Evaluatie emissiereductiepotentieel voor diverse polluentemissies naar de lucht van de chemische sector, deel II Eindrapport

Algemene verspreiding

(Contract 02.1415)

Evaluatie emissiereductiepotentieel voor diverse polluentemissies naar de lucht van de chemische sector, deel II Eindrapport P. Lodewijks, C. Polders, K. Briffaerts, H. Van Rompaey

Studie uitgevoerd in opdracht van Aminal, Afdeling Algemeen Milieubeleid 2004/IMS/R/186

Vito Augustus 2004

2

VERSPREIDINGSLIJST Briffaerts Katleen (Vito) Knight David (AMINAL) Lodewijks Pieter (Vito) Plaisier Owen (AMINAL) Polders Caroline (Vito) Van Rompaey Hendrik (Vito) De overige leden van de stuurgroep

3

4

INHOUDSTABEL 1

MANAGEMENTSAMENVATTING .............................................................................. I

2

INLEIDING.......................................................................................................................1

3

METHODIEK ...................................................................................................................3

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

Sectorafbakening ...............................................................................................................3 Gegevensinzameling..........................................................................................................5 Selectie van de bedrijven met een emissiereductiepotentieel............................................6 Opstellen van vragenlijsten voor schriftelijke enquêtering en als basis voor bedrijfsbezoeken................................................................................................................8 Respons op de schriftelijke enquêtering en op de bedrijfsbezoeken .................................9 Opstellen van technische fiches van mogelijke primaire en secundaire maatregelen.....10 Bepalen van het emissiereductiepotentieel en het opstellen van kostencurves ...............12

4

SOCIO-ECONOMISCHE DOORLICHTING................................................................13

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8

Situering van de sectoren binnen de chemische nijverheid.............................................13 Aantal bedrijven ..............................................................................................................15 Werkgelegenheid .............................................................................................................19 Investeringen ...................................................................................................................21 Omzet ..............................................................................................................................21 Liquiditeit ........................................................................................................................23 Solvabiliteit......................................................................................................................25 Rentabiliteit .....................................................................................................................27

5

BESCHRIJVING VAN DE ACTIVITEITEN EN BIJHORENDE EMISSIES VAN DE BEDRIJVEN BINNEN DE SECTORSTUDIE CHEMIE DEEL II.........................30

5.1

Basis anorganische chemie..............................................................................................30 5.1.1 Productie van titaandioxide (TiO2)...............................................................30 5.1.2 Productie van carbon black...........................................................................33 5.1.3 Productie van email fritten ...........................................................................35 5.1.4 Productie van silicaten..................................................................................38 5.1.5 Productie van katalysatoren..........................................................................41 Basis organische chemie..................................................................................................45 5.2.1 Productie van polyetheen (PE) .....................................................................45 5.2.2 Productie van polystyreen (PS) ....................................................................75 5.2.3 Productie van polypropeen (PP) ...................................................................86 5.2.4 Productie van polyvinylchloride (PVC) .....................................................105 5.2.5 Productie van synthetisch rubber................................................................105 5.2.6 Chemische modificatie van natuurlijke grondstoffen.................................127 5.2.7 Overige organische chemie ........................................................................142 5.2.8 Anorganische/organische chemie: Degussa Antwerpen NV......................187 5.2.9 Productie van pigmenten ............................................................................200 5.2.10 Formulatie- en verpakking van fijnchemische grondstoffen ......................205 5.2.11 Verwerking van kunststoffen......................................................................207 5.2.12 Productie van synthetische oliën ................................................................212 Totale emissies van de bedrijven binnen de sectorstudie chemie deel II .....................215

5.2

5.3

5

5.4 5.5 5.6

Evolutie van de totale emissies van NOx, SO2, stof, geleide VOS, diffuse VOS, totale VOS en NH3 binnen sectorstudie chemie deel II................................................ 232 Leak Detection And Repair (LDAR)............................................................................ 239 Vergelijking met de emissie-inventaris van VMM....................................................... 242

6

TECHNISCHE FICHES PRIMAIRE EN SECUNDAIRE REDUCTIEMAATREGELEN..................................................................................... 247

6.1

NOx ............................................................................................................................... 247 6.1.1 Vervanging van conventionele branders door lage NOx-branders en/of aanpassingen aan de branders .................................................................... 248 6.1.2 NOx gaswassing ......................................................................................... 252 6.1.3 Selectieve niet katalytische reductie (SNCR) ............................................ 255 6.1.4 Selectieve katalytische reductie (SCR)...................................................... 259 SOx ................................................................................................................................ 263 6.2.1 Droge rookgasontzwaveling ...................................................................... 264 6.2.2 Semi droge rookgasontzwaveling .............................................................. 268 6.2.3 Natte rookgasontzwaveling........................................................................ 271 Fijn stof ......................................................................................................................... 274 6.3.1 Doekfilter ................................................................................................... 275 NOx, SOx en fijn stof ................................................................................................... 279 6.4.1 Brandstof overschakeling........................................................................... 280 Vluchtige organische stoffen ........................................................................................ 281 6.5.1 Adsorptie zonder regeneratie ..................................................................... 282 6.5.2 Adsorptie met regeneratie .......................................................................... 285 6.5.3 Thermische naverbranding zonder warmterecuperatie.............................. 288 6.5.4 Thermische naverbranding met warmterecuperatie................................... 291 6.5.5 Thermische regeneratieve naverbrander .................................................... 294 6.5.6 Katalytische naverbranding zonder warmterecuperatie............................. 297 6.5.7 Katalytische naverbranding met warmterecuperatie.................................. 300 6.5.8 Katalytische regeneratieve naverbranding................................................. 303

6.2

6.3 6.4 6.5

7

SCENARIO’S EN KOSTENCURVEN ....................................................................... 306

7.1

Inleiding ........................................................................................................................ 306 7.1.1 BAU-scenario en berekening emissies in 2010 ......................................... 306 7.1.2 Beleidsscenario’s NEC – NEC+ ................................................................ 307 7.1.3 Methodologie marginale en totale kostencurven ....................................... 308 NOx - SOx...................................................................................................................... 313 7.2.1 Implementatie reductiemaatregelen ........................................................... 314 7.2.2 Scenario gelijke gas en zware stookolieprijs - Private discontovoet (10%).......................................................................................................... 319 7.2.3 Scenario hoge gasprijs - Private discontovoet (10 %) ............................... 327 7.2.4 Scenario gelijke gas en zware stookolieprijs - Maatschappelijke discontovoet (5%) ...................................................................................... 339 7.2.5 Scenario hoge gasprijs - Maatschappelijke discontovoet (5 %) ................ 347 VOS .............................................................................................................................. 357 7.3.1 BAU- en beleidsscenario’s ........................................................................ 357 Stof................................................................................................................................ 367 7.4.1 De emissie van stof in 2000 ....................................................................... 367 7.4.2 De emissie van stof in 2010 ....................................................................... 367

7.2

7.3 7.4

6

7.6

NH3 ................................................................................................................................368 7.5.1 Emissie van ammoniak in 2000..................................................................368 7.5.2 Emissie van ammoniak in 2010..................................................................369 Vergelijking sectorstudie Chemie II met nationale kostencurve IIASA .......................369 7.6.1 Kostencurve NOx ........................................................................................370 7.6.2 Kostencurve SOx.........................................................................................371 7.6.3 Kostencurve VOS .......................................................................................373

8

CONCLUSIE.................................................................................................................375

8.1 8.2 8.3

Evolutie van de beschouwde subsectoren van de chemische industrie .........................375 Bespreking per polluent.................................................................................................376 De economische haalbaarheid .......................................................................................381 8.3.1 Verhouding tot het gemiddeld jaarlijks investeringsniveau .......................382 8.3.2 Effect op de rentabiliteit .............................................................................385 8.3.3 Verhouding tot de toegevoegde waarde .....................................................385 Algemeen besluit ...........................................................................................................386

7.5

8.4

Appendix A

7

LIJST VAN TABELLEN Tabel 1: Emissie-inventaris sectorstudie chemie deel II............................................................... IV Tabel 2: De marginale en totale kosten bij maximale reductie...................................................... V Tabel 3: De indicatieve emissieplafonds voor Chemie II op basis van de reductiepercentages t.o.v. 1990 voor de chemische nijverheid .............................................................................. V Tabel 4: De indicatieve emissieplafonds voor Chemie II op basis van de reductiepercentages t.o.v. 1990 voor Vlaanderen (excl. transport) ....................................................................... VI Tabel 5: De emissieplafonds (in kton) en emissiereductiedoelstellingen (in %)............................ 1 Tabel 6: De bedrijven opgenomen in sectorstudie chemie deel II.................................................. 3 Tabel 7: De geselecteerde bedrijven met een emissiereductiepotentieel en hun bijdrage tot de totale emissie binnen de sectorstudie chemie deel II ......................................................... 7 Tabel 8: Bevraging van de bedrijven met relevante emissies (> 0,5 % van de totale emissies binnen de sectorstudie voor minstens één polluent) ............................................................... 9 Tabel 9: Bevraging van de bedrijven met geen relevante emissies (< 0,5 % van de totale emissies binnen de sectorstudie voor elk van de polluenten) ............................................... 10 Tabel 10: Indeling van de bedrijven naar de verschillende subsectoren....................................... 16 Tabel 11: Kritische grenzen voor de current ratio [Van den Steen, P. et al., 1996] ..................... 23 Tabel 12: Kritische grenzen voor de solvabiliteit [Van den Steen, P. et al., 1996] ...................... 25 Tabel 13: Productie van titaandioxide (TiO2) in Vlaanderen....................................................... 32 Tabel 14: Overzicht van de emissies van de productie van titaandioxide (TiO2) in Vlaanderen ............................................................................................................................ 32 Tabel 15: Productie van carbon black in Vlaanderen ................................................................... 34 Tabel 16: Overzicht van de emissies van de productie van carbon black in Vlaanderen ............. 34 Tabel 17: Productie van email fritten in Vlaanderen .................................................................... 37 Tabel 18: Overzicht van de emissies van de productie van email fritten in Vlaanderen.............. 37 Tabel 19: Productie van silicaten in Vlaanderen .......................................................................... 40 Tabel 20: Overzicht van de emissies van de productie van silicaten in Vlaanderen .................... 40 Tabel 21: Productie van katalysatoren in Vlaanderen .................................................................. 44 Tabel 22: Emissies van de productie van katalysatoren in Vlaanderen........................................ 44 Tabel 23: Productie van de bedrijven met als hoofdactiviteit de productie van polyetheen in Vlaanderen ............................................................................................................................ 71 Tabel 24: Emissies van de bedrijven met als hoofdactiviteit de productie van polyetheen in Vlaanderen ............................................................................................................................ 72 Tabel 25: Productie van de bedrijven met als hoofdactiviteit de productie van polystyreen in Vlaanderen ............................................................................................................................ 85 Tabel 26: Emissies van de bedrijven met als hoofdactiviteit de productie van polystyreen in Vlaanderen ............................................................................................................................ 85 Tabel 27: Productie van de bedrijven met als hoofdactiviteit de productie van polypropeen in Vlaanderen ...................................................................................................................... 102 Tabel 28: Emissies van de bedrijven met als hoofdactiviteit de productie van polypropeen in Vlaanderen .......................................................................................................................... 103 Tabel 29: Productie van de bedrijven met als hoofdactiviteit de primaire productie van synthetisch rubber in Vlaanderen........................................................................................ 123 Tabel 30: Emissies van de bedrijven met als hoofdactiviteit de primaire productie van synthetisch rubber in Vlaanderen........................................................................................ 124 Tabel 31: Productie van de bedrijven met als activiteit de chemische modificatie van natuurlijke grondstoffen in Vlaanderen .............................................................................. 139 8

Tabel 32: Emissies van de bedrijven met als activiteit de chemische modificatie van natuurlijke grondstoffen in Vlaanderen ...............................................................................140 Tabel 33: Productie van de bedrijven binnen de groep ‘overige organische chemie’ met relevante emissies ................................................................................................................166 Tabel 34: Overzicht van de emissies van de bedrijven binnen de groep ‘overige organische chemie’ met relevante emissies (> 0,5 % van de totale emissies binnen de sectorstudie voor minstens één van de polluenten) .................................................................................168 Tabel 35: Overzicht van de productie van de bedrijven binnen de groep ‘overige organische chemie’ die geen relevante emissies hebben .......................................................................181 Tabel 36: Overzicht van de emissies van de bedrijven binnen de groep ‘overige organische chemie’ zonder relevante emissies (< 0,5 % voor de verschillende polluenten).................183 Tabel 37: Overzicht van de productie van Degussa Antwerpen NV...........................................198 Tabel 38: Overzicht van de emissies van Degussa Antwerpen NV ............................................199 Tabel 39: Productie van pigmenten in Vlaanderen......................................................................203 Tabel 40: Emissies van de productie van pigmenten in Vlaanderen ...........................................204 Tabel 41: Productie van de bedrijven met als activiteit de formulatie- en verpakking van fijnchemische grondstoffen (binnen de bedrijven toegekend aan sectorstudie chemie deel II)..................................................................................................................................206 Tabel 42: Overzicht van de emissies van de bedrijven met als activiteit de formulatie- en verpakking van fijnchemische grondstoffen (binnen de bedrijven toegekend aan sectorstudie chemie deel II) .................................................................................................206 Tabel 43: Productie van de bedrijven met als hoofdactiviteit de verwerking van kunststoffen in Vlaanderen (binnen de bedrijven toegekend aan sectorstudie chemie deel II) ...............211 Tabel 44: Emissies van de bedrijven met als hoofdactiviteit de verwerking van kunststoffen in Vlaanderen (binnen de bedrijven toegekend aan sectorstudie chemie deel II) ...............211 Tabel 45: Productie van synthetische oliën in Vlaanderen (binnen de bedrijven toegekend aan de sectorstudie chemie deel II)......................................................................................214 Tabel 46: Emissies van de productie van synthetische oliën in Vlaanderen (binnen de bedrijven toegekend aan sectorstudie chemie deel II).........................................................214 Tabel 47: Overzicht van de NOx-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies................................................................216 Tabel 48: Overzicht van de SO2-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies................................................................218 Tabel 49: Overzicht van de stofemissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies................................................................220 Tabel 50: Overzicht van de geleide VOS-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies ...........................................222 Tabel 51: Overzicht van de diffuse VOS-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies ...........................................224 Tabel 52: Emissiefactoren voor vluchtige organische stoffen, nikkel en vanadium bij het stoken van aardgas, stookolie en (extra) zware stookolie (VMM, RAINS) ........................226 Tabel 53: Emissies van vluchtige organische stoffen, nikkel en vanadium bij het stoken van aardgas, stookolie en (extra) zware stookolie (VMM, RAINS) in 2000 .............................227 Tabel 54: Overzicht van de totale VOS-emissies (zonder brandstofgerelateerde VOS) van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies................................................................................................................................228 Tabel 55: Overzicht van de totale NH3-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies ...........................................230

9

Tabel 56: Overzicht Leak Detection And Repair (voor de betrokken afdelingen in deze sectorstudie) ........................................................................................................................ 240 Tabel 57: Vergelijking van de vrachten bekomen in deze sectorstudie met de gegevens van de VMM voor het jaar 2000................................................................................................ 244 Tabel 58: De indicatieve emissieplafonds voor Chemie II op basis van de reductiepercentages t.o.v. 1990 voor de chemische nijverheid........................................... 307 Tabel 59: De indicatieve emissieplafonds voor Chemie II op basis van de reductiepercentages t.o.v. 1990 voor Vlaanderen (excl. transport) .................................... 308 Tabel 60: Nederlandse indicatieve referentiewaarden voor de kosteneffectiviteit van een milieumaatregel................................................................................................................... 310 Tabel 61: Jaarlijkse groeipercentages voor chemische producten tussen 2000 en 2010 ............ 311 Tabel 62: Overzicht van de technisch mogelijke en reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen ter vermindering van NOx en SOx per bedrijf en installatie. ............. 314 Tabel 63: Kostencurve voor NOx en effect op SOx-emissies bij een gelijke gas en zware stookolieprijs en bij de private discontovoet van 10%. ...................................................... 319 Tabel 64: Kostencurve voor NOx en effect op SOx-emissies bij een hoge gasprijs en bij de private discontovoet van 10%. ............................................................................................ 328 Tabel 65: Kostencurve voor SOx en effect op NOx-emissies bij een hoge gasprijs en bij de private discontovoet van 10%. ............................................................................................ 336 Tabel 66: Kostencurve voor NOx en effect op SOx-emissies bij een gelijke gas en stookolieprijs en bij de maatschappelijke discontovoet van 5%........................................ 340 Tabel 67: Kostencurve voor NOx en effect op SOx-emissies bij een hoge gasprijs en bij de maatschappelijke discontovoet van 5%. ............................................................................. 348 Tabel 68: Kostencurve voor SOx en effect op NOx-emissies bij een hoge gasprijs en bij de maatschappelijke discontovoet van 5%. ............................................................................. 355 Tabel 69: Data van de kostencurven voor VOS-emissies op basis van de maatschappelijke en de private discontovoet en met een economische groei ................................................. 359 Tabel 70: Overzicht van de stofemissies in 2000 en de voorspellingen voor 2010.................... 368 Tabel 71: Overzicht van de ammoniakemissies in 2000 en de voorspellingen voor 2010......... 369 Tabel 72: NOx-emissie voor België in 2010 volgens RAINS .................................................... 370 Tabel 73: NOx-emissie voor chemische nijverheid in België in 2010 volgens RAINS ............. 370 Tabel 74: NOx-emissie voor chemische nijverheid in Vlaanderen in 2010 volgens sectorstudies ........................................................................................................................ 371 Tabel 75: SO2-emissie voor België in 2010 volgens RAINS ..................................................... 371 Tabel 76: SO2-emissie voor chemische nijverheid in België in 2010 volgens RAINS .............. 372 Tabel 77: SO2-emissie voor chemische nijverheid in Vlaanderen in 2010 volgens sectorstudies ........................................................................................................................ 372 Tabel 78: VOS-emissies RAINS 1990 voor België.................................................................... 373 Tabel 79: Overzicht VOS-emissies 1990 van de drie sectorstudies van de Chemie .................. 373 Tabel 80: VOS-emissies RAINS 2010 voor België onder het CLE en het MFR-scenario ........ 374 Tabel 81: VOS-emissies Chemie II 2010 onder het BAU en het MFR-scenario ....................... 374 Tabel 82: Emissie-inventaris sectorstudie chemie deel II........................................................... 376 Tabel 83: Overzicht van de marginale en totale kosten voor zwaveldioxide bij maximale reductie................................................................................................................................ 377 Tabel 84: Overzicht van de marginale en totale kosten voor zwaveldioxide bij het behalen van de indicatieve emissieplafonds..................................................................................... 377 Tabel 85: Overzicht van de marginale en totale kosten voor stikstofoxiden bij maximale reductie................................................................................................................................ 378

10

Tabel 86: Overzicht van de marginale en totale kosten voor stikstofoxiden bij het behalen van de indicatieve emissieplafonds .....................................................................................379 Tabel 87: Overzicht van de marginale en totale kosten voor vluchtige organische stoffen bij maximale reductie................................................................................................................380 Tabel 88: Overzicht van de marginale en totale kosten voor vluchtige organische stoffen bij het behalen van de indicatieve emissieplafonds ..................................................................381 Tabel 89 Afweging jaarlijkse kost milieumaatregelen NOx op de totale jaarlijkse investeringen........................................................................................................................382 Tabel 90: Indicatieve referentiewaarden voor de uitvoerbaarheid van een investering. [Vercaemst, P., 2002] ..........................................................................................................383 Tabel 91: Afweging jaarlijkse kost milieumaatregelen SOx op de totale jaarlijkse investeringen........................................................................................................................383 Tabel 92: Afweging jaarlijkse kost milieumaatregelen VOS op de totale jaarlijkse investeringen........................................................................................................................384 Tabel 93: Afweging jaarlijkse kost milieumaatregelen op de totale jaarlijkse investeringen .....384 Tabel 94: Effect van milieumaatregelen op de rentabiliteit.........................................................385 Tabel 95:Verhouding van de totale jaarlijkse kost van maatregelen t.o.v. de toegevoegde waarde..................................................................................................................................386

11

LIJST VAN FIGUREN Figuur 1: Schematische voorstelling van de onderzoeksmethodiek ...............................................II Figuur 2: De indeling van de chemische nijverheid in Vlaanderen en de betrokken sectoren uit ‘de sectorstudie chemie deel II’ ....................................................................................... 13 Figuur 3: Verdeling van het aantal bedrijven naar bedrijfsgrootte in 2000 .................................. 19 Figuur 4: Verdeling van het aantal werknemers naar bedrijfsgrootte in 2000.............................. 20 Figuur 5: Verdeling van het aantal werknemers over de verschillende subsectoren in 2000....... 20 Figuur 6: Evolutie van de investeringen in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000)... 21 Figuur 7: Evolutie van de omzet in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000) .............. 22 Figuur 8: De omzet per subsector in 2000 (TRENDS TOP 100.000) .......................................... 22 Figuur 9: Top 30 van de chemische bedrijven in de wereld in 2002 ............................................ 23 Figuur 10: Evolutie van de liquiditeit van het eigen vermogen van de betrokken bedrijven in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000) ............................................................... 24 Figuur 11: Evolutie van de liquiditeit per subsector in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000)........................................................................................................................ 25 Figuur 12: Evolutie van de solvabiliteit van het eigen vermogen van de betrokken bedrijven in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000) ........................................................... 26 Figuur 13: Evolutie van de solvabiliteit per subsector in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000)........................................................................................................................ 27 Figuur 14: Evolutie van de rentabiliteit van het eigen vermogen van de betrokken bedrijven in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000) ........................................................... 28 Figuur 15: Evolutie van de rentabiliteit per subsector in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000)........................................................................................................................ 29 Figuur 16: Evolutie van de NOx-emissies tussen 1990 en de huidige situatie............................ 232 Figuur 17: Evolutie van de SO2-emissies tussen 1990 en de huidige situatie ............................ 233 Figuur 18: Evolutie van de stofemissies tussen 1990 en de huidige situatie .............................. 234 Figuur 19: Evolutie van de geleide VOS-emissies tussen 1990 en de huidige situatie .............. 235 Figuur 20: Evolutie van de diffuse VOS-emissies tussen 1990 en de huidige situatie............... 236 Figuur 21: Evolutie van de totale VOS-emissies tussen 1990 en de huidige situatie................. 237 Figuur 22: Evolutie van de NH3-emissies tussen 1990 en de huidige situatie............................ 238 Figuur 23: Volledige marginale kostencurve voor NOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die gelijkgesteld werd aan de zware stookolieprijs Ook de SOx emissies en de door NOx maatregelen gehaalde reducties worden weergegeven ...................................... 324 Figuur 24: Uitvergroting van de marginale kostencurve voor NOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die gelijkgesteld werd aan de zware stookolieprijs .............. 325 Figuur 25: Totale kostencurve voor NOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die gelijkgesteld werd aan de zware stookolieprijs................................................................... 326 Figuur 26: Volledige marginale kostencurve voor NOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs Ook de SOx emissies en de door NOx maatregelen gehaalde reducties worden weergegeven ...................................... 333 Figuur 27: Uitvergroting van de marginale kostencurve voor NOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs............. 334 Figuur 28: Totale kostencurve voor NOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs ................................................................. 335 Figuur 29: Uitvergroting van de marginale kostencurve voor SOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs............. 337

12

Figuur 30: Volledige marginale kostencurve voor SOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs. Ook de NOx emissies en de door fuel switch gehaalde reducties worden weergegeven.............................................338 Figuur 31 Totale kostencurve voor SOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs..................................................................338 Figuur 32: Uitvergroting van de marginale kostencurve voor NOx onder de maatschappelijke discontovoet bij een gasprijs die gelijkgesteld werd aan de zware stookolieprijs........................................................................................................................345 Figuur 33: Totale kostencurve voor NOx onder de maatschappelijke discontovoet bij een gasprijs die gelijkgesteld werd aan de zware stookolieprijs ................................................346 Figuur 34: Uitvergroting van de marginale kostencurve voor NOx onder de maatschappelijke discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs........................................................................................................................353 Figuur 35: Totale kostencurve voor NOx onder de maatschappelijke discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs ..............................................354 Figuur 36: Uitvergroting van de marginale kostencurve voor SOx onder de maatschappelijke discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs .............356 Figuur 37: Totale kostencurve voor SOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs..................................................................357 Figuur 38: Marginale kostencurve VOS onder de private disontovoet (10 %) ...........................362 Figuur 39: Marginale kostencurve VOS onder de maatschappelijke discontovoet (10 %).........363 Figuur 40: Totale kostencurve VOS onder de private discontovoet (10 %)................................364 Figuur 41: Totale kostencurve VOS onder de maatschappelijke discontovoet (10 %) ...............364 Figuur 42: Zoom marginale kostencurve VOS onder de private discontovoet (10%) ................366 Figuur 43: Zoom marginale kostencurve VOS onder de maatschappelijke discontovoet (5%)..366 Figuur 44 Evolutie van de omzet in de chemische nijverheid.....................................................375

13

14

Management Samenvatting

1

MANAGEMENTSAMENVATTING

De eerste concrete afspraken over grensoverschrijdende luchtverontreiniging op lange afstand werden gemaakt in het Verdrag van Genève1 (1979). Het Verdrag van Genève heeft inmiddels geleid tot een aantal protocols. Het meest recente protocol, nl. het Protocol van Göteborg2 (1999), legt nationale emissieplafonds3 op voor ammoniak (NH3), stikstofoxiden (NOx), vluchtige organische stoffen (VOS) en zwavelverbindingen, die tegen 2010 moeten worden nageleefd. De Europese Richtlijn 2001/81/EG, de zogenaamde ‘NEC-Richtlijn’4, legt echter nog strengere nationale emissieplafonds op voor deze polluenten. Op de Interministeriële Conferentie Leefmilieu (ICL) van 16 juni 2000 bereikten de federale en de gewestelijke ministers van leefmilieu een akkoord over de verdeling van de emissieplafonds voor België in vier subplafonds nl. één plafond voor de transportsector en één plafond voor de overige bronnen voor elk van de gewesten. Om het reductiepotentieel, de kosten en de socio-economische effecten van de maatregelen, die kunnen bijdragen tot het behalen van de emissieplafonds, in kaart te brengen voor de diverse industriële sectoren en de overige sectoren in Vlaanderen, werden door de Administratie Milieu-, Natuur-, Land- en Waterbeheer (AMINAL) een aantal studies, de zogenaamde ‘sectorstudies’, uitbesteed. Op basis van de resultaten van deze studies zullen de maatregelen, rekening houdend met het reductiepotentieel, de kosten en de socioeconomische effecten, tussen de verschillende sectoren worden afgewogen, om uiteindelijk te leiden tot een kostenefficiënte intersectorale verdeelsleutel voor de emissieplafonds voor elk van de beschouwde polluenten. Belangrijk is eveneens de herziening van de nationale emissieplafonds, voorzien in het Protocol van Göteborg en in de Europese Richtlijn 2001/81/EG. Op het moment van de technische voorbereiding van het Protocol van Göteborg en de Europese Richtlijn 2001/81/EG was de concrete situatie in Vlaanderen (de emissies, de maatregelen met hun kosten en rendement, …) onvoldoende gekend. In deze sectorstudie moet het reductiepotentieel van een aantal sectoren van de chemische nijverheid in Vlaanderen worden bepaald en moeten de maatregelen en de technieken, die kunnen bijdragen tot het behalen van de emissieplafonds, worden geïdentificeerd. De betrokken sectoren zijn de anorganische fijnchemie, de anorganische bulkchemie5, de organische fijnchemie en de primaire kunststof- en rubbernijverheid. De bestudeerde polluenten zijn: Ammoniak (NH3); Dioxines (PCDD/PCDF); Fijn stof (PM10, PM2,5); Stikstofoxiden (NOx); Vluchtige organische stoffen (VOS); Zware metalen als nikkel (Ni), vanadium (V) en andere relevante componenten; Zwaveldioxide (SO2).

1

Het Verdrag betreffende grensoverschrijdende luchtverontreiniging over lange afstand, the Convention on long range transboundary air pollution (LRTAP). 2 Het Protocol over grensoverschrijdende luchtverontreiniging ter bestrijding van verzuring, eutrofiëring en ozon in de omgevingslucht, the Protocol to abate acidification, eutrophication and ground-level ozone. 3 De maximale hoeveelheid van een stof, uitgedrukt in kton, die in een kalenderjaar door een land mag worden uitgestoten. 4 De Richtlijn inzake nationale emissieplafonds voor bepaalde luchtverontreinigende stoffen. 5 Met uitzondering van de productie van ammoniak, meststoffen en zuren.

I


In het onderstaande figuur wordt de methodiek van deze sectorstudie schematisch voorgesteld.

AFBAKENING VAN SECTOR

EMISSIES IN VERLEDEN

GEGEVENSINZAMELING

SOCIOECONOMISCHE DOORLICHTING

BEVRAGING VAN BEDRIJVEN

TOEKOMSTPERSPECTIEVEN

HUIDIGE EMISSIES + MAATREGELEN

SCENARIO’S

EMISSIES IN TOEKOMST MAATREGELEN OPTIMALISATIE

MARGINALE KOSTENCURVEN

KOSTEN, EFFICIËNTIE, …

TOTALE KOSTENCURVEN

ECONOMISCHE HAALBAARHEID

CONCLUSIES

Figuur 1: Schematische voorstelling van de onderzoeksmethodiek De methodiek bestaat uit 6 grote onderdelen nl.: 1) Afbakenen en beschrijven van de subsectoren van de chemische nijverheid (hoofdstuk 3), 2) Inzamelen van gegevens over de betrokken bedrijven o.a. gegevens over de emissies in het verleden, de reeds geïmplementeerde emissiereductiemaatregelen, ... (hoofdstuk 5) 3) Opstellen van technische fiches voor emissiereductiemaatregelen en voorstellen van technisch haalbare emissiereductiemaatregelen voor de belangrijkste emissiebronnen (hoofdstuk 6 en hoofdstuk 7), 4) Berekenen van de emissies in 2010 voor een aantal toekomstscenario’s (hoofdstuk 7), 5) Afleiden van de marginale en de totale kostencurven voor de verschillende toekomstscenario’s (hoofdstuk 7), 6) Bepalen van de socio-economische haalbaarheid van de voorgestelde emissiereductiemaatregelen (hoofdstuk 4 en hoofdstuk 8). Voor de aanvang van de sectorstudies chemie6 werd er een sectorale indeling van de volledige chemische nijverheid in Vlaanderen gemaakt door Jacobs. Het rapport ‘Indeling 6

De sectorstudie chemie deel I omvat de organische bulkchemie, de anorganische bulkchemie (productie van ammoniak, zuren, meststoffen en chloor-alkali). De sectorstudie chemie deel III omvat de parachemie, met

II


van de chemische sector’ en overleg met de uitvoerder van de sectorstudie chemie deel I en deel III, nl. Ecolas, vormden de basis voor de afbakening van de subsectoren van de chemische nijverheid. De bedrijven die in de sectorstudie chemie deel II zijn opgenomen zijn: 1. Anc Ets. Stoopen & Meeûs 2. Arch Chemicals NV 3. Arkansas Europe NV 4. Atofina Antwerpen NV 5. Atofina Elastomers NV 6. BASF Antwerpen NV* 7. Bayer Antwerpen NV Rechteroever 8. Bayer Rubber NV 9. Borealis Kallo NV* 10. Borealis Polymers NV 11. BP Chembel NV* 12. Cappelle Gebroeders NV / Capelle Pigments NV 13. Celanese NV 14. CRI Catalyst Company Belgium NV 15. Crompton NV 16. Degussa Antwerpen NV 17. Dow Belgium BVBA 18. Durez Europe NV 19. Eastman Belgium BVBA (het vroegere Lawter International BVBA) 20. Emerson & Cuming Microwave Products NV 21. Emerson & Cuming Specialty Polymers NV 22. EOC Polymers I NV 23. EOC Polymers II NV 24. Timcal Belgium NV (het vroegere Erachem Comilog - Carbon Black Operations NV) 25. European Masterbatch 26. Eval Europe NV 27. ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Antwerp Polymers Plant 28. ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Meerhout Polymers Plant 29. Fortum Oil NV 30. GE Betz NV 31. Haltermann BVBA 32. Hercules Beringen BVBA 33. Hercules Doel BVBA 34. Ineos NV* 35. J.M. Huber Belgium BVBA 36. Kaneka Belgium NV 37. Kerr-McGee Pigments NV 38. Kronos Europe NV 39. Monsanto Europe NV* 40. Nippon Shokubai Europe NV 41. Noveon Europe BVBA 42. Noveon Europe BVBA uitzondering van de productie van coatings, inkt en lijm. De beide sectorstudies werden uitgevoerd door Ecolas.

III


43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62.

Oleon NV Oleon NV Pemco Brugge NV Perstorp Oxo Belgium Polyol Proviron Industries NV Proviron Fine Chemicals NV* Radiant Color NV Seppic Belgium NV Silmaco NV Solvay Polyolefins Europe NV en Polypropylene Belgium NV (Solvay NV) Speciality Polymers Antwerp NV TransFurans Chemicals BVBA Surface Specialties UCB Surface Specialties UCB Union Carbide Benelux NV - Afdeling Amerchol Union Carbide Benelux NV- Cellosize Plant Vyncolit NV 3M Belgium NV

* Enkel de activiteiten die niet werden behandeld in de sectorstudie chemie deel I.

Onderstaande tabel geeft een overzicht van de emissies van de voornaamste polluenten in 1990, in 2000 en in 2010.

1990 2000 2010

Tabel 1: Emissie-inventaris sectorstudie chemie deel II NOx VOS NH3 SO2 [ton/jaar] [ton/jaar] [ton/jaar] [ton/jaar] 4.823 – 4.955 2.266 – 2.406 16.639 – 16.649 299 1.167 – 1.230 2.021 – 2.112 7.048 – 7.105 165 1.245 2.268 7.669 103

De betrokken bedrijven hebben tussen 1990 en 2000 inspanningen geleverd om hun emissies te reduceren, voornamelijk de emissie van zwaveldioxide (- 75 à 76 %), vluchtige organische stoffen (- 57 à 58 %) en ammoniak (- 44 %) werden gereduceerd. De reductie van de emissie van stikstofoxiden is eerder gering (- 7 à 16 %), doch hierbij moet worden opgemerkt dat de productie van de meeste fijn- en bulkchemicaliën, kunststoffen en rubbers het laatste decennium fors is gestegen. De emissie van vluchtige organische stoffen zal 9.384 ton bedragen in 2010 indien na 2000 geen bijkomende maatregelen worden geïmplementeerd. We weten echter dat dit niet zo is en als de maatregelen die na 2000 zijn genomen in rekening worden gebracht, bedraagt de emissie in 2010 nog 7.679 ton. Er is dus inmiddels reeds een reductie van 1.715 ton gerealiseerd. De kostencurven geven het maximale reductiepotentieel weer. Dit is de reductie die wordt bekomen door alle technisch haalbare maatregelen te implementeren, dit ongeacht de soms zeer hoge kostprijs. Onderstaande tabel vat de marginale en de totale kosten bij maximale reductie van zwaveldioxide, stikstofoxiden en vluchtige organische stoffen, bij een rentevoet van 5 % en van 10 %, samen.

