Hướng dẫn chung Môi trường - Sức khỏe - An toàn (EHS) Ngành Hóa chất

Chương trình Tư vấn IFC Đơng Á - Thái Bình Dương Hướng dẫn chung Mơi trường - Sức khỏe - An tồn (EHS) Ngành Hóa chất Hợp tác Hướng dẫn Môi trường - Sức khỏe - An Tồn (EHS) Ngành Hóa chất Hướng dẫn Mơi trường, Sức khoẻ An tồn NGÀNH HĨA CHẤT MỤC LỤC Hướng dẫn Mơi trường, Sức khoẻ An tồn CHẾ BIẾN THAN…………………………………………………… - 28 Hướng dẫn Mơi trường, Sức khoẻ An tồn SẢN XUẤT KHỐI LƯỢNG LỚN CÁC HÓA CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ ………………………………………………………………… 29 - 70 Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An toàn SẢN XUẤT KHỐI LƯỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT VÔ CƠ VÀ CHƯNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ ………………………………… …… 71 - 106 Hướng dẫn Mơi trường, Sức khoẻ An tồn CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN…………………………………………………… 107 - 130 Hướng dẫn Mơi trường, Sức khoẻ An tồn SẢN XUẤT PHÂN BĨN NITƠ………………………………………………… 131 -153 Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An tồn NHÀ MÁY HĨA DẦU………………………………………………………… 150 - 174 Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An tồn SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐĨNG GĨI THUỐC TRỪ SÂU………….…… 175 - 198 Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An toàn ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ………………………………… 199 - 228 Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An toàn SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ……………………………… 229- 258 Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An toàn SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC………………… 259 - 288 Hướng dẫn Mơi trường, Sức khoẻ An tồn SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT……………………………………… 289 - 315 Hướng dẫn Mơi trường, Sức khoẻ An tồn CHẾ BIẾN THAN HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TỒN CHẾ BIẾN THAN Giới thiệu Hướng dẫn Mơi trường, Sức khỏe An toàn tài liệu kỹ thuật tham khảo với ví dụ cơng nghiệp chung công nghiệp đặc thù Thực hành công nghiệp quốc tế tốt (GIIP)1 Khi nhiều thành viên Nhóm Ngân hàng Thế giới tham gia vào dự án, Hướng dẫn Mơi trường, Sức khỏe An toàn (EHS) áp dụng tương ứng sách tiêu chuẩn yêu cầu dự án Hướng dẫn EHS ngành công nghiệp biên soạn để áp dụng với tài liệu Hướng dẫn chung EHS tài liệu cung cấp cho người sử dụng vấn đề EHS chung áp dụng cho tất ngành công nghiệp Đối với dự án phức tạp cần áp dụng hướng dẫn cho ngành công nghiệp cụ thể Danh mục đầy đủ hướng dẫn cho đa ngành cơng nghiệp tìm trang web: Được định nghĩa phần thực hành kỹ chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng dự báo trước từ chuyên gia giàu kinh nghiệm lành nghề tham gia vào loại hình thực hồn cảnh toàn cầu Những hoàn cảnh mà chuyên gia giàu kinh nghiệm lão luyện thấy đánh giá biên độ việc phòng ngừa nhiễm kỹ thuật kiểm sốt có sẵn cho dự án bao gồm, không giới hạn, cấp độ đa dạng thối hóa mơi trường khả đồng hóa mơi trường cấp độ mức khả thi tài kỹ thuật www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content/ EnvironmentalGuidelines Tài liệu Hướng dẫn EHS gồm mức độ thực biện pháp nói chung cho đạt sở công nghiệp công nghệ với mức chi phí hợp lý Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho sở sản xuất hoạt động liên quan đến việc thiết lập mục tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt mục tiêu Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên ý đến việc đánh giá nguy hại rủi ro dự án xác định sở kết đánh giá tác động môi trường mà theo khác biệt với địa điểm cụ thể, bối cảnh nước sở tại, khả đồng hóa mơi trường yếu tố khác dự án phải tính đến Khả áp dụng khuyến cáo kỹ thuật cụ thể cần phải dựa ý kiến chuyên môn