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040520
pr040520
SNAP КОД:
040520
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Акрилонитрил
105.09.76
NOSE КОД:
2В5
NFR КОД:
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Акрилонитрил получают путем каталитического аммоксидирования пропилена в паровой фазе.
Этот процесс был разработан компанией "Стандард ойл Огайо".
Некоторые заводы еще используют более старую методику – добавление цианистого водорода
к ацетилену.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Выбросы НМЛОС от предприятий, производящих акрилонитрил дают в среднем <0.01% от
суммарных выбросов НМЛОС в стране:
Таблица 2.1:
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
источника
Вклад в суммарные выбросы (%)
SNAP-код
SO2
NOx
НМЛОС
CH4
CO
Акрилонитрил
04 05 20
0
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
CO2
N2O
NH3
-
-
-
Акрилонитрил получают в результате реакции пропилена с аммиаком и кислородом. Процесс
проходит в реакторе с жидким слоем с использованием твердого катализатора. Это процесс
однократного прохождения, что означает отсутствие рециркуляции. Преобразование
пропилена достигает 98%. Условия работы: Температура – 400-5100С, p – 150-300 кПа.
Используемый катализатор представляет собой смесь металлических оксидов, чаще всего
оксиды висмута и молибдена со следами оксидов других металлов.
Сток реактора охлаждается водой в противоточном абсорбере, а не вступивший в реакцию
аммиак нейтрализуется серной кислотой. Полученный в результате сульфат аммония может
быть извлечен и использован в виде удобрения.
Отходящие газы абсорбера, содержащие в основном азот, оксид углерода, диоксид углерода и
не вступившие в реакцию углеводороды выбрасываются через вентиляционные трубы или
пропускаются через печь для сжигания углеводородов и оксида углерода, и затем
вентилируются в атмосферу.
Раствор, содержащий акрилонитрил, из абсорбера разделяется в нескольких колонках и в
результате получают: акрилонитрил, сырой цианид водорода, сырой ацетонитрил и фракцию с
тяжелыми примесями. Ацетонитрил либо сжигается, либо очищается для использования в
качестве растворителя.
3.2
Определения
Аммоксидирование
Окислительная реакция аммиака с алифатической группой:
R-CH3+NH3+1.5О2

R-CN+H2O
R - ароматическое соединение или олефин
Руководство по инвентаризации выбросов
В4520-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040520
pr040520
Технические методы
3.3
Другие используемые процессы, в данное время устаревшие:

Оксид этилена + HCN  HOCH2CH2CN  CH2=CH-CN
На первой ступени используется основной катализатор, например, диэтиламин; Температура 600С. На второй стадии необходим катализатор (соли щелочного металла и органических
кислот), например MgCO3. Температура - 2000С.

CHCH+HCN  CH2=CH-CN
В качестве катализатора используется хлорид меди.
3.4
Выбросы
В основном в атмосферу выбрасываются акрилонитрил, этилен, метан, и галогенизированные
углеводороды. Галогенизированные углеводороды выбрасываются в результате процесса
очистки. Выбросы акрилонитрила происходят в различных частях установки; метан выходит
наружу за счет утечек, этилен выбрасывается при сжигании.
В Нидерландах выбросы ЛОС от производства акрилонитрила составляют 73 т/год. Эти
выбросы происходят в результате производства 166 кт/год при мощности 183 кт/год (данные
на 1992 г.).
Выбросы ЛОС можно разделить следующим образом:
Источники выбросов
Утечки из вспомогательного оборудования, насосов и т.д.
Факелы, разрывы
Потери при хранении и погрузочно-разгрузочных операциях
Выбросы при сжигании
Выбросы других процессов
3.5
[1]
62%
35%
2%
0.1%
1%
Меры по снижению выбросов
Снижение утечек можно достичь путем применения определенных видов герметизации и
использования двойной герметизации вблизи насосов.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
В этом методе используется общий коэффициент выбросов для всех выбросов при
производстве акрилонитрила. В этом случае все выбросы ЛОС непосредственно связаны с
производством акрилонитрила.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Более детализированный метод используется в EPA США.
Вместо одного коэффициента выбросов для всего завода используются коэффициенты
выбросов для каждого блока оборудования, например, вентили, фланцы и т.п. Каждый тип
оборудования имеет свой собственный коэффициент выбросов. Общий коэффициент выбросов
для завода можно рассчитать путем умножения каждого коэффициента выбросов на число
блоков каждого типа оборудования. Отсюда для этого метода необходимо знать, сколько
блоков каждого типа оборудования имеется на заводе.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4520-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040520
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Таблица 6.1:
Производство акрилонитрила в некоторых странах и регионах в 1990 г.
Страна/Регион
Западная Европа
Мексика
Дальний Восток
США
Япония
1
pr040520
кт/год
12001
601
2001
1217
593
Источник информации
Kirk-Othmer Vol.1`91
Kirk-Othmer Vol.1`91
Kirk-Othmer Vol.1`91
Chem&EngNews 29/6/92
Chem&EngNews 29/6/92
Цифры даны на 1988 г.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Заводы по производству акрилонитрила можно рассматривать как точечные источники, если
есть конкретные данные по заводу.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Таблица 8.1:
Коэффициенты выбросов для акрилонитрила
Источник данных
Регистрация выбросов TNO 1992 [1]
EPA AIRCHIEF 1993 [2]
Коэффициент (кг/т)
0.44
100
Код качества
С
С/D
Предложенный коэффициент выбросов для расчета выброса ЛОС от акрилонитрилового завода
составляет 1 кг/т.
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
В Таблицах 9.1 и 9.2 перечисляется состав ЛОС в зависимости от источников и общий состав.
Таблица 9.1:
Состав выбросов ЛОС для различных источников [1]:
Утечки
Факелы и разрывы
Хранение и погрузочноразгрузочные операции
Сжигание
Другие процессы
Таблица 9.2:
Метан
Этилен
Акрилонитрил
HCFC
2%
0%
0%
3%
4%
0%
25%
0.2%
99.6%
0%
0%
0%
Другие углеводороды
70%
96%
0.4%
59%
0%
10%
0%
0%
0%
0%
100%
31%
0%
Общий состав выбросов ЛОС для заводов по производству акрилонитрила
метан
этилен
акрилонитрил
HCFC
другие углеводороды
TNO ER [1]
1%
3%
18%
1%
77%
EPA [2]
0%
0%
100%
0%
0%
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Оценки национальных выбросов можно разделять на основании объемов производства,
численности населения или статистики занятости.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4520-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040520
pr040520
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
13
Эти заводы работают на непрерывной основе, поэтому предполагают, что нет суточной или
сезонной вариации выбросов.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 1, 4th edition (1991).

Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, Organische Technologie 2, Band 6, 4. Auflage (1982) (на
немецком).
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верификацию оценки выбросов можно осуществить путем сравнения с измерениями на
отдельном заводе или путем установления массового баланса на всем предприятии.
17
ССЫЛКИ
1
TNO Emission Registration 1992
2
EPA, AIRCHIEF CD-ROM 1993
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.2
Дата:
Октябрь 1995
Источник:
J.J.Berdowski, W.J.Jonker & J.P.J.Bloos
TNO,
Нидерланды
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Pieter van der Most
HIMH-MI-Netherlands
Inspectorate for the Environment
Dept for Monitoring and Information Management
PO Box 30945
2500 GX Den Haag
The Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nlJanina Fudala
Руководство по инвентаризации выбросов
В4520-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040521
pr040521
SNAP КОД:
040521
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
(МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Адипиновая кислота
105.09.72
NOSE КОД:
2В3
NFR КОД:
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
В этой главе рассматриваются выбросы от массового производства адипиновой кислоты при
использовании циклогексанола и циклогексанона как промежуточных продуктов. Смесь этих
промежуточных продуктов иногда известна как КА.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
В связи с тем, что существуют неопределенности в оценке выбросов N2O на национальном
уровне, трудно указать точную цифру вклада выбросов от производства адипиновой кислоты в
общие выбросы.
По оценкам увеличение концентрации N2O в атмосфере Земли составляет 0.2% и рост
производства адипиновой кислоты дает 10% к этому увеличению [Theimans и Trogler, 1991].
Этот факт оставляет неясным вопрос, является ли производство адипиновой кислоты
основным источником в национальных выбросах N2O по сравнению с природными и другими
антропогенными источниками.
Производство адипиновой кислоты в мировом масштабе оценивается в 2.2109 кг, при этом
производство одного моля адипиновой кислоты дает чуть меньше одного моля выбросов N2O
[Theimans и Trogler, 1991]. Отсюда глобальные выбросы N2O от производства адипиновой
кислоты оцениваются 0.5109 кг.
Таблица 1:
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR`90 (28 стран)
Категория
источника
SNAP-код
Вклад в суммарные выбросы (%)
SO2
NOx
НМЛОС
CH4
CO
Адипиновая кислота
040521
0
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
CO2
-
N2O
12.4
NH3
-
Адипиновая кислота является бесцветным, без запаха, кислым на вкус, кристаллическим
твердым веществом. Небольшая часть этой дикарбоновой кислоты получается естественным
путем. Водяные растворы кислоты коррозийны. Адипиновая кислота производится из
циклогексана. Циклогексан используется для производства КА, смеси циклогексанола и
циклогексанона. Затем КА окисляется азотной кислотой и получается адипиновая кислота.
Адипиновая кислота применяется для производства 6.6-нейлона.
3.2
Определения
3.3
Технические методы
На первой ступени реакции идет производство промежуточных продуктов циклогексанона и
циклогексанола (обычно используют сокращения КА, КА масло, ол-1 или анон-анол). КА
после отделения невступивших в реакцию циклогексана и побочных продуктов превращается в
Руководство по инвентаризации выбросов
В4521-1
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040521
pr040521
адипиновую кислоту путем окисления азотной кислотой посредством промежуточных
продуктов азотистой кислоты.
Во всех современных процессах промышленного производства адипиновой кислоты азотная
кислота используется на конечной ступени окисления. Растущее беспокойство в связи с
проблемами качества воздуха может способствовать развитию других путей получения
адипиновой кислоты, чтобы сократить расходы на меры уменьшения выбросов NO x, которые
являются важной частью процесса с использованием азотной кислоты.
Существует несколько процессов окисления циклогексана. Однако, в сущности этот процесс
не изменился со времени его разработки в начале 1940-х годов. Циклогексан окисляется 4060% азотной кислотой в присутствии медного и ванадиевого катализатора. Это изотермическая
реакция, при которой образуются следующие соединения: дикарболовая, глутаровая и
янтарные кислоты и CO2. Азотная кислота восстанавливается в NO2, NO, N2O и N2.
Наиболее значимая с промышленной точки зрения реакцией адипиновой кислоты является
реакцией с диаминами, особенно с 1,6-гексан диамином. Сначала при смешении растворов
двух материалов образуется полимерная, растворимая в воде, соль, а затем при подогреве для
удаления воды образуется полиамид, нейлон-6.6.
3.4
Выбросы
Основные выбросы, которые вызывают беспокойство, связаны с азотной кислотой, либо в виде
различных оксидов азота, либо в виде очень разбавленного раствора самой кислоты.
Закись азота образуется при преобразовании циклогексанола в кетон и также после окисления
альдегида и спиртовых примесей, обычно сопровождающих КА и возникающих на стадии
окисления циклогексана. Эта стадия окисления имеет ассоциированный коэффициент
выбросов (если не применяются технологии снижения выбросов) равный 300 г N2O/кг
произведенной адипиновой кислоты.
Из всех промежуточных продуктов азотистая кислота является единственным достаточно
устойчивым соединением, которое не растворяется при очень мягких условиях. Она
гидролизуется в адипиновую кислоту на самой медленной стадии всей последовательности
процесса. Закись азота образуется в последующей реакции продуктов, содержащих азот,
получаемых в результате гидролиза азотистой кислоты. NO и NO2 заново абсорбируются и
снова превращаются в азотную кислоту. Но N2O нельзя восстановить таким способом, и это
соединение является основным побочным продуктом этого процесса.
Около 20% реакции происходит за счет окисления ванадием 1,2-диоксигенированных
промежуточных продуктов; на этом пути не восстанавливаемой закиси азота не производится.
На стадии окисления азотной кислоты наблюдается три основных потока отходов: отходящий
газ, содержащий оксиды азота и CO2, вода, содержащая следы азотной кислоты и органических
соединений из очистной колонки, и двуосновная кислота, содержащая адипиновую,
глутаровую и янтарную кислоты.
Адипиновая кислота может быть распылена в виде пыли и, тогда представляет опасность
взрыва. Этот материал также является раздражителем особенно при контакте со слизистыми
оболочками.
3.5
Меры по снижению выбросов
Отходящий газ может быть пропущен через печь для сокращения выбросов NОx, при этом еще
и разрушается N2O.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4521-2
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040521
pr040521
Азотную кислоту можно удалить путем дистилляции, медь и ванадий извлекают путем
ионного обмена.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Оценка выбросов с помощью простого метода делается путем умножения величины
национального производства адипиновой кислоты на коэффициент выбросов.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННЫЙ МЕТОД
При использовании детализированного метода необходимы конкретные данные по величине
производства адипиновой кислоты на заводе и выбросов N2O и других оксидов азота и
соединений, таких как CO2.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Статистическими данными являются производство адипиновой кислоты в метрических
единицах (например, кг, метрические тонны). В 1989 г. потребность в адипиновой кислоте в
мире составляла два миллиарда метрических тонн в год. Мировое производство в 1986 г.
достигало 1.6106 метрических тонн (3.5109 фунтов), а в 1989 г. это производство достигло
более, чем 1.9106 метрических тонн. Адипиновая кислота составляет большой объем среди
производимых органических соединений. Она является по объему производства одним из 50
основных химических соединений, производимых в США, и в 1989 г. ее производство
достигало 745000 метрических тонн.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Заводов по производству адипиновой кислоты немного и их следует рассматривать как
точечные источники, если есть по ним конкретные данные.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Коэффициент выбросов
300 г/кг произведенного
N2O
9
Код качества
С
Ссылка
Thiemans и
Trogler 1991
Комментарии
На основании лабораторного эксперимента
поставленного для имитации промышленного
процесса
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
В простом методе предполагается, что состав выбросов на 100% состоит из N2O. В
детализированном методе состав выбросов получают по данным измерений на заводе.
Полагают, что еще выбрасываются CO2 и, возможно, NO и NO2.
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
В лабораторных измерениях было установлено, что диапазон производства N2O составляет 0.7
и 1.06 молей на один моль произведенной адипиновой кислоты. Из этого вытекает, что
неопределенность коэффициента выбросов составляет около 20%. Однако неясно насколько
репрезентативен этот возможный диапазон выбросов, установленный в результате
лабораторных измерений, поэтому абсолютная величина неопределенности не может быть
установлена.
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
Руководство по инвентаризации выбросов
В4521-3
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040521
pr040521
В простом методе полагаются только на один коэффициент выбросов, в нем не принимается во
внимание отличия в процессах, оборудовании для снижения выбросов. В детализированном
методе требуются данные измерений с завода, но эта практика не имеет широкого применения.
Улучшение коэффициентов эмиссий требует, чтобы измерения проводились на ряде
репрезентативных промышленных заводов.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Завод не следует рассматривать как площадной источник.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Если нет информации, предполагается, что выбросы не имеют суточных или сезонных
вариаций.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
В течение конца 1980-х и начала 1990-х годов производство адипиновой кислоты продолжало
увеличиваться в глобальном масштабе особенно на Дальнем Востоке, поскольку
увеличивалась потребность в нейлоне.
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Верифицировать сделанные оценки можно посредством конкретных измерений. Поскольку
существует очень мало коэффициентов выбросов, сравнения с другими странами, вероятно,
покажут скорее различия в статистике производства, чем в действительных выбросах.
17
ССЫЛКИ
Руководство МГЭИК по Национальным Инвентаризациям Выбросов ПГ. Том 3, 1995.
Kirk-Othmer 1991 Encyclopaedia of Chemical Technology. Fourth Edition. Pub.Wiley Interscience.
Thiemans M.H., Trogler W.C. 1991. Производство нейлона: Неизвестный источник выбросов оксида азоиа в
атмосферу, Science, том 251, стр. 932-934.
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.2
Дата:
Ноябрь 1995
Источник:
S.Pittman and S.Richardson
AEA Technology
Великобритания
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Haydn Jones
Руководство по инвентаризации выбросов
В4521-4
ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО)
Деятельность 040521
pr040521
AEA Technology Environment
E6 Culham
Abingdon
OX14 3ED
UK
Tel: +44 1235 463122
Fax: + 44 1235 463574
Email: haydn.h.jones@aeat.co.uk
Руководство по инвентаризации выбросов
В4521-5
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность несколько
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
pr040601
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ,
ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И
ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
ВИД ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
SNAP КОД
NOSE КОД
NFR КОД
Производство ДСП
040601
105.06.02
2D1
Известь (декарбонизация)
040614
105.11.26
2A2
Производство батареек
040615
105.13.01
2A7
Добыча минеральных руд
040616
105.02.01
2A7
Другое (включая производство
040617
105.11.61
2A7
асбестовых продуктов)
Отдельной методологии для этих видов деятельности не было разработано, поскольку вклад
этих процессов в общие национальные выбросы в настоящее время считается незначительным,
т.е. менее 1% от национальных эмиссий для любого из загрязнителей.
Если у Вас имеется другая информация по этому вопросу пожалуйста обращайтесь к членам
экспертной группы.
Ведущие специалисты Экспертной Группы по Сжиганию и Промышленным Процессам
Jozef Pacyna
NILU - Norwegian Institute of Air Research, PO Box 100, N-2007 Kjeller, Norway
Tel: +47 63 89 8155
Fax: +47 63 89 80 50
Email: jozef.pacyna@nilu.no
Giovanni de Santi
JCR (Joint Research Centre), Via Enrico Fermi 1, 21027 ISPRA (VA), Italy
Tel: +39 0332 789482
Fax: +39 0332 785869
Email: giovanni.de-santi@jrc.it
Pieter van der Most
Inspectorate for the Environment, Dept for Monitoring and Information, PO Box 30945,
2500 GX Den Haag, Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nl
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-1
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
SNAP КОД:
040602
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ
В
ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ,
ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Целлюлоза для производства бумаги (сульфатная варка)
105.07.01
NOSE КОД:
NFR КОД:
2D
1
1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
В производстве целлюлозы и бумаги можно выделить три основные стадии обработки: варка
целлюлозы, отбеливание и производство бумаги. Метод варки целлюлозы и количество
отбеливаний зависит от природы сырья и требуемого качества конечного продукта. Крафт
процесс (сульфатная варка) является одним из процессов химических варки, который может
использоваться. Это наиболее широко применяемый процесс, который обычно используется в
производстве плотной бумаги. Крафт процесс включает варку целлюлозы в водном растворе
сульфида натрия и гидроксида натрия, промывание целлюлозы, отбеливание, химическую
регенерацию и регенерацию побочных продуктов.
В SNAP код 040602 включены не все процессы, связанные с сульфатной варкой, которые могут
вызвать значительные выбросы НМЛОС, SOX, твердых частиц, NOX и СО.
Другие важные источники представлены в Таблице 1.1.
Таблица 1.1:
Другие значительные источники выбросов, относящиеся к производству бумажной целлюлозы
(крафт процесс)
Источник
SNAP код
Сжигание топлива в котлах
03 01 хх
Печи для обжига извести
03 03 12
Производство бумаги (процесс сушки)
03 03 21
Очистка сточных вод
09 01 хх
Кроме стандартных видов топлива, таких как древесина/кора, уголь, нефть и природный газ, в
котлах на целлюлозно-бумажных комбинатах могут сжигаться неконденсируемые газы, ил от
сточных вод (образующийся при производстве первичной целлюлозы или повторной
переработке), не подвергающаяся повторной переработке регенерированная бумага, топливо из
автомобильных покрышек, старые рифленые упаковочные материалы и т. д. [NCASI, 1993].
Предполагается, что эти нестандартные виды топлива, сжигаемые в котлах, будут включены в
SNAP группу 03.
Этот раздел находится на рассмотрении экспертов из Скандинавских стран. После получения
дополнительной информации, возможно, в следующее издание этого справочника будет внесен
ряд изменений.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-1
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
Данные о выбросах для процесса сульфатной варки целлюлозы для производства бумаги
приведены в Таблицах 2.1 и 2.2.
Таблица 2.1: Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR90 (28 стран)
Источник
SNAP- код
Производство целлюлозы
и бумаги
SO2
0.1
040602
NOX
0.1
Вклад в суммарные выбросы [%]
НМЛОС
CH4
CO
CO2
0.1
0
-
N2O
-
NH3
-
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
Таблица 2.2:
Страна
Данные о выбросах при сульфатной варке целлюлозы за 1990 год
Твердые
частицы
Выбросы
(т)
17901
Канада2
1995
США
(1985)
РМ 10
%1
1,5
112480
Страна
Выбросы
(т)
12059
1,7
112480
0.2
SOX
Канада2
1995
США
(1985)
РМ 2.5
%1
Выбросы
(т)
10013
0,2
112480
0,2
%1
Выбросы
(т)
11092
%1
Выбросы
(т)
2,3
0,5
%1
Cd
Выбросы
(т)
%1
Выбросы
(т)
1,14
НМЛОС
CO
%1
Pb
0,01
1,623
NOX
Выбросы
(т)
5473
Hg
Выбросы
(т)
24726
0,3
557867
0,6
%1
Выбросы
(т)
2757
ПАУ
%1
Выбросы
(т)
%1
0,1
В % от общих антропогенных выбросов для данной страны
Процент исключает открытые источники: дорожная пыль, лесные пожары, ветровая эрозия, строительство,
запланированное выжигание
3 1994-5: US EPA 1997, Размещение и оценка
4 1995: US EPA 1997, Отчет в Конгресс
1
2
Данные о вкладе различных источников выбросов ЛОС в общие выбросы при производстве
бумажной целлюлозы в Канаде за 1990 год приведены в Таблице 2.3.
Таблица 2.3:
Источники выбросов ЛОС при производстве целлюлозы в Канаде [CPPA, дата не указана]
Источник
вытяжная труба котла-утилизатора
освобождение автоклава и продувка
емкости
вытяжная труба печи для обжига
извести
многокорпусные выпарные аппараты
система окисления черного щелока
промывные аппараты и сетчатый
фильтр (сито)
отводной канал емкости для
растворения расплава
печь для обжига в псевдоожиженном
слое
3
% от общих выбросов при
сульфатной варке целлюлозы
42
31
% от общих выбросов при
производстве целлюлозы и бумаги
16
12
8
3
6
5
4
22
2
2
3
1
0,3
0,1
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-2
%1
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
3.1
pr040602
Описание
При сульфатной варке целлюлозы белый щелок (водный раствор сульфида натрия и
гидроксида натрия) применяется при высокой температуре и давлении для химического
растворения лигнина, связывающего целлюлозные волокна древесины. После варки древесных
стружек, целлюлоза промывается, просеивается и высушивается до получения неотбеленной
целлюлозы, либо на стадии окисления возможно проведение делигнификации и отбеливания.
Включение стадии отбеливания зависит от назначения продукта. Отходы крафт-процесса
используются для регенерации химикатов и тепла. Отработанный варочный раствор,
содержащий химические продукты и воду, а также отработанные химические вещества из
древесины, соединяют с промывными водами для образования так называемого черного
щелока. Этот черный щелок при испарении концентрируется, а затем сжигается в печи, причем
тепло, выделившееся при сгорании органических веществ, регенерируется для последующего
использования в процессе или для выработки электроэнергии. Неорганические вещества
восстанавливаются в виде расплавленной массы. Вода и негашеная известь используются для
превращения этого расплава обратно в белый щелок (варочный раствор) в емкости для
подщелачивания. Осажденный известковый шлам обжигается в печи для регенерации
негашеной извести. Системы регенерации могут также перерабатывать отработанный щелок из
установок от фабрик нейтральной сульфитной полухимической варки целлюлозы.
3.2
Определения и 3.3 Технические методы
Ниже кратко описаны основные стадии сульфатной варки целлюлозы. Следует отметить, что
некоторые важные источники атмосферных выбросов, связанные с крафт-процессом,
включены в другие SNAP коды (см. раздел 1).
3.2.1 Снятие коры
Применяются влажные и сухие методы.
3.2.2 Варка
Древесная стружка варится в автоклаве с белым щелоком (смесь гидроксида натрия (NaOH) и
сульфида натрия (Na2S)). Процесс варки может быть периодическим или постоянным. После
завершения процесса периодической, либо постоянной варки, химическая смесь (черный
щелок) и целлюлоза выгружаются в емкость с продувкой - сосуд под низким давлением. Пары
из емкости отводятся в сборник или паровую сферу, затем их сжигают, очищают или
регенерируют в виде скипидара или таллового масла для последующей продажи.
3.2.3 Промывка
Целлюлоза из емкости с продувкой промывается для удаления черного щелока. Существует
несколько типов промывных аппаратов, включая аппараты с вакуумным обратным течением,
диффузионные аппараты, аппараты с переменным давлением, горизонтальные ленточные
фильтры, аппараты с химической промывкой, промывной пресс и аппараты для
разбавления/экстракции. Выделенный при этом черный щелок разбавляется промывной водой
и поэтому его называют слабым черным щелоком.
3.2.4 Делигнификация
На многих бумажных фабриках делигнификация производится в автоклаве. Дополнительное
снижение содержания лигнина может быть достигнуто с помощью кислородной
делигнификации и/или озонового отбеливания.
3.2.5 Отбеливание
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-3
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
После удаления отработанных химических соединений и растворенных древесных
органических веществ, целлюлоза представляет собой суспензию. Отбеливание целлюлозы
обычно является сложным процессом и производится с помощью нескольких химических
соединений на основе хлора. Отбеливанию подвергается не вся целлюлоза.
3.2.6 Производство скипидара
Пары, выходящие из автоклава, содержат до 6 кг скипидара на тонну целлюлозы, в
зависимости от характеристик древесины и условий варки. Обычно эти пары конденсируются
как часть системы мероприятий очистки от запаха. Удельный вес скипидара отличается от
удельного веса воды, поэтому скипидар фильтруют или извлекают с помощью других методов,
основанных на разности плотностей. Регенерированный скипидар приобретается
перерабатывающими компаниями, или используется на бумажной фабрике в качестве топлива,
обычно в печах для обжига извести (см. SNAP код 030312) [Environment Canada,1983].
3.2.7 Регенерация таллового масла
Исходные вещества для получения таллового масла могут быть извлечены при охлаждении и
испарении черного щелока. Черный щелок может содержать мыло и другие исходные вещества
для получения таллового масла, которые снимаются с поверхности емкости для хранения
слабого, среднего и крепкого щелока, а также в процессе окисления черного щелока. Мыло
поступает в продажу или перерабатывается в талловое масло с помощью окисления [US EPA
1991].
3.2.8 Химическая регенерация
Основными функциями системы регенерации являются: превращение серосодержащих
компонентов черного щелока в Na2S; регенерация NaOH; образование большого количества
пара при горении органических побочных продуктов; уменьшение или уничтожение
потенциального источника загрязнений путем разложения при варке растворенных
органических веществ (в основном, лигнина). К основным стадиям регенерации черного
щелока относятся: испарение или выпаривание; окисление черного щелока (необязательная
стадия); сгорание/окисление в печи для регенерации; рекаустификация; прокаливание в печи
для обжига извести (последняя стадия описана в SNAP коде 030312 [US EPA 1991]).
3.2.9 Испарение
Большая часть воды, отделенной от слабого черного щелока, содержащего около 55% твердого
вещества, обычно поступает в многокорпусный выпарной аппарат. Этот аппарат представляет
собой серию испарителей, действующих при различных давлениях таким образом, что пар,
выходящий из одного испарителя, служит для снабжения следующего испарителя. Пар из
последнего испарителя конденсируется в большом теплообменнике (поверхностном
конденсаторе) или в барометрическом конденсаторе при непосредственном контакте с водой.
Для поверхностного конденсатора необходима небольшая вакуумная система для удаления
неконденсирующихся газов из системы.
Испарители прямого действия могут применяться для дальнейшего выпаривания черного
щелока до содержания в нем около 65% твердого вещества путем прямого взаимодействия
черного щелока с дымовым газом из печи для регенерации. Кроме того, может использоваться
паровой испаритель с принудительной циркуляцией, так называемый концентратор.
3.2.10 Окисление черного щелока
В результате взаимодействия сульфида натрия, содержащегося в черном щелоке, и диоксида
углерода, содержащегося в дымовых газах, в испарителе прямого действия образуется H2S. Для
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-4
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
избежания этого, сульфид натрия окисляется воздухом или кислородом до тиосульфита
натрия. В случае применения концентратора, окисление черного щелока не требуется [US EPA
1991].
3.2.11 Печь для регенерации
В печи для регенерации происходит дальнейшее выпаривание черного щелока до твердого
вещества. Тяжелый черный щелок из испарителя нагревается и распыляется в печь. Вода из
твердого черного щелока испаряется, а органические вещества сжигаются для восстановления
окисленных серных компонентов до сульфида. Неорганические соединения, входящие в состав
черного щелока, образуют расплавленную массу.
3.2.12 Рекаустификация
В процессе рекаустификации карбонат натрия (Nа2CO3), содержащийся в расплаве,
превращается в NaOH – активное химическое вещество, применяемое при варке целлюлозы.
Расплав из печи для регенерации растворяется в емкости со слабым промывочным раствором
до образования зеленого щелока. После очищения зеленый щелок смешивается с повторно
обожженной известью для образования суспензии, дальнейшее перемешивание при высокой
температуре приводит к получению известкового шлама. Путем фильтрации известкового
шлама получают белый щелок. Затем известковый шлам направляется в печь для обжига
извести (SNAP код 030312).
В настоящее время проводятся исследования новых процессов варки целлюлозы, основанных
на органических растворителях, которые направлены на уменьшение воздействия на
окружающую среду и снижения эксплуатационных и инвестиционных расходов. Такие
процессы органического растворения приводят к более низким выбросы диоксида серы и
соединений с интенсивным запахом. Тем не менее, эти процессы обычно характеризуются
высокой температурой и давлением реакции, сложными системами промывки и регенерации, и
низкой прочностью целлюлозы.
3.4
Выбросы
Источники выбросов, характерные для сульфатной варки целлюлозы, представлены в
Таблице 3.1 [NCASI 1993, US EPA 1985]. Для обеспечения полной картины процесса в Таблицу
включены источники, учитываемые в отдельных SNAP кодах (отмечены *).
Термин “неконденсирующиеся газы“ относится к газам, выделяющимся в процессе варки
целлюлозы и при испарении черного щелока, включая стравленные из автоклава газы, газы,
выделяющиеся при продувке автоклава, газы, выходящие из испарителя и газы, выделяющиеся
при отгонке конденсата. Эти газы, накапливаемые в емкости, состоят из смеси терпенов, всех
соединений, содержащих восстановленную серу (TRS), и метанола, а также разнообразных
менее важных органических веществ. Строго говоря, все эти газы способны конденсироваться,
но термин применяется для того, чтобы отличить их от паров, конденсирующихся в
разгрузочных магистралях, магистралях теплорегенерации и системе экстракции
неконденсирующихся газов в испарителе при нормальных условиях ведения процесса
[Environment Canada 1983]. В некоторых случаях эти газы не собираются и поэтому
рассматриваются как источники выбросов в месте их образования (например, в автоклаве иле
испарителе). Тем не менее, в Северной Америке и Скандинавских странах
неконденсирующиеся газы обычно собирают и сжигают в печи для обжига извести или в
специальном котле. Однако, в ряде обстоятельств, в течение около 2% времени работы
установки, эти газы могут выбрасываться в атмосферу, хотя в Скандинавских странах обычно
устанавливается дополнительная или дублирующая система для сбора и уничтожения
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-5
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
неконденсирующихся газов, так что эти газы выбрасываются в атмосферу менее чем в 0.5%
времени работы установки. Неконденсирующиеся газы, которые собираются, но не сжигаются,
должны рассматриваться как потенциальные источники ЛОС [NCASI 1993]. Таким образом,
если осуществляется сбор неконденсирующихся газов, то автоклавы и испарители в Таблице
3.1 не считаются источниками ЛОС.
Таблица 3.1:
Источники выбросов, характерные для сульфатной варки целлюлозы
Источник
Твердые
частицы
PM1
0
PM2
.5
Снятие коры
Варка
Промывка
Отбеливание
Неконденсирующиеся газы:
Собираемые, но не сжигаемые
Сжигаемые
Производство скипидара
Регенерация таллового масла
Химическая регенерация
Испарение
Окисление черного щелока
Печь для регенерации
Рекаустификация
Печь для обжига извести3
Сушка целлюлозы3
(необходимо подтверждение в
соответствии со SNAP кодом 03 03 21)
Котлы (в зависимости от топлива)3
Очистка сточных вод3
(необходимо подтверждение в
соответствии со SNAP кодом 09 01 хх)
Выбросы
SO2
NOX
CO
x
х
х
х
Х1
Х1
Х2
Х2
ЛОС
Х
х
х
х
х
X
X
X
Х
х
х
Х
х
Х
х
Х
Х
х
Х
х
х
х
X
Х
Х
Х
Х
Главные источники выбросов отмечены Х, а менее существенные - х.
1.
Зависит от того, собираются газы или нет.
2.
Зависит от того, очищаются ли газы в скруббере, или сжигаются в печи для обжига извести.
3.
Учитываются в отдельных SNAP кодах.
Хотя эти вещества выделяются в разных количествах, основная проблема заключается в
запахах, характерных для выбросов TRS.
3.5
Меры по снижению выбросов
Этот раздел относится только к тем процессам производства целлюлозы и бумаги, которые
включены в SNAP код 040602.
Меры снижения выбросов являются важным моментом для рассмотрения при конструкции
установки для сульфатной варки целлюлозы и в значительной степени зависят от методов,
используемых для очистки от запахов. Меры снижения выбросов могут включать различные
модификации процесса и улучшение условий проведения процесса, а также дополнительные
меры.
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-6
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
Например, улов твердых частиц в печах для регенерации производится несколькими
способами. В том случае, если газы из печи для регенерации поступают в установленный
циклонный газоочиститель или многокорпусный выпарной аппарат, представляющий собой
испаритель прямого действия, достигаемая эффективность улова твердых частиц составляет от
20 до 50%. Для достижения эффективности от 85 до 99% дополнительно могут быть
установлены электрофильтр или скруббер Вентури, а также, возможны, вспомогательные
газоочистители [US EPA 1985].
Поскольку в виде твердых частиц выделяются преимущественно сульфат натрия и карбонат
натрия, по экономическим причинам регенерация во всех печах производится, в основном, с
помощью электрофильтров или скрубберов [Environment Canada 1983].
Диоксид серы выделяется, главным образом, при окислении восстановленных серосодержащих
соединений в печи для регенерации. По данным US EPA [1985], в испарителях прямого
действия абсорбируется около 75% этих эмиссий, а установка скрубберов может обеспечить
дополнительную очистку. Для уменьшения выбросов SO2 из печи для регенерации могут
применяться и другие методы [SEPA, 1992]:

