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Prevencin y control integradosde la contaminacin (IPPC).
Documento de referencia de Mejores Tcnicas Disponiblesen la
Industria Qumica Orgnica de gran Volumen de Produccin (LVOC)
Documento BREF
GOBIERNODE ESPAA
MINISTERIODE MEDIO AMBIENTEY MEDIO RURAL Y MARINO
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Prevencin y control integradosde la contaminacin (IPPC)
Documento de referencia sobre Mejores Tcnicas Disponibles
en la Industria Qumica Orgnica de Gran Volumen de Produccin
(LVOC)
Documento BREF
Comisin Europea
2007
2008
GOBIERNODE ESPAA
MINISTERIODE MEDIO AMBIENTEY MEDIO RURAL Y MARINO
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Catlogo general de publicaciones ofi cialeshttp://www.060.es
Versin: Febrero 2003
Traduccin al espaol realizada por el Ministerio de Medio
Ambiente
Edita: Centro de Publicaciones Secretaria General tcnica
Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino
ISBN: 978-84-8320-434-4 NIPO: 310-08-034-8 NIPO INTERNET:
310-08-035-3
Depsito Legal: M. 12.344-2008 Maquetacin: ARTEGRAF, S.A.
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III
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen
NOTA INTRODUCTORIA
El 1 de julio de 2002 se aprob la Ley 16/2002 de Prevencin y
Control Integrados de la Contaminacin, que incorpora a nuestro
ordenamiento jurdico la Directiva 96/61/CE.
La ley exige un enfoque integrado de la industria en su entorno
y el conocimiento por parte de todos los implicados -industria,
autoridades competentes y pblico en general de las Mejores Tcnicas
Disponibles (MTDs), con el fin de reflejar todos estos aspectos en
la Autorizacin Ambiental Integrada que otorgan las CC.AA.
Se establece, en el marco de la Unin Europea, un intercambio de
informacin entre los Estados miembros y las industrias para la
eleccin de estas MTDs que deben servir de referencia comn para los
Estados miembros a la hora de establecer el objetivo tecnolgico de
aplicacin a las diferentes actividades.
A tal efecto, la Comisin Europea a travs de la Oficina Europea
de IPPC (European Integrated Pollution Prevention and Control
Bureau), ha organizado una serie de grupos de trabajo tcnico que,
por epgrafes y actividades, proponen a la Comisin Europea los
Documentos de Referencia Europeos de las Mejores Tcnicas
Disponibles (BREFs).
Los BREF informarn a las autoridades competentes sobre qu es
tcnica y econmicamente viable para cada sector industrial, en orden
a mejorar sus actuaciones medioambientales y, consecuentemente,
lograr la mejora del medio ambiente en su conjunto.
El Grupo de Trabajo correspondiente a la Industria de Compuestos
Orgnicos de Gran Volumen de Produccin (LVOC) comenz sus trabajos en
el ao 1999 y el documento final fue aprobado por la Comisin en
febrero de 2003: Reference Document on Best Available Techniques in
the Large Volume Organic Chimical Industry. Est disponible en
versin espaola en la pagina web del Registro EPER-Espaa
(www.eper-es.com) y en versin inglesa, en la web de la Oficina
Europea de IPPC (http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm).), as
como en la de la Comisin Europea
(http://europa.eu.int/comm/environment/pubs/industry.htm).
El Ministerio de Medio Ambiente ha asumido la tarea, de acuerdo
con los mandatos de la Directiva IPPC y de la Ley 16/2002, de
llevar a cabo un correcto intercambio de informacin en materia de
Mejores Tcnicas Disponibles; este documento, en cumplimiento de las
exigencias legales, obedece a una serie de traducciones emprendidas
por el Ministerio de Medio Ambiente sobre documentos BREF
europeos.
Se pretende dar un paso ms en la adecuacin progresiva de la
industria espaola a los principios de la Ley 16/2002, cuya
aplicacin efectiva debe conducir a una mejora del comportamiento
ambiental de las instalaciones afectadas, que las haga plenamente
respetuosas con el medio ambiente.
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen V
RESUMEN EJECUTIVO El BREF (Documento de referencia sobre Mejores
Tcnicas Disponibles) sobre Compuestos Orgnicos de Gran Volumen de
Produccin (LVOC = Large Volume Organic Compounds) refleja un
intercambio de informacin realizado bajo el Artculo 16 (2) de la
Directiva Consejo 96/61/CE. Este Resumen Ejecutivo - que est
previsto para ser ledo en conjuncin tanto con la introduccin
estndar a los captulos sobre MTD como con las explicaciones de
objetivos, uso y condiciones legales del Prefacio del BREF -
describe las conclusiones principales, las conclusiones principales
sobre MTD y los niveles asociados de emisiones y consumos. Puede
leerse y entenderse como un documento independiente pero, al ser un
resumen, no presenta todas las complejidades del texto completo del
BREF. Por lo tanto, no debe ser usado en sustitucin del texto
completo del BREF como instrumento en la toma de decisiones sobre
MTD.
Ambito y organizacin del documento: A los efectos del
intercambio de informacin sobre MTD, la industria qumica orgnica ha
sido dividida en los sectores de "Compuestos Orgnicos de Gran
Volumen", "Polmeros" y "Compuestos de Qumica Fina". La directiva de
IPPC no usa el trmino "Compuestos Orgnicos de Gran Volumen de
Produccin", por lo que no es de ayuda en su definicin. La
interpretacin del Grupo de Trabajo , sin embargo, es que cubre las
actividades de las secciones 4.1(a) a 4.1(g) del Anexo 1 a la
Directiva con un volumen de produccin de ms de 100 kt/ao. En
Europa, aproximadamente 90 productos qumicos orgnicos cumplen estos
criterios. No ha sido posible realizar un intercambio de informacin
detallado sobre cada proceso de LVOC, ya que el mbito del sector de
LVOC es demasiado grande. El BREF contiene por lo tanto una mezcla
de informacin genrica y detallada sobre procesos de LVOC:
Informacin genrica: Los procesos aplicados a los LVOC se
describen tanto en trminos de los procesos, operaciones e
infraestructuras individuales ampliamente usados (Captulo 2), como
mediante breves descripciones de los procesos principales de LVOC
(Captulo 3). El Captulo 4 indica los orgenes genricos y la posible
composicin de las emisiones de LVOC, y el Captulo 5 describe las
tcnicas disponibles de prevencin y control de las emisiones. El
Captulo 6 concluye identificando las tcnicas que se consideran MTD
genricas para el sector de LVOC en su conjunto. Informacin
detallada: El sector de LVOC ha sido dividido en ocho subsectores
(basndose en su qumica funcional) y, de estos, se han seleccionado
"procesos ilustrativos" para mostrar el uso de las MTD. Los siete
procesos ilustrativos se caracterizan por su gran importancia
industrial, aspectos ambientales significativos y utilizacin en una
serie de plantas europeas. No hay procesos ilustrativos para los
subsectores de LVOC que cubren el azufre, el fsforo y los
compuestos organometlicos, pero para otros subsectores son:
Subsector Proceso ilustrativo Olefinas bajas Olefinas bajas (por
el proceso de cracking) Captulo 7Compuestos aromticos Compuestos
aromticos de benceno / tolueno / xileno (BTX) Captulo 8Compuestos
oxigenados Oxido de etileno y etilenglicoles Captulo 9
Formaldehdo Captulo 10Compuestos nitrogenados Acrilonitrilo
Captulo 11
Diisocianato de tolueno Captulo 13Compuestos halogenados
Dicloruro de etileno (EDC) y Cloruro de vinilo monmero (VCM)
Captulo 12
Tambin puede encontrarse informacin valiosa sobre procesos de
LVOC en otros BREF. De importancia particular son los "BREF
horizontales" (especialmente los de sistemas comunes de tratamiento
/ gestin de aguas y gases residuales en la industria qumica, y de
sistemas de almacenaje y refrigeracin Industrial) y los BREF
verticales para procesos relacionados (especialmente Grandes
Plantas de Combustin).
Informacin general (Captulo 1) El sector de LVOC abarca una
amplia gama de sustancias qumicas y procesos. En trminos muy
simplificados puede describirse como la toma de productos de
refinera y su transformacin, mediante una combinacin compleja de
operaciones fsicas y qumicas, en una variedad de productos qumicos
"de base" o "de gran volumen", normalmente en plantas de operacin
continua. Los productos de LVOC se venden por lo general por sus
especificaciones qumicas ms que por su marca, ya que raramente son
productos de consumo por s mismos. Los productos de LVOC se
utilizan ms comnmente en grandes
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen VI
cantidades grandes como materias primas en la sntesis ulterior
de productos qumicos de mayor valor (ej. disolventes, plsticos,
medicamentos).
Los procesos de LVOC por lo general se realizan en grandes
instalaciones de produccin sumamente integradas que confieren las
ventajas de flexibilidad de proceso, optimizacin de energa,
reutilizacin de subproductos y economa de escala. Las cifras de
produccin europeas estn dominadas por un nmero relativamente pequeo
de sustancias qumicas fabricadas por empresas grandes. Alemania es
el mayor productor de Europa, pero hay industrias bien establecidas
de LVOC en Holanda, Francia, Reino Unido, Italia, Espaa y
Blgica.
La produccin de LVOC tiene una importancia econmica
significativa en Europa. En 1995 la Unin Europea era un exportador
de productos qumicos de base, siendo los EE.UU. y pases de la AELC
los destinatarios principales. El mercado para compuestos qumicos
de gran volumen es muy competitivo, y el coste de produccin
desempea una parte muy grande, y la cuota de mercado se considera a
menudo en trminos globales. La rentabilidad de la industria europea
de LVOC es tradicionalmente muy cclica. Esto se ve acentuado por
elevados gastos de inversin y plazos de entrega largos para la
instalacin de nuevas tecnologas. Como consiguiente, las reducciones
en los costes de fabricacin tienden a ser progresivas y muchas
instalaciones son relativamente antiguas. La industria de LVOC
tiene tambin un consumo muy intensivo de energa, y la rentabilidad
suele estar unida a los precios de petrleo.
Los aos 90 vieron una mayor demanda de productos y una tendencia
de las principales compaas qumicas a crear alianzas estratgicas y
empresas conjuntas. Esto ha racionalizado la investigacin, la
produccin y el acceso a mercados, y ha aumentado la rentabilidad.
El empleo en el sector de productos qumicos sigue disminuyendo y se
ha reducido en un 23 % en el perodo de diez aos desde 1985 hasta
1995. En 1998, un total de 1,6 millones de personas trabajaban en
el sector de productos qumicos de la Unin Europea.
Proceso de produccin genrico de LVOC (Captulo 2) Aunque los
procesos para la produccin de LVOC son sumamente diversos y
complejos, normalmente se componen de una combinacin de actividades
y equipos ms simples que estn basados en principios cientficos y
tcnicos similares. El Captulo 2 describe cmo se combinan y
modifican los procesos unitarios, las operaciones unitarias, la
infraestructura de la planta, el control de energa y los sistemas
de gestin para crear una secuencia de produccin para el producto de
LVOC deseado. La mayor parte de procesos de LVOC pueden ser
descritos en trminos de cinco pasos distintos, a saber: suministro
de materia prima / preparacin, sntesis, separacin / refino del
producto, manipulacin / almacenaje del producto, y eliminacin de
las emisiones.