IV


Tabel 2: De marginale en totale kosten bij maximale reductie SO2 NOx VOS Gasprijs > Gelijke gas- Gasprijs > Intiële Initiële stookolieen stookolie stookolieemissie emissie prijs -prijs prijs 9.384 ton 7.669 ton Reductie tot 164 1.107 1.100 5.398 5.398 [ton]

Rentevoet 10 %

Rentevoet 5%

Reductie van [ton] Marginale kost [k€/ton] Totale kost [k€] Marginale kost [k€/ton] Totale kost [k€]

1.081

1.132

ca. 1.370

3.986

2.281

25

65

90

49

49

3.436

2.424

6.710

10

6

45

50

90

61

61

6.978

2.721

6.808

12

8

Chemie II

Op basis van de emissies in 1990, de reductiepercentages voor de chemische nijverheid in Vlaanderen (t.o.v. 1990) en de reductiepercentages voor alle sectoren in Vlaanderen (excl. transport) (eveneens t.o.v. 1990)7 werden een aantal indicatieve emissieplafonds afgeleid. Tabel 3: De indicatieve emissieplafonds voor Chemie II op basis van de reductiepercentages t.o.v. 1990 voor de chemische nijverheid NH3 NOx VOS SO2 Emissie [kton] 0,23 2,37 16,60 4,89 1990 [%] - 65 - 82 - 68 NEC1+ [kton] 0,83 2,99 1,57 [%] - 20 - 63 - 73 NEC1 [kton] 1,89 6,14 1,30

7

De emissieplafonds (en de daarbij horende reductiepercentages) voor de chemische nijverheid, die na consultatie van de verschillende sectoren in Vlaanderen door AMINAL werden opgesteld, zijn louter indicatief, dit in afwachting van meer gedetailleerde en onderbouwde cijfers voor alle sectoren. Bij het afleiden van de emissieplafonds voor de primaire kunststof- en rubbernijverheid op basis van de reductiepercentages voor de chemische nijverheid veronderstellen we dat alle sectoren van de chemische nijverheid evenredige inspanningen zullen moeten leveren. In veronderstellen we dat alle sectoren van Vlaanderen, met uitzondering van de transportsector, evenredige inspanningen zullen moeten leveren. Bovendien zijn het de absolute cijfers die de reductie uitmaken en niet de procentuele reducties.

V

Chemie II


Tabel 4: De indicatieve emissieplafonds voor Chemie II op basis van de reductiepercentages t.o.v. 1990 voor Vlaanderen (excl. transport) NOx VOS SO2 NH3 Emissie [kton] 0,23 2,37 16,60 4,89 1990 [%] - 48 - 64 - 66 - 76 NEC2+ [kton] 0.12 0,85 5,65 1,17 [%] - 42 - 41 - 51 - 73 NEC2 [kton] 0.13 1,40 8,14 1,30

Zwaveldioxide De indicatieve doelstellingen NEC1, NEC1+ en NEC2 voor zwaveldioxide zijn inmiddels al bereikt. De totale kosten om de doelstelling NEC2+ te behalen bedragen 198 k€. De marginale kosten bij deze doelstelling bedragen 0,8 k€/ton. Stikstofoxiden De indicatieve doelstellingen NEC1+ en NEC2+ voor stikstofoxiden kunnen niet worden bereikt wanneer alle technisch haalbare emissiereductiemaatregelen geïmplementeerd worden. De totale kosten om de doelstelling NEC1 te behalen variëren tussen 148 en 395 k€, afhankelijk van het scenario en de rentevoet. De marginale kosten bij deze doelstelling schommelen tussen 0,6 en 1,4 k€/ton reductie. De totale kosten om de doelstelling NEC2 te behalen variëren zijn groter, nl. tussen 1.061 en 2.062 k€, eveneens afhankelijk van het scenario en de rentevoet. De marginale kosten bij deze doelstelling schommelen tussen 2,6 en 4,7 k€/ton reductie. Vluchtige organische stoffen De indicatieve doelstelling NEC1+ voor vluchtige organische stoffen kan niet worden bereikt, zelfs niet wanneer alle technisch mogelijke emissiereductiemaatregelen geïmplementeerd worden. De totale kosten om de doelstelling NEC1 te behalen variëren tussen 1,8 en 9,8 M€, afhankelijk van het scenario en de rentevoet. De marginale kosten bij deze doelstelling schommelen tussen 3,1 en 7,5 k€/ton. Om de doelstelling NEC2 te behalen variëren de totale kosten tussen 5,2 en 9,8 M€, afhankelijk van het scenario en de rentevoet. De marginale kosten schommelen tussen 5,5 en 7,5 k€/ton. Indien we rekening houden met de emissiereductiemaatregelen die na 2000 werden geïmplementeerd, merken we dat de doelstelling NEC2+ inmiddels is behaald. Economische haalbaarheid De verhouding tussen de totale kosten van de emissiereductiemaatregelen en de gemiddelde jaarlijkse investeringen van de bedrijven in de periode 1998 – 2002 bedraagt 0,4 tot 2,3 %, afhankelijk van de doelstelling en het scenario. De mediaan van de rentabiliteit van de betrokken bedrijven is hoog in vergelijking met de mediaan van de chemische nijverheid. Tussen 1998 en 2002 zakte de mediaan echter jaar op jaar van 17,2 % naar 12,9 %. De totale kosten van de emissiereductiemaatregelen, die moeten worden geïmplementeerd om te voldoen aan de NEC-doelstellingen, zorgen voor een daling van de rentabiliteit met 0,03 VI


tot 0,6 procentpunten. De verhouding van de totale kosten van de emissiereductiemaatregelen en de toegevoegde waarde die de bedrijven genereren bedraagt 0,04 % tot 0,6 %. Om de kosten te compenseren zou de toegevoegde waarde met een zelfde percentage moeten toenemen.

VII

Inleiding

2

INLEIDING

Gelet op het grensoverschrijdende karakter van luchtverontreiniging op lange afstand, komt het beleid grotendeels op internationaal niveau tot stand. De eerste concrete afspraken werden gemaakt in het Verdrag van Genève (1979) met betrekking tot de grensoverschrijdende luchtverontreiniging op lange afstand. Het doel van het verdrag is het geleidelijk doen afnemen van (grensoverschrijdende) luchtverontreiniging. Het verdrag voorziet in regelingen ter bevordering van de uitwisseling van informatie, het stimuleren van onderzoek en controle op het beleid, dat is gericht op de terugdringing van de uitstoot van luchtverontreinigende stoffen. De activiteiten van de organen van dit verdrag hebben geleid tot 5 protocols. Het meest recente protocol, het Protocol van Göteborg (1999), stelt nationale emissieplafonds vast voor ammoniak (NH3), stikstofoxiden (NOx), vluchtige organische stoffen (VOS) en zwaveldioxide (SO2), die moeten worden gehaald in 2010. De emissiereducties voor het bereiken van de doelstellingen werden per lidstaat bepaald door middel van het Rains-model (Regional Air Pollution INformation and Simulation), beheerd door het Oostenrijks onderzoeksinstituut IIASA (International Institute for Applied Systems Analysis) en gebruikt zowel voor UNECE (United Nations Economic Commission for Europe) als de E.U.. Tabel 5 geeft een overzicht van de absolute emissieplafonds (in kton) en de emissiereductiedoelstellingen (in %) te behalen in 2010, zoals deze in Het Protocol van Göteborg; De Richtlijn Nationale Emissieplafonds (NEC-richtlijn 2001/81/EC) van de Europese Commissie; Het voorstel van de Europese Commissie tot ontwerprichtlijn nationale emissieplafonds (NEC); Het Mina-plan 2 voor Vlaanderen zijn vastgelegd. Tabel 5: De emissieplafonds (in kton) en emissiereductiedoelstellingen (in %) NOx [kton] [ %] Referentiepunt 1990 Protocol van Göteborg (België) Richtlijn Nationale Emissieplafonds (België) Voorstel tot ontwerprichtlijn NEC (België) Mina-plan 2 (Vlaanderen)

339

VOS [kton] [ %] 354

SOx [kton] [ %] 372

181

- 46

144

- 59

106

- 67

176

- 48

139

- 61

99

- 73

127

- 63

102

- 71

76

- 80

-

-

87

75

Om de voorgestelde reducties te realiseren, moet het reductiepotentieel van de verschillende (industriële) sectoren en doelgroepen (huishoudens en verkeer) optimaal toegepast worden. In dit project wordt onderzocht met welke maatregelen bepaalde subsectoren van de chemische industrie in Vlaanderen kunnen bijdragen tot het behalen van de genoemde 1

Inleiding

doelstellingen. Belangrijk hierin is de herzieningsclausule die voorzien is in het Protocol van Göteborg en de NEC-richtlijn met het oog op meer ambitieuze doelstellingen die in de periode 2003-2005 ontwikkeld zullen worden. Ook voor andere polluenten zoals zwevend stof, zware metalen en persistente organische polluenten zijn gelijkaardige internationale overeenkomsten in voorbereiding. IIASA heeft momenteel reeds een eerste interim rapport uitgebracht met betrekking tot de emissie van fijn stof (PM10, PM2,5) in Europa. Koolstofdioxide (CO2) moet in deze studie slechts geëvalueerd worden wanneer een emissiereductiemaatregel effect heeft op de CO2-emissies. Dit kan door de weergave van het energieverbruik van deze maatregelen. De te bestuderen polluenten zijn: Ammoniak (NH3); Dioxines (PCDD/PCDF); Fijn stof (PM10, PM2,5); Stikstofoxiden (NOx); Vluchtige organische stoffen (VOS); Zware metalen als nikkel (Ni), vanadium (V) en andere relevante componenten; Zwaveldioxide (SO2). De betrokken sectoren zijn: De organische fijnchemie; De anorganische fijnchemie; de ‘andere’ anorganische bulkchemie (andere dan de productie van ammoniak, zuren en meststoffen); De productie van kunststoffen in primaire vorm. Geografisch is de studie afgelijnd tot Vlaanderen. De opdracht heeft tot doel de volgende aspecten uit te werken voor de betrokken sectoren: Omschrijving en afbakening van de betrokken sectoren/activiteiten op een gedetailleerder niveau; Overzicht van de beschikbare emissiegegevens; Evaluatie van de emissiereductiemaatregelen: implementatiegraad, technische toepasbaarheid, rendement en kostprijs; Kostenberekening van de emissiereducties; Bepalen van de marginale kostencurve voor emissiereducties; Scenariobenadering en bepaling van het emissiereductiepotentieel. De projectresultaten zullen enerzijds gebruikt worden ter voorbereiding van internationale onderhandelingsronden voor de emissiereducties van diverse polluenten. Anderzijds zullen de resultaten de basis vormen voor sectorale emissiereductieprogramma’s in het kader van de internationale verplichtingen terzake.

2

Methodiek

3

METHODIEK

3.1 Sectorafbakening In de eerste plaats is een lijst opgesteld met de bedrijven die zijn toegekend aan de sectorstudie chemie deel II. In een aparte studie, voorafgaand aan de sectorstudies chemie, werd de chemische sector reeds opgedeeld in 3 grote deelsectoren, waarvoor 3 aparte sectorstudies zouden uitgevoerd worden. In een bijhorende databank werden alle chemische bedrijven in Vlaanderen op basis van hun (veronderstelde) activiteiten toegewezen aan één van de 3 grote deelsectoren. Bijkomend overleg met de uitvoerders van de 2 andere sectorstudies bleek nodig om te komen tot een definitieve lijst van bedrijven, die binnen deze sectorstudie chemie deel II zullen worden behandeld. Nadien is gebleken dat bepaalde bedrijven niet thuishoren in deze sectorstudie. De oorzaak van dit probleem is dat iedere indeling van de chemische industrie een kunstmatige indeling is, die niet volledig strookt met de realiteit. Daarenboven zijn de activiteiten van de bedrijven niet constant in de tijd. De verschillende bedrijven die uiteindelijk in de sectorstudie chemie deel II zijn opgenomen, worden weergegeven in Tabel 6. Tabel 6: De bedrijven opgenomen in sectorstudie chemie deel II 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27.

Bedrijf Anc Ets. Stoopen & Meeûs Arch Chemicals NV Arkansas Europe NV Atofina Antwerpen NV Atofina Elastomers NV BASF Antwerpen NV* Bayer Antwerpen NV Rechteroever Bayer Rubber NV Borealis Kallo NV* Borealis Polymers NV BP Chembel NV* Cappelle Gebroeders NV / Capelle Pigments NV Celanese NV CRI Catalyst Company Belgium NV Crompton NV Degussa Antwerpen NV Dow Belgium BVBA Durez Europe NV Eastman Belgium BVBA (het vroegere Lawter International BVBA) Emerson & Cuming Microwave Products NV Emerson & Cuming Specialty Polymers NV EOC Polymers I NV EOC Polymers II NV Timcal Belgium NV (het vroegere Erachem Comilog - Carbon Black Operations NV) European Masterbatch Eval Europe NV ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Antwerp Polymers Plant

Ligging Hoboken Zwijndrecht Sint-Niklaas Antwerpen Antwerpen Antwerpen Antwerpen Zwijndrecht Kallo (Kieldrecht) Beringen Geel Menen Gent Wondelgem Zwijndrecht Antwerpen Tessenderlo Genk Kallo Westerlo (Oevel) Westerlo (Oevel) Oudenaarde Evergem Willebroek Bornem Zwijndrecht Zwijndrecht

3

Methodiek

28.

ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Meerhout Polymers Plant Fortum Oil NV GE Betz NV Haltermann BVBA Hercules Beringen BVBA Hercules Doel BVBA Ineos NV* J.M. Huber Belgium BVBA Kaneka Belgium NV Kerr-McGee Pigments NV Kronos Europe NV Monsanto Europe NV* Nippon Shokubai Europe NV Noveon Europe BVBA Noveon Europe BVBA Oleon NV Oleon NV Pemco Brugge NV Perstorp Oxo Belgium Polyol Proviron Industries NV Proviron Fine Chemicals NV* Radiant Color NV Seppic Belgium NV Silmaco NV Solvay Polyolefins Europe NV en Polypropylene Belgium NV (Solvay NV)

Meerhout

29. Beringen 30. Herentals 31. Kallo (Kieldrecht) 32. Beringen 33. Beveren (Doel) 34. Zwijndrecht 35. Oostende 36. Westerlo (Oevel) 37. Antwerpen 38. Gent 39. Antwerpen 40. Zwijndrecht 41. Westerlo (Oevel) 42. Beveren (Kallo) 43. Ertvelde 44. Oelegem 45. Brugge 46. Evergem 47. Zwijndrecht 48. Hemiksem 49. Oostende 50. Houthalen 51. Zwijndrecht 52. Lanaken 53 Antwerpen en 54. 55. Speciality Polymers Antwerp NV Zwijndrecht 56. TransFurans Chemicals BVBA Geel 57. Surface Specialties UCB Drogenbos 58. Surface Specialties UCB Dendermonde (Schoonaarde) 59. Union Carbide Benelux NV - Afdeling Amerchol Vilvoorde 60. Union Carbide Benelux NV- Cellosize Plant Zwijndrecht 61. Vyncolit NV Gent 62. 3M Belgium NV Zwijndrecht * Enkel de activiteiten die niet werden beschouwd in de sectorstudie chemie deel I.

De bedrijven Dynea NV (Gent) en Mepa NV (Oudenaarde), producenten van UF-lijmen of UF-harsen, waren oorspronkelijk opgenomen in de sectorstudie chemie deel II en eveneens in de sectorstudie coatings8. De activiteiten sluiten sterk aan bij de productie van UF-lijmen voor producenten van spaanplaten. Daarenboven is de productie van lijmen een activiteit binnen de sectorstudie coatings. Daarom werden beide bedrijven uiteindelijk opgenomen in de sectorstudie coatings. De bedrijven Arkansas Europe NV en Kerr-McGee Pigments NV hebben hun activiteiten definitief stopgezet na 2000. Het bedrijf Polyol is niet langer een juridische entiteit, maar de activiteiten worden uitgevoerd door Ineos NV. Deze bedrijven worden daarom niet verder 8

Lodewijks, P., Van Rompaey, H., Sleeuwaert, F. (2003), VOS-emissies naar de lucht bij de productie en het industrieel gebruik van coatings, inkt en lijm in Vlaanderen – Evaluatie reductiepotentieel en implementatie van de Europese Solventrichtlijn 1999/13/EG, Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek (Vito), Rapport 2003/IMS/R/155

4

Methodiek

behandeld in deze studie. In de mate van het mogelijke worden de emissies van deze bedrijven alsnog opgenomen in de emissie-inventaris van 1990 en 2000.

3.2 Gegevensinzameling Voor elk van de bedrijven in Tabel 6 is gezocht naar informatie met betrekking tot het aantal werknemers, de geschiedenis, de activiteiten, de productiecapaciteit en de productie, de emissies en de geïmplementeerde emissiereductiemaatregelen van het bedrijf. Hierbij werden volgende bronnen geraadpleegd: Emissiejaarverslagen (VMM); Milieueffectenrapporten (AMINAL); [Sleeuwaert et al., 2003]. Voor de bedrijven waarvoor geen informatie werd teruggevonden in deze bronnen, werd bijkomende informatie gezocht via het internet en in bedrijvenlijsten (Bedrijvengids Vlaanderen 2001, Trends Top 100.000 2003). Op basis van de verzamelde informatie van elk van de 62 bedrijven, werd een eerste emissie-inventaris voor 2000 opgesteld. Deze emissie-inventaris werd gebruikt bij de selectie van de bedrijven met een emissiereductiepotentieel binnen de sectorstudie chemie deel II (zie 3.3 Selectie van de bedrijven met een emissiereductiepotentieel, p.6). Vervolgens werden de 62 bedrijven op basis van hun activiteiten ingedeeld in de volgende categorieën: Basis anorganische chemie: - Productie van titaandioxide (TiO2); - Productie van carbon black; - Productie van email fritten; - Productie van silicaten; - Productie van katalysatoren. Basis organische chemie: - Productie van de belangrijkste polymeren: Polyetheen (HDPE9, LDPE10); Polystyreen; Polypropeen; Polyvinylchloride; Primaire productie van synthetische rubbers. - Chemische modificatie van natuurlijke grondstoffen. - Overige organische chemie; Anorganische/organische chemie: - Degussa Antwerpen NV; - Productie van pigmenten. Activiteiten binnen de sectorstudie chemie deel III: - Formulatie- en verpakking van fijnchemische grondstoffen - Verwerking van kunststoffen; - Productie van synthetische oliën; 9

HDPE = High Density Polyethylene, Hoge Dichtheid Polyetheen, Hoge Densiteit Polyetheen. LDPE = Low Density Polyethylene, Lage Dichtheid Polyetheen, Lage Densiteit Polyetheen.

10

5

Methodiek

In hoofdstuk 5 Beschrijving van de activiteiten en bijhorende emissies van de bedrijven binnen de sectorstudie chemie deel II, p. 30, worden naast de indeling van de bedrijven in de verschillende categorieën ook gegevens met betrekking tot het aantal werknemers, de activiteiten, de productiecapaciteit en de productie en de emissies van de bedrijven weergegeven. Ook wordt aangegeven welke emissiereductiemaatregelen reeds geïmplementeerd werden door de bedrijven. Op deze manier kan een inzicht worden verkregen in de activiteiten van de bedrijven, die zijn opgenomen in de sectorstudie chemie deel II en in het belang van de verschillende activiteiten voor deze studie. Het is niet de bedoeling om het reductiepotentieel per categorie te bekijken. Het is immers niet altijd mogelijk om de emissies per activiteit te inventariseren. Meerdere bedrijven oefenen verschillende activiteiten uit, die thuishoren onder verschillende categorieën. Eén probleem hierbij zijn de centrale nutsvoorzieningen, waar verschillende productieafdelingen gebruik van maken. De verbrandingsemissies van deze centrale nutsvoorzieningen kunnen niet zomaar verdeeld worden over deze activiteiten. De emissie-inventaris is daarenboven onvolledig. De emissies van de centrale nutsvoorzieningen van de bedrijven, die reeds gedeeltelijk werden behandeld in de sectorstudie chemie deel I werden niet opgenomen in emissie-inventaris van de sectorstudie chemie deel II.

3.3 Selectie van de bedrijven met een emissiereductiepotentieel In de sectorstudie chemie deel II zijn in totaal 62 bedrijven opgenomen, die een brede waaier van activiteiten vertegenwoordigen. Het gaat hier om een zeer heterogene groep van bedrijven. Om een betrouwbare inschatting te kunnen maken van het emissiereductiepotentieel van deze bedrijven, was het nodig om de meeste bedrijven afzonderlijk te bestuderen. Gezien het aantal bedrijven, zou het echter zeer tijdrovend zijn geweest om deze bedrijven allemaal in detail te bestuderen. Bovendien is uit de beschikbare informatie gebleken dat een aantal bedrijven slechts in zeer beperkte mate bijdragen tot de totale emissies binnen de sectorstudie chemie deel II. Daarom werd, in overleg met de opdrachtgever, besloten om een selectie te maken van de bedrijven met een belangrijk emissiereductiepotentieel. Het selectiecriterium dat hiervoor werd gehanteerd, is een bijdrage van minimum 0,5 % tot de totale emissie binnen de sectorstudie chemie deel II voor minstens één van de relevante polluenten (NOx, SO2, VOS, stof of NH3). Het emissiereductiepotentieel van de geselecteerde bedrijven werd bepaald en hiervoor werd een kostencurve opgesteld. Wat de overige bedrijven betreft, hiervoor werd er een zo goed mogelijke inschatting van de emissies in 1990 en 2000 gemaakt, ter vervollediging van de emissie-inventaris. Ook wordt een inventaris gemaakt van de reductiemaatregelen die deze bedrijven reeds geïmplementeerd hebben in het verleden. Er werden echter geen inspanningen gedaan om het emissiereductiepotentieel van deze bedrijven te bepalen en om hiervoor een kostencurve op te stellen. De geselecteerde bedrijven en hun bijdrage tot de totale emissie binnen de sectorstudie 6

Methodiek

chemie deel II zijn weergegeven in Tabel 7. Tabel 7: De geselecteerde bedrijven met een emissiereductiepotentieel en hun bijdrage tot de totale emissie binnen de sectorstudie chemie deel II Bedrijf

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33.

Atofina Antwerpen NV Atofina Elastomers NV BASF Antwerpen NV Bayer Rubber NV Borealis Polymers NV BP Chembel NV Celanese NV CRI Catalyst Company Belgium NV Degussa Antwerpen NV Dow Belgium BVBA Durez Europe NV Eastman Belgium BVBA ExxonMobil Chemical Belgium BVBA Antwerp Polymers Plant ExxonMobil Chemical Belgium BVBA Meerhout Polymers Plant Haltermann BVBA Hercules Doel BVBA Kaneka Belgium NV Kerr-McGee Pigments NV Kronos Europe NV Monsanto Europe NV Noveon Europe BVBA (Kallo) Oleon NV (Ertvelde) Oleon NV (Oelegem) Pemco Brugge NV Solvay Polyolefins Europe NV + Polypropylene Belgium NV (Solvay NV) Speciality Polymers Antwerp NV Surface Specialties UCB (Drogenbos) Surface Specialties UCB (Schoonaarde) Timcal Belgium NV Vyncolit NV 3M Belgium NV Totaal van de geselecteerde bedrijven

Bijdrage tot de VOSemissie

Bijdrage tot de NOxemissie

Bijdrage tot de SOxemissie

Bijdrage tot de stofemissie

Bijdrage tot de NH3emissie

[ %]

[ %]

[ %]

[ %]

[ %]

10,1

14,2

29,1

47,7

0

1,2 28,0 5,1 0,7 2,7 0 0,3 1,2 0,1 0

7,1 8,5 8,8 0 4,8 1,2 9,4 0,6 0,6 0,4

0 0 0,3 0 0,2 0 1,3 1,3 0 0

11,5 0,8 0 0 0 1,7 0 0 0 5,8

0 31,3 0 0 0 53,3 13,2 0 0 0

13,5

1,1

0

4,1

0

13,7

0,7

0

3,29

0

0,5 1,6 1,0 0 0 1,7 0 0,9 0 0

4,3 0,5 2,6 1,4 3,3 0,8 0 2,5 2,5 10,3

22,9 0 0 7,2 21 0 0 0,2 5,0 0

0 0 0 0 0 0 0,8 0 6,6 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0,8

2,6

0

2,5

0

3,7 1,4 3,8 0 1,5 4,4 98,1

0 2,7 2,0 3,5 0 1,1 98,1

0 0,4 7,9 2,3 0 0 98,3

1,7 1,7 4,1 1,7 3,3 0 97,3

0 0 0 0 2,2 0 100

Van de 62 bedrijven hebben slechts 33 bedrijven (waarvan 4 geaggreerd) een bijdrage van minimum 0,5 % tot de totale emissie binnen sectorstudie chemie deel II en dit voor minstens één van de polluenten.

7

Methodiek

3.4 Opstellen van vragenlijsten voor schriftelijke enquêtering en als basis voor bedrijfsbezoeken De informatie uit de emissiejaarverslagen, de milieueffectenrapporten, …was voor de meeste bedrijven onvoldoende in het kader van deze sectorstudie. Zelfs wanneer er voldoende informatie aanwezig was, leek het ons zinvol om deze informatie ter controle voor te leggen aan de bedrijven. Daarom werd voor elk van de 62 bedrijven (behalve voor Kerr–McGee Pigments NV) een bedrijfsfiche opgesteld. In deze bedrijfsfiche werd alle relevante informatie met betrekking tot het aantal werknemers, de geschiedenis, de activiteiten, de productiecapaciteit en de productie, de emissies en de geïmplementeerde emissiereductiemaatregelen van het bedrijf opgenomen. Aan de bedrijven werd gevraagd om ontbrekende informatie met betrekking tot de periode 1990 – 2003 aan te vullen en om de beschikbare informatie na te kijken en eventueel te corrigeren. Bij elk van de bedrijven werden de volgende gegevens opgevraagd (of werd gevraagd om beschikbare gegevens aan te vullen en/of te corrigeren): Het aantal werknemers in 1990 en 2000; De productiecapaciteit in 1990, 1995, 2000, 2003 en de toekomstige productiecapaciteit; De jaarlijkse productie in de periode 1990 - 2000 en in 2003; De globale emissies (voor gans het bedrijf) in de periode 1990 - 2003; De geïmplementeerde emissiereductiemaatregelen in de periode 1990-2003. Aan de geselecteerde bedrijven met een relevant emissiereductiepotentieel, werden bijkomende gegevens gevraagd omtrent het vermogen van de stookinstallaties en branders en het brandstofverbruik in de periode 1990-2003. Voor deze bedrijven werden bovendien invultabellen opgesteld, die zij moesten invullen voor de polluenten waarvoor de emissie meer dan 0,5 % van de totale emissie binnen de sectorstudie chemie deel II bedraagt. Aan de bedrijven werd gevraagd om de belangrijke emissiebronnen in detail te bespreken. Het is onder meer de bedoeling om de emissies weer te geven van 1990 tot en met 2003, evenals de geïmplementeerde emissiereductiemaatregelen tijdens deze periode en de impact ervan op de emissies (daarom wordt telkens gevraagd hoe groot de emissies vóór en nà het invoeren van de reductiemaatregel waren). Het is in de eerste plaats aan de hand van deze gedetailleerde bespreking van de verschillende belangrijke emissiepunten en diffuse emissiebronnen, dat het emissiereductiepotentieel binnen de sectorstudie chemie deel II werd afgeleid.

8

Methodiek

3.5 Respons op de schriftelijke enquêtering en op de bedrijfsbezoeken Tabel 8: Bevraging van de bedrijven met relevante emissies (> 0,5 % van de totale emissies binnen de sectorstudie voor minstens één polluent) Bedrijfsbezoek afgelegd

Antwoord verstuurd

Toezegging tot medewerking

Bedrijf

Atofina Antwerpen NV Atofina Elastomers NV BASF Antwerpen NV Bayer Rubber NV Borealis Polymers NV BP Chembel NV Celanese NV CRI Catalyst Company Belgium NV Degussa Antwerpen NV Dow Belgium BVBA Durez Europe NV Eastman Belgium BVBA ExxonMobil Chemical Belgium BVBA - Antwerp Polymers Plant ExxonMobil Chemical Belgium BVBA - Meerhout Polymers Plant Haltermann BVBA Hercules Doel BVBA Kaneka Belgium NV Kronos Europe NV Eastman Belgium BVBA Monsanto Europe NV Oleon NV (Ertvelde) Oleon NV (Oelegem) Pemco Brugge NV Solvay Polyolefins Europe NV + Polypropylene Belgium NV (Solvay NV) Speciality Polymers Antwerp NV Surface Specialties UCB (Drogenbos) Surface Specialties UCB (Schoonaarde) Timcal Belgium NV Vyncolit NV 3M Belgium NV

9

Methodiek

Bedrijfsbezoek reeds afgelegd

Toezegging tot medewerking

Bedrijf

Antwoord reeds verstuurd

Tabel 9: Bevraging van de bedrijven met geen relevante emissies (< 0,5 % van de totale emissies binnen de sectorstudie voor elk van de polluenten)

Anc Ets. Stoopen & Meeûs Arch Chemicals NV Arkansas Europe NV Bayer Antwerpen NV Rechteroever Borealis Kallo NV* BP Chembel NV* Capelle Gebroeders NV / Capelle Pigments NV Crompton NV Emerson & Cuming Microwave Products NV Emerson & Cuming Specialty Polymers NV EOC Polymers I NV EOC Polymers II NV European Masterbatch Eval Europe NV Fortum Oil NV GE Betz NV Hercules Beringen BVBA Ineos NV* J.M. Huber Belgium BVBA Nippon Shokubai Europe NV Noveon Europe BVBA (Kallo) Noveon Europe BVBA (Oevel) Perstorp Oxo Belgium Proviron Industries NV Proviron Fine Chemicals NV* Radiant Color NV Seppic Belgium NV Silmaco NV TransFurans Chemicals BVBA Union Carbide Benelux NV - Afdeling Amerchol Union Carbide Benelux NV- Cellosize Plant

3.6 Opstellen van technische fiches van mogelijke primaire en secundaire maatregelen In hoofdstuk 6 worden de mogelijke primaire en secundaire maatregelen uitvoerig besproken aan de hand van technische fiches. Hier geven we kort weer welke punten aan bod komen in deze fiches: De aard van de maatregel. 10

Procesgeïntegreerde maatregel

Methodiek

Bij procesgeïntegreerde maatregelen kan in het algemeen gedacht worden aan: wijziging van de procesvoering, wijzigingen van het productieproces, gebruik van andere grondstoffen, terugvoeren van de (luchtverontreinigde) stoffen in het proces. -

‘End-of-pipe’techniek (of nageschakelde technieken) ‘end-of-pipe’ technieken, ook nageschakelde technieken genoemd, zijn reinigingstechnieken voor de verwijdering van polluenten in de afgasstromen. Indien het om niet-geleide emissies gaat, moeten deze eerst worden omgezet naar geleide emissies.

De ervaring: Welke (praktijk)ervaring heeft men reeds opgedaan? De polluenten: Welke polluenten kunnen er worden gereduceerd door het toepassen van de maatregel of techniek? Een (principe)schema: In het principeschema wordt het principe van de techniek schematisch weergegeven. De eventuele bijkomende installatieonderdelen die niet direct betrekking hebben op het reinigen van het te behandelen gas zijn zeer summier of in het geheel niet weergegeven. Een beschrijving van het principe: Het principe van de techniek wordt in grote lijnen beschreven. De randvoorwaarden: De belangrijkste technische randvoorwaarden van de techniek worden beschreven. Deze randvoorwaarden zijn een eerste criterium om de toepasbaarheid van de techniek (m.a.w. de technische haalbaarheid) te beoordelen. Volgende randvoorwaarden komen o.a. aan bod: het toelaatbare rookgasdebiet (in [Nm³/uur],) de toelaatbare temperatuur van de rookgassen (in [°C]), de toelaatbare druk (in [Pa]), de toelaatbare concentratie voor de verschillende polluenten (in [g/Nm³]), … Naast deze voorwaarden wordt de technische haalbaarheid van een maatregel ook bepaald door o.a. veiligheidsoverwegingen, mogelijkheden tot verwerking van de reststoffen, … De reinigingsgraad en de restemissies De drukval [Pa] Het energieverbruik [kWh/1.000 Nm³] De hulpstoffen (o.a. katalysator, actieve kool, …) en het verbruik ervan. De reststoffen: De verontreiniging(en) kan (kunnen) de rookgaszuiveringsinstallatie verlaten via een andere weg dan via de rookgassen. De afvoer van deze reststoffen brengt extra kosten met zich mee. De invloed op andere emissies: o.a. het effect van de techniek op de emissie van koolstofdioxide (CO2) wordt nagegaan. De kosten: De investering is de kost van de rookgaszuiveringsinstallatie (aanschafprijs) zonder de hulpapparatuur. De jaarlijkse werkingskosten bestaan uit de personeelskosten (onderhoud en bediening) (circa 3 - 5 % van de som van de aanschafprijs en de bijkomende investeringen), de energiekosten (verbruik van elektriciteit, aardgas, stookolie, …) en de kosten voor de hulpstoffen en afvoer en verwerking van de reststoffen. De baten: bv. warmterecuperatie, terugwinnen van de grondstoffen, … De voordelen en de nadelen van de techniek Eventuele opmerkingen

11

Methodiek

De technische fiches zullen worden getoetst aan ervaringen uit industrie (a.d.h.v. de ingevulde fiches uit de enquête en persoonlijke contacten). De reeds geïmplementeerde maatregelen en technieken (maar ook diegene die gepland zijn of momenteel bestudeerd worden) worden opgelijst bij de bespreking van de bedrijven in hoofdstuk 5 Beschrijving van de activiteiten en bijhorende emissies van de bedrijven binnen de sectorstudie chemie deel II, p. 30. De maatregelen en technieken zijn niet enkel afhankelijk van de te behandelen polluent maar ook van de oorsprong van deze polluenten, m.a.w. gaat het om geleide of niet-geleide emissies. Bij de geleide emissies wordt een onderscheid gemaakt tussen emissies afkomstig van verbrndingsprocessen en emissies afkomstig van het proces zelf. Bij de niet-geleide emissies wordt een onderscheid gemaakt tussen fugitieve emissies, emissies ten gevolge van open overslag, emissies ter hoogte van fakkels en overige procesemissies. Onder fugitieve emissies .worden alle emissies als gevolg van lekken ter hoogte van pompen, compressoren, flenzen, ventielen, ... verstaan. Emissies ten gevolge van open overslag zijn alle emissies die het gevolg zijn van het opslaan en verladen van grondstoffen, hulpstoffen, intermediairen en eindproducten (bv. de ademhalingsverliezen van opslagtanks).