người có kinh nghiệm trình độ Khi quy định nước sở khác với mức biện pháp trình bày Hướng dẫn EHS, dự án cần tuân theo mức biện pháp nghiêm ngặt Nếu quy định nước sở có mức biện pháp nghiêm ngặt so với mức biện pháp tương ứng nêu Hướng dẫn EHS, theo quan điểm điều kiện dự án cụ thể, đề xuất thay đổi khác cần phải phân tích đầy đủ Hướng dẫn Mơi trường, Sức khoẻ An tồn CHẾ BIẾN THAN chi tiết phần đánh giá tác động môi trường địa điểm cụ thể Các phân tích cần phải chứng tỏ lựa chọn mức thực thay bảo vệ môi trường sức khỏe người Khả áp dụng Hướng dẫn Môi trường, Sức khỏe An toàn (EHS) cho ngành Chế biến than gồm chế biến than thành khí hóa chất thể lỏng, kể nhiên liệu Các hóa chất dùng cho sản xuất khí tổng hợp (SynGas) thơng qua q trình hóa khí khác sau chuyển đổi thành hydrocacbon hóa lỏng (Tổng hợp Fischer-Tropsch), methanol, sản phẩm ơxy hóa thể lỏng khác xử lý trực tiếp than thành hydrocacbon hóa lỏng Tài liệu trình bày theo phần đây: Phần 1.0 - Các tác động đặc thù ngành công nghiệp việc quản lý Phần 2.0 - Các số thực việc giám sát Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo nguồn bổ sung Phụ lục A - Mô tả chung hoạt động công nghiệp Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An toàn CHẾ BIẾN THAN 1.0 Tác động đặc thù ngành công nghiệp việc quản lý Phần sau cung cấp tóm tắt vấn đề EHS liên quan tới chế biến than, với khuyến nghị quản lý Các khuyến nghị để quản lý EHS phổ biến chung cho hầu hết sở cơng nghiệp lớn q trình xây dựng giai đoạn ngừng hoạt động cung cấp Hướng dẫn chung EHS 1.1 Môi trường Các vấn đề môi trường tiềm ẩn liên quan đến dự án chế biến than bao gồm:  Phát thải khí  Nước thải  Vật liệu nguy hại  Chất thải để phòng ngừa kiểm sốt phát thải bụi than từ nguồn thời bao gồm:  Thiết kế mặt nhà máy sở sản xuất để quản lý phát thải giảm số lượng điểm chuyển than;  Sử dụng thiết bị xếp dỡ để giảm thiểu độ cao than rơi xuống đống than dự trữ;  Sử dụng hệ thống phun nước và/hoặc chất phủ polymer để làm giảm hình thành bụi thời từ lưu trữ than đá (ví dụ: đống than dự trữ) khả thi tùy thuộc vào yêu cầu chất lượng than;  Giữ lại bụi than phát thải từ hoạt động nghiền/phân loại kích thước hướng dòng bụi đến nhà lọc dạng túi thiết bị kiểm soát bụi khác;  Sử dụng thu gom ly tâm (cyclon) lắp sau lọc bụi ướt Venturi hiệu suất cao cho máy sấy nhiệt;  Tiếng ồn  Sử dụng thu gom ly tâm (cyclon) lắp sau lọc vải cho thiết bị làm than khí nén; Phát thải khí  Sử dụng băng tải bao che kín kết hợp với thiết bị lấy than lọc điểm chuyển than băng tải; Phát thải bụi dạng hạt khí từ nguồn thời Các nguồn phát thải sở chế biến than chủ yếu gồm nguồn thời bụ dạng hạt (PM), hợp chất hữu dễ bay (VOC), carbon monoxide (CO), hydro Các hoạt động vận chuyển, lưu trữ chuẩn bị góp phần đáng kể vào phát thải bụi than từ nguồn thời Kiến nghị  Khống chế bụi q trình chế biến than (ví dụ: nghiền, định cỡ, sấy khơ) vận chuyển (ví dụ: hệ thống băng tải) ví dụ: sử dụng hệ thống phun nước với thu gom nước xử lý tiếp sau tái sử dụng nước thu thập Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An toàn CHẾ BIẾN THAN Phát thải thời chất khí nhiễm khác gồm rò rỉ hợp chất hữu dễ bay (VOC), carbon monoxide (CO), hydro từ trình khác từ phân xưởng sản xuất khí tổng hợp; lưu trữ than; methanol phân xưởng tổng hợp Fischer-Tropsch (F-T); phân xưởng nâng cấp sản phẩm; hệ thống dầu thải sở xử lý nước thải, đặc biệt bể, hồ điều hòa thiết bị tách nước/dầu Khí thải từ rò rỉ nhiều nguồn bao gồm đường ống, van, chỗ nối, mặt bích, miếng đệm lót, đầu hở đường ống, lưu trữ thất thoát từ mái che bể chứa cố định thả nổi, mái bể lưu trữ máy bơm khí nén kín, hệ thống vận chuyển khí đốt, van giảm áp, hố mở / đậy bốc dỡ xếp tải hydrocacbon Khuyến nghị để ngăn ngừa