изменение условий горения

увеличение содержания твердых веществ в концентрированном щелоке

уменьшение соотношения серы и натрия в печи

уменьшение загрузки инертных веществ

усовершенствование контроля за проведением процесса
Основной причиной выбросов оксида углерода (СО) из печи для регенерации является
проведение процесса в печи значительно меньшей мощности, что приводит к невозможности
поддерживать условий окисления.
Неконденсирующиеся газы обычно сжигаются. В некоторых случаях эти газы сжигают в
специальной печи, которая является довольно эффективной, но обычно требует
дополнительной подачи топлива для поддержания горения. В более современных установках
газы сжигаются в печи для обжига извести, котле или печи для регенерации. Сжигание этих
газов приводит к выбросам SO2. Перед сжиганием сера может восстанавливаться в скрубберах
для последующего использования при варке целлюлозы [Environment Canada 1983].
Более подробный обзор содержится в материалах Environment Canada, 1983 или Swedish
Environmental Protection Agency, 1992.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Выбросы при сульфатной варке целлюлозы, производстве таллового масла и скипидара
определяются с помощью коэффициентов выбросов по умолчанию, представленных в
Таблице 8.1. В таблице приведены максимальные типичные значения коэффициентов
выбросов при условии осуществления минимальных мер снижения выбросов.
В качестве альтернативного метода можно использовать программы расчета выбросов,
которые обычно основываются на усредненных коэффициентах выбросов для типичных
установок. В Приложении 1 приведено краткое описание программы для определения
выбросов SO2, TRS и NOX для стран Скандинавии и Пиренейского полуострова.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Предпочтительной методологией является применение результатов постоянных измерений,
имеющихся в ряде стран для основных источников выбросов SO2, TRS и NOX. В особенности
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-7
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
это относится к современным фабрикам, на которых осуществляется сбор разбавленных и
неразбавленных газов, и количество учитываемых источников выбросов ограничено.
На старых фабриках количество источников выбросов обычно велико, поэтому проводить
постоянные измерения экономически не обоснованно. В этом случае, установки
рассматриваются как точечные источники с учетом всех данных производственной статистики
для каждой фабрики в сочетании с наиболее подходящими коэффициентами выбросов из
Таблицы 8.2. Для выбора этих коэффициентов необходимо: знание основных технологических
процессов, характерных для данной установки (наличие испарителя прямого или непрямого
действия, использование колонн для окисления черного щелока); некоторые знания методов
контроля за загрязнениями воздуха, которые определяют выбор коэффициентов выбросов
(особенно это касается печей для регенерации); данные об установках для регенерации
побочных продуктов (скипидара и/или таллового масла); и информация о выбросе
неконденсирующихся газов.
Чтобы облегчить оценку фракции мелких твердых частиц из общего числа твердых частиц US
EPA разработали программное обеспечение, которое учитывает эффект приборов снижения
выбросов на мелкие фракции. Часть информации, содержащейся в программном обеспечении
приводится в таблицах в данном документе для простоты использования. Программное
обеспечение доступно в Интернете: http://www.epa.gov/ttn/chief/index.html.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Большинство коэффициентов выбросов основано на данных о количестве произведенной
целлюлозы (т), высушенной методом воздушной сушки. В качестве статистических данных
также могут использоваться данные о производстве таллового масла и/или скипидара (т), и
количестве твердого черного щелока, подвергшегося рекаустификации (т).
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
При наличии конкретных данных о фабрике, все установки для сульфатной варки целлюлозы
можно считать точечными источниками.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8.1 Упрощенная методология:
В Таблице 8.1 приведены рекомендуемые коэффициенты выбросов для упрощенного метода
расчета выбросов при сульфатной варке целлюлозы, производстве таллового масла и
скипидара. По мере возможности представлены региональные коэффициенты выбросов,
основанные на подробном изучении промышленности в данных регионах. Если эмиссии не
включены в представленные регионы коэффициент выбросов для региона не приведен, следует
пользоваться приблизительным коэффициентом. В том случае, когда представлен интервал
значений, меньшая величина соответствует максимальной степени снижения выбросов, а
большая - минимальный, или характеризует отсутствие очистки. Эти коэффициенты не
учитывают выбросы из печей для обжига извести, переработке отходов и сжигании топлива.
Канадские коэффициенты основаны на данных об учете выбросов при сульфатной варке
целлюлозы за 1990 год, опубликованных Environment Canada, и общих данных
производственной статистики за 1990 год, опубликованных Канадской Ассоциацией
Целлюлозно-бумажной Промышленности.
Таблица 8.1:
Коэффициенты выбросов для сульфатной варки целлюлозы и связанных с ней процессов упрощенный метод
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-8
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
Источник
pr040602
Ед.
измерения
TSP1
NOX
SO2
ЛОС
CO
кг/ВВт
5.7
2.3
3.1
0.8
5.5
115
3.7
53
3.9
5.5
PM 10
PM 2.5
Выбросы при проведении процесса
Канада
Зоны Конвенции
Осло/Париж
Условные стандартные территории*
Швеция*
Приблизительный коэффициент
Производство таллового масла
кг/т
4.9
Производство скипидара
кг/т
0.25
* На момент опубликования данные отсутствовали
1 – всего взвешенные частицы
8.2 Детализированная методология
В Таблице 8.2 содержатся рекомендуемые коэффициенты выбросов для детальной
методологии расчета выбросов от различных процессов, связанных с сульфатной варкой
целлюлозы. Значения, приведенные в этой таблице, основаны, главным образом, на
улучшенных данных NCASI [NCASI 1993]. Для некоторых процессов используются последние
данные AP-42 [US EPA 1985 или Stanley 1991]. Если известен интервал коэффициентов
выбросов, то он приводится в таблице под средним значением. Что касается твердых частиц, в
таблице представлены коэффициенты выбросов с очисткой и без очистки. Коэффициенты
выбросов TSP приводятся с учетом типа оборудования для улова частиц. В коэффициентах для
других веществ различие между мерами очистки не проводятся. Выбросы NOX, SO2 и СО
выражаются как NO2, SO2 и СО соответственно.
Коэффициенты выбросов ЛОС следует использовать с осторожностью; в таблице ЛОС
определяются как все неметановые газообразные органические соединения (TGNMO).
Коэффициенты NCASI выражены в килограммах углерода на тонну целлюлозы, высушенной
методом воздушной сушки, и включают углеводороды, такие как скипидар (терпены) и
метанол, а также восстановленные серосодержащие соединения, такие как метилмеркаптан,
диметилсульфид и диметилдисульфид. Коэффициенты выбросов ЛОС из АР-42 относятся
только к восстановленным серосодержащим соединениям и выражены в единицах серы. В
другом случае для расчета коэффициента выбросов на основании массы необходимо знать
среднюю молекулярную массу газообразной смеси.
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-9
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
Таблица 6:
pr040602
Сульфатная варка целлюлозы - коэффициенты выбросов
Источник и
описание
Ед. изм.
(прим. 1)
Без очистки
TSP (Прим. 2)
Очистка
Оборудование
Источник
NOX (Источник)
(Прим.4)
SO2(Источник.)
(Прим.5)
Варка
Промывка

с применением
чистых
конденсатов
кг/ВВт
кг/ВВт
0(a)
0(a)

кг/ВВт
0(a)
0(a)
кг/ВВт
0(a)
0(a)
кг/ВВт
0(a)
0(a)
с применением
загрязненных
конденсатов
Отбеливание
Неконденсирующиеся
газы

Собираемые, но
не сжигаемые

Сжигаемые
Производство
скипидара
Реакторы для
кислородной
делигнификации
Регенерация таллового
масла
Химическая
регенерация
Испарение
Окисление черного
щелока
Печь для регенерации