3.7 Bepalen van het emissiereductiepotentieel en het opstellen van kostencurves Aan de hand van de gedetailleerde informatie van de 32 geselecteerde bedrijven werden de verschillende emissiebronnen waarvoor een emissiereductiepotentieel bestaat, geïnventariseerd. Aan de hand van de beschrijving van de reeds geïmplementeerde emissiereductiemaatregelen ter hoogte van deze emissiebronnen aan de ene kant, en de technische fiches van de mogelijke emissiereductiemaatregelen aan de andere kant, werd voor elke emissiebron het emissiereductiepotentieel bepaald en konden de marginale en totale kostencurven voor de reductie van de verschillende polluenten worden opgesteld.

12

Methodiek

4

SOCIO-ECONOMISCHE DOORLICHTING

4.1 Situering van de sectoren binnen de chemische nijverheid Error! Reference source not found. is een voorstelling van de indeling van de chemische nijverheid in Vlaanderen. De chemische nijverheid wordt hier gedefinieerd als de sector waar, door een combinatie van fysische en chemische processen, uit een beperkt aantal natuurlijke grondstoffen, industriële producten of consumptieproducten worden gesynthetiseerd.

Figuur 2: De indeling van de chemische nijverheid in Vlaanderen en de betrokken sectoren uit ‘de sectorstudie chemie deel II’ In eerste instantie wordt er een onderscheid gemaakt tussen de basischemie en de parachemie. Onder de basischemie vallen in essentie alle bedrijven, waar door chemische en fysische processen de functionaliteit van chemicaliën wordt gemodificeerd. De chemicaliën die gesynthetiseerd worden, dienen als basis voor de parachemie. De basischemie kan worden ingedeeld in de basis organische chemie en de basis anorganische chemie. De basis organische chemie omvat de raffinaderijen11, de organische bulkchemie, de organische fijnchemie en de productie van kunststoffen en rubber in

11

De raffinaderijen komen aan bod in [Devoldere, K. at al. 2002].

13

Methodiek

primaire vorm12. De basis anorganische chemie omvat de anorganische bulkchemie en de anorganische fijnchemie. Bulkchemicaliën13 zijn chemicaliën die op grote schaal worden geproduceerd, een relatief lage toegevoegde waarde hebben en zelden of nooit rechtstreeks aan de consument worden geleverd. Fijnchemicaliën zijn chemicaliën die zijn afgeleid van de bulkchemicaliën en een hogere functionaliteit hebben. De fijnchemie onderscheidt zich vooral van de bulkchemie door het grote aantal producten, die in relatief kleine hoeveelheden worden geproduceerd. In de parachemie worden op basis van de chemicaliën uit de basischemie producten geformuleerd. De processen die hier worden toegepast, zijn hoofdzakelijk fysische processen (mengen, homogeniseren, kneden, …). Onder de basischemie vallen o.a. de productie van verven, vernissen en inkten14, de productie van houtbeschermingsmiddelen, de productie van geneesmiddelen, de productie van vetzuren, vetten, oliën en derivaten, de productie van zepen, detergenten, cosmetica, parfumerie, toilet- en hygiëneproducten, de verwerking van kunststoffen en van natuurlijke en synthetische rubbers, …15 De primaire kunststof- en rubbernijverheid situeert zich tussen de organische bulkchemie, die de grondstoffen (de monomeren) levert, en de parachemische subsector verwerking van kunststoffen en rubber. De aflijning met zowel de organische bulkchemie als met de verwerking van kunststoffen en rubbers is voor de meeste kunststoffen en rubbers vrij eenduidig. Een uitzondering hierop is de productie van polyurethaan (PU). De productie van polyurethaan en de verdere verwerking ervan gebeuren meestal binnen eenzelfde productielijn. Naar de aard van de processen en de schaal van de productie-eenheden, leunt deze sector veel dichter aan bij de verwerking van kunststoffen en rubbers. Voor een gedetailleerde bespreking van de socio-economische en financiële indicatoren van de volledige chemische nijverheid in Vlaanderen wordt verwezen naar [Bogaert, G. et al, 2002], p. 51 – 70. In dit hoofdstuk worden enkel de socio-economische en financiële indicatoren van de bedrijven uit de betrokken subsectoren van de chemische nijverheid besproken. De volgende bronnen werden geraadpleegd voor de socio-economische doorlichting: [Ooghe, H. et al, 2003], Trends Top 100.000, 2003 en 2004. Beide bronnen zijn gebaseerd op de jaarrekeningen neergelegd bij de Nationale Bank van België. Daarnaast werd voor de gegevens in verband met de werkgelegenheid beroep gedaan op de resultaten van de schriftelijke enquête.

12

D.w.z. in vloeibare vorm of in de vorm van poeder of korrels. De productie van organische bulkchemicaliën en anorganische bulkchemicaliën (ammoniak, chloor, meststoffen, natriumhydroxide en zuren) maakt deel uit van ‘de sectorstudie chemie deel I’, nl. [Bogaert, G. et al, 2002]. 14 De productie van verven, vernissen en inkten en het industriële gebruik ervan komen aan bod in ‘de sectorstudie coatings’, nl. [Lodewijks, P. et al., 2002]. 15 De parachemie, met uitzondering van de productie van verven, vernissen en inkten komt aan bod in ‘de sectorstudie chemie deel III’, nl. [Bogaert, S. et al., 2004]. 13

14

Methodiek

4.2 Aantal bedrijven De bedrijven werden op basis van hun hoofdactiviteit in één van de betrokken subsectoren van de chemische nijverheid ingedeeld. Onderstaande tabel geeft nogmaals een overzicht van de betrokken bedrijven per subsector.

15

Methodiek

Anc Ets. Stoopen & Meeûs Arch Chemicals NV Arkansas Europe NV Atofina Antwerpen NV Atofina Elastomers NV BASF Antwerpen NV Bayer Antwerpen NV, Rechteroever Bayer Rubber NV Borealis Kallo NV Borealis Polymers NV BP Chembel NV Cappelle Gebroeders NV / Capelle Pigments NV Celanese NV CRI Catalyst Company Belgium NV Crompton NV Degussa Antwerpen NV Dow Belgium BVBA Durez Europe NV Eastman Belgium BVBA Emerson & Cuming Microwave Products NV Emerson & Cuming Specialty Polymers NV EOC Polymers I EOC Polymers II Timcal Belgium NV European Masterbatch

16

Verwerking van kunststoffen

en Formulatie verpakking

Chemische modificatie

Productie van synthetische olie

van Productie pigmenten

Primaire rubbernijverheid

Organische basischemie

Anorganische basischemie

Bedrijf

Overige organische chemie Anorganische en organische basischmei

Tabel 10: Indeling van de bedrijven naar de verschillende subsectoren

en

van

Formulatie verpakking

Verwerking kunststoffen



Productie pigmenten


van

en Anorganische organische basischmei



Bedrijf

Overige organische chemie

Methodiek

Eval Europe NV ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – APP ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – MPP Fortum Oil NV GE Betz NV Haltermann BVBA Hercules Beringen BVBA Hercules Doel BVBA Ineos NV J.M. Huber Belgium BVBA Kaneka Belgium NV Kerr-McGee Pigments NV Kronos Europe NV Monsanto Europe NV Nippon Shokubai Europe NV Noveon Europe BVBA (Kallo) Noveon Europe BVBA (Oevel) Oleon NV (Ertvelde) Oleon NV (Oelegem) Pemco Brugge NV Perstorp Oxo Belgium Polyol Proviron Industries NV Proviron Fine Chemicals NV Radiant Color NV

17

Seppic Belgium NV Silmaco NV Polypropylene Belgium NV & Solvay Polyolefins Europe NV Speciality Polymers Antwerp NV TransFurans Chemicals BVBA Surface Specialties UCB (Drogenbos) Surface Specialties UCB (Schoonaarde) Union Carbide Benelux NV - Afdeling Amerchol Union Carbide Benelux NV- Cellosize Plant Vyncolit NV 3M Belgium NV

18

en

van

Formulatie verpakking

Verwerking kunststoffen



Productie pigmenten


van

en Anorganische organische basischmei



Bedrijf


Methodiek

Socio-economische doorlichting

4.3 Werkgelegenheid Onderstaande figuur stelt de verdeling van het aantal bedrijven naar bedrijfsgrootte in 2000 grafisch voor. Uit deze figuur blijkt dat er vnl. middelgrote (met 20 tot 99 werknemers) en grote ondernemingen (met meer dan 100 werknemers) in deze sectorstudie aan bod komen. De definitie voor kleine, middelgrote en grote onderneming is afhankelijk van het aantal werknemers, de omzet en het balanstotaal, doch hier werd enkel rekening gehouden met het aantal werknemers.

3,6%

3,6%

7,3%

18,2%

1-4 5-9

27,3%

10 - 19 20 - 49 50 - 99 100 - 199 200 - 499 500 - 999 + 1.000 16,4%

23,6%

Figuur 3: Verdeling van het aantal bedrijven naar bedrijfsgrootte in 2000 De overgrote meerderheid van de werknemers, nl. 91 % is tewerkgesteld in grote ondernemingen.

19


0,5% 3,4% 5,5% 21,1%

17,1%

1-4 5-9 10 - 19 20 - 49 50 - 99 100 - 199

10,6%

200 - 499 500 - 999 + 1.000

41,7%

Figuur 4: Verdeling van het aantal werknemers naar bedrijfsgrootte in 2000 Onderstaande figuur toont de verdeling van het aantal werknemers in 2000 over de verschillende subsectoren.

3%

1% 2% 1%

6%

11%

24% Basis anorganisch Basis organisch Synthetisch rubber Chemische modificatie Overige organische Organisch + anorganisch Pigmenten Formulatie en verpakking Verwerking van kunststof Productie synthetische olie 32%

10%

10%

Figuur 5: Verdeling van het aantal werknemers over de verschillende subsectoren in 2000

20


4.4 Investeringen In 2002 bedroeg het totale investeringsbedrag van de bedrijven ca. k€ 549.270. De evolutie van het totale investeringsbedrag in de periode 1998 - 2002 is weergegeven in Figuur 6. Het jaar 2000 werd gekenmerkt door een extreem hoog investeringsbedrag, dit door het feit dat BASF Antwerpen NV in 2000 een aantal installaties in het Waalse Feluy heeft overgenomen. Het totale investeringsbedrag zonder deze overname bedraagt ca. k€ 818.521 k€. Hiermee rekening houdend, kan uit onderstaande figuur besloten worden dat het totale investeringsbedrag daalde in de periode 1998 - 1999, vervolgens steeg in de periode 2000 en 2001 en een minimum bereikte in 2002. Er zijn onvoldoende gegevens voorhanden om een onderscheid te maken tussen uitbreidings-, vervangings- en milieu-investeringen.

1.000

848,9 818,5 800

Investeringen [106 €/jaar]

659,6 576,6

600

549,3

400

200

0 1998

1999

2000

2001

2002

Jaar

Figuur 6: Evolutie van de investeringen in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000)

4.5 Omzet De evolutie van de totale omzet in de periode 1998 - 2002 is weergegeven in Figuur 7. De totale omzet variëerde tussen 7.985 M€ (in 1999) en 10.191 M€ (in 2000). Van de 10.191 M€ omzet in 2000 namen de basis organische en de basis anorganische chemie het grootste deel voor hun rekening, zoals blijkt uit Figuur 8. Voor de twee bedrijven die onder de formulatie en verpakkings subsector werden gecatalogeerd zijn geen omzetcijfers voorhanden.

21


11.000 10.191,4 10.000

9.493,2

9.298,7 9.000 8.084,4

7.985,4

1998

1999

8.000

Omzet [106 €/jaar]

7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 2000

2001

2002

Jaar

Figuur 7: Evolutie van de omzet in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000)

700.000

665.818

600.000

Gemiddelde omzet (k€)

500.000

400.000 331.043 300.000

200.000

168.127 136.872

100.000

99.853

79.449

61.424 31.617 9.020

0 Basis anorganisch

Basis organisch

Synthetisch rubber


Overige organische

Organisch + anorganisch

Pigmenten

0 Formulatie en Verwerking verpakking van kunststof

Productie synthetische olie

Subsector

Figuur 8: De omzet per subsector in 2000 (TRENDS TOP 100.000) CEFIC (European Chemical Industry Council) stelt jaarlijks een top 30 van de grootste chemiebedrijven ter wereld op, dit exclusief de pharmaceutische sector (zie Figuur 9).

22


Figuur 9: Top 30 van de chemische bedrijven in de wereld in 2002 In 2002 vinden we BASF, Bayer en Dow Chemical terug als top 3. 15 van de 30 bedrijven hebben hun hoofdkantoor in de Europese Unie liggen.

4.6 Liquiditeit De liquiditeit wordt gedefinieerd als het vermogen om direct opeisbare vorderingen te betalen. Een courant gebruikte liquiditeitsratio is de current ratio (vlottende activa/vreemd vermogen op korte termijn). Als de current ratio van een bedrijf kleiner is dan 1,1, dan betekent dit dat de vlottende activa van het bedrijf onvoldoende zijn om de verplichtingen (schulden) op korte termijn te dragen. Hoe hoger de current ratio, hoe beter de liquiditeitstoestand van het bedrijf. De kritische grenzen voor de current ratio zijn: Tabel 11: Kritische grenzen voor de current ratio [Van den Steen, P. et al., 1996] Zeer slecht < 0,9

Slecht 0,9 – 1,1

Redelijk 1,1 – 1,5

Goed 1,5 - 2

Zeer goed >2

23


Onderstaande figuur toont de evolutie van de current ratio tussen 1998 en 2002. Percentiel 0 geeft de laagste en percentiel 100 de hoogste waarde aan. Percentiel 25 is de waarde waarbij 25 % van de ondernemingen een lagere waarde heeft, percentiel 75 is bijgevolg de waarde waarbij 75 % van de ondernemingen een lagere waarde heeft. De mediaan (percentiel 50) wordt verkozen boven de gemiddelde waarde aangezien de mediaan de centrale tendens weergeeft zonder vertekening. Op deze figuur wordt tevens de mediaan van de current ratio weergegeven voor de volledige chemische nijverheid als vergelijking met de sectorstudie.

6

5,1

5

4,9 4,4

4,9

4,3

Liquiditeit

4 Kwartiel Q1 (Percentiel 25) Minimum (Percentiel 0) Mediaan (Percentiel 50) Mediaan chemische nijverheid Maximum (Percentiel 100)

3

Kwartiel Q3 (Percentiel 75) 2

1

0

0,1 1998

0,1 1999

0,1 2000

0,1 2001

0,3 2002

Jaar

Figuur 10: Evolutie van de liquiditeit van het eigen vermogen van de betrokken bedrijven in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000) Uit de gegevens voor de periode 1998 – 2002 blijkt het volgende: De current ratio is zeer verschillend van bedrijf tot bedrijf en kan tevens per bedrijf sterk variëren in de tijd, De minimumwaarde van de current ratio ligt tussen 0,1 en 0,3. De maximumwaarde varieert sterk, nl. tussen 4,3 en 5,1, De mediaanwaarde van de current ratio is steeds groter dan of gelijk aan 1,1 met uitzondering van het jaar 2000 waar de mediaanwaarde gelijk is aan 1,0. De mediaanwaarde voor de totale chemische nijverheid in Vlaanderen ligt, met uitzondering van 1999, telkens hoger (ca. 1,3) dan deze voor Chemie II. In 2000 haalde 53 % van de bedrijven de grens van 1,1 niet (44 % < 0,9, 9 % tussen 0,9 en 1,1). 7 % van de bedrijven scoorde redelijk, 23 % goed en 16 % zeer goed. Onderstaande figuur toont de evolutie van de gemiddelde liquiditeit per subsector in de periode 1998 – 2002. De subsector ‘verwerking van kunststof’ scoort hier in alle onderzochte jaren bijzonder goed. Daarnaast is ook de liquiditeit van de ‘basis organische’ 24


en de ‘synthetisch rubber’-subsector goed. De subsector ‘pigmenten’ heeft sinds 1998 steeds een liquiditeit van minder dan 0,9.

3,00

2,50

Current ratio

2,00 1998 1999 1,50

2000 2001 2002

1,00

0,50

Ve rw

ie ol is ch e

sy nt he t

ku ns ts to f va n

Pr od uc tie

en ul at ie

er ki ng

ve rp ak ki ng

en m en t Pi g Fo rm

O

rg an is ch

+

an or ga

ni sc h

or ga ni sc he ig e

ve r O

C

he m

is ch e

m

od ifi ca t

ie

ru bb er is ch

sc h Sy nt he t

or ga ni

Ba si s

Ba

si s

an or ga ni sc h

0,00

Subsector

Figuur 11: Evolutie van de liquiditeit per subsector in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000)

4.7 Solvabiliteit De solvabiliteit wordt gedefinieerd als de mate waarin een bedrijf of een sector in staat is om aan haar betalingsverplichtingen te voldoen. De algemene graad van financiële onafhankelijk (eigen vermogen/totaal vermogen in %) geeft een beeld van de mate waarin een bedrijf meer met eigen vermogen en dus minder met vreemd vermogen wordt gefinancierd. Hoe lager de financiële onafhankelijkheid, hoe meer schulden, hoe meer betalingsverplichtingen omwille van schuldaflossing, hoe groter het risico dat deze verplichtingen niet kunnen worden nagekomen. De kritische grenzen voor de solvabiliteit zijn: Tabel 12: Kritische grenzen voor de solvabiliteit [Van den Steen, P. et al., 1996] Zeer slecht < 20 %

Slecht 20 % - 25 %

Redelijk 25 % - 35 %

Goed 35 % - 45 %

Zeer goed > 45 %

25


100,0% 94,4%

95,8%

92,9%

85,6%

85,5%

80,0%

Solvabiliteit (%)

60,0%

Kwartiel Q1 (Percentiel 25) Minimum (Percentiel 0) Mediaan (Percentiel 50)

40,0%

Mediaan chemische nijverheid Maximum (Percentiel 100) Kwartiel Q3 (Percentiel 75)

20,0%

0,0%

2,8% 1998

5,8% 1999

3,7% 2000-5,6%

2001

2002

-20,0%

-34,4% -40,0% Jaar

Figuur 12: Evolutie van de solvabiliteit van het eigen vermogen van de betrokken bedrijven in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000) Uit de beschikbare gegevens kan het volgende geconcludeerd worden voor de periode 1998 - 2002: De solvabiliteit is zeer verschillend van bedrijf tot bedrijf en kan voor sommige bedrijven sterk variëren in de tijd, De minimumwaarde van de solvabiliteit schommelt tussen -34,4 % en 5,8 %. De maximumwaarde ligt tussen 85,5 % en 95,8 %. De negatieve solvabiliteiten in 2000 en 2001 worden veroorzaakt door slechts één bedrijf dat in 2002 opnieuw een positieve solvabiliteit had. De mediaanwaarde van de solvabiliteit varieert tussen 33,8 % en 40,9 % en ligt steeds hoger dan de mediaanwaarde van de gehele chemische nijverheid. In 2000 haalden 39 % van de bedrijven de grens van 25 % niet, 9 % van de bedrijven scoorde redelijk, 52 % van bedrijven hadden een solvabiliteit groter dan de grens van 35 %. Onderstaande figuur toont de evolutie van de gemiddelde solvabiliteit per subsector in de periode 1998 – 2002. Opnieuw vinden we de ‘verwerking van kunststoffen’ en de ‘basis organische’ als sterkste subsectoren terug. De subsector ‘pigmenten’ staat onderaan wat betreft deze indicator van financiële onafhankelijkheid.

26


70,0%

60,0%

Solvabiliteit (%)

50,0%

1998

40,0%

1999 2000 2001

30,0%

2002

20,0%

10,0%

0,0% Basis anorganisch

Basis organisch

Synthetisch rubber


Overige organische


Pigmenten

Formulatie en Verwerking Productie verpakking van kunststof synthetische olie

Subsector

Figuur 13: Evolutie van de solvabiliteit per subsector in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000)

4.8 Rentabiliteit De rentabiliteit geeft een beeld van de winstgevendheid van een bedrijf of een sector. Er bestaan verschillende ratio’s om de rentabiliteit te meten. In deze analyse wordt de netto rentabiliteit van het eigen vermogen gebruikt. Formule: Netto rentabiliteit van het eigen vermogen = netto resultaat/eigen vermogen Waarbij netto resultaat = het resultaat na aanrekening van bedrijf-, financiële en uitzonderlijke kosten en belastingen; dit resultaat staat in principe ter beschikking van de aandeelhouders, vennoten, onafhankelijk van de aanwending van het resultaat. Het is immers mogelijk dat een bedrijf reserves aanlegt.

27


100,0%

90,0% 85,1% 80,0%

Rendabiliteit (%)

70,0%

60,0%

Kwartiel Q1 (Percentiel 25) Minimum (Percentiel 0) Mediaan (Percentiel 50) Mediaan chemische nijverheid Maximum (Percentiel 100) 3de kwartiel

50,0%

40,0%

30,0%

20,0%

10,0%

0,0%

0,6% 1998

0,6% 1999

0,6% 2000

0,2% 2001

2,2% 2002

Jaar

Figuur 14: Evolutie van de rentabiliteit van het eigen vermogen van de betrokken bedrijven in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000) De ratio meet dus de netto-winstgevendheid van het door de eigenaars geïnvesteerd kapitaal. Een analyse van de beschikbare gegevens levert de volgende conclusies op voor de periode 1998 - 2002: De rentabiliteit is zeer verschillend van bedrijf tot bedrijf en kan voor sommige bedrijven sterk schommelen in de tijd, De minimumwaarde van de rentabiliteit ligt tussen de 0,2 % en 2,2 %. De maximumwaarde varieert sterk, nl. tussen 85,1 % en 256,5 %, Deze extremen werden omwille van de leesbaarheid weggelaten in Figuur 14. Over het algemeen scoren de bedrijven van deze sectorstudie matig op het vlak van rentabiliteit. De mediaanwaarde van de rentabiliteit schommelt tussen de 12,9 % en 17,2 %. De mediaanwaarde ligt steeds gemiddeld 9% hoger dan de mediaanwaarde voor de totale chemische nijverheid. Opvallend is echter dat de mediaan van de rentabiliteit tussen 1998 en 2002 jaar op jaar licht afneemt, van 17,2 % in 1998 naar 12,9% in 2002. Dit is een minder gunstige evolutie. Onderstaande figuur toont de evolutie van de gemiddelde rentabiliteit per subsector in de periode 1998 – 2002. Terwijl de liquiditeit en de solvabiliteit van de subsector ‘pigmenten’ steeds laag was, is de rentabiliteit het grootst binnen deze sectorstudie. Dit kan verklaard worden doordat het hier om kleine bedrijven gaat met een relatief klein eigen vermogen, zodat het netto resultaat sterk doorweegt in de berekening van deze indicator.

28


100,0% 90,0% 80,0%

Rendabiliteit (%)

70,0% 60,0% 50,0%

1998 1999

40,0%

2000 2001

30,0%

2002

20,0% 10,0% 0,0% Basis anorganisch

Basis organisch

Synthetisch rubber


Overige organische


Pigmenten

Formulatie en Verwerking Productie verpakking van kunststof synthetische olie

Subsector

Figuur 15: Evolutie van de rentabiliteit per subsector in de periode 1998 – 2002 (TRENDS TOP 100.000)

29

Beschrijving van de Basis Anorganische chemie

5

BESCHRIJVING VAN DE ACTIVITEITEN EN BIJHORENDE EMISSIES VAN DE BEDRIJVEN BINNEN DE SECTORSTUDIE CHEMIE DEEL II

In de eerste plaats kan er een onderscheid gemaakt worden tussen de productie van anorganische producten en de productie van organische producten. Bedrijven die enkel anorganische producten maken, worden ondergebracht bij de ‘anorganische chemie’. Bedrijven die enkel organische producten maken, worden ondergebracht bij de ‘organische chemie’. Wanneer bedrijven zowel anorganische als organische producten maken, worden ze ondergebracht bij de ‘anorganische/organische chemie’.

5.1 Basis anorganische chemie 5.1.1

Productie van titaandioxide (TiO2)

Kronos Europe NV produceert TiO2 volgens het chlorideproces, op basis van titaanhoudende ertsen. Kerr-McGee Pigments NV produceerde tot 2001 TiO2 volgens het sulfaatprocédé, op basis van titaanslakken (aangerijkt erts). Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 13. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven en de emisies in 1990, in 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 14. a) Kerr-McGee Pigments NV Productieproces Kerr-McGee Pigments NV produceerde tot 2001 TiO2 volgens het sulfaatprocédé, op basis van titaanslakken (aangerijkt erts). Hierbij worden de slakken fijngemalen, gedroogd en opgeslagen. Daarna worden ze vermengd met zwavelzuur/oleum. Na opwarming van het mengsel tot ca. 100 °C ontstaat een exotherme reactie waarbij de metaaloxides uit de slakken omgezet worden tot metaalsulfaten. In 2001 is de productie stopgezet. Daarom wordt niet verder ingegaan op dit procédé en de milieuaspecten. b) Kronos Europe NV Productieproces Kronos Europe NV produceert TiO2 volgens het chlorideproces, op basis van titaanhoudende ertsen. Bij de chlorering wordt het titaanerts door middel van petroleumcokes en chloorgas in een wervelreactor bij hoge temperatuur omgezet tot titaantetrachloride (TiCl4). Ook de andere metalen in het erts vormen chloriden. Het TiCl4 wordt via een cycloon afgescheiden van de andere componenten, die door condensatie, destillatie, zuurwassing, absorptie en afgassenverbranding verder behandeld worden. Via oxidatie wordt het gezuiverde vloeibare TiCl4 omgezet tot TiO2 en komt chloorgas vrij dat 30


gerecupereerd en hergebruikt wordt. verwerkt tot commercieel product.

In de nabehandelingsafdeling wordt het TiO2

Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Tot in 1997 maakte het bedrijf van cokesgas dat geleverd werd vanuit Zeebrugge voor de twee stoomketels. Daarna werd het cokesgas vervangen door aardgas. Dit aardgas is onderbreekbaar tijdens de winter en wordt dan tijdelijk vervangen door stookolie. Sinds 2003 gebeurt de stoomproductie van Kronos niet meer intern, maar wordt deze aangekocht bij Electrabel (WKK). Het zwavelgehalte van de gebruikte cokes variëert tussen 0,8 - 1,5 %. De zwavel uit deze grondstoffen wordt tijdens het productieproces omgezet tot COS (zwavelhoudende organische stoffen). De COS in de afvalgassen worden in naverbrander omgezet tot SO2. Kronos tracht, om de SO2 emissies laag te houden, steeds gebruik te maken van cokes met een laag zwavelgehalte. Bijkomende reductiemaatregelen zijn niet gepland.

31


Tabel 13: Productie van titaandioxide (TiO2) in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Productie(proces)

Kerr-McGee Pigments NV Kronos Europe NV

TiO2 volgens het sulfaatprocédé. TiO2 volgens het chlorideproces.

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar 33 75

Productie in 2000 kton/jaar 28 65

Aantal werknemers in 2000 122 280

Tabel 14: Overzicht van de emissies van de productie van titaandioxide (TiO2) in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Kerr-McGee Pigments NV

/

NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen

Kerr-McGee Pigments NV heeft de productie definitief stopgezet in 2001.

Kronos Europe NV

32

/

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 29 (2000) 311(1993) << 59 (1997) 378 (1994) << -

Emissies in 2000

Meest recente emissies

ton/jaar 29 89 << 70 261 << -

ton/jaar / / / / / / 70 (2000) 278 (2001) << -


5.1.2

Productie van carbon black

Timcal Belgium NV is de enige producent van carbon black in Vlaanderen. Het toegepaste procédé is een partiële oxidatie om vloeibare koolwaterstoffen thermisch te kraken. Aan de uitgang van de reactor bestaat de productstroom uit zuivere koolstof en restgassen. Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 15. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven, de emisies in 1990, in 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 16. Productieproces Grondstof (extra zware stookolie 0 - 1 % zwavelgehalte, in functie van het geproduceerde type carbon black) wordt samen met een oxidant in de reactor gebracht, waarin de partiële oxidatie plaatsvindt. Er ontstaan koolstof en restgassen, die afgekoeld worden in een koeler. In een volgende stap worden de koolstof en de restgassen van elkaar gescheiden door middel van cyclonale afscheiders. Koolstof wordt onderaan verpompt naar silo's voor verdere verwerking en de gassen worden na filtering afgeleid naar de verbrandingsschouw. Daarna wordt de koolstof verder behandeld, verpakt en in een magazijn opgeslagen. Als koelmedium voor de koeler wordt gedemineraliseerd water gebruikt welke omgezet wordt tot stoom. Hiervan wordt een deel gerecupereerd voor eigen gebruik, en een gedeelte wordt afgeblazen naar de lucht. Het betreft een zeer specifiek proces. Omwille van vertrouwelijkheidsredenen kan hier niet dieper op ingegaan worden. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Het bedrijf heeft -met zekerheid- enkel relevante emissies in de vorm van SO2. Deze emissies liggen reeds relatief laag als gevolg van het gebruik van zwavelloze brandstoffen voor het grootste deel (ongeveer 89 % van de totale productie) van de productie. Voor de overige producten wordt zwavelarme brandstof gebruikt (0,9-1 %S). De gebruikte brandstof is bepalend voor de eigenschappen van het eindproduct. Over de periode 1990 - 2002 is er steeds meer vraag naar eindproducten die geproduceerd worden met zwavelloze brandstoffen. Slechts vanaf 1996 zijn er concrete gegevens beschikbaar met betrekking tot de input van de verschillende soorten brandstoffen en de resulterende SO2-emissies. Hieruit blijkt dat de SO2-emissies gedaald zijn van 44 ton in 1996, naar 28 ton in 2000 en verder naar 19 ton in 2002, als gevolg van een toenemende vraag naar de eindproducten die geproduceerd worden op basis van zwavelloze grondstoffen. Het bedrijf verwacht dat deze trend zich nog zal verderzetten in de toekomst. Daarnaast zijn er eveneens procesemissies in de vorm van NOx en in de vorm van stof. Omwille van technische problemen is het niet mogelijk om een voldoende betrouwbare inschatting te maken van de debieten van schouw van waaruit deze emissies geëmitteerd worden. Het bedrijf heeft desondanks een range opgegeven waarbinnen de emissies van NOx en stof liggen op basis van de verschillende uitgevoerde metingen. Het bedrijf voldoet hiermee ruimschoots aan de emissiegrenswaarden.

33


Tabel 15: Productie van carbon black in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Productie(proces)

Timcal Belgium NV

Conductieve carbon black voor onder andere batterijen, elektronica, ...

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar 7,0 (2003)

Productie in 2000 kton/jaar 5,5 (2001)

Aantal werknemers in 2000 25 (2001)

Tabel 16: Overzicht van de emissies van de productie van carbon black in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Timcal Belgium NV

/

NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen

34

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 25 - 75 (1996) 44 (1996) (in 1990 wellicht hogere emissies) 0,5 – 2 (1996) -

Emissies in 2000


ton/jaar 25 – 75 (2001) 28 (2001)

ton/jaar 25 - 75 (2002) 19 (2002) (trend naar lagere emissies). 0.5 – 2 (2002) -

0,5 – 2 (2001) -


5.1.3

Productie van email fritten

Pemco Brugge NV is de enige producent van email fritten in Vlaanderen. De hoofdactiviteit van het bedrijf bestaat uit het smelten van poedervormige (vaste) minerale grondstoffen een het omzetten tot email fritten. Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 17. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven en de relevante emisies in 1990, in 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 18. Productieproces De basisgrondstoffen worden in stalen silo's en zakken of andere verpakkingen opgeslagen in de grondstofmagazijnen. Deze grondstoffen worden in batches van 2 ton afgewogen en via pneumatisch transport naar de mengers van de oven gebracht. In totaal zijn er 12 ovens, zowel continu-ovens als batch ovens. De 9 continu-ovens zijn de belangrijkste en zijn deels elektro-ovens (met gas opgestart) en deels gasovens (aardgas-zuurstof gestookt). De smelt die in de ovens ontstaat, wordt afgeschrikt via watergekoelde cilinders. De afgassen van de ovens worden via primaire en secundaire filters naar één emissiepunt gebracht. De filters zijn bedoeld om de emissies van fluorverbindingen te reduceren. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Het bedrijf heeft naar het compartiment lucht enkel relevante emissies in de vorm van NOx. Het gaat om verbrandingsemissies en procesemissies (tengevolge van het gebruik van nitraathoudende grondstoffen). Sinds 1996 zijn de NOx-emissies met zo'n 20 % gereduceerd tengevolge van volgende maatregelen: O2-aardgasverbranding i.p.v. lucht-aardgasverbranding => daling van de hoeveelheid afgassen Volledig dichte brandertypes in de gassmeltovens => minder leklucht in de ovens, daling van de NOx-emissies Blijvend onderzoek naar de reductie van nitraten in de grondstoffen (wegens uitzonderlijke omstandigheden werden in 2000 en 2001 opnieuw grotere hoeveelheden nitraten via de grondstoffen gebruikt, waardoor de NOx-emissies uitzonderlijk hoog liggen16) Optimalisatie van de aardgas/O2-verhouding in de gassmeltovens om de NOx-vorming te verminderen. Volgende maatregelen werden reeds onderzocht, maar bleken niet haalbaar te zijn: Proeven met kleinere flexibele elektro-ovens Niet katalytische reductie (SNCR): het procédé werkt niet onder 900°C. Bij Pemco Brugge NV worden de centrale afgassen onmiddellijk afgekoeld tot 450°C (om te verhinderen dat gesmolten partikels zouden verkleven). De afgassen kunnen dus niet gecentraliseerd worden boven de 900°C. Het zou enkel mogelijk zijn om alle 12 ovens afzonderlijk uit te rusten met een NH3-dosering en meting, met regeling van het debiet. 16

In 1999 waren de NOx-emissies teruggebracht tot 179 ton en in 2000 stegen ze opnieuw naar 219 ton/jaar.

35


Deze maatregel is daarom zowel technische als economisch geen haalbaar alternatief. Katalytische reductie (SCR): de afgassen worden door een katalysator geleid bij 300 à 400°C. Dit temperatuurstraject is technisch haalbaar, mits investeringen. Het probleem is echter dat bepaalde stoffen de katalysator vergiftigen. Daarnaast is de kans op NH3doorslag onaanvaardbaar hoog. Het besluit is dat momenteel geen installatie gebouwd kan worden die -voor de productiecondities van Pemco Brugge NV- zowel HF als NOx kunnen neutraliseren.