kiểm sốt nguồn khí thải gây ô nhiễm bao gồm:  Giảm phát thải từ ống, van, bồn chứa thành phần sở hạ tầng khác việc thường xuyên giám sát thiết bị phát hơi, bảo dưỡng thay phận cần thiết theo cách thức ưu tiên;  Duy trì áp suất thùng chứa khơng gian nước ổn định cách: o Phối hợp quy trình rót than lấy than thực cân bể chứa, (quá trình theo chỗ thời gian rót than chuyển tiếp cho không gian bồn chứa trống khu chứa khác để chuẩn bị cho thu hồi hơi); o Sử dụng sơn màu trắng màu khác có tính hấp thụ nhiệt thấp mặt bồn chứa dùng cho chưng cất nhẹ, xăng dầu, ethanol methanol để giảm bớt hấp thụ nhiệt Tác động trực quan tiềm tàng từ phản xạ ánh sáng từ bồn chứa nên xem xét  Căn vào dung lượng bể lưu trữ áp suất vật liệu lưu trữ, chọn loại bể chứa riêng để giảm thiểu tổn thất lưu trữ thất thoát theo tiêu chuẩn thiết kế quốc tế chấp nhận;2  Đối với bể chứa mái cố định, hạn chế tối đa thất thoát lưu trữ làm việc cách lắp đặt mái nội hàn kín;3  Đối với bể chứa mái nổi, thiết kế lắp đặt sàn, phụ kiện, vành kín theo tiêu chuẩn quốc tế để giảm Ví dụ, theo Tiêu chuẩn API Standard 650: Bể làm thép hàn để chứa dầu (1998): bể mới, cải hoán cấu lại có cơng suất lớn 40.000 ga-lông tàng trữ chất lỏng với áp suất lớn 0,75 psi 11,1 psi, công suất lớn 20.000 ga-lông chất lỏng lưu trữ với áp suất lớn psi 11,1 psi phải trang bị mái cố định kết hợp với mái che bên có nắp sơ cấp gắn khung học; mái che bên ngồi có nắp sơ cấp gắn khung học (liquid-mounted) nắp thứ cấp (rim-mounted); hệ thống thơng kín thiết bị kiểm sốt hiệu suất 95% Công nhân vào bể chứa phải cho phép tuân thủ theo quy trình vào không gian hạn chế nêu Hướng dẫn chung EHS Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An tồn CHO SẢN XUẤT PHÂN BĨN PHỐT PHÁT Bảng 4: Sự phát thải khí, thải lỏng chất thải Thơng số Nhà máy axít phosphoric Flo SO2 Đơn vị Chuẩn công nghiệp mg/Nm3 kg/tấn HF tấn/tấn P2O5 5-300,001 – 0,01 3,2/4-5 (1) Tạo chất thải rắn (lân thạch cao) (quá trình nhiệt/ướt) Sản xuất NPK – trình Nitrophosphate Phát thải khơng khí kg/tấn P2O5 NH3 Phát thải khí NOX (ví kg/tấn P2O5 dụ NO2) Phát thải khí Flo Tổng phát thải lỏng nitơ kg/tấn P2O5 kg/tấn P2O5 Phát thải lỏng P2O5 kg/tấn P2O5 Phát thải lỏng Flo kg/tấn P2O5 Sản xuất NPK – trình hỗn hợp axít Phát thải khí NH3 kg/tấn NPK Phát thảikhí NOX (ví dụ kg/tấn NPK NO2) Phát thải khí Flo kg/tấn NPK Phat thải bụi khí kg/tấn NPK Tổng phát thải lỏng kg/tấn NPK nitơ Phát thải lỏng Flo kg/tấn NPK Phát thải khí Flo mg/Nm3 Phát thải bụi khí mg/Nm3 Phát thải khí clo mg/Nm3 0,2 Hoa Kỳ xuất (ACGIH)19, Tài liệu hướng dẫn bỏ túi nguy hại hóa chất Viện Y học lao động an toàn quốc gia Mỹ (NIOSH)20 xuất bản, Giới hạn lưu hành cho phép (PELs) Viện hành sức khỏe an toàn nghề nghiệp Mỹ (OSHA)21, giá trị giới hạn định phơi nhiễm nghề nghiệp, xuất nước thành viên Liên minh Châu Âu22, nguồn tương tự khác 1,0 Tỷ lệ tai nạn Tử vong 0,01 0,001 – 0,01 1,2 0,7 0,2 0,3 0,02 0,2 0,2 0,03 0,4-4 30-50 19-20 Dự án cần cố gắng giảm bớt số tai nạn người lao động (lao động thuê trực tiếp hay gián tiếp) đến tỷ lệ không, đặc biệt vụ tai nạn gây ngày công lao động khả lao động mức độ khác nhau, chí bị tử vong Tỷ lệ sở sản xuất so sánh với hiệu thực vệ sinh an tồn lao động ngành cơng nghiệp quốc gia phát triển thông qua tham khảo nguồn thống kê xuất (ví dụ Cục thống kê lao động Hoa Kỳ Cơ quan quản lý An toàn Sức khỏe Liên hiệp Anh)23 Hướng dẫn an toàn sức khỏe nghề nghiệp Sự thi hành an toàn sức khỏe nghề nghiệp cần phải đánh giá theo hướng dẫn quốc tế cơng bố, thí dụ bao gồm giá trị ngưỡng giới hạn (TLV ®) hướng dẫn hành nghề số sinh học hành (BEIs ®), Hội nghị nhà vệ sinh viên cơng nghiệp 304 Có tại: http://www.acgih.org/TLV/ http://www.acgih.org/store/ 20 Có tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 21 Có tại: http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu ment?p_table=STANDAR DS&p_id=9992 22 Có tại: http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/ 23 Có tại: http://www.bls.gov/iif/ and http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 19 Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An tồn CHO SẢN XUẤT PHÂN BĨN PHỐT PHÁT Giám sát an toàn sức khỏe nghề nghiệp Môi trường làm việc cần giám sát rủi ro nghề nghiệp liên quan đến dự án cụ thể Việc quan trắc cần thiết kế thực chuyên gia công nhận24 phần chương trình giám sát an toàn sức khỏe nghề nghiệp Các sở cần trì hồ sơ ghi chép tai nạn lao động, bệnh nghề nghiệp, cố tai nạn nguy hiểm Những dẫn bổ sung chương trình giám sát an tồn sức khỏe nghề nghiệp cung cấp Hướng dẫn chung EHS Các chun gia cơng nhận gồm nhà vệ sinh công nghiệp cấp bằng, nhà vệ sinh lao động đăng ký, chuyên gia an toàn cấp tương đương 24 305 Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An tồn CHO SẢN XUẤT PHÂN BĨN PHỐT PHÁT 3.0 Tài liệu tham khảo nguồn bổ sung European Commission 2006 European Integrated Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB) Reference Document on Best Available Techniques in Large Volume Inorganic Chemicals - Ammonia, Acids and Fertilizers Seville: EIPPCB Available at http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm European Fertilizer Manufacturer’s Association (EFMA) 2000a Best Available Techniques (BAT) Production of Phosphoric Acid (Booklet No 4) Brussels: EFMA Available at http://www.efma.org/Publications/ EFMA 2000b BAT Production of NPK Fertilizers by the Nitrophosphate Route (Booklet No.7) Brussels: EFMA Available at http://www.efma.org/Publications/ http://www.environmentagency.gov.uk/business/444304/1290036/1290086/129 0209/1308462/1245952/ International Fertilizer Industry Association (IFA) / United Nations Environment Programmme (UNEP) / United Nations Industrial Development Organization (UNIDO) 1998 The Fertilizer Industry's Manufacturing Processes and Environmental Issues (Technical Report No 26, Part 1) Paris: IFA/UNEP/UNIDO United States (US) Environmental Protection Agency (EPA) 1995 Office of Compliance Sector Notebook Project Profile of the Inorganic Chemical Industry Washington, DC: US EPA Available at http://www.epa.gov/compliance/resources/publications /assistance/sectors/noteb ooks/inorganic.html EFMA 2000c BAT Production of NPK Fertilizers by the Mixed Acid Route (Booklet No 8) Brussels: EFMA Available at http://www.efma.org/Publications/ US EPA 40 CFR Part 60, Standards of Performance for New and Existing Stationary Sources: Subpart T— Standards of Performance for the Phosphate Fertilizer Industry: Wet-Process Phosphoric Acid Plants Washington, DC: US EPA Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/ EFMA and International Fertilizer Industry Association (IFA) 1992 Handbook for the Safe Storage of Ammonium Nitrate Based Fertilizers Zurich/Paris: EFMA/IFA Available at http://www.efma.org/publications/ US EPA 40 CFR Part 60, Standards of Performance for New and Existing Stationary Sources: Subpart W— Standards of Performance for the Phosphate Fertilizer Industry: Triple Superphosphate Plants Washington, DC: US EPA Available at German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU) 2004 Waste Water Ordinance - AbwV (Ordinance on Requirements for the Discharge of Waste Water into Waters) Promulgation of the New Version of the Waste Water Ordinance of 17 June 2004 Berlin: BMU Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/ http://www.bmu.de/english/water_management/downl oads/doc/3381.php German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU) 