с испарителем
непрямого
действия

с испарителем
прямого
действия
Рекаустификация
ЛОС(Источник.)
(Прим.3)
CO (Источник.)
0.6 (b), 0 (c)
кг/ВВт
0.045(a)
(0.001-0.085) (a)
0.025(b)
0.49(a)
(0.45-0.52) (a)
0.2(b)
0.05(a)
(0.004-0.2) (a)
0.5(a)
3(a)
(1.0-10.0) (a)
кг/т
скипидара
0.25(b)
0.05(c)
0.041(a)
(0.016-0.075) (a)
кг/ВВт
0(a)
0(a)
кг/т Т.М.
0(a)
0(a)
кг/ВВт
0(a)
0(a)
0.05(b)
0.17(a)
(0.12-0.22) (a)
2.0(a)
(0.1-4.9) (a)
кг/ВВт
115
1
ЭСО
b
1.16(a)
(0.85-2.0) (a)
2.1(a)
(0.005-43) (a)
0.14(a)
(0-0.8) (a)
5.5(b)
кг/ВВт
90
b
b
b
b
b
1.7(a)
(0.02-8.6) (a)
3.5(b)
0.53(a)
(0.005-1.13) (a)
1.5(b)
5.5(b)
3.5
СВ
ЭСО
СВ/ВС
СВ/ВС
ПО
0.9(a)
(0.45-1.7) (a)
кг/т ТЧЩ
24
1
7.5
1.5
0.5
0.017(a)
0.008(a)
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-1
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
0.1
 с применением
чистых конденсатов
кг/т ТЧЩ
 с применением
загрязненных
конденсатов
кг/т ТЧЩ
Примечание 1:
Примечание 2:
Примечание 3:
Примечание 4:
Примечание 5:
БСН
b
(<4E-4-0.075) (a)
(0.0-0.038) (a)
0.1(b)
0.031(a)
(1.E-5-0.107) (a)
0.01(b)
0.88(a)
(0.72-1.2) (a)
0.15(b)
ВВт - тонны целлюлозы, высушенной методом воздушной сушки. ТЧЩ - твердые вещества, содержащиеся в черном щелоке. ТМ - талловое масло.
Очистное оборудование применяется только для выбросов TSP; оборудования для очистки от других соединений не рассматривается; ЭСО- электростатический осадитель, СВскруббер Вентури, ВС- вспомогательный скруббер, ПО- прокладка с отверстиями, БСН- башенный скруббер с насадкой.
Данные для источника (a) приведены в углеродных единицах; для источника (b) - в единицах серы; ЛОС определяется как все неметановые газообразные органические соединения
(TGNMO), которые включают восстановленные серосодержащие соединения.
Данные в скобках относятся к вышеприведенным значениям: выбросы выражены как NO2.
Данные в скобках относятся к вышеприведенным значениям: выбросы выражены как SO2.
ССЫЛКИ: (а) NCASI, 1993; (b) US EPA 1985; (c) Stanley, 1991
Код качества: На момент опубликования (1986 год) коэффициенты АР - 42 имели код качества А; но в свете технологических изменений и, особенно,
более современных требований к подавлению выбросов, возможно, необходима их переоценка. Коэффициенты выбросов NCASI, вероятно,
соответствуют классу А.
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-2
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
Внизу приведена таблица US EPA FIRE 6.22 от фабрик сульфатной варки целлюлозы. Эти
коэффициенты относятся к различным видам оборудования по снижению выбросов, поэтому
при использовании необходимо внимательно выбирать соответствующий уровень выбросов.
Таблица 8.3 Коэффициенты эмиссий для Токсичных и Контролируемых загрязнителей (US EPA
1999)
Процесс
Загрязнитель
Выпуск из автоклава и Продувочный Резервуар
Метиловый спирт
Метил этил кетон
Промыватель/Сито
Оксиды серы (SOx)
Летучие Органические Соединения
(ЛОС)
Метил этил кетон
Испарители множественного действия
Метил этил кетон
Восстановительная печь/Испаритель прямого контакта
Твердые Частицы, фильтруемые
PM10, фильтруемые
PM 2.5 (AP-42, EPA 95)
Оксид углерода
Оксиды серы (SOx)
Летучие Органические Соединения
(ЛОС)
Гексахлорбензо-п-диоксины, всего
Метил этил кетон
Окислы азота (NOx)
Пентахлорбензо-п-диоксины, всего
Тетрахлорбензо-п-диоксины, всего
2,3,7,8-Тетрахлородибензофуран
Резервуар разбавления расплава
Твердые Частицы, фильтруемые
Оксиды серы (SOx)
PM10, фильтруемые
Окислы азота (NOx)
Летучие Органические Соединения
(ЛОС)
Печь обжига извести
PM10, фильтруемые
Твердые Частицы, фильтруемые
Оксиды серы (SOx)
Оксид углерода
Окислы азота (NOx)
Летучие Органические Соединения
(ЛОС)
Никель
Ртуть
Свинец
Медь
Хром
Кадмий
Мышьяк
Силен
Марганец
Бериллий
Фторонтин
Ацетальдегид
2,3,7,8-Тетрахлородибензофуран
Полихлорированные дибензофураны,
Руководство по инвентаризации выбросов
Сокращение Коэффициент
выбросов
эмиссий
Единицы Материал
Качеств
о
Нет
Нет
8.50E-01
7.00E-03
кг/т
кг/т
ВВт
ВВт
U
D
Нет
Нет
5.00E-03
1.00E-01
кг/т
кг/т
ВВт
ВВт
A
U
Нет
1.35E-02
кг/т
ВВт
D
Нет
1.35E-02
кг/т
ВВт
D
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
9.00E+01
8.40E+01
7.5E+01
5.50E+00
3.50E+00
9.75E-01
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
U
U
C
U
U
U
Электрофильт
р
Нет
Нет
Смешанный
Смешанный
Электрофильт
р
1.10E-03
мг/т
ВВт
U
7.50E-03
1.00E+00
3.80E-04
2.90E-04
3.40E-05
кг/т
кг/т
мг/т
мг/т
мг/т
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
D
U
U
U
U
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
3.50E+00
1.00E-01
3.10E+00
5.00E-01
8.00E-02
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
U
U
U
U
U
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
4.70E+00
2.80E+01
1.50E-01
5.00E-02
1.40E+00
1.25E-01
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
U
U
A
U
U
U
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
6.45E-05
1.45E-07
5.44E-05
1.40E-05
2.33E-04
1.01E-06
2.34E-07
2.02E-07
1.75E-05
3.90E-06
<1.74E-6
3.70E-05
0.00E+00
4.23E-10
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
В462-1
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
всего
Полихлорированные дибензо-пдиоксины, всего
Пентахлородибензофураны, всего
Октахлородибензо-п-диоксины, всего
Тетрахлородибензофураны, всего
Гксаахлородибензофураны, всего
Гептаахлородибензофураны, всего
Хлористый водород
Конденсатор скипидара
Метил этил кетон
Летучие Органические Соединения
(ЛОС)
Обжиговая печь с псевдосжиженным слоем
PM10, фильтруемые
Оксиды серы (SOx)
Окислы азота (NOx)
Летучие Органические Соединения
(ЛОС)
Башня окисления щелока
Оксиды серы (SOx)
Летучие Органические Соединения
(ЛОС)
Метил этил кетон
Восстановительная печь/Испаритель непрямого контакта
Твердые Частицы, фильтруемые
PM10, фильтруемые
Оксид углерода
Окислы азота (NOx)
Летучие Органические Соединения
(ЛОС)
Другие
Хлороформ
Формальдегид
Этилендибромид
Дихлорметан
Метиловый спирт
Хлор
Тетрахлорид углерода
Бензол
Ацетальдегид
Метиловый спирт
Метиловый спирт
Метил этил кетон
1,1,1-Трихлорэтан
Трихлорэтилен
Ацетальдегид
Ацетальдегид
pr040602
Нет
1.42E-09
кг/т
ВВт
U
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
5.37E-11
8.76E-10
1.27E-10
4.20E-11
8.31E-11
1.10E-06
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
U
U
U
U
U
U
Нет
Нет
4.50E-03
3.50E-02
кг/т
кг/т
ВВт
ВВт
D
U
Нет
Нет
Нет
Нет
2.52E+01
1.50E-01
1.40E+00
1.25E-01
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
U
U
U
U
Нет
Нет
1.00E-02
2.25E-01
кг/т
кг/т
ВВт
ВВт
U
U
Нет
5.00E-03
кг/т
ВВт
D
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
1.15E+02
1.15E+02
5.50E+00
9.50E-01
4.00E-01
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
ВВт
U
U
U
U
U
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
9.25E-03
3.23E-03
< 2.01E-4
6.91E-05
2.68E-03
1.07E-06
4.07E-04
9.12E-05
5.47E-06
3.91E+00
8.44E-04
1.50E-03
1.57E-04
3.32E-05
7.01E-06
3.61E-04
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
кг/т
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
ВВОт
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
D
U
U
U
U
ВВт - тонны целлюлозы, высушенной методом воздушной сушки.
ВВОт - тонны целлюлозы, высушенной методом воздушной сушки и отбеленной
Таблица 8.4 приводит последние полученные US EPA процентные доли эмиссий для
мелких частиц из общего числа взвешенных частиц, полученных с помощью
Программного Обеспечения PMCALC, использованного для оценки выбросов PM10 и
PM2.5.
Таблица 8.4 Доли мелких частиц в общем количестве выбросов взвешенных частиц (US EPA
1997)
Процесс
PM10
Выпуск из автоклава и Продувочный Резервуар
Промыватель/Сито
Испарители множественного действия
Руководство по инвентаризации выбросов
94.0
94.0
94.0
Доля мелких частиц [%]
PM6
PM2.5
91.0
78.0
91.0
78.0
91.0
78.0
В462-2
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
Восстановительная печь/Испаритель прямого контакта
Резервуар разбавления расплава
Печь обжига извести
Конденсатор скипидара
Обжиговая печь с псевдосжиженным слоем
Башня окисления щелока
Восстановительная печь/Испаритель непрямого контакта
Очиститель щелока
Другие
pr040602
93.3
88.6
16.8
85.0
70.0
94.0
100.0
94.0
94.0
92.2
85.7
13.6
62.0
60.0
91.0
80.5
91.0
91.0
83.3
74.3
10.4
30.0
40.0
78.0
78.3
78.0
78.0
Оборудование по снижению выбросов:
Программа US EPA PMCALC для расчета выбросов PM10, PM6, и PM2.5 на основе
общих выбросов твердых частиц предлагает следующий процент эффективности
снижения выбросов для различного оборудования:
Таблица 8.5 Эффективность снижения выбросов мелких частиц (US EPA 1997)
Оборудование по снижению выбросов
Нет
Нет
Влажный скруббер – высокой эффективности
Влажный скруббер – средней эффективности
Влажный скруббер – низкой эффективности
Гравитационный коллектор – высокой эффективности
Гравитационный коллектор – средней эффективности
Гравитационный коллектор – низкой эффективности
Центрифуга – высокой эффективности
Центрифуга – средней эффективности
Центрифуга – низкой эффективности
Электрофильтр – высокой эффективности
Электрофильтр – средней эффективности
Электрофильтр – низкой эффективности
Уничтожитель тумана - высокоскоростной >250 кадров в
минуту
Уничтожитель тумана - низкоскоростной <250 кадров в
минуту
Тканевый фильтр – высокой температуры
Тканевый фильтр – средней температуры
Тканевый фильтр – низкой температуры
Система жидкой фильтрации
Насадочная колонна поглощения газа
Лотковая колонная поглощения газа
Распылительная башня
Скруббер Вентури
Встроенный в процесс
Скруббер с отбойниками
Динамический сепаратор (сухой)
Динамический сепаратор (влажный)
Матовый или панельный фильтр – коллектор тумана
Мультициклонное впрыскивание с летучей золой
Металлическое сито с тканевым фильтром
Осаждение пыли струями воды
Осаждение пыли химическими стабилизаторами или
увлажнениями
Влажный циклонный сепаратор
Фильтр с гравийным слоем
Кольцевой фильтр
Скруббер с псевдосжиженным слоем
Одноциклонный
Мультициклонное впрыскивание без летучей золы
Водный барьер
Руководство по инвентаризации выбросов
Эффективность снижения [%]
PM 10
PM 6
PM 2.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
99.0
95.0
90.0
95.0
85.0
25.0
90.0
80.0
20.0
6.0
5.0
3.6
4.8
4.0
2.9
3.7
3.2
1.5
95.0
95.0
80.0
85.0
75.0
50.0
50.0
35.0
10.0
99.5
99.0
95.0
97.0
90.0
80.0
90.0
80.0
70.0
90.0
75.0
10.0
75.0
40.0
5.0
99.5
99.5
99.5
85.0
99.0
95.0
90.0
99.0
3.7
99.0
99.0
85.0
97.0
20.0
90.0
90.0
80.0
99.5
99.5
99.5
75.0
95.0
85.0
80.0
95.0
3.2
95.0
95.0
75.0
94.0
15.0
65.0
65.0
5.0
99.0
99.0
99.0
50.0
90.0
25.0
20.0
90.0
1.5
25.0
90.0
50.0
92.0
10.0
40.0
40.0
0.0
97.0
90.0
50.0
85.0
95.0
85.0
90.0
90.0
20.0
35.0
75.0
95.0
75.0
45.0
80.0
10.0
10.0
50.0
80.0
50.0
10.0
В462-3
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
9
В таблице 9.1 приведена информация об общем составе ЛОС для процесса сульфатной варки
целлюлозы, входящего в категорию источников, связанных с производством целлюлозы и
бумаги (Состав 9001, котлы внешнего сгорания - промышленные установки - средние значения),
по данным US EPA (1994).
Таблица 9.1:
Состав ЛОС для процесса сульфатной варки целлюлозы по данным US EPA [US EPA 1994]
Молекулярный вес
% вес.
Изомеры гексана
Наименование соединения
86.17
0.89
Изомеры гептана
100.2
0.37
Изомеры октана
114.23
0.67
Изомеры пентана
72.05
2.07
Парафины ряда С7 - С16
156.31
5.62
Метан
16.04
23.35
Этан
30.07
11.41
Этилен
28.05
1.67
Пропан
44.09
4.19
Пропен
42.08
2.65
Ацетилен
26.04
2.32
н-Бутан
58.12
9.24
Бутен
56.1
0.87
Этот состав применим к промывным аппаратам/ситам, печам для регенерации (с прямым
контактом или без), рекаустификации, конденсаторам для скипидара и окислению черного
щелока. Этот состав соответствует классу качества Е.
Следует отметить, что в определение ЛОС, принятое US EPA, не входят восстановленные
серосодержащие соединения и органические галогенированные соединения. Определение ЛОС
согласно Национальному Совету Бумажной Промышленности для улучшения Воздуха и
Потоков (NCASI) (1993) основано на TGNMO и включает серосодержащие органические
соединения, такие как метил меркаптан, диметилсульфид и диметилдисульфид. Информация о
типичном содержании ЛОС в выбросах неконденсирующихся газов по данным NCASI (1993)
представлена в Таблице 9.2.
Таблица 9.2:
Состав ЛОС для процесса сульфатной варки целлюлозы [NCASI 1993]
Соединения
Состав (объемные %)
Метилмеркаптан
2.1
Диметилсульфид
2.1
Диметилдисульфид
1.7
Скипидар
0.1
Метанол
0.2
Если эти серосодержащие соединения сжигаются, и продукты сгорания выбрасываются в
атмосферу без прохождения через скруббер, то выбросы диоксида серы, образующегося при
сгорании, прибавляются к выбросам SO2.
US EPA опубликовало состав твердых частиц из печей для регенерации (через систему “ доска
объявлений CHIEF“). Часть этого состава 23103 представлена в Таблице 9.3
Таблица 9.3:
Частичный состав для твердых частиц из печей для регенерации, оснащенных электрофильтром и
мокрым скруббером - (Состав 23103 - код качества D), по данным US EPA
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-4
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
весовые %
Погрешность
Мышьяк
Соединения
0.004
0.003
Кадмий
0.018
0.013
Хром
0.016
0.010
Медь
0.004
0.004
Ртуть
0.002
0.003
Никель
0.026
0.042
Свинец
0.026
0.017
Селен
0.005
0.004
Цинк
0.017
0.014
Выбросы при операциях снятия коры и хранении стружек состоят из терпенов.
По данным Шведского агентства по охране окружающей среды [SEPA, 1992], в конденсате,
образующемся при сульфатной варке целлюлозы, было обнаружено свыше шестидесяти
соединений с содержанием от микроконцентраций до 1 % по весу. Примеси включают:

соединения, содержащие двухвалентную серу

спирты


кетоны
терпены

фенолы












сероводород
метилмеркаптан
диметилсульфид
диметилдисульфид
метанол
этанол
ацетон
пинен
терпинеол
фенол
гваяколы
крезолы
Основной примесью является метанол, общая величина выбросов которого составляет от 5 до 10
кг/ВВт.
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
Упрощенная методология основана на коэффициентах выбросов, которые могут быть
нерепрезентативными для процесса. Детальная методология более подробна, но также основана
на типичных коэффициентах выбросов, поэтому расчет может быть неточным. Предпочтение
отдается методологии, которая включает измерение выбросов на каждой фабрике для
определения индивидуальных коэффициентов выбросов для всех потенциально значимых
источников. Эти коэффициенты выбросов могут быть использованы при расчете выбросов до
тех пор, пока не произойдут существенные изменения в ведении процесса или мерах снижения
выбросов. К этому времени должны быть получены новые индивидуальные коэффициенты
выбросов, основанные на результатах измерений. Тем не менее, эта программа занимает много
времени и достаточно дорога. Для некоторых стран необходимо проведение постоянных
измерений (см. раздел 5).
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-5
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
Национальные оценки выбросов могут быть дезаггригированы на основе данных о
производительности фабрики, статистических данных о занятости и численности населения.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Установки для сульфатной варки целлюлозы обычно работают круглый год. Можно
предположить, что выбросы происходят равномерно в течение суточного и годового цикла, за
исключением нарушений технологического процесса.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
Поскольку в некоторых случаях органические серосодержащие соединения относятся к ЛОС, в
ряде обстоятельств их следует рассматривать как диоксид серы в зависимости от применения
перечня по выбросам. Соединения, содержащие восстановленную серу, токсичны и обладают
стойким запахом. При изучении влияния выбросов на местном и городском уровнях принято
рассматривать эти соединения отдельно от ЛОС. При изучении выбросов на региональном,
континентальном или глобальном уровнях эти соединения следует рассматривать как диоксид
серы, поскольку на воздухе они довольно быстро окисляются с образованием SO2, который
участвует в других химических реакциях в атмосфере с образованием кислотных соединений.
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
17
ССЫЛКИ
Environment Canada, 1983. "The Basic Technology of the Pulp and Paper Industry and Its
Environmental Protection Practices." Training Manual, EPS 6-EP-83-1. Environment Canada, Ottawa.
Environment Canada, 1996. "1995 Criteria Air Contaminants Emissions Inventory." INTERNET:
www.ec.gc/pdb . Environment Canada, Ottawa.
Environment Canada, 1998. "1995 Criteria Air Contaminants Emissions Inventory." INTERNET:
www.ec.gc/pdb . Environment Canada, Ottawa.
National Council of the Paper Industry for Air and Stream Improvement Inc. (NCASI), 1993.
"Emission Factors for NOx, SO2, and Volatile Organic Compounds for Boilers, Kraft Pulp Mills, and
Bleach Plants." Technical Bulletin No. 646. February. New York, New York.
Pinkerton, J., 1993. "Emissions of SO2 and NOx from Pulp and Paper Mills." Air & Waste, 43: 14041407.
Stanley Industrial Consultants Ltd., 1991. "Literature Survey of NOx/VOC." Prepared for the Canadian
Pulp and Paper Association, Montreal, Quebec.
Swedish Environmental Protection Agency, 1992. "Reduction of Atmospheric Emissions from Pulp
Industry. Atmospheric Emission of Sulphur and Nitrogen Oxides from the Nordic Chemical Pulp
Industry." Report 4008. Information Department, Solna.
U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA), 1991. "General Information Document for the Pulp
and Paper Industry." Draft. Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park,
North Carolina.
U.S. Environmental Protection Agency, 1993. "National Air Pollutant Emission Trends 1900-1992."
EPA-454/R-93-032. Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, North
Carolina.
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-6
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040602
pr040602
U.S. Environmental Protection Agency, 1995. "AP - 42 Fifth Edition, Volume 1, 10.2 Chemical Wood
Pulping." Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/index.html
U.S. Environmental Protection Agency, 1997. "Locating and Estimating Air Emissions from Sources of
Mercury and Mercury Compounds." EPA-454/R-97-012. Office of Air Quality Planning and Standards,
Research Triangle Park, North Carolina. http://www.epa.gov/ttn/chief/index.html
U.S. Environmental Protection Agency, 1997. "Mercury Study Report to Congress Volume II:
An Inventory of Anthropogenic Mercury Emissions in the United States." EPA-452/R-97- 004. Office
of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
http://www.epa.gov/ttn/chief/index.html
U.S. Environmental Protection Agency, 1998. "Particulate Matter Controlled Emissions Calculator"
EPA-68-D7-0067. Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, North
Carolina. http://www.epa.gov/ttn/chief/index.html
U.S. Environmental Protection Agency, 1999. "FIRE 6.22 Factor Information Retrieval Data System
October 1999." Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
http://www.epa.gov/ttn/chief/index.html
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.0
Дата:
Май 2000
Источник:
Marc Deslauriers
Environment Canada
Канада
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Marc Deslauriers
Environment Canada
Criteria Air Contaminants Division
Pollution Data Branch
351 St Joseph Boulevard, 9th Floor
Hull, Quebec, K1A 0H3
Canada
Tel: +1 819 994 3069
Fax: +1 819 953 9542
Email: marc.deslauriers@ec.gc.ca
Руководство по инвентаризации выбросов
В462-7
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040603
pr040603
SNAP КОД:
040603
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ
В
ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ,
ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Целлюлоза для производства бумаги (сульфитная варка)
105.07.02
NOSE КОД:
NFR КОД:
1
2D1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
В производстве целлюлозы и бумаги можно выделить три основные стадии обработки: варка
целлюлозы, отбеливание и производство бумаги. Метод варки целлюлозы и количество
отбеливаний зависит от природы сырья и требуемого качества конечного продукта. Одним из
методов варки целлюлозы является сульфитная варка, которая представляет собой химическую
варку древесной целлюлозы с использованием SO2 , адсорбированного в основном растворе.
Этот метод позволяет получить более тонкую, менее окрашенную бумагу, которая больше
подходит для печати, часто после незначительного отбеливания.
В SNAP код 040603 включены не все процессы, связанные с сульфитной варкой, которые могут
вызвать значительные выбросы НМЛОС, SOX, твердых частиц, NOX и СО.
Другие важные источники представлены в Таблице 1.
Таблица 1:
Другие значимые источники выбросов, относящиеся к производству целлюлозы (сульфитный
процесс)
Источник
Сжигание топлива в котлах
Производство бумаги (процесс сушки)
Очистка сточных вод
SNAP код
03 01 хх
03 03 21
09 01 хх
Кроме стандартных видов топлива, таких как древесина/кора, уголь, нефть и природный газ, в
котлах на целлюлозно-бумажных комбинатах могут сжигаться красный щелок (смотрите раздел
3 ниже), ил от сточных вод (образующийся при производстве первичной целлюлозы или
повторной переработке), не подвергающаяся повторной переработке регенерированная бумага,
топливо из автомобильных покрышек, старые рифленые упаковочные материалы и т. д. [NCASI,
1993].
Предполагается, что эти нестандартные виды топлива, сжигаемые в котлах, будут включены в
SNAP группу 03.
Этот раздел находится на рассмотрении экспертов из Скандинавских стран. После получения
дополнительной информации, возможно, в следующее издание этого справочника будет внесен
ряд изменений.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Данные о выбросах для процесса сульфитной варки целлюлозы и производства бумаги
приведены в Таблице 2.
Таблица 2а:
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR90 (28 стран)
Руководство по инвентаризации выбросов
В463-1
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040603
pr040603
Источник активности
SNAP код
Производство
целлюлозы и бумаги
(сульфитный процесс)
Вклад в суммарные выбросы [%]
040603
SO2
NOX
НМЛОС
CH4
CO
CO2
N2O
NH3
0.2
0
0.1
-
-
-
-
-
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
Таблица 2б:
Страна
Данные о выбросах при сульфитной варке целлюлозы
Твердые частицы
SOX
%1
Выбросы(т)
%1
Выбросы(т)
%1
2163
0.1
32591
0.9
130
<0.0
США (1985)
НМЛОС
CO
Выбросы (т)
Канада(1985)
1
NOX
Выбросы(т)
%1
Выбросы (т) %1
22000
В % от величины общих антропогенных выбросов
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
В сульфитной варке целлюлозы каустический раствор (варочный щелок) применяется при
высокой температуре и давлении для химического растворения лигнина, связывающего
целлюлозные волокна древесины. В качестве каустического раствора применяется SO2,
адсорбированный в основном растворе. В качестве основы для раствора обычно используются
кальций, магний, аммиак или натрий. После варки целлюлоза промывается и высушивается для
продажи в качестве сырья для производства бумаги, или подвергается дальнейшей обработке
(рафинированию, очистке и добавлению других видов целлюлозы и химикатов для
последующего производства бумаги на месте). Включение стадии отбеливания зависит от
назначения продукта. Кроме того, в зависимости от применяемого варочного щелока, может
производиться регенерация химикатов и тепла. На кислотном заводе обычно необходимо
наличие сульфитной установки.
3.2
Определения
3.3
Технические методы
Ниже описаны основные стадии сульфитной варки целлюлозы. Следует отметить, что некоторые
важные источники воздушных выбросов, связанные с этим процессом, включены в отдельные
SNAP коды (см. раздел 1) [Environment Canada 1983, US EPA 1985 и US EPA 1991].
Варка
Варка целлюлозы проводится при высоком давлении и температуре в непрерывном
или периодическом режиме в присутствии сернистой кислоты/бисульфита, как варочного
щелока (см. “кислотные установки“). Делигнификация сопровождается процессами
сульфирования и гидролиза, в результате которых образуются растворимые лигно-сульфаты.
Затем содержимое автоклава либо под высоким давлением выгружается в яму с продувкой, либо
под низким давлением закачивается в сливной резервуар. Яма с продувкой представляет собой
емкость с перфорированным днищем, которое позволяет жидкости вытекать, оставляя
целлюлозу. Сливной резервуар обычно представляет собой циклон, работающий при
атмосферном давлении. Отработанный сульфитный раствор (который иногда называют красным
Руководство по инвентаризации выбросов
В463-2
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040603
pr040603
щелоком) высушивают и выгружают, или очищают и сжигают, или используют для регенерации
тепла и/или химикатов.
Промывка
Целлюлоза промывается пресной водой для дальнейшего удаления
растворенных химических веществ. Промывная вода обычно используется для процессов
регенерации.
Отбеливание
После удаления отработанных веществ и растворенных органических
соединений, содержащихся в древесине, целлюлоза представляет собой суспензию. Химическое
отбеливание обычно является сложным процессом. Строго говоря, отбеливание - это часть
процесса производства бумаги (в отличие от процесса производства целлюлозы), но было
включено в этот SNAP код для полного рассмотрения производства целлюлозы и бумаги в
целом.
Химическая регенерация
В мире насчитывается более дюжины типов регенерационных
систем с применением различных процессов. Разнообразие систем для регенерации тепла и/или
химических веществ велико из-за большого числа веществ, применяемых в качестве основы для
варки.
Для систем на основе кальция химическая регенерация не применяется, и отработанный щелок
обычно удаляется или сжигается. В системах на основе аммиака тепло может быть
регенерировано с помощью сжигания отработанного щелока, но аммиак и сера при этом
теряются. В системах на основе натрия и магния можно регенерировать и тепло, и базовый
раствор, и серу.
Первой стадией любого процесса регенерации служит выпаривание красного щелока в выпарном
аппарате множественного действия и, возможно, в испарителе прямого действия, до содержания
твердых веществ от 35 до 60 %, в зависимости от типа используемой установки для горения.
Затем крепкий щелок распыляется в печь и сжигается, образуя пар, применяемый при
проведении процессов или для других энергетических нужд.
В тех случаях, когда осуществляется только регенерация тепла, этот процесс можно
рассматривать как стандартный процесс горения и включать в SNAP код 03 (см. раздел 1).
При сжигании варочного раствора на магниевой основе образуются безуглеродная зола MgO и
SO2. Газы проходят через серию многократных циклонов, в которых зола собирается и
смывается водой в специальную емкость. Затем суспензия MgO поступает в аппарат для гашения
и превращается в Mg(OH)2, который используется для абсорбции SO2 в серии скрубберов
Вентури. Общая химическая регенерация серы и Mg(OH)2 составляет около 80%.
При сжигании варочного раствора на натриевой основе, неорганические вещества
регенерируются в виде расплава, содержащего сульфид и карбонат натрия. После переработки
этот расплав может быть использован для адсорбции SO2 из дымовых газов и серы или для
продажи на бумажные фабрики в качестве сырья для производства зеленого щелока. Для
повторного использования в процессе сульфитной варки целлюлозы этот варочный раствор не
подходит.
Кислотная установкаВ кислотной установке сера обычно сжигается в ротационной или
распылительной печи. Затем полученный газ охлаждается в теплообменниках и распылителях
воды, после чего абсорбируется в различных скрубберах, содержащих известняк или растворы
веществ, применяемых в качестве основы для варки. В прошлом в колоннах для абсорбции газов
применяли только известняк, служивший и укладкой, и химическим источником кальция. В
настоящее время по экологическим причинам и для увеличения прочности целлюлозы
используются растворимые основы, такие как магний, натрий и аммиак. Перед применением
Руководство по инвентаризации выбросов
В463-3
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040603
pr040603
кислоты для варки целлюлозы, осуществляется процесс увеличения ее концентрации с помощью
SO2 из автоклава. Увеличение концентрации происходит под высоким и низким давлением в
сборниках, которые герметизируют для повышения растворимости SO2 в щелоке.
3.4
Выбросы
В качестве основного загрязняющего вещества при проведении сульфитного процесса обычно
рассматривается SO2. Автоклав и яма с продувкой (или емкость с продувкой) являются
главными источниками SO2. Диоксид серы присутствует в газах, которые порционно
выделяются из автоклава, а также в газах, выделяющихся при выгрузки содержимого автоклава в
яму с продувкой или емкость с продувкой. Кроме того, SO2 выбрасывается при регенерации,
промывке, просеивании и очистке целлюлозы, а также из испарителей и колонн для увеличения
концентрации кислоты [Environment Canada 1983 и US EPA 1985].
Выбросы твердых частиц могут происходить при абсорбции газов, выходящих из печи для
регенерации. Растворы на основе аммиака выделяют меньшее количество твердых частиц по
сравнению с системами на основе магния или натрия [US EPA 1985].
Печь для регенерации является источником ЛОС [Stockton и Stelling, без указания даты]. Менее
важным источником выбросов ЛОС может быть процесс отбеливания [NCASI 1993].
3.5
Меры по снижению выбросов
Многие установки оснащены отдельными емкостями или ямами с продувкой и вытяжными
трубами для каждого автоклава. Для снижения выбросов SO2 в отводные каналы емкости с
продувкой может быть вставлен промывной аппарат или использоваться скруббер.
Эффективность последнего может достигать 99% [Environment Canada 1983].
В системах регенерации на основе магния, натрия и аммиака применяются абсорбционные
системы для регенерации SO2 из таких источников, как печи для регенерации, колонны для
увеличения концентрации кислоты и многокорпусные выпарные аппараты. Обычно при
использовании скрубберов с суспензией или раствором эффективность регенерации серы для
повторного применения достигает более 95% [Environment Canada 1983 и US EPA 1985].
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Установки для сульфитной варки целлюлозы рассматриваются как точечные источники на
основании данных производственной статистики для каждой фабрики в сочетании с наиболее
подходящими коэффициентами выбросов. Коэффициенты эмиссий по умолчанию представлены
в разделе 8.1.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Детальная методология подразумевает измерение выбросов на каждой фабрике для определения
индивидуальных коэффициентов выбросов для всех потенциально значимых источников. Эти
коэффициенты выбросов могут применяться для расчета выбросов до тех пор, пока не
произойдут существенные изменения в технологии или мерах снижения выбросов. К этому
моменту на основании результатов измерений следует получить новые индивидуальные
коэффициенты выбросов. Справочные коэффициенты эмиссий для сравнения с данными
пользователей приведены в разделе 8.2.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Большинство коэффициентов выбросов основано на данных о количестве произведенной
небеленой целлюлозы, высушенной методом воздушной сушки (т).
Руководство по инвентаризации выбросов
В463-4
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040603
pr040603
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
7
Данные последних лет [Stanley 1993] показывают, что общие выбросы из шести установок для
сульфитной варки целлюлозы, расположенных в Канаде, за 1990 год составили 456 т NOX и 1597
т НМЛОС. К сожалению, разбивка этой информации и производственные данные не были
опубликованы. Тем не менее, это может указывать на то, что установки для сульфитной варки
целлюлозы при наличии конкретных данных должны считаться точечными источниками.
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8
8.1. Упрощенная методика
В Таблице 8.1 приведены коэффициенты выбросов по умолчанию для использования с
упрощенной методикой оценки выбросов.
Таблица 8.1:
Коэффициенты выбросов по умолчанию для сульфитной варки целлюлозы
Загрязнитель
Коэффициент
эмиссий
Твердые частицы
Всего взвешенных частиц
PM10
PM2.5
Диоксины и фураны
2
0.8
0.5
0.07
Единицы измерения
кг/т (неотбеленная высушенная целлюлоза)
кг/т (неотбеленная высушенная целлюлоза)
кг/т (неотбеленная высушенная целлюлоза)
г/т сырья
8.2. Детальная методика
В Таблице 8.2а приведены средние значения коэффициентов выбросов твердых частиц с
длительным периодом распада и SO2 для сульфитной варки целлюлозы [US EPA 1985].
Таблица 8.2:
Источник
Коэффициенты выбросов твердых частиц и SO2 для процесса сульфитной варки целлюлозы (US
EPA 1985)
Основание
Автоклав/яма a с
продувкой или
сливной резервуар
Cистема
регенерации c
Кислотная
установка d
Другие f
Меры снижения выбросов
Коэффициент выбросов (кг/т
высушенной неотбеленой целлюлозы)
Тв. частицы
SO2
Код
качества
незначит.
5 - 35
C
Все
Отсутствуют
MgO
MgO
MgO
MgO
NH3
NH3
Na
Ca
MgO
Изменение процесса b
Скруббер
Изменение процесса/скруббер
Регенерация выделяющихся газов
Изменение процесса
Изменение процесса/скруббер
Изменение процесса/скруббер
Неизвестны
Мультициклон/скрубберы Вентури
незначит.
незначит.
незначит.
незначит.
незначит.
незначит.
незначит.
незначит.
1
1-3
0.5
0.1
0
12.5
0.4
1
33.5
4.5
C
B
B
A
D
B
C
C
A
NH3
Na
NH3
Абсорбция аммиака/туманоотделитель
Скруббер с карбонатом натрия
Скруббер
0.35
2
незначит.
3.5
1
0.2
B
C
C
Na
Ca
Все
Неизвестны е
Скруббер Дженсона
Отсутствуют
незначит.
незначит.
незначит.
0.1
4
6
D
C
D
Примечания
а.
Коэффициенты характеризуют выбросы после завершения процесса варки, когда содержимое автоклава
выгружается в яму с продувкой или сливной резервуар. Часть газов выделяется из автоклава при варке, но
Руководство по инвентаризации выбросов
В463-5
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040603
b.
c.
d.
e.
f.
pr040603
обычно они подаются в сборник под давлением, в котором происходит повторная абсорбция SO2 для
последующего использования в варочном щелоке. Выбросы из некоторых установок происходят с
перерывами и в течение коротких промежутков времени.
Могут включать такие меры, как повышение pH варочного щелока(для уменьшения доли свободного SO2),
стравливание давления в автоклаве перед выгрузкой содержимого и перекачка содержимого вместо его
выдувания.
Система регенерации на большинстве установок замкнута и включает печь для регенерации, испаритель
прямого действия, многокорпусный выпарной аппарат, колонну для увеличения концентрации кислоты и
скрубберы для абсорбции SO2. Обычно вся система рассматривается как один точечный источник выбросов.
Коэффициенты выбросов характеризуют высокие выбросы SO2 во время периодической чистки системы
регенерации.
Необходима для установок с недостаточной системой регенерации или не имеющей таковой.
Очистка осуществляется, но тип системы неизвестен.
Включает разнообразные операции, такие как узлоловители, промывание, просеивание и т. д.
Эти коэффициенты эмиссий взяты из: Справочный Документ: Сульфитная варка целлюлозы. EPA - 450/3 - 77 - 005.
US EPA, январь 1977.
В недавно опубликованных материалах Канадской Ассоциации производителей целлюлозы и
бумаги (Stanley 1991) приведены коэффициенты выбросов NOX и ЛОС по данным Stockton и
Stelling (без указания даты) (см. Таблицу 8.2б).
Таблица 8.2б:
Коэффициенты выбросов NOX и ЛОС для процесса сульфитной варки (Stockton и Stelling, без
указания даты)
Источник
Кислотная установка
Автоклав/яма с
продувкойa или
сливной резервуар
Основание
NH3
Na
Ca
Ca
NH3
0.0 a
0.0 a
0.0 a
0.0 a
0.0 a
0.0 a
0.0 a
незначит. с
незначит. с
незначит. с
незначит. с
незначит. с
незначит.
1.8 d
MgO
Na
0.0 a
0.0 a
1.8 d
1.8 d
Все остальные
NH3
MgO
MgO
Na
Другие источники
Система
регенерации
Меры снижения выбросов
Коэффициент выбросов (кг/т
высушенной целлюлозы)
Тв. частицы
SO2
Код
качества
0.0 a
0.0 b
a
0.0
0.0 b
a
0.0
0.0 b
a
0.0
незначит. с
Изменение процесса/скруббер
Изменение процесса/скруббер
Система регенерации
Изменение процесса/скруббер
Примечания
a.
Результаты измерений неизвестны. Предполагается, что величина выбросов NOX равна нулю из-за низкой
температуры процесса.
b.
Данные основаны на значениях выбросов ЛОС для сернокислотных установок.
c.
Основаны на данных для автоклавов с аммиаком/ям с продувкой/сливных резервуаров, опубликованных в
США, которые должны подходить для других автоклавов/ям с продувкой/сливных резервуаров.
d.
Основаны на данных NCASI (National Council of the Paper Industry for Air and Stream Improvement Inc., США,
по данным Stockton и Stelling (без указания даты)). Коэффициенты выбросов относятся к процессам с
использованием MgO, но порядок их величины должен быть аналогичным для других установок. Эти данные
приблизительны и используются при отсутствии более надежной информации.
Для процесса отбеливания целлюлозы коэффициент выбросов, по данным NCASI, составляет
0.05 (0.004-0.14) кг ЛОС (как С)/тонну целлюлозы, высушенной методом воздушной сушки. Эта
Руководство по инвентаризации выбросов
В463-6
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040603
pr040603
величина основана на результатах измерений в 1-11 отводных каналах на тринадцати
источниках. Тип целлюлозы не уточнен.
Хотя коды качества для этих коэффициентов выбросов NOX и ЛОС не указываются, им можно
присвоить рейтинг D или E.
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
Упрощенная методология основана на коэффициентах выбросов, которые могут быть
нерепрезентативными для процесса. Определение выбросов по детальной методологии дорого и
трудоемко, и расчет также может быть не достаточно точным. Тем не менее, с учетом вклада
выбросов из этого сектора в общие выбросы, постоянные измерения слишком дороги.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Национальные оценки выбросов могут быть дезаггригированы на основе данных о
производительности фабрики, статистических данных о занятости и численности населения.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Установки для сульфитной варки целлюлозы обычно работают круглый год. Можно
предположить, что выбросы происходят равномерно в течение суточного и годового цикла, за
исключением нарушений технологического процесса.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
17
ССЫЛКИ
Environment Canada, 1983. "The Basic Technology of the Pulp and Paper Industry and Its Environmental Protection
Practices." Training Manual, EPS 6-EP-83-l. Environment Canada, Ottawa.
National Council of the Paper Industry for Air and Stream Improvement Inc. (NCASI), 1993. "Emission Factors for NO x, SO2,
and Volatile Organic Compounds for Boilers, Kraft Pulp Mills, and Bleach Plants." Technical Bulletin No. 646. February.
New York, New York.
Pinkerton, J., 1993. "Emissions of SO2 and NOx from Pulp and Paper Mills." Air & Waste, 43: 1404-1407.
Stanley Industrial Consultants Ltd., 1991. "Literature Survey of NO x/VOC” Prepared for Canadian Pulp and Paper
Association, Montreal, Quebec.
Stockton, M.B. and J.H.E. Stelling, n.d. “Criteria Pollutant Emission Factors for the NAPAP Emissions Inventory, National
Acid Precipitation Assessment Programs” Contract No. 68-02-3994, U.S. Environmental Protection Agency, Office of
Research and Development. Ascited in Stanley Industrial Consultants Ltd. 1991.
U.S. Environmental Protection Agency, 1985. “Compilation of Air Pollutant Emission Factors.. Volume 1: Stationary Point
and Area Sources. Section 10.1 Chemical Wood Pulping” AP-42 Fourth Edition, plus supplements. Office of Air Quality
Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
Руководство по инвентаризации выбросов
В463-7
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040603
pr040603
U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA), 1991. "General Information Document for the Pulp and Paper Industry."
Draft. Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
U.S. Environmental Protection Agency, 1993. "National Air Pollutant Emission Trends 1900-1992." EPA-454/R-93-032.
Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.0
Дата:
Ноябрь 1995
Источник:
Marc Deslauriers
Environment Canada
Канада
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Marc Deslauriers
Environment Canada
Criteria Air Contaminants Division
Pollution Data Branch
351 St Joseph Boulevard, 9th Floor
Hull, Quebec, K1A 0H3
Canada
Tel: +1 819 994 3069
Fax: +1 819 953 9542
Email: marc.deslauriers@ec.gc.ca
Руководство по инвентаризации выбросов
В463-8
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040604
pr040604
SNAP КОД:
040604
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ
В
ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ,
ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Производство целлюлозы и бумаги
(нейтральный сульфитный полухимический процесс)
105.07.03
NOSE КОД:
NFR КОД:
1
2D1
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
В производстве целлюлозы и бумаги можно выделить три основные стадии обработки: варка
целлюлозы, отбеливание и производство бумаги. Метод варки целлюлозы и количество
отбеливателя зависит от природы сырья и требуемого качества конечного продукта. Одним из
методов варки целлюлозы является нейтральная сульфитная полухимическая варка (NSSC),
которая включает частичную делигнификацию твердого древесного сырья с использованием
буферного раствора сульфита натрия, и с завершением процесса механическими средствами.
Целлюлоза, полученная таким способом, применяется для изготовления рифленой бумаги и
некоторых видов бумаги для письма и печатания.
В SNAP код 040604 включены не все процессы, связанные с нейтральной сульфитной варкой,
которые могут вызвать значительные выбросы НМЛОС, SOX, твердых частиц, NOX и СО.
Другие важные источники представлены в Таблице 1.
Таблица 1:
Другие значительные источники выбросов, относящиеся к производству бумаги (нейтральный
сульфитный полухимический процесс)
Источник
SNAP код
Сжигание топлива в котлах
03 01 хх
Производство бумаги (процесс сушки)
03 03 21
Очистка сточных вод
09 01 хх
Кроме стандартных видов топлива, таких как древесина/кора, уголь, нефть и природный газ, в
котлах на целлюлозно-бумажных комбинатах могут сжигаться неконденсируемые газы, ил от
сточных вод (образующийся при производстве первичной целлюлозы или повторной
переработке), не подвергающаяся повторной переработке регенерированная бумага, топливо из
автомобильных покрышек, старые рифленые упаковочные материалы и т. д. [NCASI, 1993].
Предполагается, что эти нестандартные виды топлива, сжигаемые в котлах, будут включены в
SNAP группу 03.
Этот раздел находится на рассмотрении экспертов из Скандинавских стран. После получения
дополнительной информации, возможно, в следующее издание этого справочника будет внесен
ряд изменений.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Данные о выбросах для процесса нейтральной сульфитной полухимической варки целлюлозы и
производства бумаги приведены в Таблице 2.
Руководство по инвентаризации выбросов
В464-1
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040604
Таблица 2:
pr040604
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR90 (28 стран)
Источник
Производство целлюлозы и бумаги
(нейтральный сульфитный
полухимический процесс)
Вклад в суммарные выбросы [%]
SNAP
код
SO2
NOX
НМЛОС
CH4
CO
CO2
N2O
NH3
040604
0.1
-
-
-
-
-
-
-
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
В процессе нейтральной сульфитной полухимической варки целлюлозы варочный раствор
применяется при высокой температуре и давлении для химического растворения лигнина,
связывающего целлюлозные волокна древесины. Основным варочным реагентом является
сульфит натрия с буферным раствором бикарбоната натрия для поддержания нейтрального
раствора. Это предотвращает избежать разрушения целлюлозы из-за щелочности и кислотности,
но замедляет процесс делигнификации. Поэтому после выдувания из автоклава варка целлюлозы
завершается с использованием механических дисков обработки. Затем целлюлоза очищается,
уплотняется и высушивается для продажи в качестве сырья для производства бумаги, или
подвергается дальнейшей обработке для последующего производства бумаги на месте. Методы
обработки отработанного щелока значительно различаются. Он может вывозиться на свалку,
использоваться для регенерации тепла и/или химикатов, или поступать на стандартные
сульфатные утилизационные установки для перекрестной регенерации.
3.2
Определения
Продувка - удаление содержимого сосуда (автоклава) под давлением.
3.3
Технические методы
Ниже описаны основные стадии нейтральной сульфитной полухимической варки целлюлозы.
Следует отметить, что некоторые важные источники воздушных выбросов, связанные с этим
процессом, включены в отдельные SNAP коды (см. раздел 1)
Варка
Варка целлюлозы проводится при высоком давлении и температуре в
непрерывном или периодическом режиме в присутствии буферного варочного раствора
сульфита натрия (щелока). Делигнификация происходит при сульфировании и гидролизе
лигнина. Создание буферного раствора, обычно при добавлении к варочному щелоку карбоната
натрия, замедляет процесс делигнификации. После растворения примерно половины количества
лигнина, процесс делигнификации значительно замедляется. В этот момент целлюлоза под
высоким давлением выгружается в яму с продувкой и обезвоживается. Процесс варки
завершается с использованием механических дисков обработки. Этот метод позволяет достигать
производительности от 60 до 80%, которая значительно превышает 50 - 55 %. для других
химических процессов.
Затем целлюлоза высушивается для последующей продажи или подвергается дальнейшей
переработке для изготовления бумаги на местах. Большая часть целлюлозы, применяемая для
производства бумаги для печати, отбеливается.
Отбеливание Химическое отбеливание обычно является сложным процессом с использованием
нескольких соединений на основе хлора. Строго говоря, отбеливание - это часть процесса
Руководство по инвентаризации выбросов
В464-2
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040604
pr040604
производства бумаги (в отличие от производства целлюлозы), которое включено в этот SNAP
код для полного рассмотрения производства целлюлозы и бумаги в целом.
Химическая регенерация
В некоторых процессах NSSC химическая регенерация не
применяется. В других случаях отработанный щелок поставляется прямо в стандартную систему
сульфатной регенерации, такой метод называется перекрестной регенерацией. Этот способ
осуществим только в том случае, если сульфатная установка находится достаточно близко и
возможные химические потери оправдывают проведение процесса регенерации.
В некоторых случаях химическая регенерация осуществляется на местах. Реакторы с
псевдоожиженным слоем применяются для сжигания отработанного щелока после
предварительного выпаривания в многокорпусном аппарате до содержания в нем твердых
веществ от 30 до 35 %. Неорганические вещества и органические соли натрия обычно
окисляются до гранул сульфата и карбоната натрия. Эти вещества удаляются из реактора и
могут продаваться на сульфатные установки в качестве химического состава, если существуют
такие рынки.
Кислотная установкаВ кислотной установке сера обычно сжигается в ротационной или
распылительной печи. Затем полученный газ охлаждается в теплообменниках и распылителях
воды, и после чего подается в абсорбционную колонну.
3.4
Выбросы и меры по их снижению
Единственной потенциальной проблемой при использовании реактора с псевдоожиженным
слоем для химического восстановления являются выбросы твердых частиц. Однако, обычно на
установках имеются системы улавливания твердых частиц, увеличивающие скорость
химической регенерации, поскольку основными частицами являются сульфат и карбонат натрия.
Основными источниками выбросов SO2 являются абсорбционные колонны, системы
автоклава/емкости с продувкой и печь для регенерации. Для снижения выбросов от этих
источников обычно используют скрубберы.
Согласно опубликованным данным, реактор с псевдоожиженным слоем является менее
существенным источником выбросов NOX и ЛОС. Незначительным источником выбросов ЛОС
также могут быть установки для отбеливания.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Из-за недостатка коэффициентах выбросов в настоящее время не рекомендуется использовать
упрощенную методологию при расчете выбросов для нейтральных сульфитных полухимических
установок.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Детальная методология подразумевает измерение выбросов на каждой фабрике для определения
индивидуальных коэффициентов выбросов для всех потенциально значимых источников. Эти
коэффициенты выбросов могут применяться для расчета выбросов до тех пор, пока не
произойдут существенные изменения в технологии или мерах снижения выбросов. К этому
моменту на основании результатов измерений следует получить новые индивидуальные
коэффициенты выбросов.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Большинство коэффициентов выбросов основано на данных о количестве произведенной
целлюлозы, высушенной методом воздушной сушки (т).
Руководство по инвентаризации выбросов
В464-3
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040604
7
pr040604
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Данные последних лет [Stanley 1993] показывают, что одна полухимическая установка выделяет
24 т НМЛОС. К сожалению, данные по производству на таких установках не были
опубликованы. Тем не менее, это может указывать на то, что установки для полухимической
сульфитной варки целлюлозы при наличии конкретных данных могут считаться точечными
источниками.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
Данные о нейтральной сульфитной полухимической варке целлюлозы очень ограничены.
Коэффициенты выбросов твердых частиц и SO2 не опубликованы. Имеющиеся данные о
коэффициентах выбросов NOX и ЛОС (в кг/т целлюлозы, высушенной методом воздушной
сушки) приведены в Таблице 3.
Таблица 3:
Коэффициенты выбросов NOX и ЛОС для нейтральной сульфитной
полухимической варки целлюлозы (кг/т целлюлозы, высушенной методом
воздушной сушки)
Источник выбросов
Установки для сжигания серы/абсорберы
Автоклав/сливной резервуар/яма с
продувкой
Испаритель
Реактор с псевдоожиженным слоем
Установка для отбеливания
NOX
0.0*
0.0*
0.0*
0.5***
ЛОС
0.0**
0.1***
0.05+
Источник
Stockton и Stelling, без указания даты
Stockton и Stelling, без указания даты
Stockton и Stelling, без указания даты
Stockton и Stelling, без указания даты
NCASI 1993
*
NOX отсутствует из-за низкой температуры.
**
Нет выявленных источников выбросов ЛОС.
***
Коэффициенты взяты из установок сульфатной варки.
+
Коэффициенты на основании углерода. Диапазон: 0.004-0.14 кг/тонну целлюлозы, высушенной методом
воздушной сушки. Основаны на результатах измерений одного-одиннадцати отводных каналов на
тринадцати источниках. Тип целлюлозы не определяется. Были определены выбросы НМЛОС (NCASI 1993).
Все коэффициенты выбросов, за исключением коэффициентов для отбеливающих установок,
должны иметь код качества Е.
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
11
НЕДОСТАТКИ/ ПРИОРИТЕРНЫЕ СФЕРЫ УЛУЧШЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
Для этого сектора необходимо провести сбор коэффициентов выбросов, чтобы можно было
пользоваться упрощенной методологией. Эти данные должны быть достаточно подробными,
чтобы обеспечить наличие различных процессов, осуществляемых на одной из этих установок.
Руководство по инвентаризации выбросов
В464-4
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040604
12
pr040604
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Установки для нейтральной сульфитной полухимической варки целлюлозы считаются
точечными источниками.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Установки для нейтральной сульфитной полухимической варки целлюлозы обычно работают
круглый год. Можно предположить, что выбросы происходят равномерно в течение суточного и
годового цикла, за исключением нарушений технологического процесса.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
ССЫЛКИ
Environment Canada, 1983. "The Basic Technology of the Pulp and Paper Industry and Its Environmental Protection
Practices." Training Manual, EPS 6-EP-83-l. Environment Canada, Ottawa.
National Council of the Paper Industry for Air and Stream Improvement Inc. (NCASI), 1993. "Emission Factors for NO x, SO2,
and Volatile Organic Compounds for Boilers, Kraft Pulp Mills, and Bleach Plants." Technical Bulletin No. 646. February.
New York, New York.
Pinkerton, J., 1993. "Emissions of SO2 and NOx from Pulp and Paper Mills." Air & Waste, 43: 1404-1407.
Stanley Industrial Consultants Ltd., 1991. "Literature Survey of NOx/VOC” Prepared for Canadian Pulp and Paper
Association, Montreal, Quebec.
Stockton, M.B. and J.H.E. Stelling, n.d. “Criteria Pollutant Emission Factors for the NAPAP Emissions Inventory, National
Acid Precipitation Assessment Programs” Contract No. 68-02-3994, U.S. Environmental Protection Agency, Office of
Research and Development. Ascited in Stanley Industrial Consultants Ltd. 1991.
U.S. Environmental Protection Agency, 1985. “Compilation of Air Pollutant Emission Factors. Volume 1: Stationary Point
and Area Sources. Section 10.1 Chemical Wood Pulping” AP-42 Fourth Edition, plus supplements. Office of Air Quality
Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA), 1991. "General Information Document for the Pulp and Paper Industry."
Draft. Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
U.S. Environmental Protection Agency, 1993. "National Air Pollutant Emission Trends 1900-1992." EPA-454/R-93-032.
Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
17
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.6
Дата:
Ноябрь 1995
Источник:
Marc Deslauriers
Environment Canada
Канада
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Marc Deslauriers
Environment Canada
Criteria Air Contaminants Division
Руководство по инвентаризации выбросов
В464-5
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040604
pr040604
Pollution Data Branch
351 St Joseph Boulevard, 9th Floor
Hull, Quebec, K1A 0H3
Canada
Tel: +1 819 994 3069
Fax: +1 819 953 9542
Email: marc.deslauriers@ec.gc.ca
Руководство по инвентаризации выбросов
В464-6
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040605
pr040605
SNAP КОД:
040605
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ,
ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ,
ПИЩЕВОЙ
И
ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Хлебопекарная и другие отрасли пищевой промышленности
NOSE КОД:
105.03.02
NFR КОД:
2D2
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1
В этой главе рассматриваются выбросы НМЛОС от различных отраслей пищевой
промышленности, за исключением экстракции растительного масла (060404), производства
табачных изделий и алкогольных напитков (040606, 040607, 040608). В данный раздел включены
выбросы от всей цепочки процессов, связанных с производством продуктов питания и
происходящих после забоя скота и уборки урожая.
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
2
Существует значительная неопределенность по вкладу этого сектора в суммарные выбросы. Тем
не менее, согласно предварительным данным, хлебопекарная и другие отрасли пищевой
промышленности могут вносить до 2% в суммарные выбросы НМЛОС в Великобритании
[Passant, 1993]. Этот показатель для разных стран существенно различается.
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Производство пищевых продуктов может включать нагревание жиров, масел и продуктов
питания, содержащих их, хлебопекарное производство из злаковых культур, производство муки
и бобов, процесс брожения в производстве хлеба, приготовление овощей и мяса, и сушка
остатков. Эти процессы могут происходить в источниках различных размеров, начиная от
домашних пекарен и заканчивая заводами.
Определения
3.2
выгрузка на сушу
доставка в порт рыбного улова или других морепродуктов
корм
пища для животных
сложные корма
корма для животных, основанные на переработке других животных и
растений
Технические методы
3.3
Процесс приготовления продуктов питания может проводиться в открытых емкостях без
принудительной вентиляции, в закрытых емкостях с периодической очистной вентиляцией или в
емкостях с непрерывным контролируемым выпуском в атмосферу. На крупных заводах выбросы
могут обладать чрезвычайно стойким запахом и, следовательно, выбросы можно контролировать
с помощью оборудования, установленного на конце трубы.
Выбросы/меры по снижению выбросов
3.4
Выбросы возникают, в первую очередь, из следующих источников:

процесс приготовления мяса, птицы и рыбы, в котором выделяются, главным образом,
жиры и масла, а также продукты их расщепления

переработка сахарной свеклы и сахарного тростника с последующим рафинированием
сахара
Руководство по инвентаризации выбросов
В465-1
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040605
pr040605

переработка жиров и масел для производства маргарина и твердого кулинарного жира

выпечка хлеба, тортов, печенья и хлопьев для завтрака

переработка мясных и растительных отходов для производства кормов для животных

обжаривание кофейных зерен
В тех случаях, когда процессы приготовления или разложения не рассматриваются, например,
при производстве свежих и замороженных продуктов, выбросы считаются незначительными.
Выбросы при пастеризации молока и производстве сыров также считаются незначительными.
Методы снижения выбросов включают сжигание или биологическую обработку, в результате
которых НМЛОС разрушаются более чем на 90 %.
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
4
Упрощенная методология предусматривает деление процессов производства продуктов питания
на семь категорий, для каждой из которых существует отдельный коэффициент выбросов. К
этим категориям относятся:

мясо, рыба и птица

сахар

маргарин и твердый кулинарный жир

хлеб

торты, печенье и хлопья для завтрака

корма для животных

обжаривание кофейных зерен
Для определения величины выбросов НМЛОС для каждой из этих категорий данные
национальной производственной статистики умножаются на коэффициенты выбросов по
умолчанию, приведенные в разделе 8. Предполагается, что снижение выбросов не производится.
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
5
Для определения величины выбросов для хлебопекарной промышленности с помощью
детальной методологии необходимы данные производственной статистики для следующих
сортов хлеба:

хлеб из пористого теста

белый хлеб

белый хлеб, сокращенный процесс

хлеб из непросеянной муки

светлый ржаной хлеб

темный ржаной хлеб
Кроме того, необходима информация о степени снижения выбросов для каждого из основных
секторов.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
6.1
Упрощенная методика
Статистика основана на национальных производственных данных.

общий объем производства мяса из скота, забитого в домашних условиях, включая
консервирование

общее количество выгруженной рыбы и морепродуктов
Руководство по инвентаризации выбросов
В465-2
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040605
pr040605

общий объем производства мяса домашней птицы

общий объем производства сахара

общий объем производства жиров, за исключением масла

общий объем производства хлеба

общий объем производства тортов, печенья и хлопьев для завтрака

общий объем производства сложных кормов для крупного рогатого скота, свиней,
домашней птицы и других животных

общий вес зерен, обжаренных при производстве кофе
Основным источником
статистики.
информации
служат
национальные
данные
производственной
Детализированная методика
6.2
Необходимы все статистические данные, упомянутые в пункте 6.1, а также:

общий объем производства хлеба из пористого теста

общий объем производства белого хлеба сокращенным методом

общий объем производства хлеба из непросеянной муки

общий объем производства светлого ржаного хлеба

общий объем производства темного ржаного хлеба
Данные национальной торговой ассоциации, относящиеся к производству хлеба, должны быть
основным источником информации для этих секторов.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Вероятно, только несколько заводов по производству продуктов питания являются настолько
крупными, чтобы их можно было рассматривать как точечные источники.
Для того, чтобы источники можно было считать точечными, они должны достигнуть
следующего уровня объема производства:
Продукты питания
Хлеб
Мясо и т. д.
Сахар
Маргарин и т. д.
Корм для животных
Обжаривание кофейных зерен
Руководство по инвентаризации выбросов
Объем производства (т/ год)
300 000
1 500 000
150 000
150 000
1 500 000
2 700 000
В465-3
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040605
pr040605
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8.1
Вспомогательные данные
Следующие коэффициенты выбросов применялись для определения коэффициентов выбросов
по умолчанию для упрощенной и детальной методологии.
Процесс
Сушка зерна
Обжаривание кофейных зерен
Вытапливание животного жира (без
очистки)
Переработка рыбной муки
(без
очистки)
Хлеб из пористого теста
Белый хлеб
Белый хлеб, сокращенный процесс
Хлеб из непросеянной муки
Светлый ржаной хлеб
Темный ржаной хлеб
Коэффициент
выбросов НМЛОС
1.31 кг/ т (зерна)
0.55 кг/ т (зерна)
0.326 кг/т (мяса)
Код
качества
E
D
D
Источник
USEPA, 1985
Rentz и др., 1991
Passant, 1993
1.04 кг/ т (рыбы)
D
Passant, 1993
8 кг/ т (хлеба)
4.5 кг/ т (хлеба)
2.0
3.0
3.0
0
D
D
D
D
D
D
Henderson, 1977
Bouscaren, 1992
Bouscaren, 1992
Bouscaren, 1992
Bouscaren, 1992
Bouscaren, 1992
Процесс приготовления хлеба из пористого теста для Европы не типичен.
8.2
Коэффициенты выбросов по умолчанию
Продукты питания
Хлеб (Европа)
Хлеб (Северная Америка)
Хлеб (из пористого теста)
Хлеб (белый)
Хлеб (из непросеянной муки
и светлый ржаной)
Хлеб (темный ржаной)
Торты, печенье и хлопья для
завтрака
Мясо, рыба и птица
Сахар
Маргарин и твердый
кулинарный жир
Корма для животных
Обжаривание кофейных
зерен
Приблизительный коэффициент выбросов
Упрощенная
Детальная
4.5 кг/ т (хлеба)
8 кг/ т (хлеба)
8 кг/ т (хлеба)
4.5 кг/ т (хлеба)
3 кг/ т (хлеба)
0 кг/ т (хлеба)
Код качества
E
E
D
D
D
1 кг/ т (продукта)
E
E
0.3 кг/ т (мяса и т. д.)
10 кг/ т (сахара)
10 кг/ т (продукта)
E
E
E
1 кг/ т
0.55 кг/ т (зерен)
E
D
Предполагается, что эффективность оборудования для снижения выбросов достигает 90%.
Таким образом, для определения коэффициента выбросов по умолчанию из источника с
оборудованием по снижению выбросов, необходимо умножить коэффициент выбросов для
бесконтрольного производства на 0.1.
Например, если степень снижения выбросов составляет 75%, то 25% приходится на
неконтролируемый коэффициент выбросов, а 75 % - на коэффициент выбросов для процессов со
снижением эмиссий.
Руководство по инвентаризации выбросов
В465-4
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040605
pr040605
Следует отметить, что поскольку мясо в домашних условиях готовится, в основном, в духовом
шкафу, гриле и т. д., то величина выбросов в окружающую среду очень низка. Этот источник
можно считать контролируемым.
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Известно, что выбросы при обработке злаков состоят из различных НМЛОС, включая спирты,
эфиры, альдегиды, ароматические и алифатические соединения, диметилсульфид и
карбоксильные кислоты (см. SNAP коды 040606, 040607, 040608 Производство алкогольных
напитков).
Выбросы НМЛОС при производстве хлеба возникают в процессе брожения и на 95% состоят из
этанола. Оставшиеся 5% могут включать ацетальдегид и пируватную кислоту (2оксопропановую кислоту) [Henderson, 1977]. Следующие составы химических соединений для
процесса вытапливания животного жира были получены на основании ряда публикаций
[Passant, 1993]:
Соединения
Ароматические
Алканы
Альдегиды
Серосодержащие соединения
Спирты
вес. %
33
30
21
13
3
При отсутствии более надежных данных можно использовать следующие приблизительные
составы химических соединений для выбросов от пищевой промышленности в целом с кодом
качества Е.
Соединения
вес. %
Этанол
20
Другие спирты (например, пропанол)
10
Альдегиды (например, ацетальдегид)
20
Серосодержащие соединения (например, диметилсульфид)
10
Карбоксильные кислоты (например, пируватная кислота )
10
Алканы
10
Ароматические
10
Эфиры
10
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
Расчетная величина выбросов может отличаться от действительного значения более чем в два
раза.
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Основным недостатком методики расчета является низкое качество данных для определения
коэффициентов выбросов. В первую очередь следует рассмотреть сектора с наибольшей
величиной выбросов и коэффициентом выбросов по умолчанию с кодом качества Е. Для
Великобритании порядок рассмотрения должен быть следующим:
1.
Сахар
Руководство по инвентаризации выбросов
В465-5
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040605
2.
Корм для животных
3.
Маргарин и твердый кулинарный жир
4.
Мясо, рыба и птица
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
pr040605
ИСТОЧНИКОВ
Доля выбросов, оставшаяся после вычитания вклада точечных источников, распределяется с
помощью данных о численности населения.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
До получения более надежной информации следует считать выбросы постоянными в течение 24
часов и в течение года.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Проверка методики расчета производится путем измерений выбросов из выбранных точечных
источников.
17
ССЫЛКИ
Bouscaren, M.R., 1992, Commission of the European Community Corinair Inventory Default Emission Factors
Handbook, CITEPA
Henderson, D.C., 1977, Commercial Bakeries as a Major Source of Reactive Volatile Organic Gases, U.S.
Environmental Protection Agency, Region XI Surveillance and Analysis Division
Passant, N.P., 1993, Emissions of Volatile Organic Compounds from Stationary Sources in the United Kingdom A Review of Emission Factors by Species and Process, Warren Spring Laboratory.
Rentz O., Jourdan M., Roll C., Schneider C., Emissions of Volatile Organic Compounds (VOCs) from Stationary
Sources and Possibilities for their Control, Institute of Industrial production, University of Karlsruhe, Germany,
Report Number OBA 91 - 010, 1991
United States Environmental Protection Agency, Compilation of Air Pollutant Emission Factors, Volume 1
Stationary Point and Area Sources, 4th d. US EPA AP42, September 1985
18
19
БИБЛИОГРАФИЯ
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.1
Дата:
19 мая 1995
Источник:
M.A.Emmott, S.J.Richardson
AEA Technology Environment
Великобритания
Руководство по инвентаризации выбросов
В465-6
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040605
pr040605
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Haydn Jones
AEA Technology Environment
E6 Culham
Abingdon
OX14 3ED
UK
Tel: +44 1235 463122
Fax: + 44 1235 463574
Email: haydn.h.jones@aeat.co.uk
Руководство по инвентаризации выбросов
В465-7
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040606-040608
pr040606
SNAP КОД:
040606
040607
040608
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ,
ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ,
ПИЩЕВОЙ
И
ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Вино
Пиво
Крепкие спиртные напитки
NOSE КОД:
105.03.03
105.03.04
105.03.05
NFR КОД:
1
2D2
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
В этом разделе рассматриваются выбросы при производстве алкогольных напитков - вина, пива
и крепких спиртных напитков. Выбросы при производстве других алкогольных напитков в это
издание не включены.
Выбросы при распределении алкогольных напитков должны быть включены в данный раздел, но
в этом издании они не рассматриваются.
2
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
Вклад выбросов при производстве алкогольных напитков в суммарные национальные выбросы
НМЛОС составляет от 0 до 2 % (информация основана на данных Passant и др., 1993). Вообще,
производство крепких спиртных напитков становится значительным источником и его можно
рассматривать как специфичный для каждой страны.
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
При производстве любых алкогольных напитков сахар с помощью дрожжевой закваски
превращается в этанол. Этот процесс называется брожением. Источником сахара служат фрукты,
злаки или другие растения. Перед брожением эти материалы могут нуждаться в обработке.
Например, при производстве пива, злаки перед брожением проращивают, обжаривают и кипятят.
При производстве крепких спиртных напитков закваска перегоняется. Алкогольные напитки,
особенно крепкие спиртные и вино перед употреблением могут храниться в течение ряда лет.
3.2
Определения
напиток
спиртной напиток
бочка
сосуд для выдерживания спиртных напитков
декантировать
переливать из одного сосуда в другой. Часто этот термин означает, что
только часть содержимого первого сосуда переливается во второй.
дистиллят
продукт перегонки; более летучие вещества.
3.3
3.3.1
Технические методы
Подготовка сырья
Руководство по инвентаризации выбросов
В466-1
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040606-040608
pr040606
Злаки, используемые в производстве пива и некоторых крепких спиртных напитков, обычно
предварительно проращивают. Этот процесс, в результате которого крахмал превращается в
сахар, называется солодированием.
Затем проращенные злаки могут обжариваться. Продолжительность обжарки зависит от типа
зерна и типа производимого напитка.
Перед брожением злаки часто кипятят в воде для получения неферментированного солода,
который затем фильтруют для отделения твердого остатка.
Из винограда и других фруктов, используемых в производстве алкогольных напитков,
выдавливают сок, который затем фильтруют для отделения твердого остатка. Красное вино
бродит с виноградным жмыхом, который содержится в бочке для первоначального брожения.
Жидкое вино отцеживается после получения требуемого цвета и танина, а оставшаяся жидкость
получается путем выдавливания.
Из твердых остатков можно производить корм для животных.
3.3.2
Брожение
Брожение происходит в больших емкостях и обычно продолжается от одного до трех дней.
Некоторые емкости герметизируют для рециркуляции диоксида углерода. В других, обычно на
небольших заводах, газы выводятся в атмосферу через водяной затвор.
Закваска, используемая для брожения, зависит от вида алкогольного напитка.
В процессе брожения регулярно измеряется удельный вес смеси как показатель содержания
сахара и, следовательно, степени брожения. Кроме того, может быть необходим температурный
контроль, поскольку обычно брожение происходит только при температуре от 5 до 300 С.
3.3.3
Перегонка
После отделения твердого остатка от перебродившего продукта для выделения спирта и других
летучих органических соединений проводится перегонка. До или после перегонки могут
добавляться дополнительные ароматизаторы. Перегонка может осуществляться в несколько
стадий. Конечный дистиллят затем разбавляется до стандартного содержания спирта и
разливается в бутылки или, в случае производства виски, бренди, некоторых сортов джина и
других крепких спиртных напитков, оставляется для хранения (выдерживания), чтобы получить
необходимый букет.
3.3.4
Выдержка
После брожения вино заливается в деревянные бочки. Каждые три месяца вино декантируют
(“сцеживают”) из одной бочки в другую для удаления осадка, собирающегося в процессе
выдержки. После выдержки, которая может занимать от нескольких недель до нескольких лет,
вино разливают в бутылки [Burroughs и Bezzant, 1980].
Некоторые крепкие спиртные напитки после перегонки заливают в деревянные бочки. Виски и
бренди хранятся не менее трех лет (обычно дольше). Некоторые другие крепкие напитки, такие
как джин, иногда перед продажей хранятся в течение более короткого промежутка времени.
Конечный продукт разбавляется до требуемой крепости и разливается по бутылкам.
3.4
Выбросы/меры по снижению выбросов
Выбросы могут возникать на любой из четырех стадий производства алкогольных напитков.
Руководство по инвентаризации выбросов
В466-2
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040606-040608
pr040606
В процессе подготовки сырья большая часть выбросов возникает при обжаривании злаков и
сушке твердых остатков. Методы снижения выбросов в процессе сушки остатков могут
включать применение конденсаторов или биофильтров.
В процессе брожения при удалении в атмосферу диоксида углерода выделяются спирты и другие
НМЛОС. В некоторых случаях диоксид углерода может быть собран, таким образом, выбросы
НМЛОС снижаются.
В процессе перегонки продуктов брожения также возникают выбросы, но имеющиеся данные
очень не многочисленны. Выбросы возникают в случае нарушений режима эксплуатации и при
использовании старых установок. Во время выдерживания алкогольных напитков также
выделяются НМЛОС. Величина выбросов пропорциональна продолжительности периода
выдерживания. Известны очень мало технологий снижения выбросов.
Некоторые потери спиртных напитков при разливании в бочки неизбежны. По данным UK
Customs & Excise они должны составлять не более 0.1% от производства спиртного напитка
[Passant, 1993].
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Упрощенная методология сочетает национальные данные о производстве вина, пива и крепких
спиртных напитков с коэффициентами выбросов по умолчанию, основанными на имеющейся
информации. Коэффициенты выбросов по умолчанию составлены таким образом, чтобы
полученная величина выбросов не оказалась заниженной.
Для определения годовых выбросов годовой объем производства в гектолитрах умножается на
соответствующий коэффициент выбросов:
Коэффициент выбросов (кг/ гл) х годовое потребление (гл/год) = годовые выбросы (кг/год)
кг/год = килограмм в год
кг/гл = килограмм на гектолитр
гл/год = гектолитр в год
Коэффициенты выбросов для различных алкогольных напитков представлены в разделе 8.3.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Детальная методология включает получение более подробных данных о производстве красного
и белого вина, а также видах производимых спиртных напитков. Эти данные объединяются с
коэффициентами выбросов по умолчанию как описано в упрощенной методологии.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
6.1
Упрощенная методика
Общий объем производства вина
Общий объем производства пива и сидра
Общий объем производства крепких спиртных напитков
Международные статистические данные по этим разделам приводятся в Мировые Тренды
Спиртных Напитков, 1993, NTS Publications Ltd, ISBN 1 870562 63 1.
6.2
Детализированная методика
Общий объем производства красного вина
Общий объем производства белого вина
Руководство по инвентаризации выбросов
В466-3
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040606-040608
pr040606
Общий объем производства пива
Общий объем производства виски и типичный период выдержки
Общий объем производства бренди и типичный период выдержки
Общий объем производства других крепких спиртных напитков и типичный период выдержки
Основным источником информации являются данные национальной производственной
статистики.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Для того, чтобы источник можно было считать точечным, величина выбросов должна составлять
1.5 кт НМЛОС в год. Эта величина эквивалентна следующему объему производства: 19 000 000
гл вина, 43 000 000 гл пива, 100 000 гл (в пересчете на спирт) виски, 430 000 гл (в пересчете на
спирт) бренди или 4 000 000 гл (в пересчете на спирт) других крепких спиртных напитков.
Следовательно, такая величина выбросов для единичной промышленной установки практически
недостижима.
8.
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8.1
Вспомогательные данные
Для определения коэффициентов выбросов по умолчанию для упрощенной и детальной
методологии использовались следующие коэффициенты выбросов.
Процесс
Коэффициент выбросов
Производство солода из ячменя
550 г/ т (ячменя)
E
Passant, 1993
Обработка хмеля
0.0055-0.011 кг/ т (пива)
C
UBA, 1981
Брожение
2 кг/ т (спирта)
D
Passant, 1993
Разлив в бочки
0.5 кг/ т (спирта)
D
Passant, 1993
Выдержка
20 кг/ год/ т (спирта)
C
Passant, 1993
Сушка зерна
1310 г/ т (зерна)
E
USEPA, 1985
Вино
200 г/ т
D
Rentz и др., 1991
Красное вино
0.1-1.2 кг/ м3
E
Jourdan и др., 1990
Белое вино
0.1-0.3 кг/ м
E
Jourdan и др., 1990
Красное вино
0.81 г/ кг
D
Veldt, 1991
Белое вино
0.34 г/ кг
D
Veldt, 1991
3
Код качества
Источник
Для производства 1 тонны пива требуется 0.15 тонн зерна [Passant, 1993].
Солодовый виски обычно выдерживается в течение десяти лет, а зерновой - в течение шести лет.
Предполагается, что период выдержки бренди составляет три года, а другие крепкие спиртные
напитки не выдерживают.
Считается, что в пиве обычно содержится 4 объемных % алкоголя при плотности 1 тонна на
кубический метр.
При отсутствии более точных данных считается, что в крепких спиртных напитках содержится
40 объемных % алкоголя.
Плотность алкоголя (этилового спирта) равна 789 кг/ м3.
8.2
Коэффициенты выбросов по умолчанию
Руководство по инвентаризации выбросов
В466-4
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040606-040608
pr040606
Напиток
Вино (без уточнения цвета)
Красное вино
Белое вино
Пиво (включая безалкогольное)
Крепкие спиртные напитки (без уточнения
сорта)
Солодовый виски
Зерновой виски
Бренди
Другие крепкие спиртные напитки
9
Коэффициент выбросов
Упрощенный
Подробный
0.08 кг / гл (вина)
0.08 кг / гл (вина)
0.035 кг / гл (вина)
0.035 кг / гл (пива)
15 кг / гл
(алкоголя)
15 кг / гл (алкоголя)
7.5 кг / гл (алкоголя)
3.5 кг / гл (алкоголя)
0.4 кг / гл (алкоголя)
Код
качества
E
D
D
D
E
C
C
D
D
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Выбросы от большинства процессов, связанных с производством алкогольных напитков,
практически целиком состоят из этилового спирта.
Известно, что выбросы при переработке злаков состоят из различных НМЛОС, включая спирты,
эфиры, альдегиды, ароматические и алифатические соединения, диметилсульфид и
карбоксильные кислоты [Rapport и др., 1983; Gibson и др., 1994; Buckee и др., 1982; Lukes и др.,
1988; Seaton и др., 1982].
При экстракции хмеля для ароматизации пива могут применяться метанол и дихлорметан. Тем
не менее, вклад выбросов от этого процесса в суммарные выбросы незначителен.
О выбросах в процессе брожения вина известно очень мало, тем не менее 98% всех НМЛОС в
виноградном сусле (перебродившем винограде и виноградном жмыхе) составляет этанол, таким
образом, основным соединением, выделяющимся в процессе брожения, является этиловый
спирт, остальные соединения включают, преимущественно, спирты, альдегиды и сложные
эфиры [Passant и др., 1993; Jourdan и др., 1990; Lichine, 1975).
Выбросы при брожении пива более чем на 90% состоят из этилового спирта, остальные 10%
включают гексаналь, бензальдегид, простые и сложные эфиры, ацетаты и кислоты.
Выбросы при перегонке и выдерживании, вероятно, целиком состоят из этанола.
До получения более точной информации предполагается, что выбросы при производстве вина и
крепких спиртных напитков на 100% состоят из этанола.
Для производства пива составлен следующий примерный состав химических соединений с
кодом качества Е:
Соединение
Этанол
Пропанол
Гексаналь
Диметилсульфид
Уксусная кислота
Дихлорметан
Руководство по инвентаризации выбросов
Вклад в суммарные выбросы, %
59
10
10
10
10
1
В466-5
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040606-040608
10
pr040606
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
Неопределенность оценки выбросов при производстве вина и пива может быть выше
действительного значения более чем в два раза.
Если сорт производимых крепких спиртных напитков не установлен, то неопределенность
выбросов также может быть выше более чем в два раза. Если тип спиртного напитка известен,
тогда неопределенность эмиссий будет меньше чем в два раза.
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Основным недостатком метода является низкая точность коэффициентов выбросов. На какой
коэффициент следует обратить особое внимание, зависит от относительной доли объема
производства вина, пива и крепких спиртных напитков в масштабах страны. Например, в
Великобритании, где производится большое количество крепких спиртных напитков
(выдерживаемых в течение нескольких лет), самым важным источником ошибок является
определение коэффициентов выбросов во время выдержки. В Германии, где производят большое
количество пива и меньшее - крепких спиртных напитков (с меньшим периодом выдержки),
коэффициенты выбросов для обработки злаков также очень важны. Более точные коэффициенты
выбросов можно получить с помощью программы измерений на выбранных заводах.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Производство большинства алкогольных напитков связано с определенными регионами страны.
При дезагрегации чистой величины выбросов в соответствии с плотностью населения
получается наиболее низкий уровень точности. Для достижения более высокой точности следует
установить, в каких регионах производятся алкогольные напитки, и распределить величину
выбросов по этим регионам.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Наиболее низкий уровень точности достигается исходя из предположения, что выбросы во
времени не изменяются.
Для достижения более высокой точности следует считать, что переработка сырья и процесс
брожения происходят преимущественно в течение трех месяцев - в августе, сентябре и октябре.
Перегонка и выдержка осуществляются круглый год.
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Мировые Тренды Спиртных напитков, 1993. NTC Publications Ltd, ISBN 1 870562 63 1.
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
Проверка заключается в проведении измерений выбросов на выбранных заводах и, в
особенности, выбросов при переработке злаков и брожении.
17
ССЫЛКИ
Bukee G.K., Malcolm P.T., Peppard T.L., Evolution of Volatile Organic Compounds during Wort-Boiling. J. Inst.
Brew., Vol.88, pp. 175-181 May - June 1982.
Руководство по инвентаризации выбросов
В466-6
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040606-040608
pr040606
Burroughs D. and Bezzant N. (1980) The New Wine Companion. Published on behalf of the Wine and Spirit
Education Trust Ltd by William Heinmann Ltd, London. ISBN 0 434 09867 1
Department of the Environment (UK), Reducing Emissions of Volatile Organic Compounds (VOCs) and Level of
Ground Level Ozone: A UK Strategy, Department of the Environment, October 1993
Gibson N., Costigan G.T., Swannell R.P.J., Woodfield M.J. Volatile Organic Compound (VOC) Emissions
During the Manufacture of Beer. (manuscript in preparation).
Jourdan M., Rentz O., Röll C., Schneider C., Elichegaray C., Stroebel R., Vidal J.P., Brun M.-J. (1990) Emissions
of Volatile Organic Compounds (VOC) from Stationary Sources and Possibilities of their control. Final Report of
the UN ECE VOC Task Force. Report No. UBA-FB 104 04 349
Lichine A. (1975) Alexis Lichine's Encyclopedia of Wines and Spirits. Published by Cassell & Company Ltd,
London. ISBN 0 304 29511 6.
Lukes B.K., McDaniel M.R. and Denzier M.L., Isolation of aroma compounds from beer, wort and malt by
combined sensory and analytical techniques, Proc. Conv. Inst. Brew. (Aust. and N.Z. Sect.), Vol 20, pp. 105-108,
1988
Muller K., Removing Odourous Gases from Brewhouse Vapours, Brew. Dist. Int., pp20-22, June 1990.
Passant N.R., Richardson S.J., Swannell R.P.J., Gibson N., Woodfield M.J., (WSL) and coworkers from TNO, the
Netherlands and GBF, Germany. (1993) Emissions of Volatile Organic Compounds (VOCs) from the food and
drink industries of the European Communities. Atmos. Environ. 27A, 2555-2566.
Passant, N.R., Emissions of Volatile Organic Compounds from Stationary Sources in the United Kingdom,
Warren Spring Laboratory, Report No LR 990, ISBN 0 85624 850 9, December 1993.
Rapport R.D., Guttman M.A., Rogozen M.B., Characterization of fermentation emissions from California
breweries. Published by the Air Resource Board, State of California, Technical Report PB84-120773, 1983
Seaton J.C., Moir M., Suggett A., Current Developments in Malting, Brewing and Distilling, Proc. of the
Aviemore Conf., Vol. 83, pp.111-128. Published by the Institute of Brewers (1982).
Umweltbundesamt, 'Luftreinhaltung '81', UBA, Berlin, Germany, 1981
UN ECE VOC Taskforce, Emissions of Volatile Organic Compounds from Stationary Sources and Possibilities
for their Control, July 1990
United States Environmental Protection Agency, Compilation of Air Pollutant Emission Factors: Volume 1,