36


Tabel 17: Productie van email fritten in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Productie(proces)

Pemco Brugge NV

Productie van email fritten

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar 22,0

Productie in 2000 kton/jaar 21,2

Aantal werknemers in 2000 169

Tabel 18: Overzicht van de emissies van de productie van email fritten in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Pemco Brugge NV

/


Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 239 (1994) -

Emissies in 2000


ton/jaar 219 -

ton/jaar 171 (2002) -

37


5.1.4

Productie van silicaten

Er zijn 3 bedrijven in Vlaanderen die silicaten produceren. NV Silmaco is producent van natriumsilicaat, natriummetasilicaat en aanverwante producten. J.M. Huber Belgium BVBA produceert amorfe silica's. Dit zijn vaste stoffen die gebruikt worden in autobanden (verhogen slijtageweerstand) en in tandpasta (schuurmiddel). Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 19. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven en de emisies in 1990, in 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 20. Eén van de activiteiten van Degussa Antwerpen NV is de productie van synthetische silicaten. Het bedrijf heeft een hele waaier aan activiteiten, zowel binnen de organische als de anorganische chemie. Omdat de emissies naar de lucht van al deze activiteiten moeilijk kunnen gescheiden worden, werd het bedrijf in zijn geheel beschreven onder Hfst. 5.2.8. a) J.M. Huber Belgium BVBA Productieproces J.M. Huber Belgium BVBA produceert amorfe silica's. Dit zijn vaste stoffen die gebruikt worden in autobanden (verhogen slijtageweerstand) en in tandpasta (schuurmiddel). De grondstoffen voor de productie van synthetische amorfe silica's zijn natriumsilicaat (waterglas) en zuren zoals zwavelzuur. In principe wordt een zuur-base-systeem verkregen waarbij het silica precipiteert volgens onderstaande reactievergelijking: Na2O x SiO2 + H2SO4 → x SiO2 + Na2SO4 + H2O De precipitatie wordt uitgevoerd in neutraal midden. Het productieproces doorloopt volgende stappen: aanmaak natriumsilicaatoplossing; aanmaak zwavelzuuroplossing; reactie; filtratie; droging; vermaling en granuleren; en verpakking of bulkopslag. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Het bedrijf heeft lage NOx- en stofemissies uit de 2 drooginstallaties. In dit geval gaat het om procesemissies. Er zijn geen reductiemaatregelen vermeld. Het bedrijf is pas in 2001 opgestart. b) NV Silmaco Productieproces NV Silmaco is producent van natriumsilicaat, natriummetasilicaat en aanverwante producten. Als grondstof gebruiken zij hiervoor zand, water en NaOH (50 %) en/of het

38


halffabrikaat waterglas. Deze producten worden vervaardigd vanuit de vloeibare fase, zodat water een belangrijke grondstof is. Bij contact tussen natriumsilicaat met Ca, Mg, en andere tweewaardige kationen vormt zich een veelal ongewenst precipitaat. Om dit te voorkomen wordt een belangrijk deel van het water onthard met harsionenwisselaars. Deze moeten frequent geregenereerd worden, waarbij het opgevangen Ca wordt vrij gezet met een overmaat NaCl (pekeloplossing). Stoom, gebruikt in de procesinstallaties, wordt opgewekt door een aardgas gestookte modulaire (stoomproductie is variabel in functie van het verbruik op dat moment) stoomketel. Bij de productie van de gegranuleerde metasilicaten, wordt eveneens vertrokken van het vloeibare product. Bij de droging worden aanzienlijke hoeveelheden water verdampt. Het verwarmen van de proceslucht gebeurt indirect d.m.v. met aardgas gestookte branders. Het verwarmen gebeurt indirect (via warmtewisselaars) om stofemissies te beperken en om ongewenst contact van het product met verbrandingsgassen (CO2) te vermijden. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen In het geval van NV Silmaco gaat het om NOx-emissies als gevolg van de verbranding van aardgas. In 1999 werden de 2 stoomketels met constante stoomproductie (waarbij stoom verloren gaat bij lagere afname), vervangen door 1 modulerende stoomketel (waarbij de stoomproductie wijzigt in functie van de vraag) met een capaciteit gelijk aan de som van de capaciteit van de 2 vorige stoomketels. De branders van de meta-silicaat-afdeling werden vervangen in 2002. Deze installaties voldoen aan veel strengere emissienormen en hebben een hoger rendement.

39


Tabel 19: Productie van silicaten in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Productie(proces)

J.M.Huber Belgium BVBA NV Silmaco

Precipitated silica Na-silicaat en Na-metasilicaat

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar 10 (2001) 77

Productie in 2000 kton/jaar 5 (2001) 63,2

Aantal werknemers in 2000 36 (2001) 35

Tabel 20: Overzicht van de emissies van de productie van silicaten in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

J.M.Huber Belgium BVBA

/

NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen NOx

J.M. Huber Belgium BVBA is opgestart in 2001.

NV Silmaco

/

SOx Stof VOS NH3 Metalen

40

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar / / / / / / > 10,1 want in 2002 werden de branders vernieuwd -

Emissies in 2000


ton/jaar / / / / / / 10,1 (2002)

ton/jaar 4 (2003) 7 (2002) 10,1 (2002)

-

-


5.1.5

Productie van katalysatoren

CRI Catalyst Company Belgium NV produceert katalysatoren. Een katalysator bestaat uit een inerte drager en uit één of meerdere actieve componenten, onder de vorm van metaaloxides. Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 21. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van het bedrijf en de relevante emisies in 1990, in 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 22. Productieproces In de impregnatiefabriek worden de metalen op de dragers gebracht. Volgende stappen kunnen onderscheiden worden: De aangekochte metaalzouten worden in een mixer in oplossing gebracht De oplossingen worden gestockeerd en afgewogen (afweegsystemen) Het poreuze dragermateriaal wordt in impregnatietrommels verzadigd met een metaalzoutoplossing Tijdens de droogstap (warmte-energie van recuperatie rookgassen van de calciner, eventueel bijverwarming in aardgasfornuis) wordt het water verdampt en slaan de metaalzouten neer op de poriënwanden van de katalysatordrager Tijdens de calcinatiestap (warmte van aardgasbranders) worden de metaalzouten omgezet naar hun respectievelijke oxiden. Dit verloopt bij hoge temperatuur en onder een geforceerde luchtstroom De SCUG-fabriek is analoog aan de impregnatiefabriek, maar het gaat om kleinere en eenvoudigere eenheden en het betreft metaalzoutoplossingen op basis van edelmetalen. In de extrusiefabriek wordt een deel van de dragers geproduceerd. De poedervormige grondstof wordt gekneed met H2O en zuur (azijnzuur/salpeterzuur) en extrusie-additieven tot een extrudeerbare massa. Deze mix wordt door een geperforeerde plaat geperst. De slierten (= extrudaten) worden gedroogd (sinds 2000 wordt maximaal warmte gerecupereerd vanuit de calcinatiestap en wordt bijgestookt met een aardgasgestookte brander) en gecalcineerd (aardgasbrander). Extrudaten kunnen vervaardigd worden uit alumina-silica, alumina-titaan of zeolietpoeders. Het is ook mogelijk om de metalen (molybdeen, nikkel, wolfraam, ...) reeds te verwerken in de extrudaten (productie van de katalysator in één stap). Gedurende het proces zijn verschillende zeefstappen nodig om de juiste afmetingen te bekomen. In de SEP-fabriek (Special Extrudates Plant) (nieuw vanaf 1999; is ondergebracht waar de vroegere silicabollenfabriek stond) worden zogenaamde speciale extrudaten aangemaakt, op basis van alumina, silica, titaan en zeolieten. De term ‘speciale’ slaat op de moeilijkheidsgraad van het extruderen, het extrusieconcept blijft hetzelfde. In dit geval wordt de drooglucht opgewarmd door middel van warmtewisselaars die worden gevoed met lage druk stoom. De calciner is een roterende, indirect verwarmde buisoven die werkt met aardgasbranders.

41


In de Treatment unit (= Wash Unit) worden de niet-metaalhoudende extrudaten ontdaan van onzuiverheden door ze te wassen in een acetaatoplossing in water. Het natte materiaal wordt vervolgens gedroogd met behulp van warme lucht. Tot en met 1998 gebeurde de stoomproductie met extra zware stookolie (1 % S). Eind 1998 werd een nieuwe stoomketel geïnstalleerd en werd overgeschakeld op aardgas. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Stofemissies in de vorm van procesemissies worden ter hoogte van de verschillende productie-eenheden beperkt door middel van verschillende reductiemaatregelen: Gebruik van metaalzouten met een hoge vochtigheidsgraad tegen stuiven (eveneens hygiënische maatregel) Het uitvoeren van de processen en het opslaan van grondstoffen in onderdruk omstandigheden. Behandeling van de afgassen/luchtstromen in scrubbers (wet scrubber17) Afleiden van de afgassen naar een drogerfilter Centrale ontststoffingssystemen per fabriek die aangesloten zijn op een zakkenfilter, een wet scrubber of filterdoeken (met een afklopsysteem om de doeken regelmatig te reinigen) naargelang de fabriek Bij aanmaak van zeolietextrudaten kan het zeolietpoeder rechtstreeks in de mixer (die aangesloten is op het centrale onderdruksysteem van de extrusiefabriek) gedoseerd worden Afzuiging van het stof op transportbanden van extrudaten en afleiden naar afgasfilter Filtering van de afgassen van de calciner branders en van de drogers Een venturi scrubber ter hoogte van de Treatment Unit om de warme drooglucht te ontstoffen vooraleer te emitteren. Afleiden van de afgassen (van de sweep air en andere luchtstromen, waaronder de procesgassen en de verbrandingsgassen van de aardgasbranders) naar zakkenfilters (na opwarming van de sweep air door middel van warmte van rookgassen van de aardgasbranders). In 1995 en 1996 werden de bestaande zakkenfilters vervangen door betere zakkenfilters die zou voldoen aan een stofemissie van 5 mg/Nm3. In 1997 werd ter hoogte van de droging en calcinatie van de extrusiefabriek een bijkomende filter in parallel geplaatst ter optimalisatie van de stofafscheiding. Een vacuüm transportsysteem (met scheiding lucht en poeder via een filter) voor het gemalen poeder Cyclonen als back up systeem Stofzuigsysteem: een leidingnet met verschillende aftakpunten is aangebracht doorheen de verschillende fabrieken. De afgezogen lucht gaat doorheen een centrale zakkenfilter. NOx-emissies afkomstig van verbrandingsprocessen en de processen worden gereduceerd door middel van: Ingebruikname van een nieuwe stoomketel in 1998 (op aardgas in plaats van op extra zware stookolie) Een DeNOx-unit waarnaar de luchtstroom wordt afgeleid in aanwezigheid van NOx. Het gaat om een Katalytische reductie (SCR) met een rendement van 99 %. 17

De gasstroom wordt door een waternevel gezogen om stof te vermijden

42


Energiebesparingsmaatregelen (warmterecuperatie) leiden tot een lager aardgasverbruik per ton geproduceerde katalysator (20 % minder) Er zijn in het verleden proeven geweest om recepten ter bereiding van katalysatoren aan te passen (bijvoorbeeld uitsluiten van nitraten). Voor bepaalde producten was dit niet mogelijk en daarom blijft de DeNOx-unit noodzakelijk. Een deel van de katalysatoren wordt gemaakt aan de hand van een metaalzoutoplossing op ammoniakale basis. In deze gevallen komen er NH3-emissies vrij tijdens de productie van katalysatoren. Deze NH3-emissies worden gereduceerd door middel van een NH3verbrander. Het gaat om een regeneratieve thermische oxidator (RTO), die in 1997 in gebruik werd genomen. Slechts in de loop van de jaren kon de efficiëntie opgetrokken worden en daalden de NH3-emissies. Het jaar 2000 is een uitzonderlijk jaar waarin de NH3emissies uitzonderlijk hoog liggen in vergelijking met de jaren ervoor (55 ton in 1998 en 33 ton in 1999) en erna (21 ton in 2001 en 25 ton in 2002).

43


Tabel 21: Productie van katalysatoren in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Productie(proces)

CRI Catalyst Company Belgium NV

Katalysatoren (over het anorganische chemie) PVI, impregnatie, Extrusie, Edelmetalenkatalysatoren, Waseenheid katalysatoren, Special extrudates plant (sinds 1998)

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar

Productie in 2000 kton/jaar

7,5 6,0 0,9 1,0 2,5

6,5 4,5 0,3 0,5 1,1


Tabel 22: Emissies van de productie van katalysatoren in Vlaanderen

44

Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

CRI Catalyst Company Belgium NV

/


Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 50 (1994) 40 (1994) 35 (1994) 223 (1994) -

Emissies in 2000


ton/jaar 25 4 97 -

ton/jaar 21 (2002) 5 25 (2002) -

Beschrijving van de Basis Organische Chemie - de belangrijkste polymeren

5.2 Basis organische chemie 5.2.1

Productie van polyetheen (PE)

Atofina Antwerpen NV, Borealis Polymers NV, Dow Belgium BVBA, Solvay Polyolefins Europe – Belgium NV produceren polyetheen met hoge dichtheid (HDPE). ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Antwerp Polymers Plant, ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Meerhout Polymers Plant en Speciality Polymers Antwerp NV produceren polyetheen met lage dichtheid (LDPE). Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 23. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven en de emisies in 1990, in 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 24. De ‘hoofdactiviteit’ van Borealis Polymers NV is de productie van polypropeen (PP) en daarom werd het bedrijf enkel opgenomen in de tabellen met betrekking tot de productie van polypropeen (zie Tabel 27, p. 102). Ook de beschrijving van het productieproces, de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen zijn terug te vinden in 5.2.3 Productie van polypropeen (PP). De ‘hoofdactiviteit’ van Dow Belgium BVBA is de productie van polystyreen (PS) en daarom werd het bedrijf enkel opgenomen in de tabellen met betrekking tot de productie van polystyreen (Tabel 25, p. 85). Ook de beschrijving van het productieproces, de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen zijn terug te vinden in 5.2.3 Productie van polypropeen (PP). De beschrijving van de productieprocessen, de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen van Atofina Antwerpen NV, Solvay Polyolefins Europe – Belgium NV (deel van Solvay NV), ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Antwerp Polymers Plant, ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Meerhout Polymers Plant en Speciality Polymers Antwerp NV worden in deze paragraaf besproken. In het geval van Solvay Polyolefins Europe – Belgium NV (deel van Solvay NV) wordt eveneens een beschrijving gegeven van het productieproces van polypropeen, aangezien Solvay NV de 3 eenheden (chloorelektrolyse-, HDPE- en PP-eenheid) op milieutechnisch gebied als één geheel beschouwd, de chloorelektrolyse-eenheid reeds beschouwd is binnen sectorstudie chemie deel I en de productie van polyetheen met hoge dichtheid belangrijker is dan de productie van polypropeen.

Bespreking van de producenten van polyetheen met hoge dichtheid (HDPE) a) Atofina Antwerpen NV Bij Atofina Antwerpen NV wordt polyetheen met hoge dichtheid geproduceerd in 6 buisvormige kringloopreactoren op lage druk (ca. 40 bar) volgens het Phillips procédé18. 18

Het Phillips procédé maakt gebruik van een katalysator op basis van chroom.

45


Soms wordt enkel etheen gepolymeriseerd en worden er m.a.w. homopolymeren geproduceerd. Meestal wordt echter 1-hexeen samen met etheen gepolymeriseerd. Om hoogwaardig polyetheen te maken, koppelt Atofina Antwerpen NV twee reactoren is serie aan elkaar. Zo ontstaat een kunststof met betere mechanische eigenschappen, een compromis tussen de sterkte en de verwerkbaar van een kunststof. Deze kunststof wordt ‘bimodale polyetheen’ genoemd. In veruit de meeste gevallen polymeriseert iedere reactor afzonderlijk. Deze kunststof wordt ‘monomodale polyetheen’ genoemd. De belangrijkste toepassingen zijn: Kabelbekleding, pijpen en leidingen voor gas en water (aandeel 24 %); Folie, zakken (aandeel 27 %); Flessen, vaten, benzinetanks, holle voorwerpen (aandeel 44 %); Allerlei (vb. bekleding van skilatten, …) (aandeel 5 %). Een deel van het polyetheen wordt in de vorm van poeder verkocht, het grootste deel van het poedervormige polyetheen wordt echter geëxtrudeerd tot korrels. In een aantal gevallen worden de extruders gevoed met masterbatchen. Dit is polyetheen, waarin zich additieven bevinden in zeer geconcentreerde vorm. In vele gevallen bevinden zich onder deze additieven kleurstoffen, waardoor het polyetheen zich voordoet onder de vorm van gekleurde korrels. Productieproces De grondstoffen en hun voorbereiding De grondstof etheen wordt via een ondergrondse pijpleiding aangevoerd van Fina Antwerp Olefins NV. Het etheen wordt gezuiverd van ethyn door hydrogenatie met waterstof op een palladiumkatalysatorbed. Na de hydrogenatie wordt het etheen gedroogd op aluminiumoxide en naar de polymerisatie-eenheid gevoerd. Isobutaan wordt als oplosmiddel gebruikt in de polymerisatie. Het geleverde isobutaan bevat nog een aantal onzuiverheden, zoals olefinen (propeen, n-buteen, isobuteen, …) en zeer licht koolwaterstoffen, die moeten worden verwijderd omdat ze de katalysator kunnen vernietigen of aanleiding kunnen geven tot ongewenste nevenproducten. Isobutaan wordt gezuiverd door hydrogenatie over een palladiumkatalysator (isobutaan hydrogenatieeenheid), gevolgd door destillatie (isobutaan stabilisatie-eenheid). Hexeen wordt per trein of per vrachtwagen aangevoerd en opgeslagen in 2 tanks die d.m.v. stikstof onder lichte overdruk worden gehouden. Het hexeen wordt gezuiverd over een destillatiekolom. De katalysator (chroom katalysator, chroom titaan katalysator, chroom fluor katalysator, Ziegler Natta katalysator, … ) dient door middel van een warme luchtstroom gedroogd en geactiveerd te worden. De polymerisatie De polymerisatie grijpt plaats in 6 buisvormige kringloopreactoren. In deze reactoren wordt het etheen omgezet in polyetheen in aanwezigheid van isobutaan als oplosmiddel en een geactiveerde katalysator bij een temperatuur tussen 95 en 110 °C en een druk van 40 bar. Er

46


wordt eveneens een antistatisch additief (om vervuiling van de reactorwand tegen te gaan) toegevoegd, eventueel 1-hexeen en een kleine hoeveelheid waterstof (om de producteigenschappen van sommige polyetheentypes te regelen). De polymerisatie is een exotherme reactie, zodat de ontwikkelde warmte moet worden afgevoerd. Daarom zijn de verticale delen van de reactor voorzien van een koelmantel, waarin koelwater circuleert in een gesloten omloop. De afscheiding van het polymeer Via decantatiebenen (verticale buizen onderaan de reactor) wordt het poedervormige polyetheen uit de reactoren verwijderd en naar de ontgassingskamer (‘flash tank’) gevoerd. In deze tank heerst een bijna atmosferische druk, zodat een groot deel van het isobutaan verdampt en het poeder achterblijft. Het poeder valt in een droogschroef, waar een groot deel van de nog aanwezige koolwaterstoffen wordt afgescheiden en vervolgens naar de ontgassingskamer wordt gevoerd. Het poeder valt in een stikstofspoeltoren en wordt vervolgens naar de eindafwerking getransporteerd. In de stikstofspoeltoren wordt het poeder door stikstof gefluïdiseerd. De overblijvende koolwaterstoffen worden samen met de stikstof naar de isobutaan herwinningseenheid gestuurd. De gassen die uit de ontgassingskamer worden afgevoerd, ontstoft, gecomprimeerd en naar de isobutaandestillatiekolom gevoerd. De topgassen die niet condenseren in de destillatiekolommen van de 6 reactorlijnen worden samengevoegd en behandeld in de etheenherwinningseenheid (één voor alle reactoren). In de isobutaanherwinningseenheid (één voor alle reactoren) wordt isobutaan gerecupereerd uit de gasstroom van de stikstofspoeltorens. De gasstroom wordt gecomprimeerd en gekoeld waarna de lichtere gassen worden afgeleid naar de toorts en het herwonnen isobutaan naar de terugstroomeenheid. De eindafwerking De eindafwerking omvat onder meer de extrusie, het grootste deel van het poeder wordt geëxtrudeerd tot korrels. De korrels worden gedroogd en over een zeef naar de mengsilo’s en daarna naar de opslagsilo’s getransporteerd. Vanuit de opslagsilo’s is rechtstreekse levering in bulkwagens mogelijk via een laadinstallaties. Meestal worden de korrels naar de verpakkingsafdeling getransporteerd, waar verpakkingsmachines automatisch verpakken en stapelen. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies De geleide emissiebronnen bij Atofina Antwerpen NV zijn de gas fired activator (GFA) en de stoomketel HF 901 C. De stoomketels HF 901 A, HF 901 B en HF 1240, die eveneens stoom leveren voor Atofina Antwerpen NV, horen bij Atofina Elastomers NV. De gas fired activator (GFA) is een kleine stookinstallatie op aardgas, die als doel heeft

47


de katalysator te activeren. Naar aanleiding van de recente capaciteitsuitbreiding werd er bij Atofina Antwerpen NV een nieuwe stoomketel (16,3 MW) in dienst genomen. De brandstoffen die in de stoomketel worden ingezet zijn aardgas en eventueel stookolie. Niet-geleide emissies In 2002 werd naar aanleiding van de uitbreiding van de productiecapaciteit een nieuwe fakkel met een capaciteit van 210 ton per uur in dienst genomen. De waakvlammen van de branders worden gevoed met aardgas. Zowel stromen van etheen als stromen van isobutaan worden naar de fakkel geleid. Deze componenten zullen de fakkel grotendeels verbrand verlaten. De stromen die de fakkel verlaten, bevatten evenwel nog NOx en stof (roet). De verliezen die gepaard gaan met de werking van de installaties (in de ruimste zin van het woord) evenals de verliezen ter hoogte van compressoren, flenzen, kleppen, monsternamepunten, pijpleidingen, pompen, regelkleppen, veiligheidskleppen, … De voornaamste verliezen betreffen verliezen van isobutaan. De fugitieve emissies werden in 2003 gemeten door The Sniffers NV. Uit deze metingen bleek dat de fugitieve emissies in het verleden veel te hoog zijn ingeschat. De fugitieve emissies bedroegen in 2003 330 ton. Volgens Atofina Antwerpen NV bedroegen de fugitieve emissies in ’t verleden eveneens zo’n 330 ton. Wat de emissies ten gevolge van open overslag betreft, hiervoor is enkel een inschatting mogelijk van de gezamenlijke emissies van Atofina Antwerp NV en Atofina Elastomers NV. Beide bedrijven waren tot voor kort immers één juridische entiteit. Volgende emissiereductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd door Atofina Antwerpen NV: Er werd een nieuwe, grotere stikstofspoeltoren geïnstalleerd met reductie van emissie van isobutaan naar de atmosfeer tot gevolg (1997-2000). Een verregaande recuperatie van de niet-gereageerde grondstoffen, nl. etheen, en hulpstoffen, nl. isobutaan. De nieuwe stoomketel HF 901 C gebruikt aardgas als hoofdbrandstof. Op de stoomketel HF 901 C is tevens een lage NOx-brander geïnstalleerd. De ‘gas fired activator’ (GFA) werd in 1996 uitgerust met een absoluutfilter, zodat de emissie van chroom tot 0 ton per jaar werd herleid. Voorheen werd chroom verwijderd d.m.v. een watergordijn. De ‘pritchard activator’ (PA) is eveneens uitgerust met een absoluutfilter.

48


In 1999 werd gestart met het aansluiten van de veiligheidskleppen op de reactoren en op de ontgassingskamers, op de fakkel. Dit project werd in 2001 voltooid. Om een roetloze verbranding van de fakkel (tot 15 ton per uur) te garanderen wordt er stoom geïnjecteerd. In 2001 werd er een plan opgesteld voor het beheersen van de fugitieve emissies. De implementatie van een Leak Detection and Repair programma is gestart in 2002. De lekken worden gemeten door The Sniffers NV. In 2000 werd er in het ontlaadstation een damprecuperatiesysteem in dienst genomen. b) Solvay Polyolefins Europe – Belgium NV (SPE-B) De vestiging van Solvay te Antwerpen bestaat uit drie zogenaamde ‘business units’ nl.: Solvay NV Solvay NV, het zogenaamde ‘chloorelectrolysebedrijf’, produceert chloor, cloorbleekloog, ijzerchloride, natronloog, waterstof en 1,2-dichloorethaan. Het chloorelectrolysebedrijf werd reeds behandeld in de sectorstudie chemie deel I. Solvay Polyolefins Europe – Belgium NV Solvay Polyolefins Europe – Belgium NV produceert sinds november 1992 polyetheen met hoge dichtheid (HDPE), zowel homopolymeren als copolymeren met buteen en hexeen, en dit volgens het slurry polymerisatieprocédé (meer bepaald het Phillips of Ziegler Wet Flash polymerisatieprocédé). Het hoge dichtheid polyetheen vindt zijn toepassing in kratten, buizen, verpakkingen, vaten, auto-onderdelen, speelgoed, … Polypropylene Belgium NV Polypropylene Belgium NV produceert sinds augustus 1992 polypropeen (PP), zowel homopolymeren als copolymeren met buteen, en dit volgens het gasfase polymerisatieprocédé (meer bepaald het Unipol-P gasfase polymerisatieprocédé). De belangrijkste activiteit van Solvay in deze sectorstudie is de productie van polyetheen met hoge dichtheid en daarom wordt Solvay enkel opgenomen in de tabellen met betrekking tot de productie van polyetheen. De productie van polyetheen met hoge dichtheid en polypropeen en de bijhorende emissies en reductiemaatregelen worden in deze paragraaf besproken. De productie van polyetheen met hoge dichtheid volgens het Phillips of Ziegler Wet Flash procédé De grondstoffen en hun voorbereiding De bevoorrading van etheen gebeurt via een pijpleiding, die vertrekt vanuit het etheenverdeelstation in Lillo, waar de pijpleidingen van verschillende producenten

49


toekomen. De druk van het etheen wordt verminderd tot de werkdruk. Daarna wordt het etheen behandeld op een vaste bed van katalysatoren en adsorptiemiddelen om de laatste sporen van katalysatorgif te elimineren, die anders de goede werking van de katalysatoren zouden kunnen aantasten. Het buteen en het hexeen worden voorafgaand behandeld door het doorlopen een vaste bed met adsorptiemiddelen. De toevoeging van isobutaan, het verdunningsmiddel, gebeurt na voorafgaande ontgassingsbehandeling. De katalysatoren op basis van chroom (Phillips procédé) worden geactiveerd door behandeling met droge lucht op hoge temperatuur. De katalysatoren op basis van titaan (Ziegler procédé) worden geleverd door de Groep Solvay. De katalysatoren op basis van titaan worden geactiveerd door de cokatalysator triethylaluminium. De polymerisatie De polymerisatie-eenheid bestaat uit 2 analoog opgebouwde productielijnen. Per productielijn zijn er telkens 2 reactoren (‘ringreactoren’). Het etheen polymeriseert door in contact te komen met de toegevoegde katalysatoren. Het polymeer wordt in suspensie gehouden door middel van isobutaan, dat aanwezig is in de reactoren. Naast de katalysatoren en isobutaan, brengt men verder ook waterstof en comonomeren nl. buteen en hexeen in de reactoren. De afscheiding van het polymeer De suspensie van het polymeer en isobutaan uit de reactoren wordt ontgast in een hoge druk en in een lage druk ontgassingstanks, teneinde het polymeer te scheiden van isobutaan en de andere aanwezige koolwaterstoffen. Het polymeer wordt gravitair vanuit de tweede ontgassingstank naar een roterende droger gevoerd en verder pneumatisch getransporteerd naar de voedingssilo van de extruder. Het monomeer, het co-monomeer en het verdunningsmiddel die niet gereageerd hebben, worden gerecupereerd in de polymerisatie-eenheid na afscheiding en een recuperatiebehandeling (de solventrecuperatie-eenheid met recuperatie van isobutaan en de recuperatie-eenheid voor etheen nl. ERU). De ontwijkende koolwaterstoffen worden gecomprimeerd en vervolgens naar een destillatiekolom gestuurd, om te worden gescheiden en gerecupereerd als verdunningsmiddel en etheen. Het gerecupereerde verdunningsmiddel wordt afgescheiden als damp en vervolgens gecondenseerd. De niet-condenseerbare gassen die de destillatiekolom langs boven verlaten, worden behandeld in de recuperatie-eenheid voor etheen nl. de ERU. In de ERU wordt het gas samengeperst, gekoeld en naar een destillatiekolom gestuurd om isobutaan te scheiden van de lichtere componenten. Het gerecupereerde isobutaan kan terug als verdunningsmiddel worden aangewend. De lichtere componenten (ethyleen en inerten) worden terug vloeibaar gemaakt door koeling. Het etheen wordt terug naar de reactoren geleid. De restgassen worden in de fakkel verbrand.

50


De eindafwerking In normale omstandigheden wordt het poeder onmiddellijk getransporteerd naar de voedingssilo, langs een buffersilo. Er wordt stikstof door de silo’s gestuurd om een inerte atmosfeer in de silo’s te behouden. De stikstof wordt zorgvuldig gefilterd en afgeblazen in de atmosfeer. Het poeder wordt, samen met additieven, aan de extruder gedoseerd. In de extruder worden het poeder en de additieven opgewarmd en verwerkt tot een homogene massa. Deze ‘melt’ wordt door een filter en vervolgens door een granuleermatrijs geperst. De ‘melt’ wordt onder toevoer van water, door draaiende messen in staafjes gesneden, die naar een droger worden getransporteerd. De korrels worden naar mengsilo’s getransporteerd om een homogeen product te bekomen, vooraleer ze worden opgeslagen in de opslagsilo’s en uiteindelijk worden verzonden naar de verpakkingsafdeling. De productie van polypropeen volgens het Unipol-P gasfase procédé De grondstoffen en hun voorbereiding De PP-eenheid is ontworpen voor het gebruik van ‘chemical grade’ propeen, met een gehalte propeen van ongeveer 95 % propeen en een gehalte propaan van ongeveer 5 %. Het via een pijpleiding aangevoerde propeen wordt over een zwavelbed (voor het verwijderen van zwavelhoudende componenten en CO2) en daarna door een bed met droogstof (voor het verwijderen van sporen van vocht) gestuurd. Het behandelde propeen wordt daarna vermengd met gerecycleerd propeen en naar de reactoren gestuurd. Verder zijn o.a. de volgende grondstoffen te situeren binnen de PP-eenheid: etheen, buteen, waterstof, de katalysator en de co-katalysator. De polymerisatie In de reactiesectie zijn voornamelijk twee reactoren te vinden. De eerste reactor (HOMOreactor) is een wervelbedreactor voor polymerisatie in de gasfase, bij een druk van ca. 36 bar en een temperatuur tussen 60 en 80 °C. De tweede reactor (COPO-reactor) is eveneens een wervelbedreactor voor polymerisatie in de gasfase, bij een druk tussen 15 en 20 bar en een temperatuur tussen 60 en 80 °C. Deze reactor wordt enkel gebruikt voor de productie van copolymeren. Hierbij worden de polymeren uit de eerste reactor in de tweede reactor gebracht. De afscheiding van het polymeer Het polymeer, aan de uitgang van de beide reactoren, wordt naar twee afgassingssilo’s, in serie opgesteld, geleid. In de eerste silo wordt gespoeld met droge stikstof die via een afgassysteem wordt afgevoerd. Uit deze silo ontwijken gassen die een aanzienlijke hoeveelheid monomeren bevatten, die gerecupereerd worden. In de tweede silo wordt gespoeld met stikstof, met enige ppm water, op lage druk. Hierdoor wordt de activiteit van de katalysator en de in het poeder aanwezige alkylen te niet gedaan.