Procesos y tcnicas genricos aplicados (Captulo 3) Dado que la
gran mayora de procesos de produccin de LVOC no se ha beneficiado
de un intercambio detallado de informacin, el Captulo 3 ofrece
descripciones muy breves (concisas) de unos 65 procesos de LVOC
importantes. Las descripciones se limitan a una breve descripcin
del proceso, sus emisiones significativas, y las tcnicas
particulares para la prevencin / control de la contaminacin. Dado
que las descripciones pretenden dar una descripcin inicial del
proceso, no describen necesariamente todas las vas de produccin, y
puede ser necesaria informacin adicional para alcanzar una decisin
sobre MTD.
Emisiones genricas de los procesos de LVOC (Captulo 4) Los
niveles de consumos y emisiones son muy especficos de cada proceso
y son difciles de definir y cuantificar sin un estudio detallado.
Estos estudios se han emprendido para los procesos ilustrativos,
pero, para otros procesos de LVOC, el Captulo 4 da indicadores
genricos de posibles contaminantes y sus orgenes. Las causas ms
importantes de emisiones de proceso son [InfoMil, 2000 #83]:
Los contaminantes de las materias primas pueden pasar por el
proceso sin alterarse y salir como residuos. El proceso puede usar
aire como oxidante, y esto crea un gas residual que requiere
ventilacin. Las reacciones del proceso pueden dar agua u otros
subproductos que requieren separacin del producto. Los agentes
auxiliares pueden ser introducidos en el proceso y no totalmente
recuperados. Posibles materias de entrada sin reaccionar que no
puedan ser econmicamente recuperadas o reutilizadas.
El carcter exacto y la magnitud de las emisiones dependern de
factores como: edad de planta; composicin de las materias primas;
tipo de producto; naturaleza de los productos intermedios; uso de
materiales auxiliares; condiciones de proceso; grado de prevencin
de las emisiones en el proceso; tcnica de tratamiento postproduccin
(end of pipe); y el escenario operativo (es decir, rutina, no
rutina,
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen VII
emergencia). Es tambin importante entender la importancia
ambiental real de factores como: definicin de los lmites de la
planta; grado de integracin de proceso; definicin de base de
emisiones; tcnicas de medicin; definicin de residuo; y ubicacin de
la planta.
Tcnicas genricas a considerar en la determinacin de las MTD
(Captulo 5) El Captulo 5 proporciona una descripcin de tcnicas
genricas para la prevencin y control de las emisiones del proceso
de LVOC. Muchas de las tcnicas se describen tambin en BREF
horizontales relevantes. Los procesos de LVOC por lo general
consiguen la proteccin del medio ambiente usando una combinacin de
tcnicas de desarrollo y diseo del proceso, diseo de planta, tcnicas
integradas en el proceso y tcnicas de postproduccin. El Captulo 5
describe estas tcnicas en trminos de sistemas de gestin, prevencin
de contaminacin y control de contaminacin (para atmsfera, agua y
residuos).
Sistemas de gestin. Los sistemas de gestin se considera que
tienen un papel central en la reduccin al mnimo del impacto
ambiental de los procesos de LVOC. El mejor comportamiento
ambiental se consigue por lo general mediante la instalacin de la
mejor tecnologa y su operacin en el modo ms eficaz y eficiente. No
hay ningn Sistema de Gestin Ambiental (SGA) definitivo, pero su
fortaleza es mayor cuando son parte inherente de la gestin y
operacin de un proceso de LVOC. El SGA tpicamente aborda aspectos
de estructura organizativa, responsabilidades, prcticas,
procedimientos, procesos y recursos para desarrollo, realizacin,
consecucin, revisin y monitorizacin de la poltica ambiental
[InfoMil, 2000 #83].
Prevencin de la contaminacin. La IPPC presupone el uso de
tcnicas preventivas antes de cualquier consideracin de tcnicas de
control de postproduccin. Hay muchas tcnicas de prevencin de
contaminacin que pueden ser aplicadas a procesos de LVOC, y la
Seccin 5.2 las describe en trminos de iniciativas de reduccin en
origen (prevencin de residuos derivados de modificaciones en
productos, materias de entrada, equipo y procedimientos), reciclaje
y minimizacin de residuos.
Control de contaminantes atmosfricos. Los principales
contaminantes atmosfricos de los procesos de LVOC son Compuestos
Orgnicos Voltiles (COV), pero tambin las emisiones de gases de
combustin, gases cidos y partculas pueden ser significativas. Las
unidades de tratamiento de gases residuales estn expresamente
diseadas para una cierta composicin de gases residuales y pueden no
ofrecer tratamiento para todos los contaminantes. Se presta atencin
especial a la emisin de componentes txicos / peligrosos. La Seccin
5.3 describe tcnicas para el control de grupos genricos de
contaminantes atmosfricos.
Compuestos Orgnicos Voltiles (COV). Los COV provienen tpicamente
de las ventilaciones del proceso, el almacenaje / transferencia de
lquidos y gases, fuentes fugitivas y ventilaciones intermitentes.
La eficacia y los costes de la prevencin y control de COV dependern
de las especies de COV, as como de su concentracin, caudal, fuente
y nivel de emisin objetivo. Los recursos suelen concentrarse en las
ventilaciones de proceso de elevado caudal y alta concentracin,
pero hay que tener en cuenta asimismo el impacto acumulativo de las
emisiones difusas de baja concentracin, especialmente a medida que
las fuentes puntuales son cada vez objeto de mayor control.
Los COV de ventilaciones de proceso, cuando es posible, se
reutilizan dentro del proceso, pero esto depende de factores tales
como la composicin de los COV, las restricciones a la reutilizacin
y el valor de los COV. La siguiente alternativa es recuperar el
contenido calorfico de los COV utilizndolos como combustible y, si
no, puede ser necesaria su eliminacin. Puede ser necesaria una
combinacin de tcnicas, por ejemplo: pretratamiento (para eliminar
humedad y partculas); concentracin de una corriente diluida de gas;
eliminacin primaria para reducir concentraciones altas, y por ltimo
limpieza para conseguir los niveles de emisin deseados. En trminos
generales, la condensacin, la absorcin y la adsorcin ofrecen
oportunidades de captura y recuperacin de COV, mientras que las
tcnicas de oxidacin implican la destruccin de los COV.
Los COV de emisiones fugitivas son causados por fugas de vapor
del equipo a consecuencia de la prdida gradual de la hermeticidad
proyectada. Las fuentes genricas pueden ser las empaquetaduras de
vlvulas / vlvulas de control, bridas / conexiones, extremos
abiertos, vlvulas de seguridad, juntas de bombas / compresores,
bocas de inspeccin del equipo y puntos de muestreo. Aunque las
prdidas fugitivas de los equipos individuales son en general
pequeas, hay tantas partes en una planta tpica de LVOC que la
prdida total de COV puede ser muy significativa. En muchos casos,
el uso de equipo de mayor calidad puede causar reducciones
significativas de las emisiones fugitivas. Esto no aumenta
generalmente los costes de inversin en plantas nuevas, pero puede
ser significativo en plantas existentes, por lo que el control se
basa ms en procedimientos de Deteccin y Reparacin de Fugas (LDAR).
Los factores generales que se aplican a todo el equipo son:
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen VIII
Minimizacin del nmero de vlvulas, vlvulas de control y bridas,
consecuente con la operatividad segura de la planta y las
necesidades de mantenimiento. Mejora del acceso a los componentes
que puedan tener fugas para permitir su mantenimiento eficaz; Las
prdidas por fugas son difciles de determinar y un programa de
monitorizacin es un buen punto de partida para llegar a comprender
bien las emisiones y las causas. Esto puede ser la base de un plan
de accin; La eliminacin eficaz de las prdidas por fugas depende
mucho tanto de las mejoras tcnicas como de aspectos de direccin, ya
que la motivacin del personal es un factor importante; Los
programas de eliminacin pueden reducir las prdidas no eliminadas
(calculadas segn factores de emisin medios de la EPA
estadounidense) en un 80 - 95 %; Debe prestarse especial atencin a
objetivos a largo plazo; La mayora de emisiones fugitivas son
calculadas y no monitorizadas, y no todos los formatos de clculo
son comparables. Los factores de emisin medios son generalmente
mayores que los valores medidos.
Las unidades de combustin (hornos de proceso, calderas de vapor
y turbinas de gas) producen emisiones de dixido de carbono, xidos
de nitrgeno, dixido de azufre y partculas. Las emisiones de xidos
de nitrgeno se reducen generalmente mediante modificaciones de la
combustin que reducen las temperaturas y por tanto la formacin de
NOx trmico. Las tcnicas incluyen quemadores bajos en NOx,
recirculacin de gases de combustin, y precalentamiento reducido.
Los xidos de nitrgeno pueden ser tambin eliminados despus de
haberse formado mediante la reduccin a nitrgeno por Reduccin No
Cataltica Selectiva (RNCS) o Reduccin Cataltica Selectiva
(RCS).
Control de contaminantes del agua. Los contaminantes principales
del agua de los procesos de LVOC son mezclas de petrleo /
compuestos orgnicos biodegradables, compuestos orgnicos
recalcitrantes, compuestos orgnicos voltiles, metales pesados,
efluentes cidos / alcalinos, slidos en suspensin y calor. En
plantas existentes, la opcin de tcnicas de control puede
restringirse a medidas de control integradas en proceso (en
planta), tratamiento en planta de corrientes individuales separadas
y tratamiento de postproduccin (end of pipe). Las nuevas plantas
pueden proporcionar mejores oportunidades de mejorar el
comportamiento ambiental mediante el uso de tecnologas alternativas
para evitar la produccin de aguas residuales.
La mayora de los componentes de las aguas residuales de los
procesos de LVOC son biodegradables y suelen tratarse biolgicamente
en plantas centralizadas de tratamiento de aguas residuales. Esto
depende de si primero se trata o recupera alguna corriente de agua
residual que contenga metales pesados o compuestos orgnicos txicos
o no biodegradables mediante, por ejemplo, oxidacin (qumica),
adsorcin, filtracin, extraccin, separacin (por vapor), hidrlisis
(para mejorar la biodegradabilidad) o pretratamiento anaerobio.
Control de residuos. Los residuos son muy especficos del
proceso, pero los contaminantes claves pueden derivarse del
conocimiento del proceso, materiales de construccin, mecanismos de
corrosin / erosin y materiales de mantenimiento. Las auditoras de
residuos se utilizan para reunir informacin sobre el origen,
composicin, cantidad y variabilidad de todos los residuos. La
prevencin de residuos implica tpicamente la prevencin de la
produccin del residuo en su origen, la reduccin al mnimo de su
produccin y el reciclaje de cualquier residuo generado. La opcin de
la tcnica de tratamiento es muy especfica del proceso y el tipo de
residuos producidos y se suele subcontratar a empresas
especializadas. Los catalizadores estn a menudo basados en metales
caros y son regenerados. Al final de su vida, los metales se
recuperan, y el soporte inerte es desechado en vertedero. Los
medios de purificacin (ej. carbn activado, tamices moleculares,
medios de filtrado, desecantes y resinas de intercambio inico) son
regenerados si es posible, pero tambin pueden desecharse en
vertedero o mediante incineracin (en condiciones apropiadas). Los
residuos orgnicos pesados de las columnas de destilacin y lodos de
recipientes etc. pueden ser usados como material de alimentacin
para otros procesos, o como combustible (para aprovechar el valor
calorfico) o ser incinerados (en condiciones apropiadas). Los
reactivos consumidos (ej. disolventes orgnicos) que no pueden ser
recuperados o usados como combustible son normalmente incinerados
(en condiciones apropiadas).
