IV. ÁP DỤNG BAT CHO QUY TRÌNH SẢN XUẤT ACRYLONITRILE
4.2.Áp dụng BAT vào quy trình sản xuất acrylonitrile
Như đã nêu, BAT cho một quá trình LVOC cụ thể được xác định bằng việc xem xét ba cấp độ của BAT theo thứ tự ưu tiên sau đây: minh họa quá trình BAT (nếu có); LVOC Chung BAT; và cuối cùng là bất kỳ BAT ngang có liên quan. Các kỹ thuật sau đây là BAT minh họa cho quá trình sản xuất acrylonitrile.
4.2.1. Lựa chọn quy trình
Các quy trình sản xuất acrylonitrile cũ dựa trên việc bổ sung các hydrogen cyanide để acetylene không còn phản ứng và đó không phải là BAT. Quá trình BAT được dựa trên các ammoxidation của propylene trong một lò phản ứng môi trường chất lỏng, với sự phục hồi tiếp theo của acrylonitrile. Thu hồi để bán các đồng sản phẩm chính, hydrogen cyanide, acetonitrile, và sunphat amoni có thể áp dụng BAT tùy theo hoàn cảnh địa phương. Quá trình BAT cũng có thể làm cho một sự lựa chọn giữa không khí trong khí quyển và không khí làm giàu oxy, và giữa các nguyên liệu hóa chất propylene cấp và trùng cấp.
BAT áp dụng sản xuất acetonitrile là thu hồi và làm sạch nó trong điều kiện sẵn có, hoặc đốt cháy để thu hồi nhiệt (thị trường thế giới hiện tại của acetonitrile là nhỏ hơn đáng kể so với sản phẩm tạo ra từ quá trình sản xuất acrylonitrile). Bất kể sự hiện diện của các bể chứa ở cuối dòng thải, BAT cho tinh khiết, thu hồi hydrogen cyanide là
• Tái sử dụng hydrogen cyanide tại chỗ hoặc bán
• Cung cấp đầy đủ kích cỡ điểm cháy và / hoặc các cơ sở thiêu đốt để tiêu hủy hydrogen cyanide khi nó không thể được tái sử dụng
• Giảm thiểu số lượng và thời gian lưu trữ hydrogen cyanide (phù hợp với yêu cầu của bất kỳ sản phẩm làm ra từ quy trình hoặc vận chuyển). BAT cho amoni sunfat kết quả từ trung hòa của amoniac dư thừa hoặc được kết tinh và bán cho các ngành công nghiệp phân bón, hoặc điều trị trong một đơn vị chuyên dụng trong đó axít sulfuric là tái sinh.
BAT cho dòng thải từ hoạt động trong điều kiện bình thường có chứa chất hữu cơ là:
• Thứ nhất, giảm thiểu bằng cách, ngoài những điều khác, cân bằng hơi trong giai đoạn chuyển giao và hoạt động bốc hàng, đóng các điểm trong hệ thống lấy mẫu và quy trình hoạt động thích hợp để làm sạch bộ phận thiết bị trước khi bảo trì.
Để lưu trữ liên quan đến BAT và tải tài liệu tham khảo các cơ sở được thực hiện cho mục 6.3. Do tính chất nguy hiểm của acrylonitrile và hydrogen cyanide, cụ thể các biện pháp sau đây BAT được yêu cầu trong thiết kế của các cơ sở lưu trữ và tải cho sản xuất acrylonitrile:
- Tránh sự xâm nhập của các tạp chất có khả năng phản ứng nguy hiểm với acrylonitrile
- Tránh những rủi ro phát sinh lửa từ khí chứa trong bể kín và trong việc vận chuyển bằng cách xem xét tính dễ cháy của hydro acrylonitrile, cyanide, acetonitrile và bất kỳ sản phẩm phụ nào phát sinh cũng phải
được lưu giữ trong thiết kế của sà lan, đường vận chuyển các bể chứa hoặc đường ray sử dụng để vận chuyển các oducts (ví dụ: nito mềm).