51


De eindafwerking Het poeder wordt vervolgens onder stikstofatmosfeer, via een pneumatisch transportsysteem, getransporteerd naar de buffersilo’s, naar de voedingssilo’s voor de centrale voor toevoegstoffen (vermengen van poeder met additieven) of naar de voedingssilo’s van de extruders. In de extruders wordt het poeder opgewarmd tot 250 °C en verwerkt tot een homogene massa. Deze ‘melt’ wordt door een filter en vervolgens door een granuleermatrijs geperst. De ‘melt’ wordt onder toevoer van water, door draaiende messen in staafjes gesneden, die naar een droger worden getransporteerd. De korrels worden naar tussentijdse opslagsilo’s of naar mengsilo’s (homogeniseren van de korrels) getransporteerd. De korrels worden per bulkwagen, per container of verpakt in plastic zakken van 25 kg of meer, zoals big-bags, aan de consumenten geleverd. De stikstof wordt afgescheiden en gerecupereerd. De gerecupereerde stikstof wordt gedeeltelijk geloosd via de toorts en gedeeltelijk opnieuw gebruikt bij de polymerisatie. De gerecupereerde koolwaterstoffen worden naar de reactoren of naar de afdeling voor de afscheiding en recuperatie van monomeren gestuurd. Deze afdeling bevat 3 destillatiekolommen: 1 scheidingskolom voor lichte componenten, 1 scheidingskolom voor propeen-buteen en 1 scheidingskolom voor propeen-propaan. In de 1e kolom worden de vluchtige bestanddelen (stikstof, waterstof en ethyleen) afgescheiden. De 2e kolom scheidt buteen uit het propeen-propaan mengsel. De buteen wordt terug in de reactoren geïnjecteerd. De 3e kolom scheidt propeen en propaan, om een distillaat van zeer geconcentreerd propeen te bekomen, dat gerecycleerd wordt en een bezinksel, rijk aan propaan, dat wordt aangewend in de stoomketels. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies De geleide emissies van Solvay NV die met zekerheid kunnen worden toegewezen aan de PE-eenheid en de PP-eenheid zijn verbrandingsgassen afkomstig van de stoomketel DTI (U801A), de stoomketel Alstom (U801B), de stoomketel Alstom (U801C), de stoomketel Clayton (U801D), de branders van de activator van de katalysator (A806A), de branders van de activator katalysator (A806E) de wervelbedoven (U891A) en de stookinstallaties van de magazijnen. Over de emissies van de verwarmingsketel werkplaats UE en de verwarmingsketel werkplaats C bestaat enige twijfel. De emissies van de stoomketels Wanson 1 (G390/1) en Wanson 2 (G390/2) behoren de sectorstudie chemie deel I. De stoomketel DTI (type vlampijpketel, vermogen 9,9 MW) staat in voor de energievoorziening van zowel de PE-eenheid als de PP-eenheid. In geval van nood kan een minimale hoeveelheid energie betrokken worden vanuit Solvay NV (DCE-eenheid). De stoomketel DTI kan met verschillende brandstoffen gestookt worden, namelijk aardgas, waterstofgas en procesgassen, afhankelijk van de productieomstandigheden. De procesgassen van de PP-eenheid bestaan uit propaan/propeen in een 50/50

52


verhouding, en de procesgassen van de PE-eenheid uit ethaan (ca. 2 %), ethyleen (ca. 40 %), waterstof (ca. 1 %), stikstof (ca. 55 %) en isobutaan (ca. 2 %). De stoomketels Alstom (elk 17,0 MW) werden in 2002 geïnstalleerd naar aanleiding van de uitbreiding van de productiecapaciteit van de PE-eenheid van 200.000 ton per jaar naar 600.000 ton per jaar. Beide ketels worden gestookt met aardgas. De activatie van de specifieke katalysator met droge lucht en stikstof op hoge temperatuur wordt uitgevoerd door het indirect verhitten van deze katalysator op een wervelbed (fluïdisatie) in een oven (de katalysator activator). De activatie wordt discontinu uitgevoerd in de zogenaamde activators, die met aardgas worden gestookt (Vermogen max. 1,5 MW). Solvay NV beschikt over een kleine wervelbedoven om de met polymeren bedekte onderdelen, o.a. matrijzen, te reinigen. Hiertoe worden deze materialen in een verhit wervelbed ondergedompeld. Het aanwezige organische materiaal wordt hierbij verbrand (Vermogen max. 0,27 MW, brandstof: aardgas). Deze installatie is slechts af en toe in werking. De geleide emissies die in acht dienen te worden genomen in de PE-eenheid, betreffen emissies van stof (PE-poeder) van enkele installaties, vnl. in de sectie ‘finishing’. Andere emissiebronnen, alle veiligheidskleppen op toestellen en leidingen die koolwaterstoffen bevatten worden naar de fakkel geleid. De verschillende punten waar mogelijk emissie van stof kan optreden, zijn allen voorzien van stoffilters. Met uitzondering van de emissies van stof, voornamelijk in de sectie ‘finishing’, zijn er geen andere procesemissies aanwezig in de PP-eenheid, aangezien alle veiligheidskleppen op toestellen en leidingen die koolwaterstoffen bevatten, naar de fakkel worden geleid. Niet-geleide emissies De PE-eenheid en de PP-eenheid hebben een gemeenschappelijke fakkel. Deze fakkel doet dienst om de niet-recupereerbare koolwaterstoffen, die vrijkomen bij normale bedrijfsomstandigheden, maar ook bij bijzondere en accidentele bedrijfsomstandigheden, te verbranden. De organische componenten die naar de fakkel worden geleid zijn o.a. ethaan, etheen, isobutaan, … al dan niet gemengd met stikstof. Tijdens het affakkelen van organische componenten worden verbrandingsproducten gevormd en bij een onvoldoende efficiënte verbranding worden de aangeboden componenten slechts gedeeltelijk verbrand. Indien de hoeveelheid te verbranden producten te hoog oploopt, kan er hierbij ook roetvorming optreden. Fugitieve emissies treden op ter hoogte van compressoren, flenzen, kleppen, monsternamepunten, pijpleidingen, pompen, regelkleppen, veiligheidskleppen, …. De werkingsverliezen ter hoogte van de procestanks zijn verwaarloosbaar. De overdrukventielen van de procestanks zijn verbonden met de fakkel.

53


Volgende emissiereductiemaatregelen werden door Solvay NV reeds geïmplementeerd ter hoogte van de PE- en PP-eenheden: Gebruik van de niet-recupereerbare procesgassen als brandstof voor het opwekken van stoom. Dit impliceert een verlaging van het aardgasverbruik. Maximale recuperatie van de koolwaterstoffen, gegenereerd bij de regeneratie van de voorzuivering van de grondstoffen, in het proces, wat resulteert in minimale hoeveelheden die dienen te worden afgefakkeld. Koolwaterstoffen en stikstof worden door middel van membraantechnologie uit de spoelgassen afgescheiden. Dit laat toe om stikstof opnieuw te gebruiken voor het ontgassen en de koolwaterstoffen te recupereren. Indien dit niet zou gebeuren, moet de volledige stroom naar de fakkel worden gestuurd en gaan zowel de koolwaterstoffen als de stikstof verloren. De lozing van de lucht uit het pneumatisch transportsysteem gebeurt via stoffilters. Voor systemen waarin zich carbon black bevindt, worden deze filters in dubbel uitgevoerd. De overdrukventielen van de procestanks zijn verbonden met de fakkel. Om de verbranding van de aangevoerde restgassen te optimaliseren bovenaan de fakkel, wordt er onderaan aardgas geïnjecteerd. De branders worden eveneens gestookt met aardgas. De goede werking van de fakkel wordt visueel bewaakt door middel van een permanent geïnstalleerde camera. Periodieke bemetingen van alle appendages door The Sniffers NV met het oog op het beheersen van de niet-geleide emissies. Om de fugitieve emissies te beperken wordt gebruik gemaakt van kogelafsluiters in plaats van schuifafsluiters. De verliezen ter hoogte van kogelafsluiters zijn beduidend kleiner. Uitrusten van alle roterende onderdelen met dubbele mechanische afdichtingen en spervloeistoffen om lekken naar de atmosfeer te beperken. Delen van leidingen tussen twee afsluiter, die niet onder druk staan, zijn met een dampretoursysteem verbonden. Afzuigen van eventuele lekken aan de afdichtingen van compressoren en terugvoeren naar de aanzuigzijde van deze compressor indien mogelijk. Indien dit niet mogelijk is, wordt ook hier gebruik gemaakt van dubbele mechanische asafdichtingen en spervloeistoffen. Detectoren op cruciale plaatsen. Gebruik van een dampretoursysteem bij het lossen van koolwaterstoffen in de opslagtanks.

54


Bespreking van de producenten van polyetheen met lage dichtheid (LDPE) a) ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Antwerp Polymers Plant ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Antwerp Polymers Plant produceert uitgaande van de basisgrondstof etheen, polyetheen met lage dichtheid (vnl. etheenhomopolymeren, etheen vinylacetaat co-polymeren (EVA) en etheenacrylzuur co-polymeren (EAA)). De polymeren worden voor verschillende toepassingen gebruikt, waaronder het vervaardigen van folies voor serres, allerlei verpakkingsmaterialen in plastiek, golfballen, …. In totaal worden ruim 150 verschillende soorten polyetheen vervaardigd. Productieproces De grondstoffen en hun voorbereiding Het etheen (70 bar) wordt via een ondergrondse pijpleiding aangevoerd. De druk van het etheen wordt vervolgens gereduceerd tot 40 bar. Het etheen, op een druk van 40 bar, wordt in twee stappen gecomprimeerd, in de ‘midden druk compressor’ tot 250 bar en in de ‘hoge druk compressor’ tot 1.200 à 2.400 bar. Aan de uitgang van de lage druk compressor wordt het verse etheen vermengd met herwonnen etheen (gas afkomstig van de lage druk afscheider). Tussen de lage en de hoge druk compressor wordt eventueel een modifiër en een co-monomeer aan de gasstroom toegevoegd. De polymerisatie Op het ogenblik dat het etheen in de reactor komt, wordt een peroxide (de initiator) in de reactor geïnjecteerd. De reactor is voorzien van een elektrisch aangedreven roerder om de initiator gelijkmatig in het etheen te verdelen. Bij temperaturen variërend van 150 en 300 °C (afhankelijk van de initiator) wordt 12 tot 15 % van het etheen gepolymeriseerd tot polyetheen. Om de reactie te sturen worden er eveneens verschillende additieven in de reactor toegevoegd. De installaties voor de productie van polyetheen bestaan uit 6 verschillende productieeenheden, namelijk 6 autoclaafeenheden, en staan op verschillende lijnen welke van A tot G worden benoemd. De afscheiding van het polymeer Het polyetheen (hars) wordt op het einde van de reactie gekoeld, ontspannen tot ongeveer 250 bar en komt in de hoge druk afscheider. In de hoge druk afscheider worden het hars en het niet-gereageerde etheen (gas) gescheiden. Het etheen gaat naar het gasrecycleersysteem waar het gas wordt afgekoeld tot ca. 40 °C en de wassen worden verwijderd en opgevangen in vaten. Het gas wordt aan de aanzuigzijde van de hoge druk compressor vermengd met 55


het gas afkomstig van de midden druk compressor. Van de hoge druk afscheider gaat het hars naar de lage druk afscheider, waar het grootste deel van het nog aanwezige etheen wordt verwijderd. Het afgescheiden etheen wordt over een koeler terug naar de aanzuigzijde van de lage druk compressor geleid. De eindafwerking Een oplossing of een suspensie van additieven, zoals anti-oxidanten, worden gemengd met het hars en dit mengsel gaat naar de extruder en vervolgens naar de pelletizer. De korrels worden via pneumatisch transport naar een mengsilo geleid. Deze silo’s worden ontlucht met als doel de resten monomeer af te voeren en het mengsel van lucht en gassen onder de explosieve waarde te houden. Na staalname, beoordeling van de kwaliteit is het lot klaar voor verdere behandelingen. De korrels worden getransporteerd naar de opslagsilo’s. De ‘afdeling herprocessing’ bestaat uit drie onafhankelijke verwerkingslijnen, nl. de mengers Y, Z en de installatie Iota. In de mengers Y en Z worden bepaalde polymeren verder bewerkt, om de kwaliteit te verbeteren of om omgevormd te worden tot polymeren met meer specifieke toepassingen. De installatie Iota is ontworpen voor de productie van ionomeren. In de afdeling ‘verpakking en magazijn’ worden de korrels verpakt in zakken van 20 of 25 kg of in dozen van 0,5 tot 1,2 ton. Iedere reactor heeft een gesloten kring zodat het ongereageerde ethyleen opnieuw kan worden samengedrukt en naar de reactor kan worden teruggestuurd. De concentratie aan inert gas zal echter oplopen tot een concentratie waarbij de reactie wordt gehinderd. Daarom wordt een ethyleenpurgeerstroom uit het systeem weggenomen. Deze stroom kan naargelang de samenstelling en de verbruiksmogelijkheden terechtkomen in de het recuperatiesysteem, de stoomketels, de fakkel of kan worden afgevoerd naar een zuiveringssectie bij een naburig bedrijf.. In de gesloten kring van iedere reactor dienen de neergeslagen vloeistoffen (in neerslagvaten) te worden verwijderd. De vloeistoffen worden verbrand in de stoomketels. Indien deze stroom een belangrijke concentratie aan vinylacetaat vertoont, wordt deze naar de vinylacetaatzuivering gevoerd. Dit vinylacetaat wordt gezuiverd in een destillatieeenheid. Voor het bodemproduct is het economisch interessanter dit als brandstof naar de stoomketels te sturen, eerder dan het verder te scheiden in zijn bestanddelen. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies De geleide emissies van ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Antwerp Polymers Plant zijn afkomstig van de stoomketels.

56


Er zijn 3 stoomketels. Van deze 3 stoomketels zijn er twee continu in dienst en is er één in stand-by. De drie stoomketels worden overwegend met aardgas gestookt Andere brandstoffen zijn: afgassen (ca. 100 % etheen), slopolie (40 % vinylacetaat, 40 % solventen en modifiers, 10 % wassen en 10 % afvalolie), initiatorresten (vloeibare organische peroxiden in isododecaan en n-octaan) en tot voor 1997 destillaat (gerecupereerde wassen met een kleine molaire massa van de productie van polyetheen). Ter hoogte van de afzonderlijke schoorstenen vinden emissies plaats van NOx en in mindere mate van SO2, zware metalen en stof. Niet-geleide emissies Tijdens het mengen van de initiator met solventen treden er verliezen van VOS op, als gevolg van morsen en verdampen, nl. zo’n 0,2 ton in 2002. Het aftappen van wassen Tijdens de polymerisatie ontstaan er als bijproduct kortere polymeren, die wassen worden genoemd. Bij het aflaten van de wassen, bij staalnames en bij het vervangen van de messen van de extruders, wordt er een zekere hoeveelheid etheen geëmitteerd. De emissie van etheen door het aftappen van wassen bedroeg zo’n 0,6 ton in 2002. Het reinigen van de koelers In de recycle koelers ontstaat een afzetting van wassen. De efficiëntie van de koelers kan aanzienlijk verminderen door het isolerend effect van de afzetting van wassen. Bij een ernstige vervuiling van de koelers worden ze gereinigd met vinylacetaat. Onder normale omstandigheden gebeurt deze reiniging onder druk in een gesloten systeem waardoor er geen emissies te verwachten zijn. Wanneer de reiniging om de één of de andere reden niet onder druk kan gebeuren, zullen er wel emissies optreden. De emissie van vinylacetaat door het reinigen van de koelers bedroeg 2,0 ton in 2002. Het silopark Bij de productie van polyetheen blijft een deel van de monomeren, vnl. etheen en vinylacetaat, in de korrels achter. De monomeren worden door aëratie van de korrels in de beluchtingssilo’s verwijderd. De gassen die vrijkomen worden momenteel geëmitteerd. De emissie van bedroeg 380,0 ton in 2002. De silo’s zijn eveneens de voornaamste emissiebron van stof in het bedrijf. De oorsprong van het stof is enerzijds de braamvorming bij het snijden van polyetheen tot korrels in de onderwaterkorrelvormers. Tijdens het verdere transport breken deze bramen af en accumuleren ze in de silo’s. Anderzijds treedt bij wrijving van de korrels onderling en met de wanden van het transportsysteem eveneens stofvorming op. Dit stof wordt afgescheiden via cyclonen, die voor stof een zeer goed rendement bezitten, namelijk groter dan 99,9 %. Bij een normale werking is een

57


verwaarloosbare stofemissie te verwachten. De belangrijkste oorzaken voor de emissie van stof zijn storingen, bijvoorbeeld het scheuren van een stofopvangzak, een verstopte cycloonleiding of een slechte afstelling van een cycloon. De emissie van stof wordt geraamd op 5 ton C per jaar. De aard van het stof is wel zodanig dat er geen (verre) verspreiding zal plaatsvinden. Wanneer het stof op de grond terechtgekomen is, wordt het weggespoeld met water, zodat het in het rioolsysteem terechtkomt. Vervolgens wordt het stof afgescheiden in de filterkoek of komt het terecht in afvalcontainers van de olieafscheider. De fakkel De fakkel bij ExxonMobil Chemical Belgium BVBA heeft een maximale capaciteit van 4 ton per uur. De branders voor de waakvlammen worden gevoed met aardgas. In de fakkel worden vnl. de gassen die tijdens het spoelen van de reactoren en/of de deelkringen vrijkomen, verbrand. Tijdens het spoelen met stikstof en nadien met etheen, na een stilstand, komt er een hoeveelheid etheen vrij. Het spoelen met stikstof is noodzakelijk om de reactoren en de deelkringen zuurstofvrij te maken. Iedere reactor heeft bovendien een gesloten kring zodat het niet-gerageerde etheen kan worden samengedrukt en naar de reactor kan worden teruggestuurd. De concentratie aan inert gas zal echter toenemen tot een concentratie waarbij de polymerisatie wordt gehinderd. Daarom wordt een deel van het etheen uit het systeem genomen. Deze stroom kan naargelang de samenstelling en de verbruiksmogelijkheden terecht komen in het recuperatiesysteem, de stoomketels, de fakkel of kan worden afgevoerd naar een zuiveringsinstallatie bij een naburig bedrijf. Ter hoogte van de fakkel vinden emissies van koolwaterstoffen, NOx en stof plaats. Tijdens een noodstop treden emissies van vnl. etheen op door het aflaten van de gassen uit de reactoren. Deze gassen worden via de ‘blow down drums’ onverdund in de atmosfeer geloosd. Omdat deze gassen op zeer korte tijd moeten worden afgelaten, kunnen ze niet worden afgeleid naar de fakkel voor verbranding. De fakkel is immers niet ontworpen om een hoeveelheid etheen, die kan oplopen tot enkele ton per seconde te verwerken. Tijdens het spoelen van de reactoren en/of de deelkringen met stikstof en nadien met etheen, na een stilstand, komt er een hoeveelheid etheen vrij, die in de atmosfeer wordt geloosd. Het spoelen met stikstof is noodzakelijk om de reactoren en de deelkringen zuurstofvrij te maken. De emissie van VOS als gevolg hiervan bedroeg zo’n 63,4 ton in 2002. Ter hoogte van allerhande dichtingen in de verschillende installaties kunnen zich verliezen voordoen. ExxonMobil Chemical Belgium BVBA maakt een onderscheid tussen de verliezen ter hoogte van compressoren, flenzen, pompen, ventielen, … en de verliezen ter hoogte van de ‘blow down drums’. De fugitieve emissies van VOS bedroegen zo’n 498,0 ton in 2002.

58


Om veiligheidsredenen19 moet er in de opslagtank van acrylzuur continu een hoeveelheid lucht (zo’n 300 l/uur) door het acrylzuur geblazen worden. De emissie van VOS ter hoogte van de verschillende opslagtanks bedroeg zo’n 11,6 ton in 2002. Tijdens het laden en lossen van schepen en vrachtwagens met o.a. vinylacetaat, treden verliezen op. De voornaamste oorzaak van deze verliezen zijn het reinigen van de filters, het purgeren van de leidingen, …. Wanneer de polymeren onmiddellijk na de productie in vrachtwagens worden overgebracht, dan worden deze na het lossen gepurgeerd met stikstofgas. De emissie van VOS tijdens het laden en lossen bedroeg zo’n 16,7 ton in 2002. De koolwaterstoffen die in het afvalwater of in het koelwater belanden, geven in de afvalwaterzuiveringsinstallatie respectievelijk de twee koeltorens aanleiding tot emissie van VOS, nl. zo’n 17,2 ton in 2002. De emissie van het koelmiddel ter hoogte van de koelinstallaties bedroeg zo’n 0,2 ton in 2002. Volgende reductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd door ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Antwerp Polymers Plant: De warmte die vrijkomt tijdens de polymerisatie wordt gerecupereerd voor de productie van lagedruk stoom. Betere afsluiting van de vaten voor het mengen van de initiator met solventen en nadien afschaffing van deze operatie. Verbeterde installaties voor het aftappen van de waxen. Op kleine reactorlijnen is de reiniging met vinylacetaat vervangen door een mechanische reiniging. Na aëratie in de silo’s wordt het stof afgescheiden via cyclonen, die voor stof een zeer goed rendement bezitten, namelijk groter dan 99,9 %. De ‘modifier recovery tower’ en de ‘slop ontgassingstank’ hadden tot in 1995 één gemeenschappelijk emissiepunt, waar de topstroom van de ‘modifier recovery tower’ en de dampen van de ‘slop ontgassingstank’ werden geloosd. De reactoren hebben elk een gesloten kring, zodat het niet-gereageerde gas opnieuw kan worden gecomprimeerd en naar de reactoren kan worden geleid. In deze kring worden de vloeistoffen neergeslagen in neerslagvaten en vervolgens verwijderd. Indien de neergeslagen vloeistof een belangrijke concentratie aan vinylacetaat vertoont, wordt deze naar de ‘modifier recovery tower’, een destillatie-eenheid, gevoerd. Het gezuiverde vinylacetaat wordt via een zijstroom afgetakt en teruggevoerd naar de reactorlijnen, al dan niet via een opslagtank. Voor het 19

O.a. het gevaar voor polymerisatie.

59


bodemproduct, ook slop genoemd, is het economisch interessanter om dit als brandstof naar de stoomketels te sturen, eerder dan het verder te scheiden in zijn bestanddelen. Het bevat ca. 80 % vinylacetaat, maar daarnaast ook compressoroliën, resten initiator en oplosmiddelen. De topstroom, in hoofdzaak etheen, wordt sinds april 1996 gerecupereerd en teruggevoerd naar de reactorlijnen. De hoeveelheid etheen en vinylacetaat die van de reactorlijnen naar de ‘modifier recovery tower’ gaat, wordt geminimaliseerd door maximaal ontgassen op de reactorlijnen. De operationele procedures werden in de periode 1990 - 1993 aangepast, waardoor tijdens een noodstop, het etheen naar één van de andere reactoren kan worden geleid en er slechts een minimale hoeveelheid etheen in de atmosfeer wordt geloosd. Hierdoor is de periode van stilstand van de reactor echter zo’n 2,5 uren langer. Dit brengt een verlies van productie van zo’n 3.500 ton polyetheen met zich mee. Door het stelselmatig verminderen van het aantal stilstanden van ca. 250 naar 125 sinds 1993 kon ook de resterende emissie verder gereduceerd worden. Om een roetloze verbranding van de fakkel te garanderen wordt er stoom geïnjecteerd. De efficiëntie van de fakkel wordt geraamd op 99,5 %. De veiligheidskleppen, breekplaten, ventielen gaan naar één zogenaamde ‘blow down drum’ per reactielijn. Door een stelselmatige controle van de uitlaten van de ‘blowdown drums’ en het herstellen van lekkende veiligheidskleppen en ventielen kon de emissie van VOS drastisch gereduceerd worden. In 1993 werd een Leak Detection and Repair programma geïmplementeerd om de fugitieve emissies te reduceren en te controleren. ExxonMobil Chemical Belgium BVBA was één van de pioniers om honden in te schakelen om de lekken op te sporen. Een deel van de tot nu toe bekomen reductie is echter toe te schrijven aan een verandering van de berekeningsmethode. Een aantal opslagtanks zijn voorzien van een dampretoursysteem. Het koelwatersysteem is uitgerust met detectoren, die lekken van koolwaterstoffen naar het koelwater detecteren. Elimineren van de slopfilters. b) ExxonMobil Chemical Belgium BVBA –Meerhout Polymers Plant ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Meerhout Polymers Plant produceert polyetheen met lage dichtheid, vnl. homopolymeren en etheen-vinylacetaat copolymeren (EVA), bij hoge druk (ca. 3.000 bar) volgens het bulk polymerisatieprocédé.

60


Productieproces De grondstoffen en hun voorbereiding Etheen wordt via een ondergrondse pijpleiding het bedrijf binnengeleid. De initiële druk van het etheen bedraagt 70 bar. Het etheen wordt in een primaire compressor in 2 stappen gecomprimeerd tot ongeveer 300 bar, waarna het naar de secundaire compressor wordt geleid, waar verdere compressie tot ongeveer 3.000 bar plaatsvindt. Tussen de 2 compressiestappen wordt aan de gasstroom modifier toegevoegd. Deze modifiër reguleert de lengte van de keten en de vertakkingen van het polyetheen. Indien noodzakelijk wordt ook vinylacetaat toegevoegd voor de productie van ethyleen-vinylacetaat copolymeren. De polymerisatie De geïnstalleerde voorverwarmer staat in voor de opwarming van het gas. De eigenlijke reactie vindt plaats in de reactor waar in verschillende trappen initiator (organische peroxides) worden toegevoegd. Hier vindt de polymerisatie plaats bij een temperatuur van ongeveer 310 °C en een druk van 3.000 bar. Het mengsel dat de reactor verlaat bestaat uit etheen en polyetheen. De afscheiding van het polymeer De scheiding van etheen en polyetheen vindt plaats in de hoge druk afscheider bij een druk van ongeveer 300 bar. Polyetheen verlaat de hoge druk afscheider, waarna verdere decompressie tot lager dan 1 bar in de lage druk afscheider plaatsvindt. In een 1e terugspoelkring wordt etheen na koeling en afscheiding van wassen opnieuw opgedrukt in een spuigascompressor, al dan niet verder gezuiverd in de spuigaszuiveringseenheid, waarna het wordt toegevoegd aan de initiële etheenstroom. In een 2e terugspoelkring wordt het etheen gekoeld en ontdaan van wassen en teruggevoerd naar de inlaat van de secundaire compressor. De eindafwerking Polyetheen wordt vanuit de lage drukafscheider naar de extruder gebracht waar de additieven worden toegevoegd. Aan het einde van de extruder bevindt zich de pelletiser waar onder water polyetheen omgezet wordt in korrels. Na drogen en zeven worden de korrels verzameld in testsilo’s en op kwaliteit gecontroleerd. Lucht wordt continu toegevoerd naar de silo’s met als doel het mengsel lucht/gas onder de explosieve waarde te houden en residuele gassen af te voeren. Het product wordt dan opgemengd in de mengsilo’s en gaat vervolgens naar de opslagsilo’s. Ook in de mengsilo’s en een aantal opslagsilo’s is beluchting noodzakelijk. Indien nodig kan het product bijkomende processtappen ondergaan in een compounding afdeling. In de spuigaszuiveringseenheid worden zowel de lichtere componenten (methaan, CO, …) als de zwaardere componenten (oliën, modifiër) afgescheiden.

61


Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Meerhout Polymers Plant beschikt over 3 stoomketels. Van de 3 stoomketels zijn er 2 continu in dienst en is er 1 in stand-by. De drie stoomketels worden overwegend met aardgas gestookt, evenals een deel van het etheen afkomstig van de spuigaszuiveringsinstallatie. Extra zware stookolie wordt evenwel nog gebruikt wanneer de aanvoer van aardgas wordt onderbroken. Daarnaast worden er nog waxen, initiatoren, … als brandstof ingezet. Ter hoogte van de afzonderlijke schoorstenen vinden emissies plaats van NOx en in mindere mate van SO2, zware metalen en stof. Niet-geleide emissies Het silopark Bij de productie van polyetheen blijft een deel van de monomeren, voornamelijk etheen en in mindere mate vinylacetaat, in de korrels achter. De monomeren worden verwijderd door aëratie van de korrels in de beluchtingssilo’s en vervolgens geloosd. De emissie van VOS ter hoogte van de silo’s bedroeg zo’n 456,0 ton in 2002. De silo’s zijn tevens de voornaamste emissiebron van stof in het bedrijf. De oorsprong van het stof is enerzijds de braamvorming bij het snijden van polyetheen tot korrels in de onderwaterkorrelvormers. Tijdens het verdere transport breken deze bramen af en accumuleren ze in de silo’s. Anderzijds treedt bij wrijving van de korrels onderling en met de wanden van het transportsysteem eveneens stofvorming op. Uit studie is gebleken dat het stof sterk verbonden is met het eindproduct en in die zin moeilijk afscheidbaar is. Bovendien is de aard van het stof zodanig dat er geen (verre) verspreiding plaatsgrijpt. De emissie van stof ter hoogte van de silo’s bedroeg zo’n 4,0 ton in 2002. De fakkel De fakkel bij ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Meerhout Polymers Plant heeft een maximale capaciteit van 36,3 ton per uur. De branders voor de waakvlammen worden gevoed met aardgas. De stromen die door de fakkel worden verwerkt, bestaan o.a. uit etheen afkomstig van de pakkingslekken van de compressoren en van eventuele spoeloperaties. Ter hoogte van de fakkel vinden er emissies plaats van koolwaterstoffen (zo’n 4,0 ton in 2002), NOx en stof. Tijdens een noodstop treedt er emissie van voornamelijk etheen op door het aflaten van de gassen uit de reactoren. Deze gassen worden onverdund in de atmosfeer geëmitteerd. Omdat de gassen op zeer korte tijd moeten worden afgelaten, kunnen ze niet naar de fakkel worden afgeleid voor verbranding. De fakkel is immers niet ontworpen om een hoeveelheid etheen, die kan oplopen tot enkele ton per seconde te verwerken.

62


Het spoelen van de reactoren en/of de deelkringen met stikstof en nadien met etheen na een stilstand is nodig om de eenheden volledig zuurstofvrij te maken. Tijdens het spoelen komt er een hoeveelheid etheen vrij, die in de atmosfeer wordt geloosd of naar de fakkel wordt geleid. De totale emissie van vluchtige organische stoffen door het aflaten van de reactoren bedroeg zo’n 247,0 ton in 2002. De verliezen ter hoogte van compressoren, flenzen, kleppen, monsternamepunten, pijpleidingen, pompen, regelkleppen, veiligheidskleppen, … Zo’n 391,0 ton in 2002. Uit de aard van de gestockeerde producten blijkt dat voornamelijk de vinylacetaaten hexaanstocks evenals de afvalolie en het initiatorafval een rol kunnen spelen in de emissies ten gevolge van open overslagactiviteiten. De andere producten zijn zwaardere producten en hebben ook een lagere dampspanning. (Zo’n 8,0 ton in 2002) De verdamping van resten van koolwaterstoffen uit het afvalwater, dat zich in de olieafscheider of in het wachtbekken bevindt, en uit het koelwater. Het betreft hier voornamelijk emissies van hexaan en vinylacetaat. De emissie bedroeg zo’n 10 ton in 2002. De emissie van koelmiddel ter hoogte van de koelinstallaties. Er werden bij ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – Meerhout Polymers Plant in de loop der jaren een aantal maatregelen getroffen om de vorming van stof en de emissie ervan te minimaliseren. De verplaatsing van de testsilo’s, waar de korrels op kwaliteit worden gecontroleerd, dichter bij de mengsilo’s, waar de korrels worden gehomogeniseerd, teneinde de transportafstanden te verkorten (1989). De verbetering van de temperatuurscontrole van het koelwater bij de verwerking van het polyetheen tot korrels, zodat er minder braamvorming optreedt (1998). De installatie van nieuwe transportbuizen (‘Rhaumatic’) met een grotere diameter en een ruwe binnenkant (1998 – 1999). Aanpassen van de bochten in de transportsystemen naar de test- en mengsilo’s. Het verlagen van de transportsnelheid in de transportsystemen (1999). De installatie van een systeem om het vullen van de voedingsbins van de afzakinstallatie te controleren (1998). De installatie van bijkomende stofafscheidingssystemen op de afzakbulklaadinstallaties en op een aantal pneumatische transfersystemen (2000-2001).

en

Het aanpassen van de inlaat van de cycloon om een betere verwijdering van het fines en streamers te bekomen.