Las emisiones de calor pueden reducirse mediante tcnicas 'de
hardware' (ej. combinacin de calor y energa elctrica, adaptaciones
de proceso, intercambio de calor, aislamiento trmico). Los sistemas
de gestin (ej. atribucin de costes de energa a las unidades de
proceso, informes internos de consumo / eficacia de energa, pruebas
de referencia externa, auditoras energticas) se utilizan para
identificar las reas donde el hardware es mejor empleado.
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen IX
Las tcnicas para reducir vibraciones incluyen: seleccin de
equipo con vibracin intrnsecamente baja, montajes antivibracin,
desconexin de las fuentes de vibracin de sus alrededores y
consideracin en la etapa de diseo de la proximidad de receptores
potenciales.
El ruido puede provenir de equipos como compresores, bombas,
antorchas y ventilaciones de vapor. Las tcnicas incluyen: la
prevencin de ruido mediante una construccin adecuada,
amortiguadores acsticos, cabinas de control de ruido / encapsulado
de las fuentes de ruido, disposicin de las naves para la reduccin
del ruido, y consideracin en la etapa de diseo de la proximidad a
receptores potenciales.
Pueden usarse diversas herramientas de evaluacin para
seleccionar las tcnicas de prevencin de emisiones ms apropiadas y
tcnicas de control para procesos de LVOC. Entre estos instrumentos
de evaluacin se incluyen anlisis de riesgo y modelos de dispersin,
mtodos de anlisis en cadena, instrumentos de planificacin, mtodos
de anlisis econmico y mtodos de ponderacin ambiental.
MTD genricas (Captulo 6) Las partes componentes de las MTD
Genricas se describen en trminos de sistemas de gestin, prevencin /
minimizacin de la contaminacin, control de contaminantes
atmosfricos, control de contaminantes del agua y control de
desechos y residuos. Las MTD genricas se aplican al sector de LVOC
en su conjunto, sin tener en cuenta el proceso o producto. Sin
embargo, las MTD para un proceso de LVOC particular se determinan
considerando los tres niveles de MTD en el orden siguiente de
preferencia:
1. MTD especficas para el proceso (si existen) 2. MTD Genricas
para LVOC; y por ltimo 3. Cualquier MTD Horizontal relevante
(especialmente de los BREF sobre gestin y tratamiento,
almacenaje y manipulacin de aguas y gases residuales,
refrigeracin industrial, y monitorizacin).
Sistemas de gestin: Los sistemas de gestin eficaces y eficientes
son muy importantes para la consecucin de un buen comportamiento
ambiental. La MTD para sistemas de gestin ambiental es una
combinacin apropiada o seleccin de, entre otras, las siguientes
tcnicas:
Una estrategia ambiental y un compromiso de seguir la
estrategia. Estructuras organizativas para integrar aspectos
ambientales en la toma de decisiones. Procedimientos escritos o
prcticas para todos los aspectos ambientalmente importantes de
diseo de planta, operacin, mantenimiento, montaje y
desmantelamiento. Sistemas de auditora interna para examinar la
aplicacin de polticas ambientales y verificar el cumplimiento de
los procedimientos, normas y requisitos legales. Prcticas contables
que tengan en cuenta la totalidad de costes de materias primas y
residuos. Planificacin financiera y tcnica a largo plazo para
inversiones medioambientales. Sistemas de control (hardware /
software) para el proceso principal y equipo de control de
contaminacin para asegurar una operacin estable, un alto
rendimiento y un buen comportamiento ambiental en todos los modos
operativos. Sistemas para asegurar la conciencia y formacin
ambiental de los operarios. Estrategias de inspeccin y
mantenimiento para optimizar el funcionamiento del proceso.
Procedimientos de respuesta definidos a episodios anormales.
Ejercicios continuos de minimizacin de residuos.
Prevencin y minimizacin de la contaminacin: La seleccin de MTD
para procesos de LVOC, para todos los medios, es tener en
consideracin las tcnicas segn la jerarqua:
a) eliminar las emisiones de todas las corrientes de residuos
(gaseosos, acuosos y slidos) mediante el desarrollo y diseo del
proceso, en particular mediante pasos de reaccin de alta
selectividad y catalizadores apropiados.
b) reducir las corrientes residuales en origen mediante cambios
integrados en el proceso en materias primas, equipos y
procedimientos.
c) reciclar las corrientes residuales mediante reutilizacin
directa o recuperacin / reutilizacin. d) recuperar cualquier
recurso valioso de las corrientes residuales. e) tratar y desechar
las corrientes residuales mediante tcnicas de postproduccin (end of
pipe).
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen X
La MTD para el diseo de nuevos procesos de LVOC, y para las
modificaciones importantes de procesos existentes es la seleccin o
combinacin apropiada de las siguientes tcnicas:
Realizar las reacciones qumicas y procesos de separacin de forma
continua, en equipos cerrados. Someter las corrientes de purga
continua de los vasos de proceso a la jerarqua de: reutilizacin,
recuperacin, combustin en equipo con control de contaminacin, y
combustin en equipo no especfico.Minimizar el consumo de energa y
maximizar la recuperacin de energa. Uso de compuestos con presin de
vapor baja o muy baja. Dar consideracin a los principios de la
"qumica verde".
La MTD para la prevencin y control de emisiones fugitivas es la
seleccin o combinacin apropiada de, entre otras, las siguientes
tcnicas:
Un programa formal de Deteccin y Reparacin de Fugas (LDAR = Leak
Detection and Repair) concentrado en los puntos de fugas en
conducciones y equipos que proporcionen una mayor reduccin de
emisin por unidad de gasto. Reparar las fugas en conducciones y
equipos por fases, realizando reparaciones inmediatas menores (a
menos que esto sea imposible) en puntos con prdidas por encima de
un cierto umbral bajo y, si las fugas estn por encima de un cierto
umbral ms alto, realizar una reparacin puntual intensiva. El umbral
exacto de fuga en el cual se realizarn las reparaciones depender de
la situacin de la planta y del tipo de reparacin requerida.
Sustituir el equipo existente por equipo de superiores
caractersticas para fugas grandes que no puedan controladas de otro
modo. Construir nuevas instalaciones con especificaciones ms
estrictas para emisiones fugitivas. El siguiente equipo de alto
rendimiento, o equipos igualmente eficaces: - Vlvulas: vlvulas de
bajo nivel de fugas con doble guarnicin. Juntas de fuelle para
aplicaciones de riesgo elevado. - Bombas: sellos dobles con
barrera de lquido o gas, o bombas sin sellos. - Compresores y
bombas neumticas: sellos dobles con barrera de lquido o gas, o
compresores
sin sellos, o tecnologa de sellos simples con niveles de emisin
equivalentes. - Bridas: Minimizar su uso, utilizar juntas eficaces.
Utilizar enjuague de circuito cerrado en los
puntos de muestreo de lquido; y, para los sistemas de muestreo /
analizadores, optimizar el volumen y la frecuencia de muestreo,
minimizar la longitud de las lneas de muestreo o instalar recintos
aislantes.
- Vlvulas de seguridad: instalar un disco de ruptura corriente
arriba (dentro de las limitaciones de seguridad).
La MTD para almacenaje, manipulacin y transferencia es, adems de
lo indicado en el BREF sobre Almacenaje, una seleccin o combinacin
apropiada de, entre otras, las siguientes tcnicas:
Techo flotante externo con sellos dobles (no para sustancias muy
peligrosas), tanques de techo fijo con tapas internas flotantes y
sellos de borde (para lquidos ms voltiles), tanques de techo fijo
con proteccin de gas inerte, almacenaje presurizado (para
sustancias muy peligrosas u olorosas). Interconexin de los
recipientes de almacenaje y contenedores mviles con tubos de
equilibrado. Reducir al mnimo la temperatura de almacenaje.
Instrumentacin y procedimientos para prevenir un sobrellenado.
Contencin secundaria impermeable con una capacidad del 110 % del
tanque ms grande Recuperacin de COV de las ventilaciones (por
condensacin, absorcin o adsorcin) antes de su reciclaje o
destruccin por combustin en una unidad de produccin de energa,
incinerador o antorcha. Monitorizacin continua del nivel de lquido
y de los cambios en el nivel de lquido. Tubos de llenado de tanques
que se extienden bajo la superficie del lquido. Carga por el fondo
para evitar salpicaduras. Dispositivos de deteccin en los brazos de
carga para detectar un movimiento excesivo. Conexiones de manguera
autosellantes / acoplamiento hermtico. Barreras y sistemas de
bloqueo para evitar el movimiento accidental o imprevisto de
vehculos.
La MTD para la prevencin y minimizacin de la emisin de
contaminantes al agua es una seleccin o combinacin apropiada de las
siguientes tcnicas:
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XI
Tcnica Valores asociados con las MTD (1) Comentarios
Separacin selectiva con membranas
Recuperacin 90 - 99,9 % COV < 20 mg/m3
Rango de aplicacin indicativo 1 - 10g COV/m3La eficacia puede
verse afectada negativamente, por ejemplo, por productos
corrosivos, gas polvoriento o gas cerca de su punto de roco.
Condensacin Condensacin: 50 - 98 % recuperacin + eliminacin
adicional.Criocondensacin: (2)Recuperacin 95 99,95 %
Rango de aplicacin indicativo: caudal 100 - 100000 m3/h, 50 -
100g COV/m3.
Para criocondensacin: caudal 10 1000 m3/h, 200 1000 g COV/m3,20
mbar-6 bar
Adsorcin (2) Recuperacin 95 99,99 % Rango de aplicacin
indicativo para adsorcin regenerativa: caudal 100 - 100000 m3/h,
0,01 - 10g COV/m3, 1 20 atm. Adsorcin no regenerativa: caudal 10 -
1000 m3/h, 0.01 - 1.2g COV/m3
Lavador (2) Reduccin 95 99,9 % Rango de aplicacin indicativo:
caudal 10 50000 m3/h,0.3 - 5g COV/m3
Incineracin trmica
Reduccin 95 99,9 %
COV (2) < 1 - 20 mg/m3
Rango de aplicacin indicativo: caudal 1000 100000m3/h,0,2 - 10g
COV/m3.El rango de 1 - 20 mg/m3 est basado en lmites de emisin y
valores medidos. La eficacia de reduccin de los incineradores
trmicos regenerativos o recuperativos puede ser inferior al 95 99
%, pero permiten alcanzar < 20 mg/Nm3.
