de - Beste verfügbare Techniken (BVT) - Umweltbundesamt
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Kapitel 4 4.2.4 Verbesserung der Herstellung von „Buchstabensäuren“ Beschreibung Naphtalinsulfonsäuren (sogenannte “Buchstabensäuren”) finden weitverbreitete Verwendung als Zwischenprodukte bei der Herstellung von Farben/Pigmenten. Sulfonsäure-Gruppen verleihen dem Molekül die erforderliche Wasserlöslichkeit für die Anwendung in wässriger Lösung. Verschiedene Anwendungen werden durch die Vielfalt an Substitutionsmustern ermöglicht, die man im Allgemeinen durch Sulfonierungen, Nitrierungen, Reduktionen und Alkalischmelze synthetisiert. Die Umweltrelevanz ergibt sich aus der Erzeugung einer beachtlichen Menge von Abfallströmen, einschließlich einer großen Menge von Nebenprodukten. Tabelle 4.10 illustriert dies für die Herstellung von J-Säure (1-Hydroxy-6- Aminonaphthalin-3-Sulfonsäure) nach dem konventionellen Herstellungsprozess. Rohmaterialien (in Tonnen) 13,3 Abfallströme und Produkt (in Tonnen) 7,0 Anorganische Salze 68 m 1,0 Organische Nebenprodukte, nicht abbaubar 3 Abwasserteilströme 4,0 Feste Rückstände 0,3 SOX, NOX Abgas 1,0 Produkt Tabelle 4.10: Massenbilanz für die Herstellung von J-Säure (konventioneller Herstellungsprozess) Aus diesem Grund wurde sowohl der konventionelle Herstellungsprozess als auch die Behandlung verbleibender Abfallströme überarbeitet. Tabelle 4.11 zeigt als Beispiel den überarbeiteten Herstellungsprozess für H-Säure. Der verbesserte Prozess wurde am Standort von *067D,I* realisiert. Ziel Verbesserung Erzielte Umweltvorteile Verbesserte Ausbeute Vermeidung oder Wiederverwendung von Fe3O4-Schlamm aus der Reduktion Minimierung des Volumens von Abwasserteilströmen Modernes Prozesssteuerungsystem, weniger Schwankungen der Prozessparameter Ersatz von mehreren Zwischenschritten durch ein kontinuierliches System Wiederverwendung zur Herstellung von Eisenoxidpigmenten Katalytische Reduktion mit H2 Verzicht auf die Isolierung von Zwischenprodukten Ersatz von mehreren Zwischenschritten durch ein kontinuierliches System Einführung einer Verdampfungsstufe -20 % Rohstoffverbrauch (Naphtalin, H2SO4, CaCO3, HNO3) Nicht umgesetzt -100 % Fe3O4-Schlamm -70 % Abwasserteilströme Organische Fracht in Abwasserteilströmen Einsatz von Hochdrucknassoxidation Vermeidung des Aussalzens durch CSB Elimination von 98 % Salzgehalt der Abwasserteilströme Miniminierung des Wasservolumens Verzicht auf die Isolierung von Zwischenprodukten -100 % NaCl-Verbrauch Sichere Minderung von VOC, NOX (und H2) Einsatz thermischer Nachverbrennung Niedrigere Emissionswerte Tabelle 4.11: Überarbeitung des Herstellungsprozesses für H-Säure 130 Dezember 2005 OFC_BREF
Kapitel 4 Aufgrund des Verzichts auf mehrere Isolierungsschritte im überarbeiteten Herstellungsprozess weist die anfallende Mutterlauge aus der Abtrennung der H-Säure die folgenden Eigenschaften auf: • CSB: 45 kg/m 3 • CSB: 1,17 Tonnen/Tonne H-Säure • Volumen: 26 m 3 /Tonne H-Säure • Eliminierbarkeit: nicht eliminierbar. Die Nassoxidation wird bei 120 – 150 bar and 240 – 300 °C betrieben. Erzielte Umweltvorteile Siehe Tabelle 4.11. Medienübergreifende Effekte Wahrscheinlich keine. Betriebsdaten Siehe Beschreibung. • es wurde praktisch eine neue Anlage gebaut • Effekte der zusätzlichen Rückgewinnungs-/Minderungstechnik. Anwendbarkeit Das Beispiel *067D,I* stellt praktisch den Neubau einer Anlage dar. Ausgangspunkt war ein 100 Jahre alter Herstellungsprozess und eine alte Anlage mit schlechter Infrastruktur. Wirtschaftliche Aspekte Es liegen keine genauen Informationen vor, da aber praktisch eine neue Anlage mit neuer Infrastruktur, thermischer Nachverbrennung und Nassoxidation gebaut wurde, kann von einer größeren Investition ausgegangen werden. Anlass für die Umsetzung Neben anderen Faktoren: das Alter und die schlechte Infrastruktur der alten Anlage und die Emissionswerte. Referenzliteratur und Beispielanlagen [6, Ullmann, 2001, 9, Christ, 1999, 16, Winnacker and Kuechler, 1982, 68, Anonymous, 2004, 76, Rathi, 1995], [86, Oza, 1998], *067D,I*, *091D,I* OFC_BREF Dezember 2005 131
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Kapitel 4<br />
Aufgrund <strong>de</strong>s Verzichts auf mehrere Isolierungsschritte im überarbeiteten Herstellungsprozess<br />
weist die anfallen<strong>de</strong> Mutterlauge aus <strong>de</strong>r Abtrennung <strong>de</strong>r H-Säure die folgen<strong>de</strong>n Eigenschaften<br />
auf:<br />
• CSB: 45 kg/m 3<br />
• CSB: 1,17 Tonnen/Tonne H-Säure<br />
• Volumen: 26 m 3 /Tonne H-Säure<br />
• Eliminierbarkeit: nicht eliminierbar.<br />
Die Nassoxidation wird bei 120 – 150 bar and 240 – 300 °C betrieben.<br />
Erzielte Umweltvorteile<br />
Siehe Tabelle 4.11.<br />
Medienübergreifen<strong>de</strong> Effekte<br />
Wahrscheinlich keine.<br />
Betriebsdaten<br />
Siehe Beschreibung.<br />
• es wur<strong>de</strong> praktisch eine neue Anlage gebaut<br />
• Effekte <strong>de</strong>r zusätzlichen Rückgewinnungs-/Min<strong>de</strong>rungstechnik.<br />
Anwendbarkeit<br />
Das Beispiel *067D,I* stellt praktisch <strong>de</strong>n Neubau einer Anlage dar. Ausgangspunkt war ein<br />
100 Jahre alter Herstellungsprozess und eine alte Anlage mit schlechter Infrastruktur.<br />
Wirtschaftliche Aspekte<br />
Es liegen keine genauen Informationen vor, da aber praktisch eine neue Anlage mit neuer<br />
Infrastruktur, thermischer Nachverbrennung und Nassoxidation gebaut wur<strong>de</strong>, kann von einer<br />
größeren Investition ausgegangen wer<strong>de</strong>n.<br />
Anlass für die Umsetzung<br />
Neben an<strong>de</strong>ren Faktoren: das Alter und die schlechte Infrastruktur <strong>de</strong>r alten Anlage und die<br />
Emissionswerte.<br />
Referenzliteratur und Beispielanlagen<br />
[6, Ullmann, 2001, 9, Christ, 1999, 16, Winnacker and Kuechler, 1982, 68, Anonymous, 2004,<br />
76, Rathi, 1995], [86, Oza, 1998], *067D,I*, *091D,I*<br />
OFC_BREF Dezember 2005 131
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