63


De procedure om de reactoren en/of de deelkringen te spoelen werd in de loop der jaren geoptimaliseerd. Bij het spoelen streeft men ernaar zo veel mogelijk etheen te recuperen (o.a. door een deel van het etheen naar één van de andere reactoren te leiden). Bij het in dienst nemen van een reactor en/of een deelkring na een stilstand, wordt er eerst met stikstof en nadien met etheen gespoeld om de betrokken reactor en/of deelkring volledig zuurstofvrij te maken. Onder normale omstandigheden worden alle lekken van de compressoren verzameld, gerecupereerd of naar de fakkel geleid. Onder abnormale omstandigheden worden er maatregelen getroffen om het etheen zoveel mogelijk naar de fakkel te leiden, waar het onder toevoeging van stoom wordt verbrand wordt. De lekken van de extruders worden eveneens naar de fakkel geleid. Ook een verbetering van de controle van het productieproces, wat resulteerde in een vermindering van de noodstoppen, heeft bijgedragen tot een reductie van de lozing van etheen. In het begin van de jaren ‘90 werd er een Leak Detection and Repair programma geïmplementeerd om de fugitieve emissies te reduceren en te controleren. In de toekomst staan er een aantal initiatieven in de stijgers, die de emissie van vluchtige organische stoffen verder moeten doen dalen nl. De verlaging van de druk in de LPS; Het verminderen van het aantal ‘reactordumps’ naar de atmosfeer (d.i. tijdens noodstoppen); Het evalueren van de mogelijkheden om de compressor seals te optimaliseren; c) Speciality Polymers Antwerp NV Bij Speciality Polymers Antwerp NV wordt polyetheen met lage dichtheid geproduceerd bij een druk van ca. 2.700 bar volgens het bulk polymerisatieprocédé. Er zijn twee productielijnen. Uitgaande van etheen worden zowel homopolymeren als, door toevoeging van verschillende andere comonomeren zoals silanen, acrylaten, … copolymeren geproduceerd. Sinds eind 2003 worden ook copolymeren met vinylacetaat geproduceerd. De toepassingen van het etheen vinylacetaat copolymeer (EVA) liggen vooral in bindmiddelen, impregneermiddelen, kauwgom, lakken, lijmen, …

64


Productieproces De grondstoffen en hun voorbereiding Etheen wordt van verschillende leveranciers aangevoerd via pijpleidingen. Het etheen, op een druk van 50 bar, wordt in twee stappen gecomprimeerd, in een midden druk compressor tot 250 bar en in een hoge druk compressor tot 2.700 bar. Aan de uitgang van de midden druk compressor wordt het verse etheen vermengd met het gerecupereerde etheen. Tussen de midden druk compressor en de hoge druk compressor kunnen eveneens comonomeren worden toegevoegd. De polymerisatie Op het ogenblik dat het etheen in de reactor komt, wordt een peroxide (de initiator) in de reactor gepompt. Om de reactie te sturen worden er eveneens verschillende additieven gebruikt. De buisvormige reactor is een hoge druk buis van 1 km lang. De reactie is exotherm. De warmte wordt via een koelmantel afgevoerd. Een deel van de warmte wordt gerecupereerd voor de productie van lage druk stoom. De afscheiding van het polymeer Het polyetheen (hars) wordt op het einde van de reactor gekoeld en komt in een hoge druk ontvanger. In de hoge druk ontvanger worden het hars en het niet-gereageerde etheen (gas) gescheiden. Van de hoge druk ontvanger gaat het hars naar een lage druk ontvanger, waar het grootste deel van het nog aanwezige etheen wordt verwijderd. De eindafwerking In lijn 1 gaat het hars naar een tandradpomp. Door de stijging van de druk diffundeert een deel van het etheen uit het hars. Het hars gaat vervolgens naar een pelletizer (korrelvormer). De korrels en het water worden gescheiden en de korrels worden gedroogd in de korreldrogers. Lijn 2 beschikt over twee lage druk afscheiders. Eén lage druk afscheider gaat naar analogie met lijn 1 naar een tandradpomp. De andere lage druk afscheider staat boven een extruder. Deze extruder beschikt over een vacuümsectie die een deel van het etheen en de comonomeren uit het hars verwijderd. De korrels worden via pneumatisch transport naar een beluchtingssilo gevoerd. Deze silo’s worden ontlucht met als doel de resten monomeer af te voeren en het mengsel van lucht en gassen onder de explosieve waarde te houden. Na staalname en beoordeling van de kwaliteit is het lot klaar voor verdere behandeling en transport naar de opslagsilo’s. Finaal worden de opslagsilo’s ontladen in containers, die in een containerpark worden gestockeerd. De containers kunnen worden ontladen op vraag van de afdeling ‘compounding’. De korrels worden pneumatisch getransporteerd en er worden additieven zoals antioxidanten,

65


koolzwart, … toegevoegd. In de extruders worden de korrels en de additieven gekneed tot een homogeen mengsel. In de pelletizer wordt het mengsel omgezet in korrels. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies De installaties voor nutsvoorzieningen (onder andere stoomproductie) zijn gelegen op terrein van Ineos NV en worden door Ineos NV geëxploiteerd. De emissies van de stoomketels worden dan ook toegekend aan Ineos NV. Geleide emissies in de polymerisatie-eenheid In de polymerisatie-eenheid zijn er drie geleide emissiebronnen nl. de gemeenschappelijke uitlaat van de tandradpompen van lijn 1 en lijn 2, de uitlaat van de korreldrogers van lijn 1 en lijn 2. Het polyetheen komt in gesmolten toestand (hars) van de lage druk ontvanger in een tandradpomp terecht, die het hars verder verpompt. In het hars zijn er naast etheen eventueel nog resten van de comonomeren (vnl. acrylaten) aanwezig. Door wrijving in de tandpomp diffundeert een deel van deze gassen uit het hars. Het etheen en de comonomeren worden naar de atmosfeer geleid via de gemeenschappelijke uitlaat van de tandradpompen van lijn 1 en lijn 2. Metingen hebben aangetoond dat de emissies van stof en VOS zeer laag zijn. De tandradpompen pompen het hars naar de pelletizer. De korrels en het water worden gescheiden en de korrels worden gedroogd in de korreldrogers van lijn 1 en lijn 2. Door de hogere temperatuur in de drogers diffundeert een deel van het etheen en eventueel van de comonomeren uit de korrels. Deze gassen komen via de uitlaten van de drogers in de atmosfeer terecht. Metingen hebben aangetoond dat de emissies van stof en VOS zeer laag zijn. Geleide emissies in het silopark Bij de productie van polyetheen blijft een klein deel van de monomeren, vnl. etheen en acrylaat, in de korrels achter. De monomeren worden door beluchting van de korrels in de beluchtingssilo’s verwijderd. De gassen die vrijkomen worden naar de regeneratieve thermische oxidatie eenheid geleid. De korrels worden getransporteerd naar de opslagsilo’s. Ook de gassen die in de opslagsilo’s vrijkomen worden naar de regeneratieve thermische oxidatie eenheid geleid. Er is dus één gemeenschappelijk emissiepunt in het silopark. Uit metingen is echter gebleken dat het rendement van de regeneratieve thermische oxidatie eenheid meer dan 99,5 % bedraagt. De handelingen in het silopark geven eveneens aanleiding tot emissie van stof. De oorsprong van het stof is enerzijds de braamvorming bij het snijden van polyetheen tot korrels in de pelletizer. Tijdens het verdere transport breken deze bramen af en accumuleren ze in de silo’s. Anderzijds treedt bij wrijving van de korrels onderling

66


en met de wanden van het pneumatisch transportsysteem eveneens vorming van stof op. De stofdeeltjes zijn sterk verbonden met het eindproduct en in die zin moeilijk afscheidbaar. Het totale gegenereerde hoeveelheid stof tijdens de eindbehandelingen bedraagt ongeveer 1 g per kg polyetheen. Het stof wordt afgescheiden door cyclonen met een rendement van 99,9 %. Geleide emissies bij het lossen van polyetheen in containers en bij de verdere behandelingen Finaal worden de korrels pneumatisch getransporteerd om vervolgens in containers te worden ontladen. De twee transportlijnen zijn uitgerust met stofcollectoren om stof dat ontstaat door de hoge snelheid in de leidingen (wrijving) op te vangen. De transportlucht wordt geloosd in de atmosfeer. Het betreft hier twee emissiepunten, nl. ‘vanbox dust collector lijn 1’ en ‘vanbox dust collector lijn 2’. De emissies van stof en vluchtige organische stoffen zijn zeer laag. Het stof wordt grotendeels opgevangen door de stofcollectoren en door de beluchting in de silo’s zijn de korrels nagenoeg vrij van etheen. Het in de containers opgeslagen polyetheen kan verder in plastiek zakken of kartonnen dozen worden ontladen. Er zijn stofcollectoren voorzien. De emissies van stof en VOS zijn verwaarloosbaar. Geleide emissies in de kneed- en mengafdelingen De containers kunnen op vraag van de afdeling ‘compounding’ terug worden ontladen. In de afdeling ‘compounding’ worden antioxidanten, koolzwart en andere additieven toegevoegd. Er zijn zo’n 22 emissiepunten (afblazen van transportlucht) in de afdeling ‘compounding’. Er zijn stofcollectoren voorzien. De emissies van stof en VOS zijn verwaarloosbaar. Niet-geleide emissies Fakkel De fakkel bij Speciality Polymers Antwerp NV heeft een maximale capaciteit van 45,5 ton per uur. De branders voor de waakvlammen worden gevoed met aardgas. De stromen die door de fakkel worden verwerkt, bestaan enerzijds uit de afgassen die tijdens de normale bedrijfsomstandigheden naar de fakkel worden geleid en anderzijds de afgassen die bij bijzondere of accidentele bedrijfsomstandigheden naar de fakkel worden geleid. De afgassen die tijdens de normale bedrijfsomstandigheden naar de fakkel worden geleid, zijn afkomstig van de etheenzuiveringsinstallatie. Iedere reactor heeft een gesloten kring zodat het niet-gereageerde etheen kan worden samengedrukt en terug naar de reactor kan worden gestuurd. De concentratie aan inert gas zal echter oplopen tot een concentratie waarbij de polymerisatie wordt gehinderd. Daarom wordt een deel van het etheen uit het systeem genomen en naar een destillatiekolom gestuurd. De topstroom van de destillatiekolom, met vnl. etheen, wordt gerecycleerd naar de primaire compressor. De lichte componenten worden naar de fakkel geleid. Om het affakkelen van deze componenten te beperken, werd er een ontspanner geplaatst, die

67


de lichte componenten, door druk te verlagen, doet verdampen voor ze naar de destillatiekolom worden gevoerd. Abnormale bedrijfsomstandigheden doen zich voor bij incidenten aan de primaire compressor, de destillatiekolom, …. Ook bij het jaarlijkse onderhoud worden er afgassen naar de fakkel geleid. Hier vinden emissies van koolwaterstoffen (zo’n 1,6 ton in 2002), NOx (zo’n 4 kg in 2002) en stof (zo’n 1,6 ton in 2002) plaats. Mengen van de initiator Bij het mengen van de initiator met solventen zijn er emissies als gevolg van het morsen en het verdampen van de solventen. De emissie bedroeg zo’n 1,0 ton in 2002. Aftappen van de wassen Bij de polymerisatie ontstaan er als bijproduct kortere polymeren, die wassen worden genoemd. Bij het aftappen van de wassen en bij de staalnames wordt een zekere hoeveelheid etheen meegevoerd. De emissie bedroeg zo’n 0,5 ton in 2002. Emissies tijdens een stilstand Tijdens een stilstand treden kortstondige emissies van vnl. etheen op door het aflaten van de gassen uit de reactoren. Deze gassen worden via de ‘reject stacks’, met een hoogte van 65 m, onverdund in de atmosfeer geëmitteerd. Omdat deze emissies op zeer korte tijd moeten worden afgelaten, kunnen ze niet naar de fakkel worden afgeleid voor verbranding. De fakkel is immers niet ontworpen om een hoeveelheid etheen, die kan oplopen tot enkele ton per seconde te verwerken. Voor elke reactor is er één ‘reject stack’. De emissie bedroeg zo’n 96,0 ton in 2002. Fugitieve emissies De niet-geleide emissies van VOS (vnl. etheen) zijn voornamelijk afkomstig van lekken ter hoogte van compressoren, flenzen, kleppen, monsternamepunten, pijpleidingen, pompen, regelkleppen, veiligheidskleppen, …. Uitgezonderd de lekken in de reactorkuipen, kunnen alle mogelijke lekken opgespoord en gemeten worden. Tijdens de werking van de reactoren is de toegang tot de reactorkuipen voor de werknemers en dieren (The Sniffers NV schakelen honden in om lekken op te sporen) verboden. The Sniffers NV kan hier dus niet meten. De fugitieve emissies bedroegen zo’n 157 ton (incl. de emissies ter hoogte van de reactorkuipen) in 2002. Emissies in gevolge opslag De emissie van VOS ter hoogte van de opslagtanks wordt geraamd op minder dan 1 ton in 2002. Met uitzondering van een aantal tanks, zijn alle tanks aangesloten op de regeneratieve thermische oxidatie eenheid. De koolwaterstoffen die in het afvalwater of in het koelwater komen, geven aanleiding tot emissies. De emissie bedroeg minder dan 10,0 ton in 2002.

68


De emissies ter hoogte van de koelinstallaties zijn volgens Speciality Polymers Antwerp NV verwaarloosbaar. Volgende reductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd door Speciality Polymers Antwerpen NV: De warmte die vrijkomt bij de reactie, wordt gerecupereerd voor de productie van stoom. Sinds de opstart van de polymerisatie-eenheid in 1978 werd het proces op een continue manier verbeterd, wat zich uitte in een systematische verbetering van de etheenefficiëntie (d.i. de verhouding van de geproduceerde hoeveelheid polyetheen tot de benodigde hoeveelheid etheen). De reductie van de emissie van etheen werd dus in eerste instantie bekomen door procesgeïntegreerde maatregelen. In het proces zijn o.a. maatregelen getroffen om het niet-gereageerde etheen zoveel mogelijk te recupereren en te recycleren. De ‘reject stacks’ worden voorafgegaan door een gaswasser. Hierin worden het roet, dit is de koolstof die tijdens een decompositie in de reactor ontstaat, en het hars uit de gassen gewassen voor deze in de atmosfeer worden geëmitteerd. Etheen wordt echter niet tegengehouden door de gaswassers. Om de emissie van acrylaat te voorkomen wordt in de gaswasser natriumhydroxide geïnjecteerd. De acrylaten worden omgezet in een alcohol en in natriumacrylaat. Tot voor 2000 was de ‘carbon trap’, een actieve koolfilter, de belangrijkste bron van emissie van vluchtige organische stoffen. De gassen van beluchtingssilo’s en de opslagsilo’s werden naar de ‘carbon trap’ geleid. De hoge emissie van etheen was te wijten aan het feit dat de ‘carbon trap’ geen etheen, enkel acrylaat, adsorbeerde. In 1999 werd een regeneratieve thermische oxidatie-eenheid geïnstalleerd voor de behandeling van de gassen van de beluchtingssilo’s, de opslagsilo’s en de opslagtanks van acrylaat. Bij een temperatuur van 800 °C worden de gassen en de dampen omgezet in CO2. De emissies van etheen en acrylaat zijn hierdoor tot ca. 0 ton per jaar gedaald. Wanneer de regeneratieve thermische oxidatie-eenheid niet werkt, worden de gassen naar de ‘carbon trap’ geleid. De emissie van stof is gering daar de verschillende afdelingen voldoende zijn uitgerust met stofcollectoren (vacuümcollectors, cyclonen, filterkaarsen, …). Bij het onderhoud van de stoffilters wordt een deel van het opgevangen stof alsnog geëmitteerd. Met uitzondering van een aantal specifieke veiligheidskleppen, zijn alle veiligheidskleppen verbonden met de fakkel. Om een roetloze verbranding van de fakkel te garanderen, wordt er stoom geïnjecteerd.

69


Sinds 1994 werkt Speciality Polymers Antwerp NV samen met The Sniffers NV om lekken op te sporen. De lekken worden, indien mogelijk, onmiddellijk hersteld. Sinds 2003 worden de lekken gemeten door het personeel van Speciality Polymers Antwerp NV en wordt er enkel om de vijf jaar door een externe firma gemeten.

70


Tabel 23: Productie van de bedrijven met als hoofdactiviteit de productie van polyetheen in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Productie(proces)

Polyetheen met hoge dichtheid Atofina Antwerpen Phillips procéde NV Solvay Polyolefins Phillips of Ziegler Wet Flash procédé Europe – Belgium NV Polypropeen volgens Unipol gasfaseprocédé Polyetheen met lage dichtheid ExxonMobil Chemical Bulk polymerisatieprocédé Belgium BVBA – Antwerp Polymers Plant ExxonMobil Chemical Bulk polymerisatieprocédé Belgium BVBA Meerhout Polymers Plant Speciality Polymers Bulk polymerisatieprocédé Antwerp NV



Aantal werknemers in 2000

350,0

312,0

225

200,0

?

338

80,0

?

335,0

284,8

357

500,0

419,0

173

140,0

122,3

224

71


Tabel 24: Emissies van de bedrijven met als hoofdactiviteit de productie van polyetheen in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

NH3 Metalen NOx

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 3,7 (incl. 3,1 ter hoogte van de fakkel) (1995) << Geleide emissies: 0,3 (1999) Diffuse emissies: 48,0 (ter hoogte van de fakkel) (1993) + 325,4 (fugitieve) (1990) / (1990)

Atofina Antwerpen NV

/

NOx

SOx Stof

/ (1990) / (1990)

VOS

/ (1990)

NH3 Metalen

/ (1990) / (1990)

SOx Stof VOS

Solvay Polyolefins Europe – Belgium NV

72

Ja, de chloorelectrolyse-eenheid werd reeds behandeld in de sectorstudie chemie deel I. Andere activiteiten binnen deze sectorstudie kunnen ondergebracht worden bij de productie van polypropeen.

Emissies in 2000


ton/jaar 8,4 (incl. 6,6 ter hoogte van de fakkel) << Geleide emissies: 0,3 Diffuse emissies: 373,9 (incl. 48,5 ter hoogte van de fakkel)

ton/jaar 4,3 (incl. 3,6 ter hoogte van de fakkel) (2002) << Geleide emissies: 0,1 (2002) Diffuse emissies: 374,0 (incl. 45,0 ter hoogte van de fakkel) (2002)

43,0 (incl. 0,1 ter hoogte van de fakkel*)

54,7 (geleid) (2002) + 0,1 (ter hoogte van de fakkel) (1999) 4,7 (uitsl. ter hoogte van de fakkel) (1999) Geleide emissies: Diffuse emissies: 42,5 (fugitieve) (2002) + 14,5 (ter hoogte van de fakkel) (1999) -

4,7* (uitsl. ter hoogte van de fakkel) Geleide emissies: Diffuse emissies: 57,7 (incl. 14,5 ter hoogte van de fakkel*) -


Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

ExxonMobil Chemical Belgium BVBA - Antwerp Polymers Plant

/

NOx SOx Stof

VOS

ExxonMobil Chemical Belgium BVBA - Meerhout Polymers Plant

/

NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS

NH3 Metalen

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 32,0 (1990) 0,5 (1990) 3,3 (incl. 2,5 ter hoogte van de fakkel) (1990)

Emissies in 2000


ton/jaar 23,5 0,4 3,3 (incl. 2,5 ter hoogte van de fakkel)

ton/jaar 23,0 0,3 (2002) 3,3 (incl. 2,5 ter hoogte van de fakkel)

Daarnaast nog 5 ton C PE, komt vrijwel uitsluitend op terrein terecht. Geleide emissies: 281,5 (1990) Diffuse emissies: 2.378,5 (incl. 7,5 ter hoogte van de fakkel) (1990) << 26,7 (incl. 1,2 ter hoogte van de fakkel*) (1990) 3,4 (1990) 4,0 (1990) Geleide emissies: - (1990) Diffuse emissies: 1.299 (incl. 4,0 ter hoogte van de fakkel) (1990) <<

Daarnaast nog 5 ton C PE, komt vrijwel uitsluitend op terrein terecht. Geleide emissies: / Diffuse emissies: 960,5 (incl. 7,5 ter hoogte van de fakkel) << 14,7 (incl. 0,5 ter hoogte van de fakkel*) 0,4 4,0 Geleide emissies: Diffuse emissies: 971,4 (incl. 4,3 ter hoogte van de fakkel) <<

Daarnaast nog 5 ton C PE, komt vrijwel uitsluitend op terrein terecht. Geleide emissies: / Diffuse emissies: 997,4 (incl. 7,5 ter hoogte van de fakkel) (2002) << 16,2 (incl. 0,8 ter hoogte van de fakkel*) 0,2 (2002) 4,0 Geleide emissies: Diffuse emissies: 1.117,4 (incl. 4,3 ter hoogte van de fakkel) <<

73


Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Speciality Polymers Antwerp NV

/

NOx SOx Stof VOS

NH3 Metalen

74

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 1,7 (1990) + 1,2 (ter hoogte van de fakkel) (1997) Geleide emissies: 172,0 (1990) Diffuse emissies: 805,5 (incl. 34,0 ter hoogte van de fakkel) (1990) -

Emissies in 2000


ton/jaar 1,5 3,2 (incl. 1,5 ter hoogte van de fakkel) Geleide emissies: 8,0 Diffuse emissies: 252,9 (incl. 1,4 ter hoogte van de fakkel) -

ton/jaar 0,9 (2002) 3,4 (incl. 1,6 ter hoogte van de fakkel) Geleide emissies: 2,0 (2002) Diffuse emissies: 269,1 (incl. 1,6 ter hoogte van de fakkel) -


5.2.2

Productie van polystyreen (PS)

Er zijn in Vlaanderen slechts 2 bedrijven die polystyreen produceren nl. Dow Belgium BVBA en BASF Antwerpen NV. Omdat de ‘hoofdactiviteit’ van Dow Belgium BVBA de productie van polystyreen is, wordt het bedrijf enkel besproken bij van de productie van polystyreen. Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 25. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven, de emisies in 1990 en in 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 26. Voor BASF Antwerpen NV zijn verschillende activiteiten binnen de organische chemie opgenomen in deze sectorstudie. Omwille van deze diversiteit, wordt het bedrijf enkel besproken onder de subsector ‘Overige organische chemie’ (zie Tabel 33 en Tabel 34en 5.2.7 Overige organische chemie, p. 142). De belangrijkste activiteiten en emissies werden reeds behandeld binnen de sectorstudie chemie deel I. a) Dow Belgium BVBA In de HDPE-fabriek worden sinds 1975 verschillende types polyetheen met hoge dichtheid geproduceerd bij een druk tussen 2 en 15 bar volgens het slurry polymerisatieprocédé. Er zijn twee parallelle reactietreinen, die in opbouw identiek zijn. Mogelijke toepassingen van het polyetheen zijn: Dunwandige flessen voor verpakking van detergenten, minerale oliën, cosmetica en voedingsproducten; Speelgoed; Onderdelen voor de automobielindustrie; Containers; Flessen voor agressieve detergenten; Industriële onderdelen; Drukbestendige pijpen voor water- en gasdistributie; Draagtassen, afvalzakken, diepvrieszakken, inpakfolie. De Styron-fabriek is opgebouwd uit twee productie-eenheden, ook treinen genoemd. De oudste productie-eenheid (trein 1) is opgestart in 1976 om GPPS te maken volgens het solutie polymerisatieprocédé. De jongste productie-eenheid (trein 2) is opgestart in 1992 om HIPS te maken, eveneens volgens het solutie polymerisatieprocédé. General Purpose Polystyreen (GPPS) is kristalhelder en eerder bros en wordt o.a. gebruikt als isolatiemateriaal, in speelgoed, in CD-doosjes, in verpakkingsmaterialen, … High Impact Polystyrene (HIPS) is wit van kleur en slagvast door de toevoeging van rubber. Het wordt gebruikt voor o.a. huishoudelijke en technische artikelen (koelkasten, TV’s) en verpakkingsmaterialen. De nutsvoorzieningen voor de HDPE-fabriek en de Styron-fabriek worden verzekerd door

75


de Utilities-fabriek. De productie van polystyreen (PS) (General Purpose Polystyrene en High Impact Polystyrene) volgens het solutie polymerisatieprocédé De grondstoffen en hun voorbereiding De voeding voor de reactoren wordt bereid, met als belangrijkste grondstoffen styreen, rubber en minerale olie, aangevuld met ethylbenzeen om de reactie te controleren. Styreen wordt per ship aangevoerd. Bij de productie van HIPS dient eerst het rubber in styreen opgelost te worden. Styreen wordt daartoe naar de rubbermaalinstallatie gepompt. De rubberbalen worden tot kleine brokjes vermalen. Tijdens het malen wordt antioxidans toegevoegd. Het gemalen rubber wordt vervolgens fijn verdeeld in styreen. De slurry van styreen en rubber wordt afgevoerd naar één van de opslagtanks. Deze opslagtanks zijn voorzien van een roerwerk om de rubber op te lossen en/of in oplossing te houden. De vermaling wordt in gesloten circuit uitgevoerd zodat de emissie van styreen verwaarloosbaar is. De bereiding van de grondstoffen is gemeenschappelijk voor beide treinen, met uitzondering van de bereiding van de slurry van styreen en rubber, die enkel dient als grondstof voor trein 2. De polymerisatie De productie van polystyreen gebeurt in 2 parallelle, zeer gelijkaardige reactietreinen (linear flow reactoren). Naargelang de trein is het eindproduct ofwel GPPS (kristalhelder, eerder bros polystyreen) of HIPS (slagvast, wit polystyreen door toevoeging van rubber). In de reactoren (100°C tot 180°C en 5 tot 15 bar) wordt de voeding, hoofdzakelijk styreen, voor ongeveer 80 % gepolymeriseerd tot polystyreen en blijft er 20 % recycle, een mengsel van styreen en ethylbenzeen, over. De voeding wordt door een aantal reactoren gepompt. De reactie kan zowel thermisch geïnitieerd worden als door toevoeging van een initiator. De omzetting van de monomeren wordt gaandeweg in de opeenvolgende reactoren hoger tot ca. 80 % aan het einde van de reactietrein. De afscheiding van het polymeer Het product uit de reactoren bevat ca. 80 % polymeer. Het resterende deel van de stroom bestaat voornamelijk uit styreen, styreendimeren en -trimeren en ethylbenzeen. Om een goed eindproduct te bekomen dient het polymeer van de overige stoffen afgescheiden te worden. Dit gebeurt door uitdamping op hoge temperatuur en onder vacuüm in de uitdamper (devolitizer). Het gesmolten polymeer wordt onderaan de tank opgevangen en wordt afgevoerd om te stranden en tot korrels te hakken. Het product dat de reactor verlaat, wordt overgedrukt naar de uitdamper via een regelkraan die ervoor moet zorgen dat de druk in de reactoren op het gewenste niveau blijft. Bij een drukverhoging zal deze kraan geopend worden. Mocht de druk verder blijven stijgen, dan zal bij een druk van ca. 14 bar de breekplaat die bovenaan de 1e reactor geplaatst is, dampen

76


en vloeistof uit de reactor laten ontwijken naar de vluchttank. Wanneer de druk terug afneemt sluit de veiligheidsklep zich die achter de breekplaat geplaatst is om overvloedige verdamping te voorkomen. De vluchttank is voorzien van een watersproeier om overvloedige verdamping te voorkomen. De eindafwerking Het polymeer, vrijwel volledig ontdaan van het monomeer, wordt in de eindverwerking door spuitkoppen gestuurd. De strengen worden met behulp van water gekoeld en tot korrels versneden. De korrels die de hakmachines verlaten worden ontdaan van eventuele grove delen in trilzeven, opgevangen en vervolgens m.b.v. een pneumatisch transportsysteem naar de opslagsilo’s geblazen. Deze korrels worden naar de productsilo’s getransporteerd, van waaruit ze later naar de klanten worden verscheept. De dampen uit de uitdamper worden afgezogen via een voorcondensor waar ze gedeeltelijk gecondenseerd worden. Het resterend deel van de dampen wordt verder gecondenseerd in een hoofdcondensor. Dit condensaat wordt opgevangen in een buffervat en wordt vervolgens aan een vacuümdestillatie onderworpen. De bodemfractie (dimeren, trimeren, …) wordt separaat opgevangen en in de Dowthermfornuizen gebruikt als brandstof. De topfractie (ethyleenbenzeen, monomeer) wordt na de condensatie door diepkoeling naar de recycle opslagtanks gepompt en nadien terug in het proces gebruikt. De nietcondenseerbare gassen worden naar de atmosfeer geëmitteerd via een emissiepunt dat zich bovenaan de productieplant bevindt. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen met betrekking tot de productie van polystyreen (General Purpose Polystyrene en High Impact Polystyrene) Geleide emissies De geleide emissiebronnen van de Styron-fabriek zijn: De fornuizen, de vacuüm-units van trein 1 en trein 2, de die-afzuiging, de styreen opslagtank. De schoorstenen van de fornuizen De polymerisatie van styreen tot polystyreen verloopt bij een verhoogde temperatuur. In de twee fornuizen van de Styron-fabriek wordt hiervoor thermische olie opgewarmd. Fornuis DH 920 (2,3 MW) wordt gevoed met aardgas en vloeibare brandstoffen, afkomstig van de productie van polystyreen (tars). Fornuis DH 922 (2,3 MW) wordt gevoed met aardgas. Slechts uitzonderlijk (op vraag van Fluxys) wordt er met lichte stookolie gestookt. De rookgassen van de twee fornuizen worden via twee afzonderlijke schoorstenen uitgestoten. De belangrijkste polluenten hier zijn NOx. Bij fornuis DH 920 kunnen bijkomend roet en onverbrande koolwaterstoffen in de rookgassen aanwezig zijn. Er is geen rookgaszuivering voorzien.

77


De uitlaten van de vacuüm units van trein 1 en trein 2 In de scheidingssectie, na de reactie wordt het styreen dat niet werd omgezet, terug gecondenseerd. De niet-condenseerbare gassen worden door de vacuüm units aangezogen en vervolgens geloosd. In deze gassen bevinden zich nog koolwaterstoffen, voornamelijk ethylbenzeen en styreen. De vacuüm units van trein 1 en trein 2 hebben elk een aparte uitlaat. De doorgedreven condensatie (tot +/- 20 °C) zorgt er echter voor dat de emissie van organische polluenten beperkt is. De afzuiging bij extrusie van polymeer (intern Brink Demister genoemd) De extrusie van polystyreen gaat gepaard met ontwikkeling van dampen. Deze dampen worden over een filter gezogen om mistdeeltjes af te scheiden en op te vangen (reductie 60 %). De gassen bevat nog resten koolwaterstoffen, voornamelijk ethylbenzeen, styreen en oligomeren. Opslag van styreen Styreen wordt per schip van Terneuzen naar Tessenderlo getransporteerd en opgeslagen in een tank. Vanuit deze opslagtank wordt het styreen naar de twee reactietreinen gevoerd. De dampen die tijdens het vullen van de tank vrijkomen worden aangezogen door een condensatie-unit, die de dampen afkoelt tot - 2 °C, zodat de condenseerbare fractie kan worden opgevangen en terug kan worden ingezet in het productieproces (reductie 65 %). De niet-gecondenseerbare dampen, voornamelijk styreen, worden geloosd. De werking van de condensatie-unit zorgt er echter voor dat de emissie van styreen beperkt is. De vluchttank De emissies via deze tank dienen als occasioneel te worden beschouwd (bij opstart, tijdens een noodstop). De dampen worden door een watersproeier gecondenseerd. Aangezien de vluchttank na de reactoren en de devolitizer is opgesteld en door de scrubber de temperatuur quasi tot de omgevingstemperatuur wordt beperkt, zijn de emissies hier zeer laag. Omwille van het zeer beperkte gebruik van de tank en de lage dampspanning van de emissiecomponenten bij de werkingsdruk en temperatuur, wordt deze emissiebron niet als relevant aanzien. De gemeenschappelijke schoorsteen van de twee stoomketels In de twee stoomketels in de Utilities-fabriek met een vermogen van 45 en 60 MWth wordt stoom geproduceerd met een druk van 28 bar en een temperatuur van 300 °C. De stoom wordt vrijwel uitsluitend in de HDPE-fabriek aangewend. De stoomketels worden onder normale omstandigheden gestookt met aardgas en flaregas (dit zijn de koolwaterstoffen die gerecupereerd worden in de HDPE-fabriek en die in de stoomketels worden verbrand, in plaats van in de fakkel). Er is een back-up van stookolie voorzien. De rookgassen van de twee stoomketels worden via één gemeenschappelijke schoorsteen geloosd. De relevante verontreinigende stoffen zijn NOx een fractie onverbrande koolwaterstoffen. De emissie van NOx bleven vrijwel stabiel,

78


maximum 18,8 ton in 1999 en minimum 12,2 ton in 2000. Niet-geleide emissies Fugitieve emissies van styreen- en ethylbenzeen In de styreen- en ethylbenzeenvoerende leidingen kunnen fugitieve emissies van styreen en ethylbenzeen ontstaan door niet goed sluitende compressoren, flenzen, kleppen, monsternamepunten, pijpleidingen, pompen, regelkleppen, veiligheidskleppen, … Opslag van styreen Styreen wordt per schip van Terneuzen naar Tessenderlo getransporteerd en opgeslagen in een tank. Vanuit deze opslagtank wordt het styreen naar de twee reactietreinen gevoerd. De dampen die tijdens het vullen van de tank vrijkomen worden aangezogen door een condensatie-unit, die de dampen afkoelt tot - 2 °C, zodat de condenseerbare fractie kan worden opgevangen en terug kan worden ingezet in het productieproces (reductie 65 %). De niet-gecondenseerbare dampen, voornamelijk styreen, worden geloosd. De werking van de condensatie-unit zorgt er echter voor dat de emissie van styreen beperkt is. Opslag van styreen recycle Het mengsel styreen en ethylbenzeen dat na reactie afgescheiden wordt, wordt opgeslagen in een aantal atmosferische tanks. Door de ademverliezen van de opslagtanks treden hier beperkte emissies van styreen en ethylbenzeen op. Rubberdispersie In het rubberdispersietoestel wordt rubber vermalen en vermengd met styreen om te worden gebruikt bij de productie van HIPS. Omdat dit systeem gedeeltelijk open moet zijn om het rubber te kunnen toevoegen, is er een uitstoot van styreen. Gezien de waarschijnlijk beperkte uitstoot, wordt deze emissie niet verder meegenomen in de bespreking. Een aantal maatregelen en technieken werden reeds besproken bij de beschrijving van de geleide en de niet-geleide emissiebronnen. Aanvullend hierop kunnen de volgende maatregelen worden vernoemd: In de ‘die cleaner’ werden de onderdelen van de extruders gereinigd door verbranding van het erop aanwezige polymeer. Dit ging gepaard met de emissie van NOx, stof en vluchtige organische stoffen. Er was geen rookgaszuivering voorzien voor de gassen van de ‘die cleaner’. Deze installatie werd in januari 2003 buiten werking gesteld. Gebruik van medium efficiency cyclonen in de granulatiesectie (reductie van meer dan 50 %).

79


Om de fugitieve emissies tot een minimum te beperken worden door Dow Belgium BVBA een aantal specifieke maatregelen genomen: Door het nauwkeurig opvolgen van de fugitieve emissies via een Leak Detection and Repair programma zal Dow Belgium BVBA in staat zijn de fugitieve emissies tot een minimum te beperken. Waar fugitieve emissies optreden zullen de nodige aanpassingen worden uitgevoerd. Maximale aanwending van lekvrije pompen voor de Dowtherm olie, styreen, …; Gebruik van bellow-seal afsluiters en afsluiters met gepolijste assen en grafiet pakkingen in het Dowtherm systeem; Speciale spiral-wound pakkingen op alle flensverbindingen; Afdichtingen van zacht aluminium in lage druk en vacuümsystemen; Geen geschroefde verbindingen; Alle aftap- en ontluchtingspunten zijn continu afgedicht; Gebruik van afsluiters die niet zomaar geopend kunnen worden; Gebruik van seal weld gaskets op de grote flenzen van toestellen; PT100’s (weerstandsthermometers) in thermowells (geflensd). De volgende maatregelen zullen in de nabije toekomst in de Styron-fabriek en de HDPE-fabriek geïmplementeerd worden: Het Leak Detection and Repair programma zal periodiek worden uitgevoerd voor de volledige Styron- en HDPE-fabriek; Dow Belgium BVBA plant de opslagtank van styreen in de toekomst uit te rusten met een vlottend dak. Hierdoor wordt de condensatie-unit overbodig en zal ze buiten werking worden gesteld. Aangezien bij tanks met vlottende daken geen vrije dampruimte aanwezig is, zullen er geen ademverliezen of werkingsverliezen optreden. Door spleten in het dak treedt wel verdamping (uitademingverliezen) op, terwijl bij het zakken van de vloeistofspiegel vloeistof aan de wand blijft kleven, hetgeen resulteert in uitpompverliezen; De productie van polyetheen met hoge dichtheid volgens het slurry procédé De grondstoffen en hun voorbereiding De grondstoffen zijn etheen, buteen (co-monomeer), hexaan (solvent) en waterstof (regelt de lengte van de keten). Het etheen wordt aangevoerd onder een druk van 70 à 80 bar en door Dow Belgium BVBA gereduceerd tot een druk van 17 bar. Eveneens worden

80


grondstoffen aangevoerd voor de productie van de Ziegler-Natta katalysator. Gezien water een gif is voor de Ziegler Natta katalysator, dienen alle grondstofstromen die in de reactoren gebracht worden gezuiverd te zijn van water. Buteen wordt aangevoerd via het spoor, verpompt en opgeslagen in twee opslagtanks. Hexaan wordt eveneens aangevoerd via het spoor en na zuivering opgeslagen in een opslagtank. De polymerisatie De exotherme reactie grijpt plaats in hexaan, dat tevens dient om de reactiewarmte af te voeren. De polymerisatie grijpt plaats bij een druk die varieert tussen 2 en 15 bar en bij een temperatuur beneden 100 °C, afhankelijk van de gewenste eigenschappen van het product. Hierdoor wordt een slurry van polyetheen (poeder) en hexaan verkregen. Er is een maximum toelaatbare temperatuur die bij overschrijding een runaway reactie in de reactor teweegbrengt. Om de reactoren te beschermen tegen hoge temperaturen kan steeds CO2 in de reactor geïntroduceerd worden. CO2 deactiveert de katalysator en stopt onmiddellijk de reactie en dus eveneens de warmteontwikkeling. De afscheiding van het polymeer In de scheidingssectie wordt het poeder ontdaan van hexaan door middel van een stoomdestillatie. Door het contact met water en stoom wordt de katalysator gedeactiveerd en is verdere polymerisatie onmogelijk. In de droogsectie wordt de slurry van poeder en water uit de scheidingssectie ontdaan van water, zodat een droog poeder wordt verkregen dat naar de granulatie of direct naar de opslagsilo’s wordt gestuurd. Het doel van de recuperatiesectie is de recuperatie van een deel van het hexaan en het buteen die via de stoomdestillatie, de reactoren en de zuiveringssectie voor hexaan worden afgegeven. Eveneens wordt een deel van de gassen naar de stoomketels geleid, wat een besparing inhoudt op de nodige hoeveelheid aardgas om stoom op te wekken. De nietgerecupereerde koolwaterstoffen worden naar de fakkel geleid voor verbranding. De eindafwerking In de granulatiesectie wordt het poeder tot korrels getransformeerd in de extruder. In de extruders wordt het poeder gesmolten en gemengd met de nodige additieven, zodat de korrels worden verkregen die met lucht worden getransporteerd naar de opslagsilo’s om vervolgens te worden verscheept. De sectie voor productopslag bestaat uit poedersilo’s en pelletsilo’s. Om stofexplosie te vermijden worden de poedersilo’s met stikstof geïnertiseerd. Vanuit de opslagsilo’s worden de eindproducten verscheept naar de klanten in bulkwagens of in plastic zakken van 25 kg. Een deel van de productie wordt naar silo’s buiten de plant getransporteerd om vandaar naar de klanten te worden verscheept.