- Giảm thiểu số lượng và thời gian lưu giữ hydrogen cyanide (phù hợp với yêu cầu của bất kỳ sản phẩm tạo ra từ quá trình, vận chuyển) và theo dõi nhiệt độ chất ức chế và màu sắc trên mọi chất liệu lưu trữ
- Các thiết bị ngăn sử dụng trong lưu trữ sử dụng để cơ sở lưu trữ bund để ngăn ngừa ô nhiễm đất và nước trong trường hợp tràn đổ trang bị cho các acetonitrile, acrylonitrile và hydrogen cyanide (xảy ra ở đường ray) các hệ thống tải cho xe tải hoặc hệ thống đường ray với một hệ thống trở lại hơi để giảm thiểu các lỗ thông khí đó có yêu cầu
- Tiếp tục xử lý trong một hệ thống thích hợp (ví dụ như một máy rửa nước).
4.2.3. Khí thải
• Hấp thụ khí thải
• Khí thải từ quá trình oxy hóa chất thải • các dòng thải phát sinh khác
• Khí thải bền
BAT cho bộ phận hấp thụ khí ngoài là giảm thiểu bằng phương pháp xử lý sau:
Giảm thiểu khối lượng khí hấp thụ ngoài bộ phận hút và tải lượng chất ô nhiễm
• Các ưu tiên trong việc giảm lượng khí hấp thụ khí thải / tấn acrylonitrile bao gồm bằng việc sử chất xúc tác hiệu quả hơn và phản ứng tối ưu hóa / điều kiện vận hành. Việc sử dụng không khí được làm giàu và / hoặc của lớp polyme propylen tuân thủ điều kiện tiên quyết này, nhưng phải được đánh giá sau khi toàn bộ chi phí / phân tích lợi ích (tức là bao gồm cả chi phí / lợi ích lượng oxy đã sử dụng). Mặc dù làm giàu oxy của không khí phản ứng có thể giảm khối lượng khí
ngoài, lượng không khí ban đầu và các quy trình làm giàu không khí dựa trên cả hai BAT.
• Chất xúc tác được lựa chọn để tối đa hóa năng suất của các sản phẩm có giá trị (nghĩa là,acrylonitrile hydrogen cyanide và acetonitrile) và sản xuất giảm thiểu chất thải. Trường hợp acrylonitrile là sản phẩm duy nhất, sau đó là sự lựa chọn BAT của chất xúc tác có thể đưa ra một sản lượng> 75% (acrylonitrile).
Xử lý hấp thụ khí thải
• BAT cho hấp thụ khí thải là tiêu hủy các chất hữu cơ trong một nhiệt độ chuyên biệt hoặc xúc tác oxi hóa, hoặc trong một lò đốt rác sử dụng mục đích chung hoặc trong một nhà máy lò hơi. Trong mọi trường hợp,BAT sẽ bao gồm thu hồi nhiệt (thường hơi nước sản xuất).
BAT cho các dòng thải khí thải phát sinh khác là xử lý hoặc xử lý hấp thụ các khí ngoài hệ thống hoặc đốt cháy trong một hệ thống phổ biến để tiêu hủy tổng cộng của các chất hữu cơ. Các dòng thải sau khi xử lý được xử lý bằng các kỹ thuật khác, chẳng hạn như làm sạch sẽ giúp thu hồi các thành phần. Các hoạt động của hệ thống xử lý thứ cấp nên nhắm đến mục tiêu nồng độ acrylonitrile (như trung bình hàng giờ) của <0.5 mg/Nm3 (giới hạn phát hiện trong lỗ thông hơi) cho các hệ thống oxy hóa và <5mg/Nm3 cho các hệ thống làm sạch.
BAT cho phát thải bền đi kèm với việc giảm thiểu tiếp xúc của người vận hành với acrylonitrile. Điều này được thể hiện bởi các giới hạn ngưỡng quan sát trong không khí xung quanh dưới 2 ppm acrylonitrile cho một 8 giờ / ngày tiếp xúc. Các biện pháp giảm thiểu phát thải bền được bao quát tại mục 6.3.
4.2.4. Nước thải
Nước thải ô nhiễm bao gồm: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Nước thải từ công đoạn làm nguội (có chứa amoni sunfat) • Nước dưới đáy
BAT bao gồm là việc kết tinh sulfat amoni để tạo thành phân bón, xử lý trong một thiết bị chuyên dụng để cải tạo acid sulfuric.
