IV. ÁP DỤNG BAT CHO QUY TRÌNH SẢN XUẤT ACRYLONITRILE
11.4.2.4. Tách biệt các dòng ống thả
Có một số nguồn phát sinh khác nhau trong quá trình thoát hơi, bao gồm, quá trình xúc rửa cặn, tải thiết bị, quá trình phân tích, lấy mẫu tại các điểm kết nối, van an toàn và bảo trì các lỗ thông hơi. Các vị trí thoát hơi thường chứa các chất có
giá trị (hidro, acrylonitrile, cyanide hoặc acetonitrile) được pha loãng bởi các loại khí không ngưng tụ ( propylene, điôxít cacbon, nitơ, oxy). Một số trong những kỹ thuật để giảm thiểu các dòng bao gồm:
• Cân bằng pha hơi trong các hoạt động chuyển giao và tải • Đóng hệ thống lấy mẫu
• Quy trình hoạt động thích hợp để làm sạch bộ phận trước khi bảo trì.
Các lỗ thông thường xử lý tại máy lọc nước. Khi số lượng lớn khí propan hoặc propylene lớn, có thể tự bùng cháy.
4.1.24. Dòng thải nhất thời
Các chất thải tạm thời từ quá trình acrylonitrile này thường rất thấp vì áp lực quá trình là vừa phải. Những chất nhất thời chủ yếu sẽ bao gồm hydro acrylonitrile, cyanide, acetonitrile, propylen và propan. Do tính chất độc hại, các giá trị giới hạn cho phép đối với acrylonitrile và hydrogen cyanide trong không khí xung quanh là rất thấp (10ppm 2ppm và tương ứng ở hầu hết Châu Âu). Vì lý do sức khỏe nghề nghiệp, và với lợi ích môi trường do tác hại của các chất này gây nên, biện pháp ngăn ngừa đã được triển khai thực hiện. Việc phát hiện sớm các chất này phát sinh, biện pháp khắc phục hậu quả có thể được thực hiện kịp thời. Kỹ thuật phòng ngừa được mô tả trong mục 5.3.1.3.
4.1.25. Nước thải
Quá trình sản xuất acrylonitrile tạo ra nước ở các bước phản ứng và loại bỏ nước từ quá trình này là một phần quan trọng trong thiết kế của tất cả các nhà máy acrylonitrile. Nhiều kỹ thuật khác nhau được sử dụng tùy thuộc vào hoàn cảnh và vị trí của các đơn vị sản xuất. Bước chính thường liên quan đến việc tập trung các chất gây ô nhiễm trong nước bay hơi bằng cách sử dụng dòng (hoặc một hay nhiều hiệu ứng). Các dòng thải bị ô nhiễm tập trung được xử lý trong một số cách khác nhau tùy thuộc vào thiết kế của nhà máy, bao gồm đốt cháy dòng hoặc tái chế bộ phận khác của quá trình để tối đa hóa việc thu hồi sản phẩm trước khi đốt cháy
những thải bị ô nhiễm. Các " dòng nước “sạch"thu hồi từ các quá trình này tiếp tục xử lý, thông thường, trong các nhà máy xử lý nước thải sinh học trước khi thải vào nguồn nước. Các đơn vị xử lý sinh học có thể là một cơ sở trung tâm hoặc mạng lưới cụ thể cho các nhà máy acrylonitrile.
Ngoài ra còn có các báo cáo về quá trình oxy hóa không khí ẩm ướt của nước thải từ các cột chất thải tước nước, tiếp theo là phục hồi amoni sunfat; và bột xử lý than hoạt tính xử lý bằng tẩy rửa acrylonitrile và xử lý làm sạch các cột nước chứa nước thải [Cơ quan Môi trường (E & W), 1999 # 7 ]. Cột nước thải cũng được báo cáo để loại bỏ hydrogen cyanide và acrylonitrile [InfoMil, 2000 # 83]
Hiệu quả loại bỏ của các nhà máy xử lý chất thải tập trung xử lý nước thải acrylonitrile đã được báo cáo như [InfoMil, 2000 # 83]:
COD: 93 % Acrylonitrile ≥ 99 % KJ-N: 95 % SO42-: 3 % trong bùn thải CN-: ≥ 99 % Mo: 3 – 4 % trong bùn thải
Theo trang web của BASF về Teesside, một đơn vị xử lý chất thải khí hóa lỏng tại nước Anh đang được xây dựng để lý nước thải phát sinh từ dòng thải trong một số quy trình khác nhau, bao gồm một nhà máy acrylonitrile. Đơn vị này có chi phí vốn của ₤ 16 triệu. Các khí hóa sẽ hoạt động ở một áp lực ngày 29 bar và nhiệt độ 1200-1400 º C, và sẽ xử lý với 13 tấn chất thải mỗi giờ. Không khí giảm của lò phản ứng sẽ tạo ra một khí tổng hợp của hydro 35% và 27% khí carbon monoxide cùng với carbon dioxide và nitơ. Các khí thải sẽ được làm mát và làm sạch và thông qua để thu hồi nhiệt hai giai đoạn. Các khí tổng hợp sạch sẽ được đốt cháy trong lò hơi hiện có và các nước thải thải ra. Đơn vị này dự kiến sẽ làm giảm đáng kể lưu lượng của COD và amoniac xuống sông Tees, cũng như lượng khí thải của các oxit nitơ, oxit lưu huỳnh và các hạt không khí. Năng lượng tiêu thụ cũng sẽ giảm. Công nghệ có thể có quan tâm đến các quá trình khác mà đốt cháy chất thải hữu cơ với một hàm lượng đạm [Báo cáo kết thúc, tháng Sáu 2000 # 119].