2002 First General Administrative Regulation Pertaining to the Federal Emission Control Act (Technical Instructions on Air Quality Control - TA Luft) Berlin: BMU Available at http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_lu ft/doc/36958.php United Kingdom (UK) Environmental Agency 2002 Sector Guidance Note Integrated Pollution Prevention and Control (IIPC) S4.03 Guidance for the Inorganic Chemicals Sector Bristol: Environment Agency Available at 306 US EPA 40 CFR Part 63, National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants for Source Categories: Subpart AA—National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants from Phosphoric Acid Manufacturing Plants Washington, DC: US EPA Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chaptI.info/ US EPA 40 CFR Part 418 Fertilizer Manufacturing Point Source Category Subpart A—Phosphate Subcategory Washington, DC: US EPA Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/ US EPA 40 CFR Part 418 Fertilizer Manufacturing Point Source Category Subpart G—Mixed and Blend Fertilizer Production Subcategory Washington, DC: US EPA Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/ US EPA 40 CFR Part 422 Phosphate Manufacturing Point Source Category Washington, DC: US EPA Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chaptI.info/ Hướng dẫn Mơi trường, Sức khoẻ An tồn CHO SẢN XUẤT PHÂN BĨN PHỐT PHÁT Phụ lục A: Mơ tả chung hoạt động công nghiệp Một dây chuyền sản xuất phân bón phosphat đại đặc trưng sản lượng sản xuất lớn thường tích hợp cao với dòng upstream (ví dụ ammonia, axít nitric, sulfuric photphoric) dòng downstream (như ammonium nitrate calcium ammonium nitrate) với mục đích tối ưu giá thành sản phẩm, vận chuyển, an tồn bảo vệ mơi trường (Hình A.1) Nhà máy phân bón photphat sản xuất superphosphate (SSP) đơn (hoặc bình thường) triple superphosphate (TSP); phân bón hỗn hợp MonoAmmonium Phosphate (MAP) DiAmmonium Phosphate (DAP); loại phân bón tổng hợp (NPK) sử dụng lộ trình nitrophosphate/axít nitric lộ trình hỗn hợp axít/sulfuric Cơ sở sản xuất thường trang bị với dòng tích hợp lưới cấp điện cho toàn nhà máy, cung cấp từ lò trung tâm trạm lượng Thường có nhà máy xử lý nước thải Axít Sulfuric Axít sulfuric (H2SO4) sử dụng cơng nghiệp phân bón photphate để sản xuất axít photphoric Axít sulfuric sản xuất chủ yếu từ Sulfur dioxide (SO2), điều chế từ đốt cháy nguyên tố lưu huỳnh Sự oxit hóa tỏa nhiệt sulfur dioxit qua nhiều lớp xúc tác hợp lý (ví dụ vanadi pentoxide) để điều chế sulfur trioxide (SO3) trình thơng dụng nhà máy sản xuất axít sulfuric.25 25 Axít sulfuric nhận từ việc hấp thụ SO3 nước để trở thành H2SO4 (với nồng độ 98%) nồi hấp thụ đặt cuối lớp xúc tác Axít nóng tạo thành phun với khơng khí cột tháp để thu lại lượng dư SO2 axít Khơng khí chứa nhiều SO2 đưa trở lại q trình Axít Phosphoric Axít Phosphoric (H3PO4) chủ yếu sử dụng sản xuất muối photphat (ví dụ phân bón phụ gia thức ăn gia súc) Hai q trình khác sử dụng để sản xuất axít photphoric Trong q trình thứ nhất, gọi trình nhiệt, photpho nguyên chất điều chế từ đá photphat, than cốc, silica lò điện trở, sau oxi hóa hydrat hóa để tạo thành axít Axít tạo thành nhiệt có độ tinh khiết cao, đắt tiền, sản xuất với số lượng ít, chủ yếu dùng cho sản xuất photphat công nghiệp Quá trình thứ hai, gọi trình ướt, bao gồm xử lý đá photphat với axít (ví dụ sulfuric, nitric axít clohydric) Photphat canxi (tri-calcium phosphate) từ đá photphat phản ứng với axít sulfuric đậm đặc để tạo thành axít photphoric sulfat canxi, muối khơng hòa tan Điều kiện vận hành thiết kế chung cho để sulfat canxi kết tủa dạng thạch cao khan, ngậm nửa nước (hemihydrates HH) dihydrate (DH) IPPC BREF (2006) 307 Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An tồn CHO SẢN XUẤT PHÂN BĨN PHỐT PHÁT Cần phải có nhiều q trình khác có nhiều hệ thống tiêu hủy đá thạch cao 26 Các bước sản xuất bao gồm nghiền đá photphate (nếu cần); phản ứng với axít sulfuric chuỗi lò phản ứng khuấy trộn riêng biệt nhiệt độ 70-80oC, lọc để tách riêng axít photphoric khỏi calcium sulfate;, đậm thành axít photphoric thương mại với nồng độ 52-54% photpho pentoxide (P2O5) Khi nhà máy axít photphoric liên kết với nhà máy axít sulfuric, áp suất cao tạo từ nồi thu hồi nhiệt thải từ axít sulfuric thường dùng để sản xuất điện, thoát áp suất thấp sử dụng để đặc chân khơng axít photphoric Sự tiêu thụ để đặc giảm bớt việc sử dụng nhiệt dư thừa từ nhà máy axít sulfuric Nhiệt thu hồi nước nóng sử dụng q trình đặc axít từ lỗng thành trung bình Axít phosphoric thường đựng bình thép bọc cao su, ngồi bình thép khơng gỉ polyester bê tơng bọc polyethylene sử dụng Bình chứa thường trang bị để giữ chất rắn lơ lửng nhằm tránh chi phí cọ rửa bình 27 lượng photpho vào khoảng 16-21% dạng phosphorous pentoxide (P2O5) Sản xuất SSP bao gồm trộn axít sulfuric đá lò phản ứng Hỗn hợp phản ứng đưa băng chuyền di chuyển chậm Nếu hỗn hợp phản ứng đưa trực tiếp đến máy nghiền, trình gọi nghiền ―trực tiếp‖ Trong trình nghiền ―gián tiếp‖, hỗn hợp phản ứng cất để bảo quản đến tuần trước đóng gói nghiền 28 Nếu axít photphoric sử dụng để axít hóa đá photphat, superphotphat bậc ba (TSP) sản xuất với hàm lượng photpho vào khoảng 43-48% dạng P2O5 Hai q trình sử dụng để sản xuất phân bón TSP: chảy qua cột (runof-pile) nghiền Quá trình chảy qua cột gần giống với trình sản xuất SSP Q trình nghiền TSP sử dụng axít photphoric nồng độ thấp (40%, so với 50% dùng cho trình run-of-file) Hỗn hợp phản ứng phản ứng, dạng vữa, phun lên bột phân bón mịn máy nghiền.Hạt hình thành sau chuyển để sấy, sàng lọc, đưa vào kho lưu trữ 29 Phân bón tổng hợp (NPK) Phân bón photphat sản xuất cách thêm axít vào đất nghiền nhỏ đá photphat Nếu axít sulfuric sử dụng, superphosphate đơn bình thường (SSP) sản xuất, với hàm Phân bón tổng hợp nhóm sản phẩm lớn, gồm nhiều loại tùy thuộc vào tỉ lệ nitơ/photpho/kali (N/P/K) Có nhiều trình sản xuất nhiều loại sản phẩm bao gồm PK, NP (ví dụ DAP), NK NPK Điều đạt hai lộ trình, lộ trình 26 28 Phân bón (SSP / TSP) 27 EIPPCB BREF (2006) EFMA (2000a) EFMA (2000a) 308 29 EIPPCB BREF (2006) EIPPCB BREF (2006) Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An tồn CHO SẢN XUẤT PHÂN BĨN PHỐT PHÁT nitrophosphate (NP) lộ trình hỗn hợp axít cất máy trộn để nhận phân bón tổng hợp rắn 31 Lộ trình Nitrophosphate Tinh thể calcium nitrate sau tách hòa vào dung dịch ammonium nitrate xử lý với dung dịch ammonium carbonate Dung dịch lọc để lấy tinh thể calcium carbonate sử dụng để sản xuất phân hạt calcium ammonium nitrate (CAN) Dung dịch ammonium nitrate pha lỗng đặc sử dụng để sản xuất CAN NPK Dung dịch calcium nitrate trung hòa bay để nhận phân hóa học thể rắn.32 Q trình nitrophosphate tích hợp sản xuất phân bón tổng hợp NPK chứa ammoni nitrat, photphat muối kali (hình A.2) Q trình tích hợp bắt đầu với hòa tan photphat viên rắn axít nitric Một lượng biến đổi hợp chất dễ bay CO 2, oxit nitơ (NOx) florua hydro HF phát thải ra, phụ thuộc vào đặc trưng loại đá photphate Các dung dịch thu sau q trình hòa tan chứa đựng lượng khác chất rắn lơ lửng (như cát thạch anh) Những chất rắn lơ lửng loại bỏ máy ly tâm, máy xoáy nước tụ hay máy tách phiến mỏng 30 Sau làm sạch, chất rắn tận dụng vật liệu xây dựng Chất lỏng nhận từ quy trình chứa ion canxi với tỉ lệ cao để bảo đảm sản phẩm nhà máy đạt P2O5 Do dung dịch làm mát cho CNTH (calcium nitrate tetrahydrate) kết tủa Dung dịch axít phosphoric chứa calcium nitrate, axít