Stationary Point and Area Sources, 4th Ed. US EPA AP42, September 1985
United States Environmental Protection Agency, Air Emissions Species Manual: Volume 1, Volatile Organic
Compound Species Profiles, EPA 450/2-88-003a, April 1988
Veldt C, Development of EMEP and Corinair Emission Factors and Species Profiles for Emissions of Organic
Compounds, TNO Report Number 91-229, TNO, PO Box 6011, Delft, Netherlands. 1991.
18
19
БИБЛИОГРАФИЯ
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.1
Дата:
Март 1995
Источник:
M.A.Emmott, S.J.Richardson
AEA Technology Environment
Великобритания
Руководство по инвентаризации выбросов
В466-7
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040606-040608
pr040606
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Haydn Jones
AEA Technology Environment
E6 Culham
Abingdon
OX14 3ED
UK
Tel: +44 1235 463122
Fax: + 44 1235 463574
Email: haydn.h.jones@aeat.co.uk
Руководство по инвентаризации выбросов
В466-8
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040610
pr040610
SNAP КОД:
040610
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ,
ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ,
ПИЩЕВОЙ
И
ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Битумные кровельные материалы
NOSE КОД:
105.16.17
NFR КОД:
2A5
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1
Промышленность кровельных материалов производит пропитанный войлок, кровельные и
обшивочные покрытия, рулонные кровельные и обшивочные материалы. Большая часть этой
продукции используется в кровельных и других строительных работах. В этом разделе
рассматриваются выбросы НМЛОС, СО и твердых частиц из всех установок, за исключением
установок для продувки битума, которые входят в SNAP код 060310.
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
2
В Таблице 1 приведены данные о выбросах из установок, связанных с производством битумного
кровельного материала. Наиболее вероятно, что выбросы SOX и NOX происходят при сжигании
топлива в процессе производства пара или в процессе сушки и, в таком случае, должны быть
включены в SNAP код 0301.
Таблица 1:
Страна
Выбросы (т) от производства битумных кровельных материалов, 1990
Тв. частицы
Выбросы
%1
SOX
Выбросы
(т)
Канада
20073
NOX
%1
(т)
1.6
-
Выбросы
%1
(т)
-
-
НМЛОС
CO
Выбросы
%1
(т)
-
27763
Выбросы
%1
(т)
0.3
CORINAIR90
~1000*
0
<100
0
= % от общей величины антропогенных выбросов для данной страны
* = как SO2
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
- = нет данных о выбросах
707
0
~11000
0.1
1
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Производство битумного войлока, кровельных и обшивочных материалов включает пропитку
или нанесение покрытия на войлок. Подогретый пропиточный состав и/или битумное покрытие
наносится путем погружения или распыления. Ключевые стадии процесса включают хранение
битума, продувка битума (см. SNAP код 060310), пропитку войлока, нанесение покрытия и
минеральную обработку поверхности. Если вместо бумажного войлока используется
стекловолокно, стадия пропитки не проводится.
3.2
Определения
3.3
Технические методы
Типичная линия по производству войлока с битумной пропиткой состоит из ролика для
бумажного сырья, сушильной петлевой секции, секции распыления пропиточного состава
(может не использоваться), секция погружения пропиточного состава, сушильных барабанов для
Руководство по инвентаризации выбросов
В4610-1
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040610
pr040610
подогрева пара, петлевой секции с увлажнением, роликов, охлаждаемых водой, отделочной
плавающей петлевой секции и роликовой бобины.
Типичная линия по производству кровельной дранки, полированного проката и проката с
минеральной поверхностью аналогична линии по производству войлока с битумной пропиткой с
добавлением машины для нанесения пропитанного битума, аппликатора для гранулирования,
секции прессования, роликов с охлаждением водой, отделочной плавающей петлевой секции и
роликовой бобины или режущего устройства и штабелеукладчика. Покрытие с битумным
наполнением приготовляется путем смешения нагретого битума и минерального стабилизатора
(наполнителя), которое также может быть предварительно нагрето.
Подробное описание этих процессов содержится в материалах US EPA, 1980.
3.4
Выбросы
К процессам, которые вносят наиболее существенный вклад в выбросы, связанные с
производством битумных покрытий, относятся:
 линия производства кровельных материалов;
 доставка, перемещение и хранение битума и минеральных продуктов, используемых в
производстве кровельных материалов;
 продувка битума (см. SNAP код 060310).
Источники выбросов, включенные в SNAP код 040610, приведены в Таблице 2.
Таблица 2:
Производство кровельных материалов - источники выбросов
Источник выбросов
Загрязняющее вещество
пропиточный состав
твердые частицы и газообразные углеводороды
петлевая секция с увлажнением
газообразные углеводороды
емкость для смешивания покрытия
твердые углеводороды, газообразные углеводороды,
неорганические твердые частицы
машина для нанесения покрытия
твердые углеводороды, газообразные углеводороды,
неорганические твердые частицы
обработка поверхности
неорганические твердые частицы
нанесение герметизирующего состава
газообразные углеводороды
емкость для хранения битума
газообразные углеводороды и твердые частицы
хранение и обработка материалов
неорганические твердые частицы
сушка наполнителя
неорганические твердые частицы, выхлопные газы
3.5
Меры по снижению выбросов
Для уменьшения величины выбросов применяются следующие меры:
1. нанесение пропиточного состава методом окунания предпочтительнее, а не распыления или
комбинированным методом;
2. применение битума с более низкой величиной выбросов;
3. уменьшение температуры в резервуаре для пропиточного состава;
4. уменьшение температуры хранения битума.
Дополнительные меры уменьшения выбросов представлены в Таблице 3.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4610-2
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040610
Таблица 3:
pr040610
Меры уменьшения выбросов при производстве битумных кровельных материалов
Источники выбросов
Очистное оборудование
Комментарии
сатуратор, петлевая
дожигатель, высокомощностной
Эти источники обычно
секция с увлажнением,
воздушный фильтр, электрофильтр,
имеют общий корпус и
машина для нанесения
туманоотделитель, тканевые фильтры или
общее очистное
покрытия
скрубберы с увлажнением
оборудование
емкость для смешивания
высокоскоростной воздушный фильтр
Дым может направляться к
покрытия
общему очистному
оборудованию (см. выше).
емкости для хранения
туманоотделитель
битума
В процессе производства
может направляться к
общему контрольному
оборудованию.
обработка поверхности
камера с рукавным фильтром, скруббер с
минеральными
увлажнением, циклон
веществами и гранулами
доставка гранул и
камера(ы) с рукавным фильтром, скруббер
Емкости для хранения и
минеральных веществ,
с увлажнением, циклон
транспортеры обычно
хранение и
помещены в кожух для
транспортировка
предотвращения
накапливания влаги.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Упрощенная методология предусматривает сочетание общих национальных данных
производственной статистики и усредненных коэффициентов выбросов для расчета общей
величины выбросов. Используемые коэффициенты выбросов должны отражать уровень
снижения выбросов для рассматриваемого региона.
5
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Детальная методология включает измерение выбросов на каждом заводе для определения
индивидуальных коэффициентов выбросов, если заводы по производству битумных покрытий
рассматриваются как точечные источники. Если заводы рассматриваются как площадные
источники детальной методологии не существует.
6
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Для расчета выбросов необходимы производственные данные для завода или сектора в целом.
Применяются статистические данные о производстве обшивочных материалов.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
В отчете US EPA (1980) крупные заводы по производству битумных кровельных покрытий
определяются как заводы с объемом годового производства не менее 280000 т. В Таблице 4
приведены данные о выбросах для этих установок, рассчитанные с помощью коэффициентов
выбросов из сектора 8.
Таблица 4: Данные о годовых выбросах для крупных заводов по производству битумных кровельных
материалов (т)
Руководство по инвентаризации выбросов
В4610-3
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040610
твердые частицы
pr040610
Без мер по снижению
С мерами по снижению
168 - 448 (а)
4.5 - 9.8 (б)
3
данные отсутствуют
13 - 36 (а)
13 - 45 (б)
оксид углерода (СО)
все органические соединения
а.
В зависимости от технологии.
б.
В зависимости от технологии и типа мер по снижению.
Данные, приведенные в Таблице 4, не включают процесс продувки битума, который хотя и
осуществляется на заводах по производству кровельных материалов, рассматривается в
отдельном SNAP коде. По данным US EPA установка для продувки битума является наиболее
существенным источником выбросов на заводе по производству битумных покрытий (US EPA,
1980). На крупных заводах, описанных выше, продувается около 120 000 т/год битума.
Данные о выбросах, рассчитанные с помощью коэффициентов выбросов из АР - 42 (см. SNAP
код 060310), исходя из предположения, что производится продувка примерно одинакового
количества насыщающего вещества и покрытия (US EPA, 1985), представлены в Таблице 5.
Таким образом, исходя из данных о выбросах, не связанных со сжиганием топлива, заводы по
производству битумных кровельных материалов не рассматриваются как точечные источники в
проекте CORINAIR 1990, согласно которому выбросы для точечных источников должны
превышать 1000 т в год для SO2 и NOX, и 1500 т для НМЛОС.
Таблица 5:
Величина выбросов из аппарата для продувки, установленного на крупном заводе по
производству битумных кровельных материалов (т)
Без мер по
С мерами по снижению
снижению
Продувка насыщающего вещества
твердые частицы
216
15
оксид углерода (СО)
8.4
36
все органические соединения (как СН4)
43.8
0.9
804
27
Продувка покрытия
твердые частицы
оксид углерода (СО)
НМЛОС
Руководство по инвентаризации выбросов
264
111
3
В4610-4
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040610
pr040610
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8
Таблица 6: Коэффициенты выбросов для процесса производства битумных кровельных материалов (US
EPA, 1994)
Процесс пропитки кровельных материалов
Коэффициенты выбросов (код качества)
(кг/ т произведенного кровельного материала)
Твердые
ВОС b
СО
данные
данные
0.0095 (D)
отсутствуют
отсутствуют
0.60 (D)
0.046 (D)
данные отсутствуют
Сатуратор с погружением d - Электрофильтр
0.016 (D)
0.049 (D)
данные отсутствуют
Сатуратор с погружением - ВМВФ e
0.035 (D)
0.047 (D)
данные отсутствуют
1.6 (D)
0.13 (D)
данные отсутствуют
0.027 (D)
0.16 (D)
данные отсутствуют
частицы
Сатуратор с погружением c- процесс без мер
по снижению
Сатуратор с погружением d- процесс без мер
a
по снижению
Сатуратор с погружением/распылением f – без
мер по снижению
Сатуратор с погружением/ распылением f ВМВФ
a.
b.
c.
d.
e.
f.
По результатам измерений с помощью метода EPA 5А: частицы, собираемые на/или перед
фильтром.
Все органические соединения, по результатам серии измерений с помощью метода EPA 25А (или
эквивалентного метода).
С учетом процесса сушки - в сушильном барабане и машине для нанесения покрытия.
С учетом процесса сушки - в сушильном барабане, петлевой секции с увлажнением и машине для
нанесения покрытия.
С учетом процесса сушки - в сушильном барабане, петлевой секции с увлажнением и ВМВФ
(высоко мощностном воздушном фильтре).
Сатуратор с погружением/распылением, сушильный барабан, петлевой секции с увлажнением,
машина для нанесения покрытия и емкости для хранения.
Все коэффициенты выбросов имеют код качества D. Меры снижения выбросов не уточняются.
Коэффициент выбросов CO с мерами снижения основан на результатах измерений, проведенных
только на одном заводе с использованием дожигателя в качестве оборудования для снижения
выбросов.
9
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Составы НМЛОС, характерные для производства битумных кровельных материалов, не были
определены.
Тем не менее, Passant (1993) для характеристики выбросов при продувке битума использовал
общий состав выбросов для нефтеперерабатывающих заводов, представленный в Таблице 7.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4610-5
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040610
Таблица 7:
pr040610
Состав химических соединений, характерный для производства битумных кровельных
материалов
Соединения
Вес. %
Этан
6.0
Пропан
18.8
Бутан
30.5
Пентан
17.2
Гексан
8.4
Гептан
9.8
Октан
7.4
Циклопарафины
1.9
Бензол
0.1
Группы UN ECE: I группа - 2%, II группа - 73%, III группа - 25%.
Коэффициент POCP: 43.
Этот состав можно использовать в качестве приблизительного для производства битумных
кровельных материалов. Кроме того, можно воспользоваться общими составами химических
соединений, приведенными в главе В411(Переработка нефти).
По данным US EPA (1994), около 1.1% твердых частиц, содержащихся в сатураторах,
составляют полициклические органические вещества.
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
Определить точность оценок, основанных на коэффициентах выбросов, приведенных в разделе
8, не представляется возможным. Поскольку качество данных достаточно низко, а
коэффициенты выбросов значительно расходятся, можно сделать вывод о высоком уровне
неопределенности. Основываясь на информации, полученной от других членов комиссии, можно
предположить, что расчетная величина выбросов выше действительного значения более чем в
два раза.
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Рекомендуется определить более точные коэффициенты выбросов для этих источников.
Отдельно следует рассмотреть коэффициенты выбросов для войлока, кровельных/рулонных
материалов, а также необходимо учесть уровень мер по снижению выбросов.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Заводы по производству битумных кровельных материалов, вероятно, располагаются на
расстоянии, доступном для перевозки (т.е., экономически выгодном) от производителей или
распределителей битума. При отсутствии такой информации для распределения выбросов можно
воспользоваться данными о численности населения.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
При отсутствии информации о технологическом режиме можно считать, что выбросы постоянны
(24 часа в сутки).
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
Руководство по инвентаризации выбросов
В4610-6
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040610
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
17
pr040610
ССЫЛКИ
U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA), 1980. "Asphalt Roofing Manufacturing Industry Background
Information For Proposed Standards." EPA-450/3-80-021a. PB 80 212111. Office of Air Quality Planning and
Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA), 1994. "11.2 Asphalt Supplement to Compilation of Air
Pollutant Emission Factors: Stationary Point Sources. AP-42, Fourth Edition. Office of Air Quality Planning and
Standards, Triangle Park, North Carolina.
18
19
БИБЛИОГРАФИЯ
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
2.1
Дата:
Источник:
Ноябрь 1999
Marc Deslauriers
Environment Canada
Канада
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Marc Deslauriers
Environment Canada
Criteria Air Contaminants Division
Pollution Data Branch
351 St Joseph Boulevard, 9th Floor
Hull, Quebec, K1A 0H3
Canada
Tel: +1 819 994 3069
Fax: +1 819 953 9542
Email: marc.deslauriers@ec.gc.ca
Руководство по инвентаризации выбросов
В4610-7
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
pr040611
SNAP КОД:
040611
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ,
ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ,
ПИЩЕВОЙ
И
ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Дорожное асфальтовое покрытие
NOSE КОД:
105.16.31
NFR КОД:
2A6
ВЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1
Асфальтовое покрытие и тротуары состоят из плотно уложенного заполнителя и асфальтового
вяжущего материала. Асфальтовый материал может состоять из нагретого асфальтового цемента
(горячая смесь) или разжиженного асфальта (разбавленного нефтяным дистиллятом или
асфальтовой эмульсией). В этом разделе рассматриваются выбросы при нанесении асфальтового
покрытия и последующие выбросы с дорожной поверхности.
ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ
2
В настоящее время информация о выбросах НМЛОС в США и Канаде отсутствует. Расчеты,
основанные на данных о продаже асфальта в США за 1991 год, согласно сообщению Института
асфальта (1992), и имеющихся коэффициентах выбросов (см. раздел 8), показали, что
максимальные выбросы происходят из разжиженного битумного покрытия, и составляют
примерно 460 000 т ЛОС, что равняется около 0.2 % от общих расчетных выбросов из всех
источников [US EPA, 1993а].
Таблица 1:
Вклад в суммарные выбросы по данным инвентаризации CORINAIR90 (28 стран)
Источник активности
Вклад в суммарные выбросы [% ]
SNAPкод
SO2
NOX
НМЛОС
CH4
CO
CO2
Нанесение дорожного
040611
0.1
асфальтового покрытия
0 = эмиссии представлены, но величина ниже допустимого предела округление (0.1%)
N2O
-
NH3
-
- = нет данных о выбросах
3
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
3.1
Описание
Асфальтовые дороги представляют собой компактно уложенную смесь заполнителя и битумного
вяжущего материала. В качестве заполнителя используются природный гравий, обработанные
камни (из карьеров) или побочные продукты переработки металлической руды. В качестве
вяжущего материала может использоваться асфальтовый цемент или разжиженный битум.
3.1.1 Асфальтовый цемент
Асфальтовый цемент представляет собой полутвердую массу и перед процессом смешивания с
заполнителем должно быть нагрето. Этот процесс осуществляется на установках по
производству горячей смеси для покрытия дорог, которые являются потенциальным источником
обычных и токсичных загрязняющих веществ. Эти установки обычно состоят из большого
количества перерабатывающих агрегатов. После подготовки горячей смеси, она содержит очень
низкое количество летучих углеводородов, поэтому она не представляет собой значительный
источник выбросов НМЛОС при проведении дорожных работ [US EPA, 1985].
Руководство по инвентаризации выбросов
В4611-1
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
pr040611
По мере усовершенствования асфальтовая горячая смесь для покрытия дорог может
производиться на установках периодического действия, непрерывных установках, установках с
параллельным потоком и противоточных установках. Непрерывные установки представляют
лишь небольшую часть производства.
В периодическом процессе заполнитель сушится, сортируется, хранится и затем смешивается с
подогретым асфальтовым цементом в отдельной глиномялке.
В процессе с параллельным потоком сушильный аппарат используется не только для сушки
заполнителя, но и для смешения нагретого и высушенного заполнителя с жидким асфальтовым
цементом. Такой комбинированный процесс смешивания позволяет улавливать значительное
количество пыли заполнителя. Недостаток установки состоит в том, что, поскольку смешивание
заполнителя и жидкого асфальта происходит в горячем потоке продуктов горения, выбросы
органических веществ (газообразных и жидких аэрозолей) могут быть выше, чем для других
установок.
В противоточной установке поток материала в барабане противоположен потоку выходящих
газов. Поскольку жидкий асфальтовый цемент и заполнитель смешиваются в зоне, удаленной от
потока отходящих газов, выбросы органических веществ (газообразных и жидких аэрозолей) для
таких установок ниже, чем для установок с параллельным потоком, кроме того, эти установки
обладают большей производительностью для обеспечения повторно используемого дорожного
покрытия и улучшенной тепловой эффективности.
3.1.2 Разжиженный асфальт
Разжиженный асфальт может использоваться в качестве уплотняющего материала, липкого
покрытия, для грунтовки дорожного полотна и при проведении работ, связанных с нанесением
покрытия толщиной до нескольких дюймов. Разжиженный асфальт является значительным
источником выбросов НМЛОС в процессе смешивания материалов и при нанесении дорожного
покрытия. Различают два типа разжиженного асфальта, используемого при проведении
дорожных работ: асфальт, разбавленный нефтяным дистиллятом и эмульсионный асфальт.
Асфальт, разбавленный нефтяным дистиллятом производят путем смешивания или
“разбавления“ асфальтового цемента с различными смесями продуктов перегонки нефти.
Различают три категории асфальта, разбавленного нефтяным дистиллятом: c быстрым
отвердением (RC), со средним отвердением (MC), с медленным отвердением (SC). SC, MC и RC
разбавленный асфальт получают при смешивании асфальтового цемента с тяжелыми
остаточными маслами, растворителями типа керосина, или растворителями на основе нафты или
бензина. В зависимости от требуемой вязкости, доля растворителя составляет от 25 до 45
объемных % [US EPA, 1985].
Эмульсионный асфальт получают при смешивании воды и эмульгатора, в качестве которого
обычно используется мыло. Смесь состоит из 94 - 98% воды и 2 - 6% мыла. Как и в случае
разбавленного асфальта, эмульсионный асфальт, разбавленный нефтяным дистиллятом можно
разделить на асфальт, разбавленный нефтяным дистиллятом с быстрым отвердением (RS), со
средним отвердением (MS) и с медленным отвердением (SS) в зависимости от методов
применения и процентного содержания смеси. Последнее зависит от методов применения и
параметров эксплуатации. Согласно опубликованным данным, в эмульсионном асфальте может
содержаться 12% ЛОС [US EPA, 1993b]. Эмульсионный асфальт можно также разделить на
анионный (высокоплавучий) или катионный в зависимости от заряда частиц при тестировании
[US EPA, 1993a].
3.2
Определения
Руководство по инвентаризации выбросов
В4611-2
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
pr040611
Асфальт в некоторых Европейских странах называется битумом. Другое название асфальта щебеночное покрытие.
3.3
Технические методы
3.4
Выбросы
3.4.1 Заводы по производству горячей смеси
Наиболее важным источником воздушных выбросов в установках периодического действия
является сушильный аппарат, из которого выделяются твердые частицы и небольшое количество
ЛОС из газообразных продуктов горения. Кроме того, пыль заполнителя, ЛОС и мельчайшие
частицы жидких аэрозолей выделяются из транспортера и оборудования для сортировки и
смешивания. Эти выбросы можно контролировать с помощью различных видов оборудования от сухих механических коллекторов до скрубберов и тканевых сборников. Органический пар и
связанный с ним аэрозоль как летучие вещества также выделяются прямо в атмосферу в
процессе разгрузки грузовиков и со дна грузовиков в процессе перевозки. Кроме
низкомолекулярных ЛОС, эти выбросы могут содержать небольшое количество
полициклических соединений. Воздушные выбросы из емкостей для хранения нагретого
асфальта могут включать ЛОС и продукты горения из нагревателя. Другими неорганизованными
источниками твердых частиц являются транспортные средства и каменный материал,
используемый в качестве заполнителя.
В барабанных установках с параллельным потоком наиболее значительным источником
воздушных выбросов служит вращающийся сушильный барабан. Выбросы включают твердые
частицы и небольшое количество ЛОС, выделяющихся при неполном сгорании и при нагревании
и смешивании жидкого асфальтового цемента в барабане.
Выбросы из противоточных установок аналогичны выбросам из установок с параллельным
потоком, но выбросы ЛОС, вероятно, ниже, поскольку жидкий асфальтовый цемент и
заполнитель не соприкасаются с горячим потоком отходящих газов. Органические соединения
выделяются вследствие неполного сгорания.
Неорганизованные выбросы для установок с параллельным потоком и противоточных установок
гораздо ниже, чем для периодических. Тем не менее, величина выбросов ЛОС из этих установок
при транспортировке, хранении и разгрузке асфальтовой смеси для покрытия дорог, вероятно,
примерно одинакова.
3.4.2 Сжиженный асфальт
Для любого количества асфальта общая величина выбросов, вероятно, одинакова, независимо от
времени накопления, смешивания и времени использования. Основным источником выбросов
НМЛОС при использовании сжиженного асфальта является асфальт, разбавленный нефтяным
дистиллятом.
На количество НМЛОС, выделяемых из разбавленного асфальта, и длительность выбросов
влияют 2 основных фактора - тип и количество нефтяного дистиллята, используемых в качестве
разбавителя. Длительные выбросы из разбавленного асфальта могут быть оценены, исходя из