BAT cho dòng nước trước khi xử lý bằng cách chưng cất để giảm hydrocarbon nhẹ và tập trung hoặc tách riêng hydrocacbon nặng, với mục tiêu là giảm tải trọng hữu cơ trước khi xử lý cuối cùng. BAT phục hồi dòng hơi hydrocarbon nhẹ và nặng, tiếp tục xử lý để phục hồi các thành phần hữu ích (ví dụ acetonitrile) trước khi đốt bằng năng lượng phục hồi.
BAT bao gồm việc chuyển các dòng nước thải bị ô nhiễm đến khu chuyên dụng, hoặc bên ngoài nhà máy xử lý nước thải, để tận dụng các cao phân hủy vi khuẩn của các chất ô nhiễm hữu cơ. Khi điều kiện xử lý sinh học không có sẵn ở vị trí tương đương với chất lượng nước thải có thể được sản xuất bằng cách sử dụng các kỹ thuật chưng cất. Các ứng dụng của BAT cho phép một mức độ phát thải là 0,4 kg Tổng Carbon hữu cơ / t acrylonitrile đến đạt được (dựa trên tỷ lệ tiêu hủy chất hữu cơ là 90%).
4.2.5 Sản phẩm phụ và chất thải
BAT tối đa hóa việc tái sử dụng sản phẩm phụ hydrogen cyanide sulphate acetonitrile và amoni, mặc dù có thể, vào những thời điểm, điều này bị ngăn chặn. Trường hợp hydro nguyên chất xyanua không thể phục hồi vì lý do nào, thì BAT là việc tiêu hũy bằng việc đốt tất cả các sản phẩm từ hydrogen cyanide (ngay cả khi tái sử dụng tại khu vực hạ lưu). Khi quy định tại bước thiết kế, BAT cho việc phục hồi acetonitrile thô từ các đơn vị nòng cốt, cho tinh chế thêm. Cách khác BAT cho việc đốt acetonitrile là đốt cháy chất lỏng acetonitrile thô (bằng năng lượng phục hồi), hoặc bằng cách trộn các acetonitrile thô với dòng hơi hấp thụ để đốt cháy (bằng năng lượng phục hồi).
BAT cho sulfat amoni được phục hồi như tinh thể, hoặc, trường hợp thu hồi là không thể, chuyển đổi thành acid sulfuric.
BAT cho các tiền chất xúc tác được tách ra bằng cách giải quyết hoặc lọc, và điều trị bằng cách đốt hoặc xử lý bãi rác.
BAT cho dư lượng nặng trước hết là giảm thiểu bằng cách: • Giảm sự tổn thất chất xúc tác, các nguyên chất.
• Tránh sự xuống cấp của các sản phẩm bằng cách sử dụng điều kiện hoạt động nhẹ và ổn định
• Tối đa hóa việc thu hồi các sản phẩm có giá trị từ chất thải • Lựa chọn các chất xúc tác.
BAT cho các dư lượng nặng mà không thể phục hồi từ các đáy cột thiết bị / hoặc từ hệ thống làm mát cùng với tiền chất xúc tác, hoặc đốt.
4.2.6. Kỹ thuật mới
Thông báo gần đây đã mô tả một phát triển mới trong sản xuất acrylonitrile nơi propan được sử dụng như là nguồn C3 thay vì propylene. Quá trình này chỉ được chứng minh ở quy mô nhà máy thí điểm và không có kinh nghiệm có sẵn trong các nhà máy quy mô thường. Mặc propane kinh tế hơn propylene, sẽ thay đổi trong tương lai gần.
Phát triển trongchất hóa học C1 là công nghệ mới trong quá trình sản xuất acrylonitrile. khí tổng hợp là phản ứng đầu tiên với amoniac tại 350-600 º C và áp suất lên đến 35 bar để sản xuất acetonitrile mà sau đó được chuyển đổi sang acrylonitrile trong quá trình oxy hoá methyl hóa với khí mê-tan. Các sản phẩm phụ của acetonitrile- từ ammoxidation của propene cũng có thể được chuyển đổi sang acrylonitri bằng con đường này.
Cần chuyển đổi acrylonitrile được thực hiện trên phạm vi phòng thí nghiệm từ etylen, hydrogen cyanide và oxy bằng cách sử dụng một chất xúc tác paladi.