81


Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen met betrekking tot de productie van polyetheen Geleide emissies De uitlaten van de atmosferische drogers Het drogen van het natte poeder gebeurt in trommeldrogers. Oorspronkelijk gebeurde dit enkel in atmosferische drogers. Sinds maart 2001 zijn er bijkomende vacuümdrogers operationeel in beide reactietreinen. Er vinden beperkte emissies van hexaan, andere koolwaterstoffen en stof plaats ter hoogte van de atmosferische drogers. De gassen van de vacuümpompen van de vacuümdrogers worden naar de fakkel of naar de stoomketels in de Utilities-fabriek geleid. De installatie van de vacuümdrogers zorgde voor een reductie van de emissie van hexaan met 99,9 %. Het poedertransport Het gedroogde poeder bevat nog een beperkte hoeveelheid etheen en hexaan. Het gedroogde poeder wordt onder inerte atmosfeer verblazen naar de granulatiesectie of naar de opslagsilo’s. Er vinden beperkte emissies van etheen, hexaan en stof plaats uit de bestemmingssilo’s van dit transport. Gezien de waarschijnlijk beperkte emissies worden deze niet verder in rekening gebracht. Niet-geleide emissies De fakkel De fakkel in de HDPE-fabriek dient als afvoer van de veiligheidskleppen en de breekplaten en om niet-condenseerbare gassen te verbranden. De kroon van de fakkel is voorzien van 2 waakbranders die worden gevoed met aardgas. Hier vinden beperkte emissies van koolwaterstoffen, NOx en stof plaats. Fugitieve emissies van etheen, buteen en hexaan In de leidingen kunnen fugitieve emissies van etheen, buteen en hexaan ontstaan door niet goed sluitende compressoren, flenzen, kleppen, monsternamepunten, pijpleidingen, pompen, regelkleppen, veiligheidskleppen, … Het gedroogde polyetheenpoeder bevat nog steeds een zeer beperkte hoeveelheid hexaan en ethyleen. Dit poeder wordt onder atmosfeer verblazen naar de extrusieafdeling of opslag. Er is een verwaarloosbare hexaan-, ethyleen-, en polymeerstofuitstoot uit de bestemmingssilo’s van dit transport. Volgende reductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd door Dow Belgium BVBA: Een aantal maatregelen en technieken werden reeds besproken bij de beschrijving van de geleide en de niet-geleide emissiebronnen. Aanvullend hierop kunnen de volgende maatregelen worden vernoemd:

82


In de ‘die cleaner’ werden de onderdelen van de extruders gereinigd door verbranding van het erop aanwezige polymeer. Dit ging gepaard met de emissie van NOx, stof en vluchtige organische stoffen. Er was geen rookgaszuivering voorzien voor de gassen van de ‘die cleaner’. Deze installatie werd in januari 2003 buiten werking gesteld. De restgassen van de HDPE-fabriek worden indien mogelijk verbrand in de stoomketels van de Utilities-fabriek. Hierdoor kan de energie-inhoud van deze gassen gerecupereerd worden. Restgassen die niet naar de stoomketels worden afgeleid, worden in de fakkel verbrand. In 2001 werd circa 11 % van de totale hoeveelheid restgas afgeleid naar de stoomketels, in 2002 bedroeg deze hoeveelheid gevaloriseerd restgas circa 50 %. Dow Belgium BVBA wil in de toekomst dit percentage verhogen tot 70 %. Gebruik van medium efficiency cyclonen in de granulatiesectie (reductie van meer dan 50 %). De kroon van de fakkel is voorzien van een concentrische ring met stoominjectie voor het bekomen van een rookloze verbranding Om de fugitieve emissies tot een minimum te beperken worden door Dow Belgium BVBA een aantal specifieke maatregelen genomen: Door het nauwkeurig opvolgen van de fugitieve emissies via een Leak Detection and Repair programma zal Dow Belgium BVBA in staat zijn de fugitieve emissies tot een minimum te beperken. Waar fugitieve emissies optreden zullen de nodige aanpassingen worden uitgevoerd. Maximale aanwending van lekvrije pompen voor de Dowtherm olie, styreen, …; Speciale spiral-wound pakkingen op alle flensverbindingen; Afdichtingen van zacht aluminium in lage druk en vacuümsystemen; Geen geschroefde verbindingen; Alle aftap- en ontluchtingspunten zijn continu afgedicht; Gebruik van afsluiters die niet zomaar geopend kunnen worden; Gebruik van seal weld gaskets op de grote flenzen van toestellen; PT100’s (weerstandsthermometers) in thermowells (geflensd). De atmosferische opslagtanks van hexaan werden in 1994 vervangen door druktanks, zodat er geen emissie van hexaan meer is ter hoogte van deze tanks. De volgende maatregelen zullen in de nabije toekomst in de Styron-fabriek en de HDPE-fabriek geïmplementeerd worden:

83


Het Leak Detection and Repair programma zal periodiek worden uitgevoerd voor de volledige Styron- en HDPE-fabriek; Er zal minstens één keer een meting ter hoogte van de opslagsilo’s voor polyetheen worden uitgevoerd.

84


Tabel 25: Productie van de bedrijven met als hoofdactiviteit de productie van polystyreen in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Dow Belgium BVBA

Productie(proces)

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar 120,0 120,0 130,0

General Purpose Polystyreen (GPPS), High Impact Polystyrene (HIPS), Polyetheen met hoge dichtheid (HDPE).

Productie in 2000 kton/jaar ? ? ?


Tabel 26: Emissies van de bedrijven met als hoofdactiviteit de productie van polystyreen in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Dow Belgium BVBA

Ja, de andere activiteiten kunnen ondergebracht worden bij de productie van polyetheen. Omdat de productie van polystyreen belangrijker is dan de productie van polyetheen, wordt Dow Belgium BVBA enkel onder de productie van polystyreen geplaatst.

NOx

SOx Stof

VOS

NH3 Metalen

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 15,3 (geleide emissies) (1993) en 1,3 (ter hoogte van de fakkel) (2001) 1,0 (1996) 11,4 (geleide emissies) (1993) en 8,1 (ter hoogte van de fakkel) (2001) Geleide emissies: 446,9 (1993) Diffuse emissies: 189,1 (1993) en 31,5 (ter hoogte van de fakkel) (2001) <<

Emissies in 2000


ton/jaar 17,2 (incl. 1,3 ter hoogte van de fakkel*)

ton/jaar 12,9 (geleide emissies) (2002) en 1,3 (ter hoogte van de fakkel) (2001) 0,7 (2001) 0,2 (geleide emissies) (2002) en 8,1 (ter hoogte van de fakkel) (2001) Geleide emissies: 56,7 Diffuse emissies: 33,2 (2002) en 31,5 (ter hoogte van de fakkel) (2001) <<

16,0 8,4 (incl. 8,1 ter hoogte van de fakkel*) Geleide emissies: 21,0 Diffuse emissies: 61,6 (incl. 31,5 ter hoogte van de fakkel*) <<

85


5.2.3

Productie van polypropeen (PP)

Er zijn 4 bedrijven in Vlaanderen die polypropeen produceren nl. Borealis Kallo NV, Borealis Polymers NV, BP Chembel NV en Polypropylene Belgium NV (een onderdeel van Solvay NV). Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 27. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven en de relevante emisies in 1990, 2000 en de meest recente situatie zijn terug te vinden in Tabel 28. Polypropylene Belgium NV (een onderdeel van Solvay NV) is niet opgenomen in de tabellen met betrekking tot de productie van polypropeen en de bijhorende emissies. De andere activiteit van Solvay NV, die binnen de juridische entiteit Solvay Polyolefins NV wordt uitgeoefend, is de productie van polyetheen. Omdat deze activiteit ‘belangrijker’ is dan de productie van polypropeen, wordt het bedrijf enkel opgenomen in de tabellen met betrekking tot de productie van polyetheen (zie Tabel 23 en Tabel 24). De productie van PP gebeurt volgens het Unipol-P gasfase procédé. De beschrijving van de productieprocessen, de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen van Borealis Kallo NV, Borealis Polymers NV (inclusief de productie van HDPE) en BP Chembel NV worden hieronder voor elk van de bedrijven gegeven. a) Borealis Kallo NV Borealis Kallo NV bestaat uit twee productie-eenheden nl. een dehydrogenatie-eenheid en een polymerisatie-eenheid. De dehydrogenatie-eenheid, de ‘Dehy’, (opgestart in oktober 1990) produceert één enkel product nl. ‘polymer grade’ propeen. De productiecapaciteit van deze eenheid bedraagt 500.000 ton per jaar, waarvan 250.000 ton wordt geproduceerd door de dehydrogenatie van propaan in vijf parallelle reactoren. De overblijvende 250.000 ton ontstaat door de raffinage van ‘refinery grade’ propeen, dat een variabele hoeveelheid propeen bevat, in een splitter. De splitter scheidt het propeen van alle zware componenten door middel van destillatie. Van het geproduceerde ‘polymer grade’ propeen wordt 240.000 ton gebruikt als voeding voor de polymerisatie-eenheid. De dehydrogenatie-eenheid hoort bij de organische bulkchemie en komt in deze studie niet verder aan bod. In de polymerisatie-eenheid ‘PP1’ (opgestart in januari 1992), wordt polypropeen (PP) geproduceerd volgens het Himont Sphericol polymerisatieprocédé20. De polymerisatieeenheid kan homopolymeren, random, low-blush als high impact copolymeren produceren, zowel in de vorm van pellets als sferen.

20

De naam van het polymerisatieprocédé verwijst naar de katalysator, die afkomstig is van Himont Ferrara in Italië. Het is een bulk polymerisatieprocédé.

86


Productieproces De grondstoffen en hun voorbereiding In de polymerisatie-eenheid wordt polypropeen geproduceerd. De grondstof is ‘polymer grade’ of ‘chemical grade’ propeen. Het ‘chemical grade’ propeen wordt ingezet wanneer de dehydrogeneringseenheid buiten dienst is. Vooraleer dit ‘chemical grade’ propeen in de polymerisatie-eenheid kan worden ingezet, is een bijkomende zuivering noodzakelijk. Deze zuivering bestaat uit een stripping van de lichtere koolwaterstoffen in CO-stripper (destillatietoren), drogen over moleculaire zeven en een COS-adsorptie over actief alumina. De katalysator wordt gemengd met olie en vet. Vervolgens worden de hulpstoffen (o.a. cyclohexyl demiethoxy methylsilaan) en co-katalysator gedoseerd en wordt het mengsel in de reactoren geleid. In de meeste procédés wordt uitgegaan van een TiCl4-katalysator, al dan niet op een drager, dat door alkylaluminiumverbindingen als triëthylaluminium wordt omgezet tot TiCl3. De polymerisatie In een precontacting pot en een kleine prepolymerisatiereactor wordt het katalysatormengsel in de vloeibare propeenstroom geïnjecteerd, waardoor de polymerisatie geïnitieerd wordt. De eigenlijke polymerisatie gebeurt in 2 grote kringloopreactoren bij een temperatuur van 70 °C en een druk van 33 bar. De reactiewarmte wordt door middel van een koelmantel afgevoerd. In de reactoren kan ethyleen worden toegevoegd voor de productie van random copolymeren. De ketenlengte wordt door het doseren van waterstof gestuurd. De afscheiding van het polymeer Na de tweede kringloopreactor stroomt het mengsel van polypropeen en propeen naar een hoge druk ontgasser en vervolgens naar een lage druk ontgasser. In deze ontgassers wordt propeen tezamen met aangerijkt propaan grotendeels verwijderd door een verlaging van de druk. Het mengsel van propeen en propaan wordt na condensatie terug naar een buffertank geleid. Wanneer dit mengsel te veel propaan bevat, kan het voor scheiding naar de destillatiekolom van de dehydrogenatie-eenheid worden geleid. Na de hoge druk ontgasser bestaat de mogelijkheid om blok copolymeren te vormen door reactie van polypropeen met propeen en etheen in twee wervelbedreactoren bij een temperatuur van 60 °C en een druk van 17 bar. Het polypropeen uit de lage druk ontgasser wordt behandeld in een stoomwervelbed. Hierdoor wordt de katalysator gedesactiveerd en worden de laatste sporen etheen verwijderd. De stoom wordt uit het mengsel verwijderd door condensatie. Het propeen wordt na drogen gerecycleerd naar de lage druk ontgasser. In een wervelbeddroger wordt het polypropeen gedroogd met warme stikstof.

87


De eindafwerking Het gedroogde polypropeen wordt vervolgens pneumatisch getransporteerd naar de buffersilo’s. Het polypropeen uit de buffersilo’s wordt gemengd met additieven (vloeibare en/of vaste) om de stabiliteit en de handelbaarheid bij de klanten te verbeteren. Wanneer het Spheripol procédé (productie van sferisch polypropeen) wordt toegepast in de productie volgt een afzeving van de deeltjes op deeltjesdiameter van het korrelvormige polypropeen. Te grote en te kleine korrels worden verwijderd en naar silo’s geleid. Deze buitenmaatse fractie wordt daarna in één keer geëxtrudeerd. Een 2e mogelijkheid is dat het mengsel (droog polypropeen met additieven) wordt geëxtrudeerd en daarna gekoeld, gezeefd en naar mengsilo’s getransporteerd. In de mengsilo’s worden de verschillende polymeersoorten door menging via circulatie, gehomogeniseerd. Vanuit de mengsilo’s wordt het polypropeen naar de opslagsilo’s van Talke NV getransporteerd. Vanuit deze opslagsilo’s wordt het polymeer in bulk met vrachtwagens afgevoerd of afgezakt en eventueel in een magazijn opgeslagen. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies De geleide emissies van Borealis Kallo NV worden hoofdzakelijk veroorzaakt door de naverbrander en de ejector van de dehydrogeneringseenheid en maken dus deel uit van de sectorstudie chemie deel I. De emissies van de waste heat boiler, de charge heater, de ketel Denayer, de ketel Bono maken eveneens onderdeel uit van de sectorstudie chemie deel I. Niet-geleide emissies De fakkel Bij Borealis Kallo NV is een fakkel aanwezig met een maximale capaciteit van 540 ton per uur. Deze fakkel is geconcipieerd om in noodsituaties de afgassen van de dehydrogenatie-eenheid en de polymerisatie-eenheid gelijktijdig te verwerken. Wat betreft de polymerisatie-eenheid worden er enkel occasioneel afgassen verbrand in de fakkel nl. tijdens het purgeren, het stilleggen en spoelen van de installatie en tijdens een noodstop. Hierbij vinden emissies van koolwaterstoffen, NOx en stof plaats, die tot op heden niet werden gekwantificeerd. Fugitieve emissies van VOS zoals etheen, propaan en propeen door lekken ter hoogte van compressoren, flenzen, kleppen, monsternamepunten, pijpleidingen, pompen, regelkleppen, veiligheidskleppen, … Volgende emissiereducerende maatregelen zijn reeds geïmplementeerd door Borealis Kallo NV: Bij abnormale omstandigheden kunnen twee afzonderlijke vaten, de blow down vaten, de inhoud van de volledige polymerisatie-installatie opvangen. In deze vaten wordt het monomeer gescheiden van het polymeer. Daarna wordt het polymeer

88


gerecycleerd terwijl het monomeer via een cycloon, waar de laatste kleine hoeveelheid vast materiaal wordt opgevangen, naar de fakkel wordt geleid. Om een roetloze verbranding van de fakkel te garanderen wordt er middendrukstoom naar de fakkel gestuurd. Enkel bij gecontroleerd affakkelen kan een roetloze verbranding gegarandeerd worden. Sinds 1998 draagt een Leak Detection and Repair programma ertoe bij dat de fugitieve procesverliezen onder controle worden gehouden. Zowel de dehydrogenatie-eenheid als de polymerisatie-eenheid (zo’n 12.500 punten in totaal) worden jaarlijks door The Sniffers NV gemeten. Bij Borealis Polymers NV werd in 2002 een programma opgestart om de lekken van veiligheidskleppen naar de fakkels op te sporen via ultrasone metingen en deze lekken vervolgens te herstellen. De ultrasone metingen berusten op detectie van geluid met een hoge frequentie, dat ontstaat als een medium door een kleine opening wordt geperst. Het gebruikte meettoestel kan op alle type afsluiters en kleppen worden toegepast. Dit programma zal in 2004 ook bij Borealis Kallo NV geïmplementeerd worden. Het koelwatersysteem is uitgerust met detectoren, die lekken van koolwaterstoffen naar het koelwater detecteren. b) Borealis Polymers NV Binnen Borealis Polymers NV onderscheidt men drie verschillende productiefabrieken. De productiefabrieken zijn de PP1-fabriek, de PP2-fabriek en de HDPE-fabriek. In de PP1-fabriek wordt polypropeen geproduceerd volgens het slurry polymerisatieprocédé. In dit proces wordt gezuiverd, vloeibaar propeen gemengd met Isophar H (white spirit) dat als verdunningsmiddel dient. Bij de reactie worden twee soorten polymeer gevormd, 96 à 98 % kristallijn (isotactisch) polymeer en 2 à 4 % amorf (atactisch) polymeer. Het isotactisch polymeer is niet oplosbaar in Isophar H, het atactisch polymeer is bij de heersende temperaturen wel oplosbaar in Isophar H en wordt in een latere fase van het proces afgescheiden. In de PP1-fabriek worden zuiver polypropeen en propeen-etheen copolymeren bereid. Deze fabriek werd in 1977 door Hercules in gebruik genomen. In de PP2-fabriek wordt polypropeen geproduceerd volgens het Himont Sphericol polymerisatieprocédé21. Het hart van de PP2-fabriek bestaat uit twee sequentiële, buisvormige kringloopreactoren waarin de polymerisatie plaatsgrijpt in een medium van vloeibaar monomeer. In de PP2-fabriek worden zuiver polypropeen, propeen-etheen copolymeren en propeen-1-buteen-etheen copolymeren bereid. Deze fabriek werd in mei 1989 door Neste Polypropylene in gebruik genomen. In de HDPE-fabriek, ontworpen volgens John Brown technologie, wordt polyetheen met 21

Dit is een bulk polymerisatieprocédé.

89


hoge dichtheid geproduceerd volgens het slurry polymerisatieprocédé in een reactor op lage druk (ca. 40 bar). Er worden zowel homopolymeren als copolymeren met 1-hexeen bereid. De HDPE-fabriek werd in maart 1991 door Neste Chemicals in gebruik genomen. De productie van polyetheen met hoge dichtheid volgens slurry polymerisatieprocédé De grondstoffen en hun voorbereiding De eerste stap bestaat uit de voorbereiding van etheen, hexeen, isobutaan, stikstof, waterstof, de katalysator en de cokatalysator. Polaire stoffen zoals water, die de katalysator kunnen vergiftigen, worden uit de grondstoffen en de hulpstoffen verwijderd. Er worden drie soorten katalysatoren gebruikt nl. een chroomoxide katalysator, die geactiveerd moet worden, een Ziegler Natta katalysator (een gechloreerde titaan katalysator in heptaan) en een co-katalysator (aluminium-alkyl in een heptaan). De polymerisatie De polymerisatie van etheen grijpt plaats in een buisvormige reactor bij een temperatuur van 100 °C en een druk van 42 bar. De katalysator en het comonomeer worden gekozen in functie van het toepassingsgebied van het polyetheen. Isobutaan wordt gebruikt als reactiemedium en als oplosmiddel voor de reagentia, het reactieproduct en de katalysator. Onder normale omstandigheden bestaat het reactormengsel voor ca. 35 % uit een slurry en voor 65 % uit isobutaan. De polymerisatie is een exotherme reactie. De reactiewarmte wordt afgevoerd via een koelmantel. De afscheiding van het polymeer Het polymeer wordt opgevangen in de settling-legs (de bezinkingsbenen). Deze worden sequentieel leeggemaakt in de flash tank. In deze tank zal het grootste deel van het isobutaan en het niet-gereageerde etheen verdampen. Het polymeer wordt onderaan in de flash tank verzameld en naar een droger geleid. Vervolgens valt het polymeer in een tank, waar het gehalte koolwaterstoffen nog verder wordt gereduceerd door een spoeling met stikstof. Het polymeer wordt pneumatisch getransporteerd (via een gesloten stikstofsysteem) naar een van de silo’s boven het pelletizer gebouw. De eindafwerking Met behulp van een schroef wordt het polymeer naar een pre-mixer getransporteerd, waar het wordt gemengd met additieven. Het polymeer wordt vervolgens geextrudeerd, in korrels gesneden, gedroogd en pneumatisch getransporteerd naar de korrelmengers. De korrels worden opgeslagen in opslagsilo’s. Vanuit deze silo’s kunnen de korrels geladen worden in bulkwagens of naar een nabijgelegen gebouw getransporteerd worden, waar het in plastic zakken of dozen worden verpakt.

90


Het niet-gereageerde monomeer en het oplosmiddel uit de flash tank worden gerecupereerd, gezuiverd en terug naar de reactor geleid. De productie van polypropeen volgens het slurry polymerisatieprocédé De grondstoffen en hun voorbereiding Het propeen wordt ontdaan van diverse onzuiverheden zoals CO2, CO, verscheidene zwavelverbindingen, water, 1,3-butadieen, … De katalysator is titaantrichloride, dat ter plaatse wordt aangemaakt uit titaantetrachloride in een batch proces. De polymerisatie De polymerisatie grijpt plaats in vijf reactoren, die door de verschillende grondstoffen in serie worden doorlopen. Alle reactoren zijn voorzien van een roerwerk en een koelsysteem. Het propeen wordt in de eerste en in de tweede reactor gebracht. De katalysator en Isopar H worden in de eerste reactor toegevoegd. Om de polymerisatiegraad onder controle te houden, voegt men in de eerste reactor tevens waterstof toe. Indien men propeen-etheen copolymeer wil bereiden, voegt men in de vierde of in de vijfde reactor etheen toe. Het isotactisch polymeer is niet oplosbaar in Isophar H, doch blijft in suspensie doordat het mengsel wordt geroerd. Naast dit isotactisch polymeer, dat men wil bekomen, wordt een kleine hoeveelheid atactisch of amorf polymeer gevormd. Dit amorf polymeer is bij de heersende temperatuur wel oplosbaar in Isophar H en wordt in een latere fase van het proces afgescheiden. Na de polymerisatie stroomt de slurry naar ‘de ontgassingstank’. De afscheiding van het polymeer Om de polymerisatie stil te leggen en om de katalysatorresten in de slurry te complexeren tot alcoholaten, die oplosbaar zijn in warm Isophar H, wordt de slurry gewassen met isopropanol (IPA) in vier reactoren in serie. Vervolgens wordt de slurry afgevoerd naar een ontspanningstank. In deze ontspanningstank komt het grootste deel van de nog opgeloste gassen vrij. Deze gassen worden naar de restgasbehandeling afgevoerd. Door een opeenvolging van verschillende centrifugestappen wordt het (isotactisch) polymeer afgescheiden van isopropanol. Vervolgens wordt de polymeerkoek met warme stikstof (in tegenstroom) gedroogd. De eindafwerking Het gedroogde poeder wordt pneumatisch naar de opslagsilo’s getransporteerd. Vervolgens wordt het poeder, naargelang de behoefte, naar de daksilo getransporteerd. Vanuit deze daksilo kan het poeder rechtstreeks naar de extruders of eerst naar de masterbatch afdeling worden geleid. In de masterbatch afdeling worden additieven aan het poeder toegevoegd. Sommige additieven worden rechtstreeks in de extruders toegevoegd. De gedroogde korrels komen in mengsilo’s terecht, waar ze intens worden gemengd door het inblazen van lucht.

91


Na deze menging worden de korrels opgeslagen in silo’s. Aan de korrels kunnen vulstoffen (calciumcarbonaat, talk, …) en toevoegstoffen (stabilisatoren, antioxidantia, kleurstoffen, …) worden toegevoegd. Isophar H wordt gerecupereerd, gezuiverd en terug naar de reactoren geleid. Onzuiverheden zijn waterstofchloride, amorf polymeer, meegesleurde fijne kristallijne polymeerdeeltjes, isopropanol en katalysatorcomplexen. Isopropanol wordt eveneens gerecupereerd, gezuiverd en terug in het proces gebruik. De productie van polypropeen volgens het Himont Sphericol polymerisatieprocédé De grondstoffen en hun voorbereiding De katalysator, die als een fijnkorrelige stof in vaten wordt aangevoerd, wordt in de juiste verhouding met organische hulpkatalysatoren gemengd. Het resultaat is een pasta, die in de reactoren wordt geïnjecteerd. De polymerisatie Het propeen en de geactiveerde katalysator worden via een prepolymerisatiereactor naar twee buisvormige kringloopreactoren is serie gebracht. In deze reactoren vindt de eigenlijke polymerisatie plaats bij een temperatuur van 70 °C en een druk van 33 bar. Om de ketenlengte van het polymeer te controleren wordt er waterstof toegevoegd. Etheen kan worden toegevoegd voor de productie van zogenaamde random copolymeren. De reactiewarmte wordt afgevoerd via het koelwater in de reactormantel. De afscheiding van het polymeer Het mengsel van propeen en polypropeen verlaat de tweede reactor onder druk. In de hoge druk ontgasser en in de lage druk ontgasser worden het monomeer en het polymeer gescheiden. Het niet-gereageerde propeen, aangerijkt met propaan, wordt zoveel mogelijk teruggevoerd naar de reactoren. Het polymeer wordt vanuit de lage druk ontgasser in een stoomwervelbed gebracht, waar de nog aanwezige sporen monomeer verdampen. Het polymeer wordt gedroogd in een wervelbeddroger onder stikstofatmosfeer. De eindafwerking Het gedroogde polymeer wordt d.m.v. pneumatisch transport met stikstof naar de opslagsilo’s geleid. Vervolgens wordt het poeder naar de daksilo getransporteerd. Vanuit de daksilo wordt het poeder gravimetrisch naar de additiverings- en extrusielijnen geleid. Vanaf de extrusielijnen worden de korrels met lucht naar de homogenisatiesilo’s getransporteerd. De korrels worden in deze silo’s gecirculeerd en zo vermengd. Nadien worden de korrels naar de opslagsilo’s getransporteerd. Het Himont Sphericol polymerisatieprocédé maakt gebruik van katalysatoren die bijzonder

92


gevoelig zijn voor giften. Typische katalysatorgiften zijn water, COS en CO. In een zuiveringssectie wordt eerst COS verwijderd. Daarna wordt CO samen met andere lichte koolwaterstoffen uitgestript. Het gezuiverde propeen wordt vervolgens gedroogd. Om het gehalte inert propaan constant te houden, wordt een deel van het vloeibare kringloopgas afgetapt en gescheiden in een propaan- en een propeenrijke fractie. Deze laatste fractie wordt bij het verse propeen gevoegd, het propaan wordt als brandstof aangewend in de stoomketels. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies: De gemeenschappelijke schoorsteen van de twee stoomketels. Borealis Polymers NV beschikt over twee stoomketels nl. ketel B 201 en ketel B 202, elk met een vermogen van 48 MWth. Beide ketels zijn uitgerust met een stoomverstuivingsbrander voor extra zware stookolie en beschikken tevens over de mogelijkheid om restgassen van het proces als brandstof aan te wenden. Een belangrijke wijziging is de vervanging van de extra zware stookolie als hoofdbrandstof door aardgas, dit om de emissie van SO2 te beperken. Extra zware stookolie wordt evenwel nog gebruikt wanneer de aanvoer van aardgas wordt onderbroken. Ter hoogte van de gemeenschappelijk schoorsteen vinden emissies van NOx en in mindere mate van zware metalen, SO2 en stof plaats. De schoorsteen van de wervelbedoven In een wervelbedoven (255 kWth) van amorf zand worden de onderdelen van de extruders ontdaan van kunststofresten. De kunststofresten worden volledig gepyrolyseerd bij 400 °C, waarna de pyrolysegassen worden verbrand. Als brandstof wordt gebruik gemaakt van propaan. Een ventilator leidt de rookgassen naar de schoorsteen. Hier vinden voornamelijk emissies van NOx plaats. De wervelbedoven is in 1989 in gebruik genomen en is gedurende 10 - 15 uren per week operationeel. De emissie van NOx wordt niet gekwantificeerd in de emissiejaarverslagen van Borealis Polymers NV. De schoorsteen van de drooginstallatie De filterkoeken van de waterzuiveringsinstallatie worden als afvalstof afgevoerd. Ze bevatten slechts 13 % vaste stof. Om de af te voeren en te storten hoeveelheid te reduceren, worden de filterkoeken behandeld in een drooginstallatie (400 kWth). De drooginstallatie werd in 1996 in dienst genomen. Over de filterkoeken worden de verbrandingsgassen geblazen waardoor het vochtgehalte van de filterkoeken gereduceerd wordt tot 25 %. De verwerkingscapaciteit van de oven bedraagt zo’n 90 kg per uur. De oven is ingedeeld in twee secties, die elk bestaan uit twintig rijen met drie branders. Als brandstof worden de restgassen van de PP2-fabriek gebruikt, die voornamelijk bestaan uit propaan.

93


De uitlaat van de neutralisatietoren De neutralisatie van het afvalwater gebeurde vroeger met zwavelzuur. Dit leidde tot een verhoogde concentratie sulfaat in het afvalwater. Om deze concentratie te reduceren, word de neutralisatie van het afvalwater sinds 1996 uitgevoerd met CO2 met vorming van (bi)carbonaten in plaats van sulfaten. De neutralisatie vindt plaats in de neutralisatietoren door gebruik te maken van rookgassen van de branders van de twee stoomketels. De rookgassen worden via een pijpleiding naar de waterzuiveringsinstallatie vervoerd. De mogelijkheid om de neutralisatie uit te voeren met zwavelzuur blijft behouden. De emissies worden bepaald door de samenstelling van de rookgassen uit de stoomketels. Aangezien CO2 uit de rookgassen van de stoomketels wordt gebruikt om het afvalwater te neutraliseren, daalt de concentratie CO2 met zo’n 5,5 %. Het debiet van de rookgassen zal ook lichtjes dalen. Daar NOx vrijwel niet in water oplosbaar zijn, wordt de concentratie voor en na de neutralisatiekolom gelijk verondersteld. De geleide emissies van NOx variëren tussen 148 ton in 1999 en 250,3 ton in 1998. De geleide emissies van NOx werden gereduceerd van 588 ton in 1993 naar 1,8 ton in 2001, dit door de overschakeling van zware stookolie (2 % S) naar hoofdzakelijk aardgas. De geleide emissies van stof daalden eveneens van 30,0 ton in 1993 naar 0,1 ton in 2001. Niet-geleide emissies De verliezen die gepaard gaan met de werking van de installaties (in de ruimste zin van het woord) evenals de verliezen ter hoogte van compressoren, flenzen, kleppen, monsternamepunten, pijpleidingen, pompen, regelkleppen, veiligheidskleppen, … Adem- en werkingsverliezen ter hoogte van de opslagtanks en verliezen bij het ontluchten van de opslagsilo’s Deze emissies hebben over het algemeen zeer kleine, wisselende debieten en zijn bijgevolg moeilijk te meten. De grond- en de noodfakkel Bij Borealis Polymers NV zijn er twee fakkels nl. een grondfakkel en een noodfakkel, met een capaciteit van respectievelijk 40 en 365 ton per uur. Onder normale omstandigheden worden de restgassen van het proces in de stoomketels verbrand. Affakkelen geschied enkel onder bepaalde omstandigheden nl. bij onderhoud, bij het spoelen van de installatie en bij een noodstop. Bij een ongewenste druktoename in de reactor worden er veiligheidskleppen geopend waardoor een hoeveelheid afgas naar de fakkel wordt afgeleid. Afgassen met een debiet tot 40 ton per uur gaan naar de grondfakkel. Bij belastingen groter dan 40 ton per uur gaat de resterende stroom naar de noodfakkel. Hier vinden beperkte emissies van koolwaterstoffen, NOx en stof plaats. Volgende emissiereductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd door Borealis Polymers NV:

94


In oktober 1993 werd overgeschakeld van extra zware stookolie 2 % S naar extra zware stookolie 1 % S. Hierdoor daalde de emissie van SO2 in 1994 met 46 % t.o.v. 1993. De productie is daarna elk jaar toegenomen, waardoor de emissie van SO2 echter terug is gestegen. In de loop van 1996 werd overgeschakeld van een ringwastebrander naar een SPUDbrander (d.i. een lage NOx-brander), wat een betere verstuiving van de brandstoffen impliceert. De SPUD-brander is in het centrum van de ringwastebrander geplaatst en bestaat uit 6 pijpen per ketel. Deze pijpen hebben aan het uiteinde een aantal zijdelingse boringen waardoor de restgassen in de kern van de vlam verstoven worden en zo een betere verbranding ontstaat. Vanaf oktober 1997 worden de stoomketels volledig op aardgas en procesgassen bedreven. Extra zware stookolie wordt evenwel nog gebruikt wanneer de aanvoer van aardgas wordt onderbroken. De stoomketels gebruiken nevenproducten uit de productie-eenheden voor energierecuperatie. In de restgasbehandeling worden de restgassen uit de PP1-fabriek die als stookgas in aanmerking komen, gewassen met verdunde natriumhydroxide-oplossing om het meegevoerde zoutzuur te neutraliseren. In de PP2-fabriek en de HDPE-fabriek worden de restgassen die als stookgas gebruikt worden, rechtstreeks naar de stoomketels geleid. In oktober 1997 werd eveneens de schoorsteen van de stoomketels aangepast. Vroeger waren de twee stoomketels verbonden met één schoorsteenleiding. Met de vervanging van deze schoorsteenleiding door twee afzonderlijke leidingen in de bestaande schoorsteen, is het verbrandingsproces van de stoomketels beter regelbaar. De nieuwe schoorsteen is uitgerust met een meetplatform voor de uitvoering van de emissiemetingen. Via dit meetplatform zijn beide schoorsteenkanalen bereikbaar. De wervelbedoven is voorzien van een cycloon om te voorkomen dat stof en zand worden meegesleurd. De drooginstallatie is voorzien van een zakkenfilter. Alle plaatsen waar additieven verhandeld worden (laadhoppers en weegschalen) zijn aangesloten op een centrale afzuigingsinstallatie met zakkenfilter. In de HDPE-fabriek wordt ca. 80 % van de polymeren geproduceerd met de chroomkatalysator. In de katalysatoractivator, wordt chroom(III) omgezet in chroom(VI). De ontluchting van de wervelbed is verbonden met twee stoffilters. De eerste filter heeft een efficiëntie van 98 % voor deeltje < dan 1 µm. Beide filters zijn voorzien van een differentiële drukmeting die eventuele verstopping en / of doorslag van de filters kan waarnemen. In dat geval wordt de activatie onmiddellijk stopgezet. Hierbij dient echter vermeld te worden dat bij normale werking van het wervelbed, er geen katalysatordeeltjes opgewerveld worden tot aan de eerste filter. Na de filters gaan de gassen door een adsorptie met actieve kool. Teneinde plotse druktoename in de activator te vermijden is de eenheid voorzien van een breekplaat. Na deze breekplaat is een cycloon geplaatst om emissie van chroom naar de atmosfeer te vermijden. Door deze voorzorgsmaatregelen is het vrijwel uitgesloten dat er tijdens normale werking geactiveerde chroom geëmitteerd wordt.