предположения, что 95 вес. % разбавителя испаряется из разбавленного асфальта с быстрым
отвердением (RC), 70 вес. % - из разбавленного асфальта со средним отвердением (MC) и около
25 вес. % - из асфальта с медленным отвердением (SC).
Согласно немногочисленным результатам исследований RC асфальта, 75 % от общей потери
разбавителя происходит в первый день после применения, 90 % - в течение первого месяца и 95
% - в течение трех-четырех месяцев. Процесс испарения из MC асфальта происходит медленнее:
Руководство по инвентаризации выбросов
В4611-3
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
pr040611
около 20 % испаряется в первый день, 50 % - в течение первой недели и 70 % - в течение трехчетырех месяцев. Хотя данные для SC асфальта отсутствуют, можно предположить, что общая
величина потерь в этом случае составляет около 25 %, что значительно ниже потерь для RC или
MC, и происходят эти выбросы в течение гораздо более длительного промежутка времени [US
EPA, 1985].
3.5
Меры по снижению выбросов
3.5.1 Горячая смесь
Оборудование для снижения выбросов из сушильного аппарата и отводных каналов варьируется
от сухих механических коллекторов до скрубберов и тканевых коллекторов. Попытки
использования электрофильтров оказались крайне неудачными.
Сушильный аппарат и другие потенциальные источники выбросов также могут быть
подсоединены к первичному оборудованию для сбора пыли с циклонами большого диаметра,
устройствам для снятия пены или пылеосадителям. Последние часто используются как
сортировки для возвращения собранного материала в процесс. Для улавливания оставшихся
частиц первичный сборник подсоединяется к вторичному, такому как камера с рукавным
фильтром или скруббер Вентури.
Сжиженный асфальт
Для устранения выбросов НМЛОС вместо асфальта, разбавленного нефтяным дистиллятом,
обычно используются эмульсии. Для сокращения выбросов НМЛОС можно наложить
ограничения на содержание летучих углеводородов в эмульсиях.
4
УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА
Необходимо получить информацию об объеме продаж асфальта, применяемого для дорожных
покрытий, с разбивкой на горячую смесь для покрытия дорог, асфальта, разбавленного
нефтяным дистиллятом, и эмульсионный битум. Эти данные позволяют получить в целом
реалистичную величину выбросов, основываясь на подходящих коэффициентах выбросов для
каждой категории.
Выбор средних коэффициентов выбросов для каждой из вышеперечисленных категорий зависит
от уровня регулирования выбросов, существующего в данном регионе. Например, уровень ЛОС
в разжиженном битуме может быть ограничен, и соответствующие коэффициенты выбросов
должны отражать верхнюю границу этих ограничений. В случае установок по производству
горячей смеси для покрытия дорог, для выбора наиболее подходящего коэффициента выбросов
из раздела 8 необходимо владеть информацией об этой отрасли промышленности и
существующих мерах снижения выбросов. При отсутствии такой информации следует выбрать
коэффициенты выбросов для периодических установок.
Если известны только данные об общем объеме продаж асфальта, следует считать, что весь
продукт состоит из асфальта, разбавленного нефтяным дистиллятом, с быстрым отвердением и
содержанием разбавителя 45 объемных %. Соответствующий коэффициент выбросов приведен в
разделе 8.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4611-4
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
5
pr040611
ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА
Необходимо получить подробную информацию об использовании горячей смеси для покрытия
дорог, асфальта, разбавленного нефтяным дистиллятом, и разжиженного битума. Эти данные
могут быть предоставлены дорожными ассоциациями.
Для горячей смеси для покрытия дорог коэффициенты выбросов основаны на общем объеме
производства, которые включают массу заполнителя. Таким образом, обзор всех типов
установок по производству горячей смеси для покрытия дорог в зависимости от объема
производства (или, в крайнем случае, от мощности) и типа мер снижения выбросов, может
облегчить классификацию используемой горячей смеси для покрытия дорог на категории и
выбор подходящих коэффициентов выбросов. Если такой подробный обзор невозможен, то
объем производства может быть определен на основании допущения о том, что асфальтовое
вяжущее вещество составляет 8 % от общего количества произведенной асфальтовой смеси [US
EPA, 1994].
В случае разжиженного асфальта детальная методология подразумевает определение величины
выбросов с помощью основных принципов, включающих подробную спецификацию продукта и
данные о его использовании. Предполагается, что из RC в течение длительного времени
испаряется 95 % разбавителя. Аналогично, из MC и SC испаряется 70 и 25 % разбавителя
соответственно. Если произведена спецификация продукта по весовому процентному
содержанию ЛОС в асфальте, то расчет выбросов ЛОС не составляет особого труда. Однако,
обычно производится спецификация на основании данных об объемном содержании
разбавителя. Ниже приводится пример расчета для такой ситуации [US EPA, 1985]:
Пример: Зарегистрированные данные показывают, что 10 000 кг разбавленного асфальта RC,
содержащего 45 объемных % разбавителя, применялись на данной площади в течение
года. Разбавленный асфальт представляет собой смесь разбавителя и асфальтового
цемента. Для определения выбросов ЛОС необходимо узнать объем разбавителя,
присутствующего в разбавленном асфальте. Поскольку плотность нафты (0.7 кг/ л)
отличается от плотности асфальтового цемента (1.1 кг/ л), для определения объема
разбавителя (х) и объема асфальтового цемента (у) необходимо решить следующие
уравнения:
10 000 кг разбавленного асфальта = (х л разбавителя) (0.7 кг/ л) + (у л асфальтового
цемента) (1.1 кг/ л)
и х л разбавителя = 0.45 (х л разбавителя + у л асфальтового цемента )
Решив эти уравнения, определяем, что объем разбавителя, присутствующего в
разбавленном асфальте, равен примерно 4900 литров или 3400 кг. Исходя из
предположения, что 95 % разбавителя составляют летучие ЛОС, выбросы равны 3400
кг х 0.95 = 3200 кг (т. е. 32 вес % разбавленного асфальта в конечном счете испаряется).
Если данные о действительной плотности отсутствуют, эти уравнения можно использовать и для
МС и SC асфальта, считая типичную плотность разбавителя равной 0.8 и 0.9 кг/ л,
соответственно. Если действительное содержание разбавителя неизвестно, то в целях
инвентаризации можно принимать типичное значение равное 35 %.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4611-5
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
6
pr040611
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Для определения максимальной величины выбросов НМЛОС необходимо знать массу асфальта,
применяемого для дорожного покрытия в течение года. Если существует более подробная
классификация этих общих данных (т. е. количество асфальтового цемента, применяемого для
получения горячей смеси для покрытия дорог, асфальта, разбавленного нефтяным дистиллятом,
и эмульсионного асфальта) и содержание разбавителя для этих категорий, то точность расчетов
значительно возрастает. Более подробные данные приведены в разделе 5.
7
КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
Установки по производству горячей смеси для покрытия дорог не рассматривают как точечные
источники обычных загрязняющих веществ. Следовательно, дорожное асфальтовое покрытие
следует считать площадным источником.
8
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ
8.1 Горячая смесь для покрытия дорог
Агентство охраны окружающей среды США недавно опубликовало подробный обзор отрасли
промышленности, связанной с производством горячей смеси для покрытия дорог [US EPA,
1994]. Коэффициенты выбросов твердых частиц, СО, NOX, SO2 и всех органических веществ
(ВОС) из этого обзора приведены в Таблицах 2 и 3. Выбросы органических веществ
представлены как метан, и получены на основе тестовых данных метода 25А EPA. Более
подробные коэффициенты выбросов органических веществ представлены в Таблицах 4 и 5.
Приведенные данные позволяют сделать вывод о том, что НМЛОС составляют менее половины
ВОС, в зависимости от типа очистки.
8.2 Сжиженный асфальт
При наличии достаточной информации можно получить коэффициенты выбросов для
сжиженного асфальта, как показано в разделе 5. В противном случае, можно воспользоваться
коэффициентами выбросов по умолчанию, приведенными в Таблице 6 (US EPA, 1985).
Таблица 2:
Коэффициенты выбросов для периодических установок по производству горячей смеси
для покрытия дорог (кг / т продукта) а
Процесс
Твердые
частицы b
СО
NOX
SO2
ВОС с
16 (Е)
0.17 (D)
0.013 (D)
0.0025 (D)
0.0084 (D)
0.035 (D)
0.084 (D)
0.12 (D)
0.023 (D)
Сушильный аппарат на
природном газе
Без очистки
Тканевый фильтр
0.02 (D)
Сушильный аппарат на
нефтепродуктах
Без очистки
Тканевый фильтр
16 (Е)
0.04 (D)
a
Код качества приведен в скобках после соответствующего значения коэффициента выбросов.
b
Суммарный коэффициент выбросов фильтруемых и конденсируемых твердых частиц.
c
Коэффициенты выбросов, основанные на результатах измерений с помощью метода ЕРА 25А,
приведены как метан.
Таблица 3:
Коэффициенты выбросов для установок по производству горячей смеси для покрытия
дорог с барабанным смесителем (кг / т продукта) а
Руководство по инвентаризации выбросов
В4611-6
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
Процесс
pr040611
Твердые
частицы b
СО
NOX
SO2
ВОС с
9.4
0.028
0.015
0.0017
0.025 d
0.018
0.038
0.028
0.035 d
Сушильный аппарат на
природном газе
Без очистки
Тканевый фильтр
0.0089
Сушильный аппарат на
нефтепродуктах
Без очистки
Тканевый фильтр
9.4
0.020
a
Всем коэффициентам выбросов присвоен код качества D. Под установками с барабанным
смесителем подразумевают установки с параллельным потоком и противоточные установки. Данные
включают результаты измерений для сушильных аппаратов, обрабатывающих регенерированное
асфальтовое покрытие (RAP). Поскольку данные ограничены, влияние процесса обработки RAP на
величину выбросов не определялось.
b
Суммарный коэффициент выбросов фильтруемых и конденсируемых твердых частиц.
c
Коэффициенты выбросов, основанные на результатах измерений с помощью метода ЕРА 25А,
приведены как метан.
d
Величина выбросов органических веществ, вероятно, ниже.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4611-7
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
Таблица 4:
pr040611
Коэффициенты выбросов органических загрязняющих веществ для периодических
установок по производству горячей смеси для покрытия дорог а
Код качества: D
Процесс
Загрязняющее вещество
Сушильный аппарат на природном газе
2-Метилнафталин b
Аценафтен b
Аценафтилен b
Ацетальдегид
Ацетон
Антрацен b
Бензальдегид
Бензол
Бензо(а)антрацен b
Бензо(b)флуорантен b
Бензо(k)флуорантен b,c
Бутиральдегид/ Изобутиральдегид
Хризен b
Кротоновый альдегид
Этилбензол
Флуорантен b
Флуорен b
Формальдегид
Гексаналь
Метан
Нафталин b
Фенантрен b
Пирен b
Хинон
Толуол
Ксилол
Итого
Сушильный аппарат на нефтепродуктах
2-Метилнафталин b
Флуорантен b
Формальдегид с
Метан
Нафталин b
Фенантрен b,c
Пирен b
Итого
Коэффициент выбросов
кг / т
1.50е-07
6.40е-05
1.70е-04
2.30е-09
2.30е-09
1.20е-08
1.50е-05
3.10е-09
1.50е-05
1.60е-03
1.60е-07
9.80е-07
4.30е-04
1.20е-05
6.00е-03
2.10е-05
1.60е-06
3.10е-08
1.40е-04
8.80е-04
2.10е-03
1.50е-02
3.00е-05
1.20е-05
1.60е-03
2.20е-03
2.20е-05
1.80е-05
2.70е-05
3.91е-03
% от ВОС
0.00
0.0041333
0.00
2.13
21.33
0.000133
0.43
1.13
0.000015
0.000015
0.000080
0.10
0.000021
0.10
10.67
0.000067
0.01
2.87
0.08
40.00
0.14
0.01
0.00021
0.93
5.87
14.00
99.80
0.77
0.31
40.92
56.27
0.56
0.46
0.69
99.97
a
Коэффициенты выражены в кг/ т произведенной горячей смеси для покрытия дорог. Если нет
примечаний, характеризуют процесс без очистки
b
Используется тканевый фильтр. Соединение определяется как полициклическое органическое
вещество (ПОВ).
c
Код качества: Е.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4611-8
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
pr040611
Таблица 5:
Коэффициенты выбросов органических загрязняющих веществ для установок с
барабанным смесителем по производству горячей смеси для покрытия дорог а
Код качества: D
Процесс
Загрязнитель
Сушильный аппарат на природном газе
2-Хлоронафталин с
2-Метилнафталин с
Аценафтен с
Аценафтилен с
Антрацен с
Бензол
Бензо(а)антрацен с
Бензо(а)пирен с
Бензо(b)флуорантен с
Бензо(e)пирен с
Бензо (g,h,i)перилен с
Бензо(k)флуорантен с
Хризен с
Дибенз(a, h)антрацен c, e
Этилбензол с
Флуорантен с
Флуорен с
Формальдегид
Формальдегид d, e
Идено(1,2,3-cd)пирен с
Метан
Метил хлороформ e
Нафталин с
Перилен c,e
Фенантрен с
Пирен с
Толуол
Ксилол
Итого
Сушильный аппарат на нефтепродуктах с
2-Метилнафталин с
Аценафтилен с
Ацетальдегид
Ацетон
Акролеин
Антрацен с
Бензальдегид
Бензол
Бутиральдегид/ Изобутиральдегид
Кротоновый альдегид
Этилбензол
Флуорен с
Формальдегид
Формальдегид d, e
Гексаналь
Изовалериановый альдегид
Руководство по инвентаризации выбросов
Коэффициент
выбросов
кг/ т
8.90е-07
3.80е-05
6.20е-07
4.30е-07
3.20е-04
3.20е-03
4.60е-09
5.10е-08
5.20е-08
1.90е-08
2.60е-08
1.80е-07
1.30е-09
1.50е-04
3.00е-07
2.70е-06
1.80е-03
7.90е-04
3.60е-09
1.00е-01
2.50е-04
2.50е-05
6.20е-09
4.20е-06
2.30е-07
1.00е-04
2.00е-04
1.04е-01
8.50е-05
1.10е-05
6.50е-04
4.20е-04
1.30е-05
1.80е-06
5.50е-05
2.00е-04
8.00е-05
4.30е-05
1.90е-04
8.50е-06
1.20е-03
2.60е-04
5.50е-05
1.60е-05
% от ВОС
0.00086
0.03558
0.000615
0.00000
0.000096
0.58
0.000096
0.000004
0.000049
0.000050
0.000018
0.000025
0.000173
0.000001
0.14
0.0003
0.000
1.73
0.76
0.000003
96.15
0.24
0.02
0.00001
0.000
0.00022
0.10
0.19
99.96
0.63
0.08
4.78
3.09
0.10
0.01
0.40
1.47
0.59
0.32
1.40
0.06
8.82
1.91
0.40
0.12
В4611-9
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
pr040611
Метан
Метилэтилкетон
Нафталин с
Фенантрен с
Пропионовый альдегид
Пирен c, e
Хинон
Толуол
Валериановый альдегид
Ксилол
Итого
a
b
c
d
e
9.60е-03
1.00е-05
1.60е-04
2.80е-05
6.50е-05
1.50е-06
8.00е-05
3.70е-04
3.40е-05
8.20е-05
1.36е-02
70.59
0.07
1.18
0.21
0.48
0.01
0.59
2.72
0.25
0.60
100.27
Коэффициенты выражены в кг/ т произведенной горячей смеси для покрытия дорог. В Таблицу
включены данные для установок с параллельным потоком и противоточных сушилок с
барабанным смесителем. Вероятно, величина выбросов для противоточных систем ниже, чем для
систем с параллельным потоком, но имеющиеся данные недостаточны для точного определения
разности этих выбросов.
Данные включают результаты измерений для сушильных аппаратов, обрабатывающих
регенерированное асфальтовое покрытие (RAP). Поскольку данные ограничены, влияние
процесса обработки RAP на величину выбросов не определялось.
Выбросы снижаются с помощью тканевого фильтра. Соединение определяется как
полициклическое органическое вещество (ПОВ).
Выбросы снижаются с помощью мокрого скруббера.
Код качества: E
Таблица 6:
Выбросы ЛОС, испаряющиеся из асфальта, разбавленного нефтяным дистиллятом, как
функция содержания разбавителя и типа асфальта, разбавленного нефтяным дистиллятом
а
Тип асфальта,
разбавленного нефтяным
дистиллятом, b
Быстрое отвердение
Среднее отвердение
Медленное отвердение
% от объема разбавителя, содержащегося в разбавленном асфальтес
25 %
35 %
45 %
17
14
5
24
20
8
32
26
10
a
Эти значения характеризуют весовое процентное содержание испарившегося асфальта,
разбавленного нефтяным дистиллятом. Коэффициенты основаны на данных из (1) и (2).
b
Типичные значения плотностей разбавителей, используемых в RC, MC и SC, считаются равными
0.7, 0.8 и 0.9 кг/ литр, соответственно.
c
Содержание разбавителя обычно составляет 25 - 45 объемных %. Величину выбросов для любого
типа асфальта, разбавленного нефтяным дистиллятом, можно определить путем линейной
интерполяции в этом интервале.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4611-10
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
9
pr040611
СОСТАВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
9.1. Горячая смесь для покрытия дорог
Для установок по производству горячей смеси для покрытия дорог коэффициенты выбросов
ВОС выражены как метан. Это указывает на то, что выбросы могут состоять из
низкомолекулярных ЛОС и полициклических соединений. Спецификация ВОС приведена в
Таблицах 4 и 5.
9.2 Сжиженный асфальт
Если для сжиженного асфальта применялся подробный метод определения выбросов, составы
химических соединений могли быть основаны на типичных составах для разбавителя. В
противном случае, составы не определялись.
10
ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
Наиболее значительным источником неопределенностей при определении величины выбросов
является неточная классификация асфальта на асфальтовый цемент, асфальт, разбавленный
нефтяным дистиллятом, и эмульсионный асфальт. Например, в США в 1991 году 86 % от общего
объема продаж асфальта составляло асфальтовый цемент для производства горячей смеси для
покрытия дорог. Если предположить, что доля RC асфальта, разбавленного нефтяным
дистиллятом, равна примерно 45 %, то общая величина выбросов составит 6 448 174 тонны ЛОС.
В сравнении, выбросы ВОС (метана) для установок по производству горячей смеси для
покрытия дорог равны 8815 т для эквивалентного количества асфальтового цемента, при
условии, что асфальтовый цемент составляет 8% от горячей смеси. Таким образом, величина
выбросов ЛОС оказывается сильно завышенной при использовании упрощенной методики.
Современные методы оценки значительно улучшат результаты, поскольку используют
улучшенную детализацию количества и характеристики входной информации.
11
НЕДОСТАТКИ/
ПРИОРИТЕРНЫЕ
СФЕРЫ
УЛУЧШЕНИЯ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ
МЕТОДИКИ
Информация, позволяющая более точно определить средний коэффициент выбросов для
упрощенной методологии, отсутствует. Следовательно, величина выбросов, рассчитанная с
помощью этого метода, может быть сильно завышена.
12
КРИТЕРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Поскольку большая часть выбросов возникает в местах покрытия дорог, их можно распределить
на основании процентного соотношения от общей площади поверхности заасфальтированных
дорог. Если такая информация отсутствует, распределение можно провести на основании
расчетов выбросов из передвижных источников или с помощью данных о численности
населения.
13
КРИТЕРИИ ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Имеющаяся информация показывает, что выбросы ЛОС происходят в течение четырех месяцев,
в которые проводятся дорожные работы, причем большая часть выбросов происходит в течение
одного месяца [US EPA, 1985].
Если климатические условия не позволяют в течение определенного времени проводить
дорожные работы, выбросы распределяются по укороченному временному интервалу.
Руководство по инвентаризации выбросов
В4611-11
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
14
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ
15
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
16
ПРОЦЕДУРЫ ВЕРИФИКАЦИИ
pr040611
Расчет объема продаж асфальта можно проверить путем сравнения с данными о строительстве
дорог. Расчет выбросов для установок по производству горячей асфальтовой смеси для покрытия
дорог можно проверить с помощью измерения величины выбросов.
17
ССЫЛКИ
Asphalt Institute, 1992.. "1991 Asphalt Usage. United States and Canada." Lexington, Kentucky
Environmental Protection Agency, (U.S. EPA), 1985. 4.5 Cutback Asphalt, Emulsified Asphalt and Asphalt
Cement. “In" Compilation of Air Pollutant Emission Factors. Volume 1: Stationary Point and Area Sources." AP42, 4* Edition. Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
U.S.Environmental Protection Agency, (U.S. EPA), 1993a. "Regional Interim Emission Inventories (1987-1991).
Volume 11: Emission Summaries." EPA-454/R-93-021b. Office of Air Quality Planning and Standards, Research
Triangle Park, North Carolina.
U.S. Environmental Protection Agency, (U.S.EPA), 1993b. "Pennsylvania's Emission Estimates for Asphalt
Paving." Memo from J. David Mobley, Emission Inventory Branch to R. Forde, Air Radiation and Toxic Division,
Region Ill.
U.S. Environmental Protection Agency, (U.S.EPA), 1994. "11.1 Hot Mix Asphalt Plants.'' Supplement to
"Compilation of Air Pollutant Emission Factors. Volume 1: Stationary Point and Area Sources." AP-42, 4th
Edition. Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, North Carolina.
18
БИБЛИОГРАФИЯ
19
ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК
Версия:
1.3
Дата:
Ноябрь 1995
Источник:
Marc Deslauriers
Environment Canada
Канада
20
ВОПРОСЫ
Все комментарии или вопросы по этой главе можно направлять:
Marc Deslauriers
Environment Canada
Criteria Air Contaminants Division
Pollution Data Branch
351 St Joseph Boulevard, 9th Floor
Hull, Quebec, K1A 0H3
Canada
Tel: +1 819 994 3069
Fax: +1 819 953 9542
Руководство по инвентаризации выбросов
В4611-12
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040611
pr040611
Email: marc.deslauriers@ec.gc.ca
Руководство по инвентаризации выбросов
В4611-13
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040618
pr040618
SNAP КОД:
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
NOSE КОД:
040618
ПРОЦЕССЫ
В
ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ,
ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Использование известняка и доломита
105.11.25
NFR КОД:
2А3
Отдельной методологии для этих видов деятельности не было разработано, поскольку этот
источник добавлен недавно. Методология будет исследована в этом году.
Члены экспертной группы по этой деятельности представлены ниже.
Ведущие специалисты Экспертной Группы по Сжиганию и Промышленным Процессам
Jozef Pacyna
NILU - Norwegian Institute of Air Research, PO Box 100, N-2007 Kjeller, Norway
Tel: +47 63 89 8155
Fax: +47 63 89 80 50
Email: jozef.pacyna@nilu.no
Giovanni de Santi
JCR (Joint Research Centre), Via Enrico Fermi 1, 21027 ISPRA (VA), Italy
Tel: +39 0332 789482
Fax: +39 0332 785869
Email: giovanni.de-santi@jrc.it
Pieter van der Most
Inspectorate for the Environment, Dept for Monitoring and Information, PO Box 30945,
2500 GX Den Haag, Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nl
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-1
ПРОЦЕССЫ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Деятельность 040619
pr040619
SNAP КОД:
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
NOSE КОД:
040619
ПРОЦЕССЫ
В
ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ,
ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ, ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ
ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ
Производство и использование кальцинированной соды
105.07.07
NFR КОД:
2А4
Отдельной методологии для этих видов деятельности не было разработано, поскольку этот
источник добавлен недавно. Методология будет исследована в этом году.
Члены экспертной группы по этой деятельности представлены ниже.
Ведущие специалисты Экспертной Группы по Сжиганию и Промышленным Процессам
Jozef Pacyna
NILU - Norwegian Institute of Air Research, PO Box 100, N-2007 Kjeller, Norway
Tel: +47 63 89 8155
Fax: +47 63 89 80 50
Email: jozef.pacyna@nilu.no
Giovanni de Santi
JCR (Joint Research Centre), Via Enrico Fermi 1, 21027 ISPRA (VA), Italy
Tel: +39 0332 789482
Fax: +39 0332 785869
Email: giovanni.de-santi@jrc.it
Pieter van der Most
Inspectorate for the Environment, Dept for Monitoring and Information, PO Box 30945,
2500 GX Den Haag, Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nl
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-1
ПРОИЗВОДСТВО ГАЛОУГЛЕРОДОВ И ГЕКСАФТОРИДА СЕРЫ
Деятельность 040801-040806
НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА:
pr040800
ПРОИЗВОДСТВО ГАЛОУГЛЕРОДОВ И
ГЕКСАФТОРИДА СЕРЫ
ВИД ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
SNAP КОД
NOSE КОД
NFR КОД
040801
105.09.60
-
040802
105.09.61
-
040803
105.09.62
-
040804
105.09.63
-
040805
105.09.64
-
040806
105.09.65/66
-
Отдельной методологии для этих видов деятельности не было разработано, поскольку это новая
подгруппа. Пожалуйста если у Вас есть соответствующая информация обращайтесь к членам
экспертной группы.
Ведущие специалисты Экспертной Группы по Сжиганию и Промышленным Процессам
Jozef Pacyna
NILU - Norwegian Institute of Air Research, PO Box 100, N-2007 Kjeller, Norway
Tel: +47 63 89 8155
Fax: +47 63 89 80 50
Email: jozef.pacyna@nilu.no
Giovanni de Santi
JCR (Joint Research Centre), Via Enrico Fermi 1, 21027 ISPRA (VA), Italy
Tel: +39 0332 789482
Fax: +39 0332 785869
Email: giovanni.de-santi@jrc.it
Pieter van der Most
Inspectorate for the Environment, Dept for Monitoring and Information, PO Box 30945,
2500 GX Den Haag, Netherlands
Tel: +31 70 339 4606
Fax: +31 70 339 1988
Email: pieter.vandermost@minvrom.nl
Руководство по инвентаризации выбросов
В422-1