Oxidacincataltica
Reduccin 95 99,9 % COV < 1 - 20 mg/m3
Rango de aplicacin indicativo: caudal 10 100000 m3/h,0,05 3 g
COV/m3
Combustin en antorcha
Antorchas elevadas > 99 % Antorchas de suelo > 99,5 %
1. Si no se indica otra cosa, las concentraciones hacen
referencia a medias semihorarias / diarias para condiciones de
referencia de gas de escape seco a 0C, 101,3 kPa y un contenido de
oxgeno de 3 % vol. (contenido de oxgeno del 11 vol% en el caso de
oxidacin cataltica / trmica).
2. La tcnica tiene efectos sobre otros medios que requieren
consideracin.
Tabla A: Valores asociados con las MTD para la recuperacin /
eliminacin de COV
A. Identificacin de todas las emisiones a las aguas residuales y
caracterizacin de su calidad, cantidad y variabilidad.
B. Minimizacin del aporte de agua al proceso. C. Minimizacin de
la contaminacin del agua de proceso con materias primas, productos
o residuos. D. Maximizacin de la reutilizacin del agua. E.
Maximizacin de la recuperacin / retencin de sustancias de los
licores madre que no sean
adecuadas para reutilizacin.
La MTD para eficiencia energtica es una seleccin o combinacin
apropiada de las siguientes tcnicas: optimizar la conservacin de
energa; aplicar sistemas de contabilidad; realizar frecuentes
estudios energticos; optimizar la integracin de calor; minimizar la
necesidad de sistemas de refrigeracin; y adoptar sistemas de
Cogeneracin de Calor y Electricidad cuando sea econmica y
tcnicamente viable.
La MTD para la prevencin y minimizacin de ruido y vibraciones es
una seleccin o combinacin apropiada de las siguientes tcnicas:
Adoptar diseos que desconecten las fuentes de ruido /
vibraciones de los receptores. Seleccionar equipos con niveles de
ruido / vibraciones inherentemente bajos; utilizar montajes
antivibracin; utilizar amortiguadores acsticos o recintos
aislantes. Estudios peridicos de ruido y vibraciones.
Control de contaminantes atmosfricos: La seleccin de MTD
requiere la consideracin de parmetros como: tipos de contaminantes
y concentraciones de entrada; caudal de gas; presencia de
impurezas; concentracin de gases de escape permisible; seguridad;
coste de inversin y operativo; configuracin de la planta; y
disponibilidad de servicios. Puede ser necesaria una combinacin de
tcnicas para concentraciones de entrada altas o tcnicas menos
eficaces. La MTD genrica para contaminantes atmosfricos es una
seleccin o combinacin apropiada de las tcnicas indicadas en la
Tabla A (para COV) y la Tabla B (para otros contaminantes
atmosfricos relacionados con el proceso).
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XII
Tabla B: Valores asociados con las MTD para la eliminacin de
otros contaminantes atmosfricos de los LVOC
Los contaminantes atmosfricos emitidos de los procesos de LVOC
tienen caractersticas ampliamente distintas (en trminos de
toxicidad, calentamiento global, creacin de ozono fotoqumico,
reduccin del ozono estratosfrico etc.) y se clasifican mediante una
variedad de sistemas. En ausencia de un sistema de clasificacin
paneuropeo, la Tabla C presenta niveles asociados con las MTD que
utilizan el sistema holands NeR. El sistema NeR es consistente con
un alto nivel de proteccin del medio ambiente, pero es slo un
ejemplo de prctica buena. Hay otros sistemas de clasificacin
igualmente vlidos que pueden usarse para establecer niveles
asociados con las MTD, algunos de los cuales se describen en el
Anexo VIII del BREF.
Contaminante Tcnica Valores asociados con las MTD (1)
ComentariosPartculas Cicln Reduccin de hasta un 95 % Depende mucho
del tamao de partcula.
Normalmente slo es MTD en combinacin con otra tcnica (ej.
precipitador electrosttico, filtro de manga).
Precipitadorelectrosttico
5 15 mg/Nm3Reduccin 99 99,9 %
Basado en el uso de la tcnica en distintos sectores industriales
(distintos del de LVOC). Su eficacia depende mucho de las
propiedades de las partculas.
Filtro de manga < 5 mg/Nm3
Filtro de polvo de dos etapas
~ 1 mg/Nm3
Filtro cermico < 1 mg/Nm3
Filtro absoluto < 0,1 mg/Nm3
Filtro HEAF Reduccin de hasta un 99 % de gotas y aerosoles
Filtro de neblina Reduccin de polvo y aerosoles hasta un 99
%
Olor Biofiltro de adsorcin
95 - 99 % de reduccin de olor y algunos COV
Rango de aplicacin indicativo: 10000 - 200000 ou/Nm3
Lavado con caliza hmeda
Reduccin 90 97 % SO2 < 50 mg/Nm3
Rango de aplicacin indicativo para SO2 < 1000 mg/ m3 en el
gas crudo.
Lavadores HCl (2) < 10 mg/Nm3HBr (2) < 5 mg/Nm3
Concentraciones basadas en los lmites de permisos
austriacos.
Dixido de azufre y cidosgases
Inyeccin de absorbente semiseco
SO2 < 100 mg/Nm3HCl < 10 - 20 mg/Nm3HF < 1 - 5
mg/Nm3
Rango de aplicacin indicativo para SO2 < 1000 mg/ m3 en el
gas crudo.
RNCS Reduccin NOx 50 80 % Oxidos de nitrgeno RCS Reduccin 85 -
95 %
NOx
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XIII
Categoras**
Posibles soluciones de MTD (lista no exhaustiva)
Nivel de emisin asociado con las MTD
(mg/Nm3) ***
Umbral(kg/h)
Sustancias extremadamente peligrosasDioxinas y furanos 0.1
(ng I-TEQ/Nm3)No hay umbral
PCBs
Integradas en el proceso: Buenas condiciones operativas y bajo
nivel de cloro en materias de entrada / combustible. Postproduccin:
Carbn activado, filtro de manga cataltico, incinerador.
0.1****(ng PCB -TEQ/Nm3)
No hay umbral
PartculasPartculas Si la filtracin no es posible, se aplica
hasta 25
Si la filtracin no es posible, se aplica hasta 50 10 25 10 -
50
0,5 < 0,5
Sustancias cancergenas * C1 0,1 0,0005 C1 + C2 1,0 0,005 C1 + C2
+ C3
Incinerador, lavador, filtro absoluto, carbn activado. 5,0
0,025
Sustancias orgnicas (gas / vapor)* gO1 20 0,1 gO1 + gO2 100 2,0
gO1+ gO2 + gO3
Incinerador, (regenerativo) carbn activado, unidad de
recuperacin de vapor. 100 - 150 3,0
Sustancias orgnicas (slidas)* sO1 Si la filtracin no es posible,
se aplica hasta 25
Si la filtracin no es posible, se aplica hasta 50 10 25 10 -
50
0,1 < 0,1
sO1 + sO2 Si la filtracin no es posible, se aplica hasta 25 Si
la filtracin no es posible, se aplica hasta 50
10 25 10 - 50
0,5 < 0,5
sO1 + sO2 + sO3
Si la filtracin no es posible, se aplica hasta 25 Si la
filtracin no es posible, se aplica hasta 50
10 25 10 - 50
0,5 < 0,5
Sustancias inorgnicas (gas / vapor)gI1 1,0 0,01gI2 5,0
0,05gI3
Muchas soluciones distintas (ej. lavador qumico, lavador
alcalino, carbn activado)
3,0 0,3gI4 Lavador cido / alcalino, R(N)CS, inyeccin de cal. 200
5Sustancias inorgnicas (slidas)*
sI1 0,2 0,001 sI1 + sI2 1,0 0,005 sI1 + sI2 + sI3
Filtro de manga, lavador, precipitador electrosttico5,0
0,025
* Se aplica la regla de la suma (es decir, el nivel de emisin
dado se aplica a la suma de las sustancias de la categora
relevantems las de la categora inferior).
** La clasificacin detallada de sustancias se da en el Anexo
VIII: Sistemas de clasificacin de contaminantes atmosfricos de los
Estados Miembros.
*** El nivel de emisin slo se aplica cuando se rebasa el umbral
de peso (de emisiones sin tratar). Los niveles de emisiones
hacenreferencia a medias semihorarias en condiciones normales (gas
de escape seco, 0C y 101,3 kPa). La concentracin de oxgeno no se
define en el NeR, pero es normalmente la concentracin de oxgeno
real (para incineradores, un 11 % vol de oxgeno puede ser
aceptable).
**** Los niveles de PCBs se dan en trminos de TEQ. Para los
factores correspondientes para calcular estos niveles, ver el
artculoTxico Equivalency Factors (TEFs) for PCBs, PCDDs, PCDFs for
Humans and Wildlife. Van den Berg et al. Environmental Health
Perspectives, Volume 106, No 12, December 1998
Tabla C: Niveles de emisiones a la atmsfera asociados con las
MTD para ventilaciones de proceso en la industria de LVOC
La MTD para combustin en antorcha es una seleccin o combinacin
apropiada de, entre otros: diseo / operacin de la planta para
minimizar la necesidad de desecho de hidrocarburos en el sistema de
antorcha. Cuando se utilicen antorchas elevadas, la MTD incluye
pilotos permanentes / deteccin de llamas piloto, mezcla eficaz y
monitorizacin remota mediante circuito cerrado de televisin. Los
valores de reduccin asociados con las MTD para COV son >99,5
para antorchas de suelo.
La MTD para hornos de proceso es la combustin a gas y una
configuracin de quemadores bajos en NOx para conseguir emisiones
asociadas de 50 - 100 mg NOx /Nm3 (media horaria) para
instalaciones nuevas y existentes. Las MTD para otras unidades de
combustin (como calderas de vapor, turbinas de gas) pueden
encontrarse en el BREF sobre Grandes Plantas de Combustin
La MTD para emisiones de dixido de carbono es una mejora en la
eficacia energtica, pero un cambio a combustibles bajos en carbono
(ricos en hidrgeno) o a combustibles fsiles sostenibles puede
tambin considerarse MTD.
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XIV
Control de contaminantes del agua: La MTD para contaminantes del
agua es una seleccin o combinacin apropiada de, entre otras, las
siguientes tcnicas:
Recuperacin o tratamiento separado de corrientes se aguas
residuales que contienen metales pesados o compuestos orgnicos
txicos o no biodegradables mediante oxidacin (qumica), adsorcin,
filtracin, extraccin, separacin (vapor), hidrlisis o pretratamiento
anaerobio, y tratamiento biolgico subsiguiente. Los valores de
emisin asociados con MTD en corrientes residuales tratadas
individualmente son (como promedios diarios): Hg 0,05 mg/l; Cd 0,2
mg/l; Cu / Cr / Ni / Pb 0,5 mg/l; y Zn / Sn 2 mg/l. Las corrientes
de aguas residuales orgnicas que no contienen metales pesados o
compuestos orgnicos txicos o no biodegradables son potencialmente
adecuadas para tratamiento biolgico combinado en una planta de baja
carga (sujeto a la evaluacin de biodegradabilidad, efectos
inhibidores, efectos de deterioro del lodo, volatilidad y niveles
de contaminantes residuales). El nivel de DBO en el efluente
asociado con las MTD es de menos de 20 mg/l (como promedio
diario).