nitric gọi axít nitrophosphoric, tách khỏi tinh thể CNTH lọc Axít nitro-photphoric sau trung hòa ammoniac, trộn với muối kali/magie, sulfat và/hoặc vi dưỡng chất chuyển thành NPK trống nghiền hạt quay, tầng lỏng, tháp chưng Ba loại quy trình phổ thơng để sản xuất phân NPK từ chất lỏng NP chưng cất, trống nghiền, tạo hạt hình cầu Trong trình chưng cất, chất lỏng NP trộn với muối cần thiết sản phẩm tái chế, chảy tràn vào thùng xoay chưng cất, từ dung dịch sệt phun vào tháp chưng cất Quạt đỉnh tháp tạo nên dòng khơng khí đối lưu xung quanh giọt nhỏ tạo từ trình đóng rắn.33 Trong q trình trống nghiền tạo hạt, dung dịch NP với muối cần thiết khác sản phẩm tái chế phun vào trống quay tạo hạt, hạt sau hình thành sấy khơ trống quay khơ với khơng khí nóng Khơng khí khỏi trống chứa nước, bụi, ammoniac khí dễ cháy Khơng khí từ trống tạo hạt sấy khô Như Như 33 Như 31 32 30 EFMA (2000b) 309 Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An tồn CHO SẢN XUẤT PHÂN BĨN PHỐT PHÁT xử lý máy quay tụ hiệu suất cao.34 Trong tạo hạt hình cầu, hỗn hợp nhão phun vào trống quay đặc biệt, gọi máy tạo hình cầu, khơng khí ấm nung lên 300-400oC chảy chiều làm nước bốc tạo hạt.35 Trong tất trình, hạt NPK khơ sàng lọc Phần kích cỡ chuyển đến q trình kiểm tra chất lượng, phần hạt cỡ loại ra, nghiền thu hồi với phần hạt kích thước nhỏ Quá trình sàng, nghiền chuyển băng tải khử bụi khơng khí cần thiết để tạo hạt Sản phẩm thương mại từ q trình sấy khơ sàng làm lạnh tầng lỏng, hệ trao đổi nhiệt dòng khối, trống quay Các chất khí từ giai đoạn sau chứa lượng nhỏ bụi khơng có amoniac, khử bụi máy quay tụ Cuối sản phẩm làm nguội phủ trước cho vào kho để giảm đóng bánh sau vật liệu Cơng đoạn phủ bao gồm trình xử lý với chất hữu bột vô cơ, cho thêm vào trống Tinh thể calcium nitrate từ lộ trình nitrophosphate dùng để sản xuất phân calcium nitrate (CN), sử dụng kỹ thuật chưng cất tạo hạt kiểu sàng, lựa chọn cho tổ hợp biến đổi CNTH qui trình cho CAN.36 Lộ trình axít hỗn hợp Như Như 36 EFMA (2000b) Các trình áp dụng lộ trình axít hỗn hợp nhiều, q trình chung bao gồm công đoạn tạo hạt với hệ thống phản ứng hình ống, tạo hạt trống với trình amoniac hóa, qui trình nung axít hỗn hợp với đá photphat.37 Sơ đồ đơn giản cho trình trình bày hình A.3 Quá trình nghiền tạo hạt với hệ thống phản ứng hình ống thực với vòng tạo hạt cổ điển với hai ống phản ứng Một ống phản ứng nối khít với máy tạo hạt sử dụng máy sấy Axít photphoric hỗn hợp axít photphoric axít sulfuric trung hòa ống phản ứng với amoniac dạng khí lỏng Một loạt lớp, bao gồm ammonium phosphates (monoammonium phosphate - MAP, diammonium phosphate - DAP), sản xuất.38 Vật liệu rắn thô cần thiết potassium chloride, potassium sulfate, superphosphate, dưỡng chất thứ cấp, vi dưỡng chất làm đầy cung cấp cho máy tạo hạt với vật liệu tái chế Ống phản ứng nối khít với máy tạo hạt thiết kế để nhận axít photphoric, phần amoniac tất chất lỏng khác cung cấp axít sulfuric chất rửa lỏng tái chế Dung dịch ammoniac đậm đặc cho bổ xung trực tiếp vào phần máy tạo hạt tốc độ ammoniac hóa ống phản ứng thay đổi tùy thuộc vào sản phẩm Hơn q trình amoniac hóa xảy máy 34 35 310 37 38 EFMA (2000c) Như Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An tồn CHO SẢN XUẤT PHÂN BĨN PHỐT PHÁT tạo hạt Ống phản ứng nối với máy sấy nạp axít photphoric ammonia Tạo hạt trống với ammoniac hóa gồm vòng tạo hạt cổ điển sử dụng chủ yếu vật liệu thô rắn Dung dịch amoni nitrat nạp cho máy tạo hạt Quá trình linh hoạt cho loạt thành phẩm, bao gồm sản phẩm với hàm lượng nitơ thấp Dung dịch amoni nitrat phun trực tiếp vào buồng tạo hạt axít sulfuric cung cấp vào buồng tạo hạt tiếp sau q trình amoniac hóa.39 Các hạt nhận từ hai trình tạo hạt sấy phận sấy sử dụng