Các chất xúc tác hóa lỏng sau khi phản ứng, tạo thành các chất mịn, có thể chúng không thể không được thu gom hết trong lò phản ứng. các hạt mịn bị cuối ra ngoài lò phản ứng tạo thành hệ thống cản trợ. Các hạt mịn phát sinh từ các chất xúc tác có thể được giảm thiểu bằng cách chọn một chất xúc tác đó là khả năng chống ăn mòn. Quan tâm hơn nữa cần phải giám sát thích hợp nhiệt độ phản ứng, và thường xuyên đánh giá lượng hạt mịn thu hồi vì đây là những biện pháp tốt hoạt động lò phản ứng.
Các chất xúc tác sau phản ứng được thu hồi từ pha lỏng được phân tách bởi phương pháp lắng/hoặc lọc. Chất xúc tác sau khi thu hồi thường xử lý bằng phương pháp đốt hay xử lý tại bãi rác. Các điều kiện của các chất xúc tác bị thu hồi khi nó không phù hợp để tái sử dụng trong các lò phản ứng, nhưng trong một số trường hợp các chất xúc tác được thu hồi có thể được xử lý để thu hồi kim loại.
4.1.26. Dư lượng chất lỏng
Dư lượng nặng được thu hồi từ hệ thống làm nguội (các hạt xúc tác mịn và hữu cơ nặng) và dưới đáy cột chưng cất (hợp chất hữu cơ nặng/polime). Các phát sinh có thể giảm thiểu bằng các kỹ thuật như:
- Giảm sự hình thành các hạt mịn và tổn thất về lượng chất xúc tác
- Tránh sự xuống cấp đối với sản phẩm bằng phương pháp vận hành trong điều kiện mềm và bổ sung các chất ổn định
- Tối đa hóa việc thu hồi các sản phẩm có giá trị từ chất thải.
- Lựa chọn các chất xúc tác phù hợp
Dư lượng lớn dòng thải lỏng nhất thiết phải được thu gom đầu tiên và sau đó xử lý bằng phương pháp đốt (theo mạng lưới hoặc đơn lẻ) để thu hồi nhiệt hiệu quả.
Khi các đồng sản phẩm của hydrogen cyanide không thể được tái sử dụng hoặc bán được, phải tiến hành tiêu hủy không được lưu giữ. Phương pháp tiêu hủy là hoặc đốt bỏ trong điều kiện cháy chuyên dụng, hoặc đốt trong một lò đốt rác thải
địa phương. Trường hợp một nhà máy không có sự tiêu thụ của việc tái sử dụng dòng hydrogen cyanide để giảm bớt lượng phát sinh, đến một mức độ nhất định, bằng cách tối ưu hóa các điều kiện phản ứng. Trường hợp có đơn vị tái sử dụng hydrogen cyanide, dòng dư lượng được giảm thiểu bằng cách bảo đảm một hằng số chất lượng hydrogen cyanide chưng cất và đảm bảo độ tin cậy của các đơn vị hydrogen cyanide sử dụng lại cuối dòng thải.
Khi sản phẩm acetonitrile không tiêu thụ được vì lý do nào đó, thì acetonitrile thô thường được đốt nhằm thu hồi năng lượng. Acetonitrile cũng có thể theo lộ trình hấp thụ các khí loại bỏ, nhưng quy định này phải được đưa ra trong giai đoạn thiết kế.