Las aguas residuales del proceso de LVOC estn fuertemente
influenciadas, entre otros, por los procesos aplicados, la
variabilidad del proceso operativo, el consumo de agua, las medidas
de control en origen y el grado de pretratamiento. Sin embargo,
segn el juicio experto del Grupo de Trabajo , los niveles de
emisiones (medias diarias) asociados con las MTD son: DQO 30 125
mg/l; AOX < 1 mg/l; y total nitrgeno 10 - 25 mg/l.
Control de residuos y desechos: La MTD para residuos y desechos
es una seleccin o combinacin apropiada de, entre otras, las
siguientes tcnicas:
Regeneracin / reutilizacin de catalizadores y, cuando estn
agotados, recuperacin del contenido de metales preciosos. Medios de
purificacin consumidos: regeneracin a ser posible, si no desecho en
vertedero o incineracin. Residuos de proceso orgnicos: maximizacin
de su uso como material de entrada o combustible, y si no
incineracin. Reactivos consumidos: maximizacin de su recuperacin o
uso como combustible, y si no incineracin.
Proceso ilustrativo: Olefinas de bajo peso molecular (Captulo
7)
Informacin general: Las olefinas bajas constituyen el mayor
grupo de productos qumicos de base dentro del sector de LVOC y se
utilizan para una amplia gama de derivados. En 1998, la produccin
europea de etileno fue de 20,3 millones de toneladas, y la
produccin de propileno de 13,6 millones de toneladas. La va del
cracking al vapor es responsable de ms del 98 % de la produccin de
etileno, y del 75 % de propileno. Actualmente hay unos 50 crackers
al vapor en Europa. El tamao medio de planta en Europa est
alrededor de 400 kt/ao, y los ms grandes estn cerca de un milln de
toneladas por ao. Las materias de entrada adecuadas para la
produccin de olefinas van desde gases ligeros (ej. etano y GLP) a
los productos lquidos de refinera (nafta, gasleo). Las materias de
entrada ms pesadas dan generalmente una proporcin ms alta de
coproductos (propileno, butadieno, benceno) y necesitan plantas ms
grandes y complejas. Todas las olefinas bajas son vendidas sobre
especificacin de producto ms que por su rendimiento, y esto
promueve mercados internacionales donde el precio de venta es el
factor dominante. Las plantas de cracking al vapor utilizan
tecnologa patentada que es concesin de un pequeo nmero de
contratistas internacionales de ingeniera. Los diseos genricos son
similares, pero los detalles de proceso especficos, sobre todo en
el rea de horno, son dictados por la eleccin y las propiedades de
las materias de entrada. La competencia mundial ha asegurado que
ninguna tecnologa d una ventaja de rendimiento fundamental, y la
seleccin de tecnologa se realiza tpicamente de acuerdo con la
experiencia anterior, las circunstancias locales y el coste de
inversin total de la instalacin.
Proceso aplicado: El proceso de craqueo con vapor es muy
endotrmico (15 a 50 GJ/t etileno), y las reacciones de "cracking"
se producen en hornos de pirlisis a temperaturas por encima de 800
C. Por contra, la recuperacin y purificacin subsiguientes de
productos de olefinas implican la separacin criognica a
temperaturas bajas de 150oC y presiones de 35 bares. Los diseos de
planta son muy integrados, para la recuperacin de energa. La
naturaleza muy voltil e inflamable de las materias de entrada y de
los productos exige un alto grado de integridad de contencin de
toda la planta, incluido el uso extenso de sistemas de alivio
cerrados, lo que produce una prdida total de hidrocarburos en el
cracker de tan slo 5 - 15 kg/t de etileno en las plantas con mejor
funcionamiento.
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XV
Consumos / emisiones: La gran escala de las operaciones de
cracking al vapor significa que las emisiones potenciales son
considerables.
Atmsfera. Los hornos de pirlisis que queman gases bajos en
azufre (que a menudo contienen hidrgeno) y las emisiones de
combustin (CO2, CO, NOx) representan la mayora de las emisiones a
la atmsfera del proceso. Las emisiones de dixido de azufre y
partculas se derivan del uso, como combustible, de productos menos
valiosos de cracking (por ejemplo, en calderas auxiliares u otros
calentadores de proceso) y de la combustin del coque depositado en
los serpentines de horno. Las emisiones de COV pueden derivarse de
procesos de combustin, prdidas fugitivas y prdidas puntuales de las
ventilaciones a la atmsfera.
Agua. Adems de los efluentes generales (ej. agua de alimentacin
de la caldera), hay tres corrientes de efluentes especficas, a
saber: agua de proceso (purga del vapor de dilucin), agua consumida
custica y de rociado del tambor de descoque (si est instalado). Las
corrientes que hayan estado en contacto con lquidos con
hidrocarburos pueden contener contaminantes como hidrocarburos,
slidos inorgnicos disueltos y partculas, materiales con demanda
qumica o biolgica de oxgeno, y trazas de cationes metlicos.
Residuos slidos. En el proceso de cracking al vapor se generan
relativamente pocos residuos slidos cuando el material de entrada
es nafta o gas, aunque se generan lodos aceitosos cuando se utiliza
alimentacin de gasleo. La mayora de residuos slidos son lodo
orgnico y coque, pero los catalizadores consumidos, adsorbentes y
diversos disolventes puede requerir desecho peridico.
Mejores Tcnicas Disponibles:Seleccin de proceso: El proceso de
cracking al vapor es el nico proceso a gran escala disponible
actualmente para producir la gama completa de olefinas bajas, y
generalmente es MTD. No hay un material de entrada MTD, auque las
emisiones que utilizan gas como material de entrada suelen ser
menores que las de las plantas que utilizan nafta o gasleo.
Emisiones a la atmsfera. La seleccin, mantenimiento y operacin
de hornos de pirlisis eficientes representa la MTD individual ms
importante para minimizar las emisiones atmosfricas. Los hornos
modernos tienen eficacias trmicas del orden del 92 95 % y utilizan
gas natural, o ms tpicamente gas residual (una mezcla de metano e
hidrgeno). Los hornos incorporan sistemas de control avanzados para
una gestin eficaz de la combustin y estn equipados con quemadores
ultrabajos en NOx (dando emisiones asociadas con las MTD de 75 -
100 mg NOx/Nm3 media horaria) o unidades DeNox Catalticas
Selectivas (emisiones asociadas con las MTD de 60 - 80 mg NOx/Nm3
media horaria). Las emisiones de amoniaco asociadas con las MTD de
las unidades modernas de RCS son
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XVI
de gas cido mediante lavado con aminas regenerables). Puede
haber una emisin de gas amargo si la planta no es capaz de
recuperar su corriente custica consumida, o utiliza tcnicas de
oxidacin con aire hmedo para tratar la corriente antes de su
descarga al efluente acuoso. Cuando el licor custico consumido es
tratado por acidificacin, se crea sulfuro de hidrgeno gaseoso que o
bien es enviado a un incinerador adecuado (donde se combustiona a
dixido de azufre), o bien ms raramente se enva a una unidad Claus
prxima para la recuperacin del azufre.
La MTD debe evitar el uso de ventilaciones a la atmsfera para el
almacenaje y el manejo de hidrocarburos voltiles. La MTD para la
minimizacin de emisiones fugitivas es un uso extenso de tuberas
soldadas, la utilizacin de sistemas de alta hermeticidad para
bombas y compresores, y de materiales de estanqueidad apropiados
para vlvulas de control y aislamiento, junto con sistemas de gestin
eficaces para la monitorizacin de emisiones y su reduccin mediante
planes de mantenimiento.
Emisiones al agua. La MTD para efluentes acuosos es la aplicacin
de tcnicas integradas en el proceso y el reciclaje o proceso
ulterior para maximizar la recuperacin antes del tratamiento
final.
La MTD para las corrientes de agua de proceso (efluente de la
condensacin del vapor de dilucin utilizado en los hornos de
cracking) es una instalacin de generacin de vapor de dilucin, en la
que el vapor es lavado para eliminar los hidrocarburos pesados,
separado y revaporizado para su reciclaje a los hornos. La MTD para
la corriente custica consumida puede ser recuperacin, oxidacin con
aire hmedo, acidificacin (ms recuperacin de azufre o incineracin) o
combustin en antorcha del gas amargo. La MTD para el tratamiento
del efluente final incluye la separacin fsica (ej. separador API,
separador de placas corrugadas) seguido de limpieza (ej. oxidacin
con perxido de hidrgeno o tratamiento biolgico). Los niveles MTD
para las emisiones al agua finales (medias diarias) son, entre
otros: DQO 30 45 mg/l y TOC 10 - 15 mg/l (2 - 10 g/t etileno).
Subproductos / residuos. La MTD incluye: eliminacin peridica de
residuos orgnicos como lodos de los separadores API para su desecho
por incineracin utilizando un contratista especializado en desecho;
desecho en vertedero de catalizadores consumidos y desecantes tras
la recuperacin de los metales preciosos; y finos de coque en forma
inmovilizada para desecho en vertedero y/o incineracin.
Proceso ilustrativo: Compuestos aromticos (Captulo 8)
Informacin general: El trmino "compuestos aromticos" incluye
benceno, tolueno, xileno, mezclas de xilenos, orto, meta y
paraxileno (designados comnmente como BTX). El benceno se utiliza
para producir estireno, cumeno y ciclohexano. La mayora del tolueno
se utiliza para producir benceno, fenol y diisocianato de tolueno
(TDI). El paraxileno se transforma en polietilentereftalato (PET),
las mezclas de xilenos de utilizan principalmente como disolventes,
y el ortoxileno se emplea en la produccin de anhdrido ftlico
En 1998, la industria de compuestos aromticos de Europa
Occidental produjo ms de 10 millones de toneladas, con un valor de
2.300 millones de $. El mercado de los compuestos aromticos es
complejo y voltil, ya que se compone de seis productos principales
que se producen a partir de procesos y materiales de partida muy
diversos. Los precios en el mercado de los productos aromticos estn
ligados entre s y dependen asimismo del coste del petrleo crudo y
de la nafta y de los tipos de cambio de divisas. Adems, la
Directiva de la Unin Europea sobre Gasolinas y Gasleos de Automocin
limita desde el 01/01/2000 el contenido de benceno de la gasolina a
< 1%, y la necesidad subsiguiente de recuperar el benceno de los
materiales de partida ha hecho que la produccin de benceno de la UE
aumente.
Proceso aplicado: Los compuestos aromticos BTX se producen a
partir de tres materias de partida principales: reformados de
refinera, gasolina por pirlisis en cracker al vapor (pygas) y
benzol del proceso de alquitrn de hulla. Las materias de partida
son una mezcla de compuestos aromticos que deben ser separados y
purificados para el mercado qumico.
Benceno: En Europa, el 55% del benceno procede de pygas, 20% de
reformados, un pequeo porcentaje de alquitrn de hulla y el resto
del tratamiento qumico de otros compuestos aromticos. Europa tiene
57 unidades de produccin con una capacidad combinada de 8100 kt/ao.
Tolueno: En Europa, los materiales de partida de pygas y reformados
representan cada un 50 % de la produccin de tolueno. Las 28 plantas
de produccin existentes tienen una capacidad combinada de 2760
kt/ao.