dòng khí nóng.40 Các hạt sấy khô xử lý đề cập lộ trình NP Các khí từ buồng tạo hạt sấy khô lọc qua máy lọc đốt venturi với q trình tái quay vòng ammonium phosphate dung dịch ammonium sulfo-phosphate Dung dịch qua lọc quay lại cung cấp cho ống phản ứng buồng tạo hạt Cuối cùng, khí từ cột xốy tụ tưới với dung dịch axít Những khí từ buồng sấy tách bụi buồng xoáy hiệu suất cao để lấy phần lớn bụi bẩn trước đưa vào buồng lọc Khơng khí từ thiết bị làm nguội nhìn chung tái sử dụng khơng khí thứ cấp cho buồng sấy sau lọc bụi.41 39 EFMA (2000c) Như 41 Như Quá trình nung luyện hỗn hợp axít với đá photphat linh hoạt cho thành phẩm với độ hòa tan photphat nước khác Bước trình nung tỏa nhiệt đá photphat với axít nitric dẫn đến tạo dung dịch axít phosphoric calcium nitrate Các khí axít oxit nitơ hợp chất chứa flo tạo thành trình nung phụ thuộc vào loại đá photphat Các vật liệu khác axít phosphoric, sulfuric, nitric hay dung dịch AN bổ sung sau q trình nung luyện Chất vữa axít ammoniac hóa với khí ammonia sau trung hòa bổ sung thêm thành phần khác ammonium phosphates, superphosphates, ammonium sulfate hợp chất chứa kali magie Phần lớn vật liệu bổ xung trước q trình trung hòa, vật liệu thô chứa clo, độ pH vữa cần phải có giá trị từ 5-6 để tránh trình sản sinh hydrogen chloride Các ắc quy buồng phản ứng nối với bể đệm Quá trình tạo hạt từ vữa thực thiết bị khác trống, blunger máy tạo viên hình cầu.42 Khí từ buồng phản ứng nung luyện, đá photphat nung axít nitric, xử lý riêng rẽ lọc tháp phun để thu hồi NO x hợp chất chứa flo Độ pH điều chỉnh bổ sung amoniac Khí từ buồng phản ứng q trình amoniac hóa lọc qua vài cơng đoạn dòng rửa đối lưu pH điều chỉnh cho điều kiện rửa hiệu 40 42 Như 311 Hướng dẫn Mơi trường, Sức khoẻ An tồn CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT nhất, pH 3-4, với hỗn hợp HNO3 và/hoặc H2SO4 Giai đoạn rửa đảm bảo độ bão hòa khí; giai đoạn thứ hai Venturi áp lực cao thiết kế để loại bỏ khí Các giai đoạn tạo thu hồi hiệu cao giai đoạn cuối dùng dung dịch rửa Máy tách giọt cài đặt ống trước Các khí từ máy sấy (máy tạo hạt/ máy sấy) dẫn dắt qua lốc xoáy trước vào máy làm Các máy lọc rửa bao gồm Venturi ống biến đổi với hai giai đoạn rửa Giai đoạn cuối cần vận hành với chất lỏng Một phần chất lỏng, sau lưu hành, dẫn vào phận tách chất rắn Phần đậm đặc đưa đến lò phản ứng.43 43 EFMA (2000c) 312 Hướng dẫn Môi trường, Sức khoẻ An tồn CHO SẢN XUẤT PHÂN BĨN PHỐT PHÁT Hình A.1: Nhà máy phân phốt phát tổng hợp Nước Nước Lưu Huỳnh Nước Khơng khí NH8 Đá photphat Axít Phosphoric H8PO4 Đá Photphat Axít Sulfuric H2SO4 Đá photphat NH8 HNO8 H8PO4 H2SO4 Axit Nitric HNO8 Đá Photphat K, Mg, S NH8 TSP TSP SSP SSP NPK Lộ trình trộn axit NPK NPK Lộ trình Nitrophosphate CO2 NPK, AN/CAN 313 Hướng dẫn Mơi trường, Sức khoẻ An tồn CHO SẢN XUẤT PHÂN BĨN PHỐT PHÁT Hình A.2: Phân bón tổng hợp: Lộ trình Nitrophosphate K, Mg, S H2SO4 NH8 HNO3 Đá photphat NH8 H8PO4 HNO3 Phân bón hỗn hợp Axit Nitrophosphoric Ca(NO8)2 Chuyển hóa Calcium nitrate NH8 CaCO3 NH4NO3 Chuyển hóa ammonium Nitrate fertilizers NPK 314 Ca(NO3)2 Chuyển hóa ammonium Nitrate fertilizers AN/CAN CO2 Hướng dẫn Mơi trường, Sức khoẻ An toàn CHO SẢN XUẤT PHÂN BĨN PHỐT PHÁT Hình A.3: Lộ trình trộn axít HNO8 Đá phosphate Khí Hệ thống chà rửa Lò Nung Dung dịch rửa Ammoni hóa/Nghiền hạt & phản ứng Ống/Nghiền hạt Khí Lốc xốy / Túi lọc Off-Spec Bụi Khơng khí Khơng khí nóng, Chất phủ Khí Khí/ Khơng khí bẩn Bụi Hệ thống Tách bụi chung Khí NPK 315 Đây tài liệu tham khảo nội Có thể tham khảo phiên gốc Hướng dẫn tiếng Anh http://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EHSGuidelines Tổ chức Tài Quốc tế (IFC) Tầng 3, 63 Lý Thái Tổ, Hà Nội ĐT: + 84 8247892 Fax: + 84 8247898 ifc.org 11/ 2011