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XVII
Xileno: El reformado es la fuente principal de xilenos. La
produccin de xilenos se centra normalmente en el paraxileno, pero
la mayora de productores tambin extraen orto y metaxileno. Europa
cuenta con 11 plantas de produccin con una capacidad combinada de
1850 kt/ao.
La opcin del proceso de produccin es una decisin estratgica que
depende de la disponibilidad y costes de las materias de partida, y
de la demanda de productos aromticos. Las variaciones de las
materias de partida y productos deseados son tales que cada planta
de productos aromticos tiene una configuracin casi nica. Sin
embargo, la produccin de productos aromticos a partir de materiales
de partida petroqumicos utiliza parte o la totalidad de un conjunto
de procesos unitarios estrechamente relacionados e integrados que
permiten:
La separacin de compuestos aromticos (de los no aromticos) y el
aislamiento de los productos puros, utilizando sofisticados
procesos de separacin fsica (ej. destilacin azeotrpica, destilacin
extractiva, extraccin lquido-lquido, cristalizacin por congelacin,
adsorcin, complejado con BF3/HF). El mtodo ms ampliamente usado es
la extraccin con disolventes, seguida de destilacin. Conversin
qumica a productos ms beneficiosos con tcnicas como: - de tolueno a
benceno mediante hidroalquilacin (THD o HDA) - de tolueno a benceno
y xileno mediante desproporcionamiento de tolueno (TDP) - xileno
y/o m-xileno a p-xileno por isomerizacin.
Las unidades de produccin de compuestos aromticos pueden estar
localizadas fsicamente en complejos de refinera o en complejos
petroqumicos, y la integracin de proceso permite el uso comn de
servicios, manipulacin de subproductos e instalaciones comunes como
sistemas de antorcha y tratamiento de aguas residuales. La mayor
parte de los procesos aromticos son construidos y diseados por
proveedores de tecnologa internacionales. Hay ms de 70 licencias de
proceso y ms de 20 otorgantes de licencias, cada uno con distintas
materias de partida y caractersticas adaptadas a las condiciones
locales.
Consumos / emisiones: El consumo de energa depender del
contenido de compuestos aromticos del material de partida, el grado
de integracin del calor y la tecnologa. Los procesos de produccin
de compuestos aromticos pueden ser exotrmicos (ej.
hidrotratamiento) o con un uso intensivo de energa (ej.
destilacin), y hay muchas posibilidades de optimizar la recuperacin
y el consumo de calor.
Las emisiones de las plantas de compuestos aromticos son
principalmente debidas al uso de los servicios (ej. calor,
electricidad, vapor, agua de refrigeracin) necesarios por los
procesos de separacin. Los diseos de proceso no incorporan
normalmente ventilacin a la atmsfera, y las pocas emisiones del
proceso principal son debidas a la eliminacin de impurezas,
corrientes residuales inherentes generadas durante el proceso y
emisiones del equipo.
Mejores tcnicas disponibles: No es posible identificar un
proceso MTD, ya que la seleccin del proceso depende de las materias
primas disponibles y de los productos deseados.
Emisiones a la atmsfera: La MTD es una seleccin o combinacin
apropiada de, entre otras, las siguientes tcnicas:
Optimizacin de la integracin energtica dentro de la planta de
compuestos aromticos y unidades circundantes. Para hornos nuevos,
instalar quemadores ultra-bajos en NOx (ULNB) o, para hornos ms
grandes, eliminacin cataltica de NOx (RCS). La instalacin en hornos
existentes depender del diseo, tamao y configuracin de la planta.
Envo de las ventilaciones rutinarias del proceso y las descargas de
las vlvulas de seguridad a sistemas de recuperacin de gas o a una
antorcha. Uso de sistemas de muestreo de circuito cerrado para
minimizar la exposicin de los operarios y minimizar las emisiones
durante el proceso de purga previo a la toma de muestras. Uso de
sistemas de control con desconexin de calor para cortar el aporte
de calor y parar las plantas de forma rpida y segura con el fin de
minimizar las ventilaciones durante las perturbaciones en las
plantas. Uso de sistemas de tuberas cerrados para el desage y
ventilacin de los equipos que contienen hidrocarburos antes del
mantenimiento, particularmente si contienen >1% en peso de
benceno o >25% en peso de compuestos aromticos. En sistemas en
los que la corriente de proceso contenga >1% en peso de benceno
o >25% en peso de compuestos aromticos, el uso de bombas de
cmara o sellos simples con purga de gas o de sellos mecnicos dobles
o bombas magnticas.
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XVIII
Para vlvulas de vstago ascendente manuales o de control, acoplar
fuelles y prensaestopas, o utilizar materiales de empaquetadura de
gran integridad (ej. fibra de carbono) cuando las emisiones
fugitivas puedan suponer un riesgo para los operarios. Utilizar
compresores con sellos mecnicas dobles, o un lquido de sellado
compatible con el proceso, o un gas de sellado, o modelos sin
sellos. Quemar los gases de escape de hidrogenacin en un horno con
instalaciones de recuperacin de calor.Disponer de almacenaje en
gran volumen de compuestos aromticos con tanques de techo flotante
de doble sello segn [EC DGXI, 1990 #16], o en tanques de techo fijo
que incorporen un techo flotante interno con sellos de alta
integridad, o en tanques de techo fijo con espacios de vapor
interconectados y recuperacin o absorcin de vapor en una sola
ventilacin. Las ventilaciones de carga o descarga de compuestos
aromticos debern ser sistemas de ventilacin cerrados, con carga por
el fondo y transferencia de los vapores generados a una unidad de
recuperacin de vapor, quemador o sistema de antorcha.
Emisiones al agua: La MTD es una seleccin o combinacin apropiada
de, entre otras, las siguientes tcnicas:
Minimizacin de la generacin de aguas residuales y la maximizacin
de la reutilizacin de agua. Recuperacin de hidrocarburos (ej.
mediante separacin por vapor) y reciclaje de los hidrocarburos a
combustible o a otros sistemas de recuperacin, y tratamiento
biolgico de la fase acuosa (tras separacin de aceite).
Residuos: La MTD es una seleccin o combinacin apropiada de,
entre otras, las siguientes tcnicas: Recuperacin y reutilizacin del
contenido de metales preciosos de los catalizadores consumidos y
desecho en vertedero del soporte de los catalizadores. Incineracin
de los lodos aceitosos y recuperacin de calor. Desecho en vertedero
o incineracin de los adsorbentes de arcilla consumidos.
Proceso ilustrativo: Oxido de Etileno / Etilenglicol (Captulo
9)
Informacin general: El xido de etileno (EO) es un compuesto
qumico intermedio clave en la fabricacin de muchos productos
importantes. Su principal aplicacin es en la fabricacin de
etilenglicoles (EG), pero otras aplicaciones importantes son
etoxilatos, teres gliclicos y etanolaminas.
La capacidad de produccin total de la Unin Europea de EO (a la
salida del reactor) es del orden de 2500 kt/ao y se produce en 14
centros de fabricacin. Aproximadamente el 40 % de este EO es
convertido en glicoles (globalmente esta cifra es aproximadamente
el 70 %). Las instalaciones europeas integran normalmente la
produccin tanto de EO como de EG. El EO y MEG son vendidos sobre
especificaciones qumicas, ms bien que por su comportamiento en el
uso, y la competencia est pues muy centrada en el precio.
El xido de etileno es txico y un cancergeno humano. El gas de EO
es inflamable, incluso sin mezclarse con aire, y puede
descomponerse espontneamente de forma explosiva. Los etilenglicoles
son lquidos estables, no corrosivos que pueden causar irritacin
ocular leve, o, con contacto repetido, irritacin de la piel.
Proceso aplicado: El xido de etileno se produce a partir de
etileno y oxgeno (o aire) en una reaccin en fase gaseosa sobre un
catalizador de plata. El catalizador no es 100 % selectivo y parte
del etileno es convertido a CO2 y agua. El calor de reaccin
liberado en los reactores de EO se recupera generando vapor que se
utiliza para calefaccin en la planta. El EO es recuperado de
efluente gaseoso del reactor mediante absorcin en agua seguida de
concentracin en un separador. En el proceso de oxgeno, parte del
gas reciclado del absorbedor de EO se pasa por una columna en la
cual se elimina el dixido de carbono por absorcin (en una solucin
caliente de carbonato potsico) y posteriormente se quita de la
solucin de carbonato en un separador.
Los etilenglicoles se producen haciendo reaccionar EO con agua a
una temperatura elevada (tpicamente 150 - 250 C). El producto
principal es MonoEtilenGlicol (MEG), pero son coproductos valiosos
el DiEtilenGlicol (DEG) y el TriEtilenGlicol (TEG). El MEG se
utiliza principalmente para la fabricacin de fibras de poliester y
polietilentereftalato (PET).
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XIX
Consumo / emisiones: La selectividad del catalizador de EO puede
tener un impacto significativo el consumo de materia prima y
energa, as como sobre la produccin de efluentes gaseosos y lquidos,
subproductos y residuos. Los principales efluentes del proceso de
EO / EG son:
La ventilacin de CO2 permite la purga del CO2 (y trazas de
etileno y metano) formado en el reactor de EO. Se recupera para su
venta o se oxida trmica o catalticamente. La ventilacin de
compuestos inertes permite la purga de los compuestos inertes
presentes en los materiales de partida de etileno y oxgeno. Esta
ventilacin contiene principalmente hidrocarburos y se utiliza
normalmente como gas combustible. La corriente de subproducto de
glicoles pesados suele venderse a clientes. La purga de agua es el
efluente acuoso combinado de todo la unidad de EO/EG y se enva a un
tratamiento biolgico para degradar las pequeas cantidades de
hidrocarburos solubles en agua (principalmente glicoles). La
principal fuente de residuos slidos es el catalizador de EO
consumido (que es sustituido peridicamente a medida que decae su
actividad y selectividad). El catalizador de EO consumido se enva a
un recuperador externo para la recuperacin de la plata, y el
soporte inerte se desecha.
Mejores tcnicas disponibles: Va de proceso: La va de proceso MTD
para el xido de etileno es la oxidacin directa del etileno con
oxgeno puro (debido al menor consumo de etileno y menor produccin
de gas de escape). La va de proceso MTD para etilenglicol est
basada en la hidrlisis de EO (con condiciones de reaccin para
maximizar la produccin de los glicoles deseados y reducir al mnimo
el consumo de energa.
Emisiones a la atmsfera: Las tcnicas para prevenir la prdida de
contencin de EO, y con ello la exposicin laboral al EO, son tambin
MTD para proporcionar proteccin del medio ambiente.
La MTD para la ventilacin de CO2 es la recuperacin del CO2 para
su venta como producto. Cuando esto no es posible, la MTD minimizar
las emisiones de CO2, metano y etileno aplicando un catalizador de
oxidacin ms eficaz, reduciendo los niveles de metano y etileno
antes de la separacin del CO2, y/o llevando la ventilacin de CO2 a
una unidad de oxidacin trmica o cataltica.
La MTD para la ventilacin de inertes es su transferencia a un
sistema de gas de combustin para recuperacin de la energa, o su
combustin en antorcha (con una reduccin tpica de los niveles de
emisin de EO hasta < 1 mg EO/Nm3 media horaria). Si la reaccin
de EO se realiza con aire en lugar de oxgeno puro, la MTD es
transferir el exceso de inertes a un segundo reactor de oxidacin
para convertir la mayora del etileno residual en EO.
La MTD para los gases de ventilacin que contienen EO es: Lavado
con agua hasta
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XX
restrictivo. Se han desarrollado asimismo estrictas prcticas
operativas para limitar la exposicin laboral de los
trabajadores.
Proceso aplicado: El formaldehdo se produce a partir del
metanol, por oxidacin cataltica con defecto de aire ("proceso de
plata") o con exceso de aire ("proceso de xido"). Hay opciones
adicionales de diseo del proceso de plata para la conversin total o
parcial del metanol. Todas las vas de proceso tienen ventajas y
desventajas, y la capacidad de produccin de formaldehdo europea se
divide aproximadamente a partes iguales entre las vas de plata y de
xido.
Consumos / emisiones: Electricidad y vapor son los dos servicios
principales, y su consumo est directamente vinculado a la
selectividad del proceso. La selectividad del proceso es, por su
parte, funcin de la prdida de carbono (en forma de CO y CO2) en los
reactores. Cuanto menor es la prdida de carbono, ms alta la
selectividad. No obstante, la oxidacin del carbono es muy exotrmica
(comparada con las reacciones que producen el formaldehdo), por lo
que una prdida alta de carbono produce ms vapor. Un catalizador
pobre produce por lo tanto grandes cantidades de vapor, pero va en
detrimento del consumo de metanol.
Emisiones a la atmsfera: Tanto para el proceso de plata como de
xido, el gas de la columna de absorcin de formaldehdo es la nica
corriente continua de gas residual. Los contaminantes principales
son formaldehdo, metanol, CO y ter dimetlico. Puede haber emisiones
adicionales de la respiracin del almacenaje y emisiones
fugitivas.
Emisiones al agua: En condiciones de funcionamiento rutinarias,
los procesos de plata y de xido no producen ninguna corriente
residual lquida continua significativa. Muchas de las emisiones
ocasionales pueden ser devueltas al proceso para diluir el producto
de formaldehdo.
Residuos: Hay poca formacin de residuos slidos en condiciones de
funcionamiento normales, pero habr catalizador consumido,
acumulacin de paraformaldehdo slido y filtros consumidos.
Mejores tcnicas disponibles: La va de produccin MTD puede ser el
proceso de xido o de plata. La seleccin de proceso depender de
factores como: consumo y precio del metanol; capacidad de produccin
de la planta; tamao fsico de la planta; consumo de electricidad;
produccin de vapor; y precio / duracin del catalizador. La MTD es
optimizar el balance de energa teniendo en cuenta el entorno
circundante.
Emisiones a la atmsfera: La MTD para las ventilaciones de los
sistemas de absorcin, almacenaje y carga / descarga es la
recuperacin (ej. condensacin, lavador de agua) y/o tratamiento en
una unidad de combustin especial o central para conseguir una
emisin de formaldehdo de < 5 mg/Nm3 (media diaria). La MTD para
los gases de escape del absorbedor en el proceso de plata es la
recuperacin de energa en un motor u oxidador trmico, para conseguir
misiones de: - Monxido de carbono 50 mg/Nm3 como media diaria (0,1
kg/t formaldehdo 100 %). - Oxidos de nitrgeno (como NO2) 150
mg/Nm3, media diaria (0,3 kg/t formaldehdo 100 %). La MTD para el
gas de escape de reaccin del proceso de xido es la oxidacin
cataltica, para conseguir emisiones de monxido de carbono de
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XXI
Proceso ilustrativo: Acrilonitrilo (Captulo 11)
Informacin general: El acrilonitrilo es un monmero intermedio
usado en todo el mundo para diversas aplicaciones. La mayor parte
del acrilonitrilo europeo se utiliza en la produccin de fibra
acrlica, siendo el ABS el siguiente uso final ms importante. La
Unin Europea tiene siete instalaciones de produccin en
funcionamiento, con una capacidad de produccin nominal de 1165
kt/ao.
Proceso aplicado: El proceso BP/SOHIO representa el 95 % de la
capacidad mundial de acrilonitrilo y se utiliza en todas las
plantas de la Unin Europea. El proceso es una amonoxidacin
exotrmica en fase vapor del propileno con exceso de amonaco, en
presencia de un catalizador en lecho fluidizado por aire. Se
producen varias reacciones secundarias y hay tres coproductos
principales, a saber:
Cianuro de hidrgeno, que es: transformado en otros productos in
situ; vendido como producto (si hay una aplicacin disponible);
desechado por incineracin; o una combinacin de los tres.
Acetonitrilo, que es purificado y vendido como producto, y/o
desechado por incineracin. Sulfato amnico, que es recuperado como
producto (ej. como fertilizante) o destruido en otra parte de la
planta.
El consumo de materias primas y energa en el proceso de
acrilonitrilo est influenciado por factores tales como la seleccin
de catalizador, el precio de produccin y la configuracin de planta
de recuperacin. Propileno y amonaco son las materias primas
principales pero el catalizador "de relleno" es tambin un
consumible significativo.
La amonoxidacin del propileno es una reaccin muy exotrmica. Las
plantas de acrilonitrilo son generalmente exportadoras netas de
energa cuando el calor de reaccin se utiliza para generar vapor a
alta presin que se suele emplear para propulsar compresores de aire
y proporcionar energa a las unidades de separacin / purificacin
posteriores. El rango de energa exportada es de 340 - 5700 MJ/t
acrilonitrilo, por lo que la gestin de la energa en todo el centro
es un aspecto clave.
En el paso de reaccin se produce agua, y el rechazo del agua de
proceso es una parte crtica del diseo de la planta. Hay muchas
distintas tcnicas y, en una ampliamente usada, el paso clave
implica la concentracin del contaminante en la corriente de agua
mediante evaporacin. La corriente contaminada concentrada puede
quemarse o reciclarse a otras partes del proceso para maximizar la
recuperacin de productos vendibles (antes de quemar la corriente
contaminada). La corriente de agua 'limpia' recuperada de los
procesos de concentracin es tratada ulteriormente, normalmente en
plantas de tratamiento biolgico de aguas residuales.
Los gases de escape de reaccin del absorbedor de proceso
contienen compuestos no condensables (ej. nitrgeno, oxgeno, monxido
de carbono, dixido de carbono, propileno, propano) as como agua
vaporizada y trazas de contaminantes orgnicos. Esta corriente puede
tratarse por oxidacin trmica o cataltica.
Una planta de acrilonitrilo puede tener instalaciones para
incinerar residuos de proceso y quemar tambin cianuro de hidrgeno.
La magnitud y la composicin de los gases de combustin dependern del
uso de instalaciones externas y la disponibilidad de consumidores
de cianuro de hidrgeno. No hay por lo general ningn tratamiento
especfico del gas combustin (excepto la recuperacin de calor).
Debido a las propiedades peligrosas del acrilonitrilo y el
cianuro de hidrgeno, las consideraciones de seguridad son muy
importantes en su almacenaje y manipulacin.
Mejores Tcnicas Disponibles: El proceso MTD est basado en la
amonoxidacin de propileno en un reactor de lecho fluidizado, con la
recuperacin subsiguiente del acrilonitrilo. La recuperacin para su
venta de los coproductos principales (cianuro de hidrgeno,
acetonitrilo y sulfato amnico) puede ser MTD segn las
circunstancias locales, pero se necesitan instalaciones auxiliares
de recuperacin / destruccin en todos los casos.
La MTD para el gas de escape del absorbedor es reducir el
volumen mediante el desarrollo de un catalizador ms eficaz y
condiciones optimizadas de reaccin y funcionamiento. La MTD es
luego la destruccin de los compuestos orgnicos (a una concentracin
objetivo de acrilonitrilo de
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XXII
La MTD para las corrientes de ventilacin diversas es el
tratamiento en el sistema de tratamiento del gas de escape del
absorbedor o un sistema de antorcha comn para la destruccin total
de los compuestos orgnicos. Otras corrientes de ventilacin pueden
ser lavadas (a una concentracin objetivo de acrilonitrilo de
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XXIII
Los principales residuos slidos son catalizador de oxicloracin
consumido, residuos de cloracin directa, coque de la descomposicin
trmica y cal consumida (usada en algunas plantas para neutralizacin
de VCM).
Mejores Tcnicas Disponibles: En cuanto a la seleccin de proceso,
las siguientes son MTD:
Para la produccin global de EDC/VCM, la MTD es la cloracin
directa de etileno. Para la cloracin de etileno, la MTD puede ser
la cloracin directa o la oxicloracin. Para la cloracin directa, la
MTD puede ser las variantes a temperatura baja o alta. Para la
oxicloracin de etileno hay opciones de oxidante (el oxgeno es MTD
para plantas nuevas y puede serlo para las plantas existentes a
base de aire) y de tipo de reactor (lecho fijo y fluidizado son
ambos MTD). Optimizacin del balance del proceso (fuentes y
sumideros de EDC/HCl) para maximizar el reciclaje de corrientes de
proceso y aspirar al pleno equilibrio del proceso.
Contaminantes atmosfricos: Las MTD para las principales
ventilaciones del proceso son: Recuperacin de etileno, EDC, VCM y
otros compuestos orgnicos clorados por reciclaje directo;
refrigeracin / condensacin; absorcin en disolventes; o adsorcin
sobre slidos. Uso de oxidacin trmica o cataltica para conseguir
concentraciones del gas de escape (medias diarias) de: EDC +
VCM
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XXIV
Consumos / Emisiones: Las entradas son principalmente tolueno y
el cido nitrante (para producir el DNT intermedio), hidrgeno (para
la hidrogenacin del DNT a TDA) y fosgeno (para la fosgenacin de la
TDA a TDI). Los disolventes y catalizadores del proceso son
reutilizados en su mayora. Los principales contaminantes
atmosfricos son compuestos orgnicos (ej. tolueno, TDA,
disolventes), NOx y HCl. Los principales contaminantes del agua son
compuestos orgnicos (ej. nitroaromticos) y sulfatos. El proceso de
hidrogenacin produce residuos de destilacin y catalizadores
consumidos. La unidad de fosgenacin produce residuos de destilacin,
disolventes contaminados y carbn activado que son eliminados por
incineracin.
Mejores Tcnicas Disponibles: El diseo de proceso MTD est basado
en la fosgenacin de tolueno.
MTD para consumo y reutilizacin: Optimizar la reutilizacin de
cloruro de hidrgeno y cido sulfrico (fabricacin de DNT). Optimizar
la reutilizacin de la energa de la reaccin exotrmica (sin
comprometer la optimizacin del rendimiento) y de la incineracin del
gas residual (ej. incinerador recuperativo).
La MTD para gases residuales es el tratamiento con lavadores (en
particular para la eliminacin de fosgeno, cloruro de hidrgeno y
COV) o la incineracin trmica de compuestos orgnicos y xidos de
nitrgeno. Las concentraciones bajas de compuestos orgnicos pueden
ser tratadas por otras tcnicas como carbn activado. Los xidos de
nitrgeno pueden tambin reducirse al mnimo por oxidacin parcial. Es
tambin MTD toda combinacin equivalente de mtodos de tratamiento.
Las concentraciones de emisin (medias horarias) asociadas con estas
tcnicas son:
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Resumen Ejecutivo
Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen XXV
transparente de cmo y por qu se haban aportado los comentarios.
El segundo borrador del BREF fue publicado en diciembre de 2000 y
recibi 700 comentarios.
Los puntos de discusin ms significativos han sido el acuerdo
sobre las MTD Genricas para contaminantes atmosfricos y del agua,
que es bastante flexible para cubrir todos los procesos de LVOC y
al mismo tiempo bastante especfico para la concesin de permisos.
Esto se vio obstaculizado por una falta de datos de emisiones /
costes y la redaccin simultnea de BREF horizontales (ms
concretamente, el BREF sobre "Gestin y tratamiento de aguas y gases
residuales en la industria qumica").
Se presentaron ms de 150 artculos de material tcnico al
intercambio de informacin, con una distribucin generalmente buena
de informacin sobre los diversos sectores industriales de LVOC. Los
captulos de procesos ilustrativos del BREF deben mucho a los
informes presentados por el CEFIC y sus esfuerzos considerables en
la coordinacin de las revisiones de los procesos europeos (a menudo
por primera vez). Se recibieron otras contribuciones significativas
de los siguientes pases (el orden no denota su importancia):
Alemania, Austria, Finlandia, Holanda, Italia, Reino Unido y
Suecia.
Ms de 140 documentos de trabajo fueron enviados al rea de
Trabajo de los Miembros del sitio web de la EIPPCB y, en la segunda
reunin del Grupo de Trabajo (mayo de 2001), se haba accedido a
estos documentos, en total, en ms de 1000 ocasiones. Esto demuestra
una gran actividad del Grupo de Trabajo haciendo buen uso del foro
de intercambio electrnico proporcionado por el rea de Trabajo de
los Miembros.
El sector de LVOC utiliza procesos bien establecidos, y el
captulo sobre Tcnicas Emergentes(Captulo 15) no identifica ningn
cambio tecnolgico inminente. Parece no haber ninguna necesidad
imperiosa para la revisin de este BREF, aunque esto debera
decidirse en vista del uso del BREF (sobre todo el captulo sobre
MTD Genricas). Se recomiendan una serie de temas a tener en
consideracin en futuros intercambios de informacin, a saber:
Procesos ilustrativos: Debe darse consideracin prioritaria a
procesos para la produccin de 2- etilhexanol, fenol, cido adpico y
los principales productos de LVOC como etilbenceno, estireno y xido
de propileno. Se recomiendan asimismo examinar la cobertura del
proceso de TDI y considerar una metodologa de seleccin para
procesos ilustrativos. Interconexin con otros BREF: Revisin del
BREF sobre LVOC para posibles ausencias o reiteraciones una vez se
disponga de la serie completa de BREF horizontales y de la
industria qumica. Evaluacin completa de efluentes: Puede tener
mayor valor mayor para las aguas residuales de LVOC. Datos de
emisiones y consumos: Recopilar ms datos cuantitativos y establecer
metodologas de referencia ambiental. Datos de costes: Recopilar ms
datos de costes y ayudar a desarrollar un mtodo estndar de
conversin de costes. Otros contaminantes / aspectos: Proporcionar
ms informacin sobre los temas de vibracin, ruido, desmantelamiento
y prevencin de accidentes. Estrategia qumica: Considerar cmo encaja
el BREF en la estrategia de reduccin del riesgo qumico de la Unin
Europea. Separacin de los documentos de procesos ilustrativos:
Considerar si el BREF estara mejor dividido en un documento
principal "genrico" y una serie de documentos detallados sobre los
diversos "procesos ilustrativos". Sistema de clasificacin para
contaminantes atmosfricos: Se recomienda a la DG de Medio Ambiente
que considere la necesidad de un sistema estndar de clasificacin
europeo para contaminantes atmosfricos. Biotecnologa: Se recomienda
como un campo que merece investigacin y desarrollo adicional.
Umbrales de fugas para la reparacin de prdidas fugitivas:
Consideracin de las divergencias entre el CEFIC y Holanda con miras
al establecimiento de un enfoque comn.
La CE lanza y apoya, a travs de sus programas RTD, una serie de
proyectos sobre tecnologas limpias, tecnologas emergentes de
tratamiento y reciclaje de aguas residuales y estrategias de
gestin. Potencialmente, estos proyectos podran aportar una
contribucin til a futuras revisiones del BREF. Se invita por lo
tanto a los lectores a informar a la EIPPCB de cualquier resultado
de investigaciones que sea relevante al mbito del presente
documento (ver tambin el prefacio de este documento).
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XXVI Produccin de Compuestos Orgnicos de Gran Volumen
Prefacio
PREFACIO 1. Estatus del presente documento
Salvo que se indique lo contrario, las referencias a "la
Directiva" en el presente documento debern entenderse como
referencias a la Directiva 96/61/CE del Consejo relativa a la
prevencin y al control integrados de la contaminacin (IPPC). En la
medida en que la Directiva se aplica sin perjuicio a las
disposiciones comunitarias sobre higiene y seguridad en el trabajo,
tambin lo hace este documento.
Este documento forma la parte de una serie que presenta los
resultados de un intercambio de informacin entre los Estados
Miembros de la UE y los sectores afectados sobre Mejores Tcnicas
Disponibles (MTD), monitorizacin asociada, y su evolucin. Es
publicado por la Comisin Europea conforme al Artculo 16(2) de la
Directiva, y debe ser por lo tanto considerado de acuerdo con el
Anexo IV de la Directiva a la hora de determinar las mejores
tcnicas disponibles.
2. Principales obligaciones legales de la Directiva de IPPC y
definicin de MTD
A fin de ayudar al lector a comprender el contexto legal en el
que se ha redactado el presente documento, se describen en este
prefacio las disposiciones ms importantes de la Directiva de IPPC,
incluida la definicin del trmino "mejores tcnicas disponibles"
(MTD). Se trata de una descripcin inevitablemente incompleta, de
carcter exclusivamente informativo. No tiene valor legal y no
modifica ni menoscaba en modo alguno las disposiciones de la
Directiva.
La Directiva tiene por objeto la prevencin y el control
integrados de la contaminacin a travs de las actividades
relacionadas en su Anexo I, encaminadas a lograr un alto grado de
proteccin del medio ambiente en su conjunto. Aunque el mbito legal
de la Directiva es exclusivamente la proteccin medioambiental, en
su aplicacin tambin deben tenerse en cuenta otros objetivos
comunitarios, como garantizar la existencia de las condiciones
necesarias para la competitividad de la industria comunitaria,
contribuyendo con ello al desarrollo sostenible.
Ms concretamente, en ella se establece un sistema de permisos
para ciertas categoras de instalaciones industriales que exige que
tanto sus titulares como las autoridades reguladoras realicen un
anlisis integrado y global del potencial de contaminacin y consumo
de la instalacin. El objetivo global de un enfoque integrado de
este tipo debe ser mejorar la gestin y el control de los procesos
industriales, a fin de conseguir un alto grado de proteccin para el
medio ambiente en su conjunto. Para ello es fundamental el
principio general establecido en el artculo 3, por el que los
titulares deben tomar todas las medidas adecuadas de prevencin de
la contaminacin, en particular mediante la aplicacin de las mejores
tcnicas disponibles que les permitan mejorar su comportamiento con
respecto al medio ambiente.
En el apartado 11 del artculo 2 de la Directiva se define el
trmino "mejores tcnicas disponibles" como "la fase ms eficaz y
avanzada de desarrollo de las actividades y de sus modalidades de
explotacin, que demuestren la capacidad prctica de determinadas
tcnicas para constituir, en principio, la base de los valores lmite
de emisin destinados a evitar o, cuando ello no sea practicable,
reducir en general las emisiones y el impacto en el conjunto del
medio ambiente". El artculo 2(11) incluye a continuacin la
siguiente aclaracin adicional de la citada definicin:
"mejores": las tcnicas ms eficaces para alcanzar un alto nivel
general de proteccin del medio ambiente en su conjunto.
"tcnicas": la tecnologa utilizada junto con la forma en que la
instalacin se disea, construye, mantiene, explota y paraliza;
"disponibles": las tcnicas desarrolladas a una escala que
permita su aplicacin en el contexto del sector industrial
correspondiente, en condiciones econmica y tcnicamente viables,
tomando en consideracin los costes y los beneficios, tanto si las
tcnicas se utilizan o producen en el Estado miembro correspondiente
como si no, siempre que el titular pueda tener acceso a ellas en
condiciones razonables.
Adems, el Anexo IV de la Directiva contiene una lista de
"aspectos que deben tenerse en cuenta con carcter general o en un
supuesto particular cuando se determinen las mejores tcnicas
disponibles (...), teniendo en cuenta los costes y ventajas que
pueden derivarse de una accin y los principios de precaucin y
prevencin". Estas consideraciones incluyen la informacin publicada
por la Comisin de conformidad con el Artculo 16(2).
-
XXVII
Las autoridades competentes responsables de la concesin de
permisos deben tener en cuenta los principios generales
establecidos en el artculo 3 a la hora de determinar las
condiciones del permiso. Estas condiciones deben incluir los
valores lmite de emisin, en su caso complementados o sustituidos
por parmetros o medidas tcnicas equivalentes. De acuerdo con el
Artculo 9(4) de la Directiva, estos valores lmite de emisin,
parmetros y medidas tcnicas equivalentes deben basarse - sin
perjuicio del cumplimiento de las normas de calidad medioambiental
- en las mejores tcnicas disponibles, sin prescribir la utilizacin
de una tcnica o tecnologa especfica, sino tomando en consideracin
las caractersticas tcnicas de la instalacin de que se trate, su
implantacin geogrfica y las condiciones locales del medio ambiente.
En todos los casos, las condiciones del permiso debern incluir
disposiciones relativas a la reduccin de la contaminacin a larga
distancia o transfronteriza y garantizar un alto nivel de proteccin
para el medio ambiente en su conjunto.
Los Estados Miembros tienen la obligacin, de acuerdo con el
artculo 11 de la Directiva, de velar por que las autoridades
competentes estn al corriente o sean informadas acerca de la
evolucin de las mejores tcnicas disponibles.
3. Objetivo del presente documento
El apartado 2 del artculo 16 de la Directiva obliga a la Comisin
a organizar "un intercambio de informacin entre los Estados
miembros y las industrias correspondientes acerca de las mejores
tcnicas disponibles, las prescripciones de control relacionadas y
su evolucin" y a publicar los resultados de tal intercambio.
La finalidad del intercambio de informacin se establece en el
considerando 25 de la Directiva, que estipula que "los avances y el
intercambio de informacin en la Comunidad sobre las mejores tcnicas
disponibles contribuirn a reducir los desequilibrios tecnolgicos en
el mbito de la Comunidad, ayudarn a la divulgacin mundial de los
valores lmite establecidos y de las tcnicas empleadas en la
Comunidad y, asimismo, ayudarn a los Estados miembros para la
aplicacin eficaz de la presente Directiva."
La Comisin (DG de Medio Ambiente) ha creado un foro de
intercambio de informacin (IEF) para contribuir al cumplimiento de
las disposiciones del apart