95


In de engineering applications is de dosering van talk en kalk in de extruder uitgerust met een stofafzuiging, teneinde het stofprobleem in de hal te reduceren. Deze afzuiging was niet voorzien van een stoffilter. In 2002 werd een stoffilter geplaatst om de emissie van stof te reduceren. In 1993 werd er een Leak Detection and Repair programma opgestart ter vermindering van de fugitieve emissies. In samenwerking met The Sniffers NV worden alle installaties jaarlijks gemeten. Grote lekken worden zo snel mogelijk hersteld. De kritische pompen zijn voorzien van dubbele mechanische dichtingen met een spervloeistof. De efficiëntie wordt geraamd op 80 %. In HDPE-fabriek werd in 2002 een programma opgestart om de lekken van veiligheidskleppen naar de fakkels op te sporen via ultrasone metingen en deze lekken vervolgens te herstellen. De ultrasone metingen berusten op detectie van geluid met een hoge frequentie, dat ontstaat als een medium door een kleine opening wordt geperst. Het meettoestel kan op alle type afsluiters en kleppen worden toegepast. Dit programma werd in 2003 ook in de andere afdelingen geïmplementeerd. De veiligheidskleppen op systemen met brandgevaarlijke koolwaterstoffen worden aangesloten op de fakkel, zodat ze worden omgezet tot CO2 en H2O. Door de toevoeging van lucht via een ventilator wordt de vorming van roet beperkt. In 2002 werd het project ‘verbetering fakkelsysteem’ uitgevoerd. In dit project werd de vroegere grondfakkel met een capaciteit van 5 ton per uur vervangen door een nieuwe grondfakkel met een capaciteit van 40 ton per uur. De bestaande noodfakkel van 78 m hoog en met een capaciteit van 275 ton per uur werd verhoogd tot 86 m, waarbij de capaciteit toenam tot 365 ton per uur. Om een roetloze verbranding van de grondfakkel te garanderen wordt er stoom geïnjecteerd. Het gewijzigde concept van de brander van de noodfakkel zorgt ervoor dat de menging van de lucht en de brandstof nog intenser is dan vroeger. Hoe beter de menging van de lucht en de brandstof, hoe lager de fractie onverbrande koolwaterstoffen en de vorming van roet. De emissie van roet werd tot een minimum herleid daar er momenteel een roetloze verbranding plaatsvindt tot 40 ton per uur zowel op de grondfakkel als op de noodfakkel. De verbrandingsefficiëntie bedraagt 99,8 % bij belasting tot 40 ton/h en 98,85 % bij belasting hoger dan 40 ton/h. In 2002 werd in de PP2-fabriek de verdamping van koolwaterstoffen verbeterd. In 2003 werd een 2e compressor in dienst genomen, die ervoor zorgt dat de toevoer van koolwaterstoffen naar de fakkel met 30 % daalt. De volgende maatregelen zijn gepland: In 2004 zal een analysetoestel op de grondfakkel worden geplaatst, om de injectie van stoom te sturen. Hierdoor zal de verbranding door de grondfakkel verbeteren en zal het verbruik van stoom, geleverd door de twee stoomketels, gereduceerd worden.

96


De drogers, ter hoogte van de polymeerdroging in de PP1-fabriek, werden in 2003 geoptimaliseerd. Hierdoor daalde de emissie van vluchtige organische stoffen, vnl. Isopar H (of white spirit) dat gebruikt wordt als verdunningsmiddel, in de silo’s. In 2004 zal een studie naar de recuperatie van 1-buteen, één van de comonomeren die gebruikt worden bij de productie van propyleen/1-buteen/ethyleen copolymeren, worden uitgevoerd. Eveneens in 2004 zal een studie worden uitgevoerd om de verliezen ter hoogte van de veiligheidskleppen in de PP2-fabriek en in de HDPE-fabriek naar de fakkel te reduceren. c) BP Chembel NV BP Chembel NV baat op de terreinen in Geel een aantal installaties uit. In de PP1-eenheid wordt polypropeen geproduceerd volgens het slurry polymerisatie procédé. In dit proces wordt gezuiverd, vloeibaar propeen gemengd met hexaan, dat als verdunningsmiddel dient. Bij de reactie worden twee soorten polymeer gevormd, 98 % kristallijn (isotactisch) polymeer en 2 % amorf (atactisch) polymeer. Het isotactisch polymeer is niet oplosbaar in hexaan, het atactisch polymeer is bij de heersende temperaturen wel oplosbaar in hexaan en wordt in een latere fase van het proces afgescheiden. In de PP1-eenheid worden zuiver polypropeen en propeen-etheen copolymeren bereid. Deze eenheid werd in 1976 in gebruik genomen. In de PP2-eenheid worden zuiver polypropeen en propeen-etheen copolymeren bereid volgens het gasfase polymerisatieprocédé, meer bepaald het Amoco Chisso gasfase polymerisatieprocédé. Deze eenheid werd in 1996 in gebruik genomen. Naast de eenheden voor de productie van polypropeen, baat BP Chembel NV eenheden uit voor de productie van gezuiverd tereftaalzuur (PTA, Purified Terephthalic Acid), isoftaalzuur (IPA, IsoPhthalic Acid) en paraxyleen (PX). Deze eenheden komen aan bod in de sectorstudie chemie deel I. De productie van polypropeen volgens het slurry polymerisatieprocédé De grondstoffen en hun voorbereiding Zuiver hexaan wordt gebruikt als solvent in de polymerisatie. Hexaan kan worden gewonnen uit het verontreinigde hexaan uit de reactoren door afdampen, destilleren en drogen. De katalysator is een complex van drie scheikundige stoffen in hexaan nl. een katalysator, een co-katalysator en een modifier. Deze katalysator wordt bereid in een mengvat, overgepompt naar een buffervat en van daaruit naar de reactoren geleid.

97


De polymerisatie De voedingsstromen van de vier reactoren zijn propeen, waterstof, hexaan, de katalysator en de terugvoervloeistof van de compressor. Propeen wordt omgezet in een wit kristallijn poeder, dat een suspensie vormt met hexaan. De afscheiding van het polymeer Het polypropeen wordt continu afgevoerd naar twee afdampers (‘flash tanks’), waar het niet-gereageerde propeen, inert propaan en een deel van het hexaan worden afgescheiden. De suspensie (isotactisch polypropeen, atactisch polypropeen, katalysatorresten in hexaan) worden afgevoerd naar een buffertank. Vanuit de buffertank wordt de suspensie naar twee centrifuges geleid, waar het hexaan en het opgeloste atactische polypropeen worden afgescheiden van de isotactische kristallen. De koek van de centrifuges bevat nog hexaan. Deze wordt in twee droogstappen afgescheiden en gezuiverd. Het droge poeder wordt getransporteerd naar vier opslagsilo’s. De eindafwerking Het poeder en de vaste additieven worden continu gewogen, gedoseerd en getransporteerd naar de twee extrusielijnen. Het poeder en de additieven worden eerst intensief gemengd en gekneed tot een brij. De extruders doseren de brij door een matrijs en roterende messen hakken de strengen onder water tot korrels. De korrels worden gedroogd en gezeefd. In de mengsilo’s worden de korrels en daarna naar de opslagsilo’s of verschepingssilo’s geleid. Het verschepen van de korrels gebeurt in zakken, in dozen of in bulkwagens. De productie van polypropeen volgens het Amoco Chisso gasfase polymerisatieprocédé De grondstoffen en hun voorbereiding Propeen wordt via een pijpleiding aangevoerd. Etheen, dat gebruik wordt als comonomeer, en waterstof worden eveneens via een pijpleiding aangevoerd. De katalysator, de co-katalysator en de modifier worden rechtstreeks vanuit de aangevoerde containers naar de reactoren geleid. De polymerisatie De eerste reactor is een tank voorzien van een roerwerk. De reactor is gedeeltelijk gevuld met het polymeerpoeder, dat in de gasfase wordt gedispergeerd door het roerwerk. Het gasvormige monomeer wordt langs onder in dit bed geblazen, terwijl de katalysator over het bed wordt verstoven, waardoor de polymeerkorrels blijven groeien en er nieuwe polymeerkiemen worden gevormd. Waterstof wordt in kleine hoeveelheden gedoseerd om de ketenlengte van het polymeer te sturen. De polymerisatie is een exotherme reactie. Om de gewenste temperatuur te bereiken wordt vloeibaar monomeer over het bed verstoven.

98


Door het verdampen van het monomeer wordt de warmte afgevoerd. Het verdampte monomeer en de afgassen verlaten de reactor via een cycloon, waar de fijne polymeerdeeltjes worden afgescheiden. Deze fijne polymeerdeeltjes worden terug naar de reactor geleid. De afgassen worden gecondenseerd en samen met vers monomeer terug naar de reactor geleid. De niet-condenseerbare gassen worden gecomprimeerd en dienen om het reactormengsel te koelen. Het monomeer bevat kleine hoeveelheden onzuiverheden, die zich opstapelen in het systeem. Daarom wordt continu een kleine stroom aan het systeem onttrokken en naar de stoomketels geleid voor energierecuperatie. Het gevormde polymeer wordt discontinu uit de reactor verwijderd via automatisch gestuurde kleppen en eventueel na een tweede polymerisatie naar de desactivatiesectie geleid. De werking van de tweede polymerisatiesectie is gelijkaardig aan die van de eerste polymerisatiesectie. De reactor werkt op een iets lagere temperatuur en druk dan de eerste reactor. In de tweede reactor worden copolymeren van propeen en etheen geproduceerd. Het polymeer wordt vervolgens naar de desactivatiesectie geleid. De afscheiding van het polymeer Het gevormde poeder komt in een expansievat terecht dat uitgerust is met een zakkenfilter. In dit vat wordt het poeder van het monomeer gescheiden. Het monomeer wordt gerecupereerd en terug naar de eerste of de tweede reactor geleid. Het poeder wordt in een purgeerkolom in contact gebracht met stoom en stikstof, waardoor de laatste katalysatorcomponenten worden gedeactiveerd. Tevens worden in deze purgeerkolom de laatste resten monomeer verwijderd en afgevoerd voor verbranding. De eindafwerking Het poeder wordt pneumatisch getransporteerd naar de eindafwerking, waar het poeder samen met additieven geëxtrudeerd en gepelletiseerd wordt. De korrels worden gedroogd, gezeefd en naar de opslagsilo’s geleid. De korrels worden gemengd in de mengsilo’s, en daarna naar de opslagsilo’s of verschepingssilo’s geleid. Het verschepen van de korrels gebeurt in zakken, dozen of in bulkwagens. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies: Binnen de PP1-eenheid zijn er slechts enkele geleide emissiepunten aanwezig nl. GC 471 A/B, de uitlaat van de stofafzuiging ter hoogte van het doseersysteem van het poeder (polypropeen) en de additieven. GF 502 A/E, de uitlaat van de mengers waar de korrels tot een homogene kwaliteit worden gemengd.

99


Ter hoogte van deze twee emissiepunten wordt er stof geëmitteerd, doch in eerder beperkte hoeveelheden. Binnen de PP2-eenheid zijn er eveneens slechts enkele geleide emissiepunten aanwezig nl. OC 409, de uitlaat van de stofafzuiging ter hoogte van het doseersysteem van het poeder (polypropeen) en de additieven. OF 502 A/D, de uitlaat van de mengers waar de korrels tot een homogene kwaliteit worden gemengd. OF 551 A/T, de uitlaat van de opslagsilo’s. Ter hoogte van deze drie emissiepunten wordt er stof geëmitteerd, doch in eerder beperkte hoeveelheden. Niet-geleide emissies: De PP1-eenheid is voorzien van een fakkel. Onder normale omstandigheden brandt enkel de waakvlam van de fakkel. De afgassen van het proces worden samengedrukt door een compressor en naar de stoomketels geleid voor energierecuperatie. Enkel wanneer de hoeveelheid afgassen groter is dan de hoeveelheid die naar de stoomketel kan worden afgeleid, worden er afgassen afgefakkeld (bij het opstarten en stilleggen van de installatie en bij eventuele noodsituaties). Daarbij worden koolwaterstoffen, stof en NOx geëmitteerd. De PP2-eenheid is eveneens voorzien van een fakkel. Onder normale omstandigheden brandt enkel de waakvlam van de fakkel. De afgassen van het proces worden samengedrukt door een compressor en naar de stoomketels geleid voor energierecuperatie. Enkel wanneer de hoeveelheid afgassen groter is dan de hoeveelheid die naar de stoomketel kan worden afgeleid, worden er afgassen afgefakkeld (bij het opstarten en stilleggen van de installatie en bij eventuele noodsituaties). Daarbij worden koolwaterstoffen, stof en NOx geëmitteerd. De fugitieve emissies in de PP1-eenheid zijn o.a. afkomstig van pompen compressorafsluitingen, flenzen, kleppen, … De geëmitteerde stoffen zijn propeen en hexaan. De fugitieve emissies in de PP2-eenheid zijn o.a. afkomstig van pompen compressorafsluitingen, flenzen, kleppen, … De geëmitteerde stoffen zijn propeen en etheen. De Emissies ten gevolgevan opslag, ter hoogte van de de spent hexaan en de spent methanol opslagtank. Volgende emissiereductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd door BP Chembell NV:

100


Een verregaande recuperatie van de niet-gereageerde grondstoffen en hulpstoffen. De afgassen van de PP1- en PP2-eenheid worden tot een minimum beperkt en zoveel mogelijk gerecupereerd als brandstof in de stoomketels. De niet-recupereerbare gassen worden in een fakkel verbrand. Alle veiligheidskleppen zijn afgelijnd naar de fakkel zodat accidentele emissies naar de atmosfeer worden vermeden. De lekverliezen worden beperkt door een specifieke keuze van flenzen, pompen, compressoren en afdichtingen ervan. Alle toestellen in contact met propyleen zijn voorzien van een dubbele afdichting. Verspreid over de PP1- en PP2-eenheid zijn gasdetectoren geplaatst zodat eventuele lekken in een vroegtijdig stadium kunnen gedetecteerd worden en correctieve acties kunnen genomen worden. Preventieve controleprogramma's ter voorkoming van lekken behoren tot de standaard onderhoudsactiviteiten. Inspecteurs controleren periodiek de verschillende installaties zoals de veiligheidskleppen, vaten, … De ‘vibration monitoring group’ houdt zich bezig met de predictieve controle van machines met bewegende delen met behulp van trillingsmeetapparatuur. De dampen van de opslagtank voor hexaan worden naar de fakkel geleid, de dampen van de opslagtank voor methanol worden via een gaswasser geloosd.

101


Tabel 27: Productie van de bedrijven met als hoofdactiviteit de productie van polypropeen in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Productie(proces)

Borealis Kallo NV

Polypropeen volgens het Himont Sphericol polymerisatieprocédé (d.i. een bulk polymerisatieprocédé). Polypropeen volgens het slurry polymerisatieprocédé, Polypropeen volgens het Himont Sphericol polymerisatieprocédé (d.i. een bulk polymerisatieprocédé), Polyetheen met hoge dichtheid volgens het slurry polymerisatieprocédé (Neste technologie) Polypropeen volgens het slurry polymerisatieprocédé, Polypropeen volgens het gasfase polymerisatieprocédé.

Borealis Polymers NV

BP Chembel NV

102




120,0

143,4

500

120,0

203,9

120,0

172,9

200

211,8

280

252,6

50

76


Tabel 28: Emissies van de bedrijven met als hoofdactiviteit de productie van polypropeen in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Borealis Kallo NV

Ja, de dehydrogenatie-eenheid, de ‘Dehy’,werd behandeld in de sectorstudie chemie deel I. Ook de centrale nutsvoorzieningen werden behandeld in de sectorstudie chemie deel I.

NOx SOx Stof VOS

Borealis Polymers NV

BP Chembel NV

De andere activiteit is de productie van polyetheen. Omdat de productie van polyproyleen belangrijker is, wordt Borealis Polymers NV enkel ondergebracht bij de productie van polypropeen.

Ja, de andere activiteiten werden behandeld in de sectorstudie chemie deel I. Ook de centrale nutsvoorzieningen werden behandeld in de sectorstudie chemie deel I. De PP2-eenheid is opgestart in 1996.



Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar << (uitsluitend ter hoogte van de fakkel) << (uitsluitend ter hoogte van de fakkel) Geleide emissies: Diffuse emissies: 15,9 (1993) 204,2 (incl. 4,2 ter hoogte van de fakkels*) (1991) 920,0 (1991) 30,0 (1993) Geleide emissies: << Diffuse emissies: 900 (1990) << << (uitsluitend ter hoogte van de fakkels) 2,1 (uitsluitend ter hoogte van de fakkels) (1994) Geleide emissies:

Emissies in 2000


ton/jaar << (uitsluitend ter hoogte van de fakkel) << (uitsluitend ter hoogte van de fakkel) Geleide emissies: Diffuse emissies: 36,3 186,7 (incl. 21,4 ter hoogte van de fakkels*) 3,7 / Geleide emissies: << Diffuse emissies: 362 << << (uitsluitend ter hoogte van de fakkels) 7,0 (uitsluitend ter hoogte van de fakkels) Geleide emissies:

ton/jaar << (uitsluitend ter hoogte van de fakkel) << (uitsluitend ter hoogte van de fakkel) Geleide emissies: Diffuse emissies: 45,9 (2002) 199,8 (incl. 16,0 ter hoogte van de fakkels*) 8,3 (2002) 0,2 (2002) Geleide emissies: 1,0 (2002) Diffuse emissies: 315 (2002) << << (uitsluitend ter hoogte van de fakkels) 7,0 (uitsluitend ter hoogte van de fakkels) Geleide emissies:

103


NH3 Metalen

104

Diffuse emissies: 60,6 (fugitieve emissies) (1994) en 4,3 (ter hoogte van de fakkels) (2001) -

Diffuse emissies: 51,0 (incl. 35,6 ter hoogte van de fakkels*)

Diffuse emissies: 14,9 (fugitieve emissies) en 35,6 (ter hoogte van de fakkels) (2001)

-

-


5.2.4

Productie van polyvinylchloride (PVC)

BASF Antwerpen NV is het enige bedrijf in Vlaanderen dat in 2000 polyvinylchloride (PVC) produceerde. Na de vorming van de joint venture Solvin NV in 1999 (tussen BASF en Solvay), werd tijdens een herstructurering in 2001 de PVC-productie te Antwerpen stopgezet. Op dit ogenblik wordt in Vlaanderen geen PVC geproduceerd. PVC werd geproduceerd door radicalaire polymerisatie van vinylchloride in een batchproces. Na verwijdering van resterend polymeer, bekomt men een suspensie van polymeer en water. Het PVC wordt van water gescheiden, gedroogd en opgeslagen. De PVC-productie was praktisch volledig verantwoordelijk voor de stofemissies in 2000 van de activiteiten van BASF Antwerpen NV die binnen deze sectorstudie behandeld worden. Deze emissies vallen volledig weg vanaf 2002. Voor BASF Antwerpen NV zijn er verschillende activiteiten binnen de organische chemie opgenomen in deze sectorstudie. Omwille van deze diversiteit, wordt het bedrijf enkel besproken onder de subsector ‘Overige organische chemie’ (zie Tabel 33 en Tabel 34en 5.2.7 Overige organische chemie, p. 142). De belangrijkste activiteiten22 en emissies werden reeds behandeld binnen de sectorstudie chemie deel I. 5.2.5

Productie van synthetisch rubber

Er zijn 7 bedrijven binnen deze sectorstudie met als hoofdactiviteit de primaire productie van synthetisch rubber. Slechts 2 van deze bedrijven nl. Atofina Elastomers NV en Bayer Rubber NV, hebben een belangrijke productie en hebben relevante emissies in het kader van deze studie. De overige 5 bedrijven, Crompton NV, EOC Polymers I NV, EOC Polymers II NV, Noveon Europe BVBA (Kallo) en Noveon Europe BVBA (Oevel), hebben slechts een beperkte productie en hebben verwaarloosbare emissies in het kader van deze studie. Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 29. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven, de emisies in 1990 en in 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 30.

Bespreking van de bedrijven met relevante emissies (> 0,5 % van de totale emissies binnen deze sectorstudie voor minstens één van de polluenten) 22

ESM-bedrijf; NPK-bedrijf; ammoniakbedrijf; salpeterzuurbedrijf; hydroxylaminebedrijf; zwavelzuurbedrijf; nitrofosforzuurbedrijf; caprolactambedrijf; chloorbedrijf; acrylzuurbedrijf; aminebedrijf; aniline/nitrobenzeenbedrijf; stoomkrakers; ethylbenzeen/styreenbedrijf; ethyleenoxide/ Ethyleenglycolbedrijf; dichloorethaanbedrijf; cyclohexanonbedrijf; MDI bedrijf; isobuteen/formaldehyde bedrijf + de centrale nutsvoorzieningen.

105


a) Atofina Elastomers NV Bij Atofina Elastomers NV worden verschillende soorten rubber geproduceerd volgens het Phillips procédé. De rubbers worden gebruikt voor de productie van o.a. kleefstoffen en daken wegbedekkingen (aandeel 30 %), als additief in andere kunststoffen (aandeel 25 %) of als toevoegstof in andere productmengsels (aandeel 45 %). Productieproces De grondstoffen en hun voorbereiding Vanuit Fina Antwerpen Olefins NV wordt een C4-mengsel, dat voornamelijk bestaat uit 1,3butadieen (ca. 45 %) en butenen (ca. 55 %), via een pijpleiding aangevoerd. Het mengsel wordt in twee stappen gezuiverd tot bruikbare fracties van 1,3-butadieen en butenen. In een eerste stap wordt het mengsel in een destillatietoren ontdaan van water en lichte componenten. Daarna wordt het mengsel naar een tweede destillatietoren gestuurd, waar de zwaardere componenten worden afgescheiden. Het styreen wordt per vrachtwagen aangevoerd. Om polymerisatie te vermijden is tertiair butylcatechol (TBC) toegevoegd als antioxidans. Voor gebruik moet het aanwezige TBC uit het styreen worden verwijderd in drie drogers. Elke droger is gevuld met aluminiumoxide. Cyclohexaan wordt gebruikt als solvent tijdens de polymerisatie. In de winter moet cyclohexaan, omwille van het stolpunt van + 6,5 °C, gemengd worden met n-hexaan, dat een stolpunt heeft van - 95 °C, in een verhouding 85 % cyclohexaan / 15 % n-hexaan. De polymerisatie De polymerisatie grijpt plaats in acht batchreactoren. Elk van deze reactoren is voorzien van een laadsysteem, een injectiesysteem voor de initiator en de toevoegstoffen, een roerwerk, een lossysteem en een koelmantel. Door de ontlasting van de druk in de reactoren, verdampen de butenen en een deel van het cyclohexaan. Het cyclohexaan wordt gerecupereerd en terug in het proces gebruikt. De butenen worden via een pijpleiding naar Total Raffinaderij Antwerpen NV gestuurd. De afscheiding van het polymeer In de stripping-eenheid wordt het solvent gescheiden van het rubber. Het strippen gebeurt in twee lijnen door middel van een stoomdestillatie. Er worden eveneens bepaalde chemicaliën toegevoegd om kruimelvorming van het rubber in het water te verbeteren. Indien oil-extended rubber wordt geproduceerd, wordt olie toegevoegd, zodat deze wordt geïntegreerd tijdens de kruimelvorming.

106


Sommige soorten rubber worden van het solvent gescheiden in de preconcentratie-eenheid door verwarmen en afdampen van het solvent (vacuümdistillatie). Deze preconcentratie wordt gevolgd door de extruderlijn voor vacuümextrusie. Het rubber wordt dan in korrels gesneden en opgevangen in water. De eindafwerking In de drie eindafwerkingslijnen worden de korrels afgewerkt. Welke behandelingen de korrels ondergaan is afhankelijk van de toepassing en de soort rubber. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen: Geleide emissies De drie schoorstenen van de stoomketels HF 901A, HF 901B en HF 1240 zijn de enige geleide emissiebronnen bij Atofina Elastomers NV. Hier vinden emissies van koolwaterstoffen, NOx, stof, zware metalen en SO2 plaats. Atofina Elastomers NV beschikt over drie stoomketels nl. ketel HF 901 A (37,2 MWth), ketel HF 901 B (37,2 MWth) en ketel HF 1240 (22,1 MWth). De drie ketels leveren eveneens stoom aan Atofina Antwerpen NV. In de ketels HF 901 A en HF 901 B worden gasvormige brandstoffen of vloeibare brandstoffen of een combinatie van beiden ingezet. In de ketel HF 1240 kunnen enkel gasvormige brandstoffen worden ingezet. Niet-geleide emissies De fakkel De fakkel is zodanig geconcipieerd dat in een noodsituatie de volledige hoeveelheid brandbare gassen, die in de productieafdeling aanwezig is, kan worden verbrand. De branders van de waakvlammen worden gevoed met aardgas. Hier vinden emissies van koolwaterstoffen, NOx en stof plaats. De verliezen die gepaard gaan met de werking van de installaties (in de ruimste zin van het woord) evenals de verliezen ter hoogte van compressoren, flenzen, kleppen, monsternamepunten, pijpleidingen, pompen, regelkleppen, veiligheidskleppen, … De voornaamste verliezen betreffen verliezen van cyclohexaan. De tanks voor de opslag van cyclohexaan, eventueel met 15 % n-hexaan in de winter, zijn verantwoordelijk voor ademen werkingsverliezen. De diffuse VOS-emissies van open overslag zijn gedaald van 136 ton/jaar in 1993 naar 114 ton/jaar in 2000. Daarna zijn ze lichtjes gestegen tot 126 ton/jaar in 2002. Volgende emissiereductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd door Atofina Elastomers NV:

107


Een verregaande recuperatie van de hulpstoffen, nl. cyclohexaan. De recuperatiebrandstoffen bevatten geen zwavel noch andere heteroatomen als stikstof en chloor. De enige brandstof die zwavel bevat is de zeer zware stookolie. Het zwavelgehalte is echter beperkt tot 1 %. In 2002 waren er plannen om in ketels HF 901 A en HF 901 B uitsluitend aardgas als brandstof in te zetten. Aangezien Atofina Elastomers NV het Vlaamse benchmark convenant heeft ondertekend en dit mogelijk een meer fundamentele ingreep vereist, werden deze plannen voorlopig uitgesteld. Teneinde de emissie van NOx te reduceren zijn op de stoomketels HF 901 A en HF 901 B pneumatische cilinders geïnstalleerd. Hiermee wordt een meer nauwkeurige en gebruiksvriendelijke regeling van de luchttoevoer naar de branders beoogd. Op de stoomketel HF 901 B is tevens sinds 1994 een lage NOx-brander geïnstalleerd. Deze investering heeft echter niet geleid tot de verhoopte resultaten. Aanpassingen aan de stoomketel HF 901 A werden op basis van deze resultaten niet doorgevoerd. Begin 2000 werd een nieuwe semi-continue rookgasanalyser in dienst genomen. Deze analyser laat toe sneller correctieve maatregelen te ondernemen. Atofina Elastomers NV en Atofina Antwerpen NV beschikten tot voor 1999 over een wervelbedoven (230 kWth) voor het reinigen van de onderdelen van de extruders (schroeven e.d.) door verbranding van resten van rubber (maar ook van polyetheen). De wervelbedoven is sinds 18 januari 1999 buiten gebruik gesteld. Het reinigen van de onderdelen wordt nu uitgevoerd door een gespecialiseerde firma. De wervelbedoven bestond uit een reservoir gevuld met kwartszand. Door deze zandlaag werd een mengsel van aardgas en lucht geblazen, waardoor het zand fluïdiseerde. De verbranding van aardgas gebeurde in het zand, waardoor het opwarmde tot ca. 350 à 400 °C. Het verwijderen van de resten rubber en polyetheen, die op de onderdelen aanwezig waren, gebeurde in het zand. Door de licht schuurende werking van het bewegende zand, werden de te behandelen onderdelen volledig gereinigd. De verwijdering van de onzuiverheden was gebaseerd op pyrolyse (vergassing). De verbranding van de pyrolysegassen gebeurde gedeeltelijk in en gedeeltelijk boven het zandbed. In de ruimte boven het zandbed werd de snelheid van de rookgassen verlaagd door een grotere sectie. Tevens was er een secundaire luchttoevoer voorzien, waardoor de volledigheid van de verbranding werd bevorderd. De verbrandingsgassen werden door een ventilator afgezogen en naar een schouw geleid. In de productie-eenheid worden de installaties beschermd tegen overdruk door talrijke veiligheidskleppen. De uitlaten van de meeste veiligheidskleppen komen samen in een neerslagreservoir, dat is uitgerust met een vloeistofslot. In het neerslagreservoir worden de vloeistoffen afgescheiden en vervolgens gerecupereerd. De gassen worden verbrand op de top van de fakkel.

108


Om een roetloze verbranding van de fakkel te garanderen wordt er stoom geïnjecteerd. In 2002 werd er een Leak Detection and Repair programma opgestart om de fugitieve emissies te beperken. De bedoeling is de verschillende emissiepunten om de vijf jaar te meten en de emissies in kaart te brengen. Indien de metingen verhoogde emissies aantonen, worden er herstellingen uitgevoerd en dit volgens een vooraf bepaald plan. In 1997 werd de emissie van vluchtige organische stoffen ter hoogte van de mengtanks (de ‘blend tanks’) tot quasi 0 ton per jaar herleid door het verbeteren van de recuperatie van cyclohexaan. In de mengtanks worden het rubber en het oplosmiddel, nl. cyclohexaan, gehomogeniseerd alvorens een volgende bewerking te ondergaan. In de toenmalige situatie werden de mengtanks op een lichte overdruk gehouden door de toevoer van stikstof. Bij hoge druk in de mengtanks werd de stikstof, verzadigd met organische dampen, gecondenseerd door koeling tot - 10 °C. De niet-condenseerbare dampen werden naar de atmosfeer gestuurd. In de huidige situatie wordt er geen stikstof meer gebruikt. In de plaats van stikstof wordt het herverdampte condensaat als afdekking gebruikt. Bij hoge druk in de mengtanks worden de dampen gecondenseerd door koeling tot - 18 °C en vervolgens verzameld in een tank. Bij lage druk in de mengtanks wordt er gas toegevoegd door het verdampen van de voordien gecondenseerde cyclohexaan. In de stripping-eenheid wordt het solvent, nl. cyclohexaan, gescheiden van het rubber. Het rubber, in suspensie in water van 60 °C, wordt dan verzameld in buffertanks (‘crumb tank’) vooraleer het naar de eindafwerking wordt gestuurd. Deze ‘crumb tanks’ stonden in verbinding met de atmosfeer. De emissie van vluchtige organische stoffen door de ‘crumb tanks’ werd in 1998 herleid tot quasi 0 ton per jaar. De ‘crumb tanks’ werden vervangen door nieuwe ‘crumb tanks’. Het resterende solvent wordt sindsdien gerecupereerd. De efficiëntie van de strippingeenheid werd verhoogd door de recuperatie van stoom uit de ‘crumb tanks’. De meeste opslagtanks (o.a. de opslagtank van cyclohexaan, n-hexaan, de initiator, …) worden onder stikstofatmosfeer gehouden. b) Bayer Rubber NV Bayer Rubber NV produceert butylrubbers (IIR) en halo-butylrubbers (XIIR) volgens het solutie procédé, hoofdzakelijk voor de bandenindustrie, maar ook voor farmaceutische en andere toepassingen. Butylrubbers vindt men terug in tal van toepassingen als basismateriaal zoals bij de vervaardiging van binnenbanden, draadbedekkingen en afdichtingen. Gehalogeneerde butylrubbers (chloro- en bromobutylrubber) zijn voornamelijk vereist voor specifieke eisen van binnenbanden voor radiaalbanden en de binnenbekleding van ‘tubeless-banden’. Zij bezitten een grote weerstand tegen oxidatie, doch zijn minder bestand tegen afslijten.

109


Productieproces Butylrubber is een polymeer dat wordt verkregen door een reactie tussen isobuteen en isopreen. Chlorobutyl- en bromobutylrubber worden verkregen door een reactie tussen butylrubber en chloor respectievelijk broom. Bayer Rubber NV bestaat uit 4 productie-eenheden: De isobuteenextractie-eenheid: In de isobuteenextractie-eenheid wordt het zuivere isobuteen, dat een grondstof is voor de polymerisatie, afgescheiden uit een mengsel van butenen, het zogenaamde ‘raffinaat I’. De extractie gebeurt m.b.v. zwavelzuur, waarbij het isobuteen onder de vorm van tertiairbutylalcohol wordt afgescheiden. Het tertiairbutylalcohol wordt daarna terug omgezet tot isobuteen. Na de extractie vormen de resterende gerecupereerde gassen het zogenaamde ‘raffinaat II’, dat wordt verkocht. De polymerisatie-eenheid: In de polymerisatie-eenheid wordt een mengsel van isobuteen en isopreen, opgelost in methylchloride, gekoeld tot ca. - 100 °C en in een reactor gebracht samen met een katalysator. In deze reactor wordt rubber door polymerisatie gevormd. Voor het bereiken van de lage temperaturen wordt gebruik gemaakt van twee in serie geplaatste koelinstallaties, waarvan één met ammoniak (1e trap) en één met ethyleen (2e trap) als koelmiddel. Het gevormde butylrubber wordt tenslotte gescheiden van het reactiemengsel, zodat men een mengsel van butylrubber en water bekomt. In de afdampingsstap worden m.b.v. stoom en water het oplosmiddel en de residuele monomeren afgedampt. Deze worden via maximaal gerecupereerd en gerecycleerd. Indien geen verdere halogenatie plaatsvindt, kan het butylrubber rechtstreeks in de eindafwerking verwerkt worden. De halogenatie-eenheid: In de halogenatie-eenheid wordt uit butylrubber, door reactie met chloor of broom, halobutylrubber geproduceerd. Het mengsel van butylrubber en water, bekomen uit de polymerisatie, moet eerst ontwaterd worden. Voor de halogenatie wordt immers gebruik gemaakt van een oplossing van butylrubber in hexaan. Na de reactie met chloor of broom wordt het hexaan in de afdampingsvaten terug uit het bekomen reactiemengsel verwijderd. De eindafwerking: De verwerking van de rubberdeeltjes tot rubberblokken vindt plaats in de eindafwerking. Procestechnisch betreft het hier in hoofdzaak ontwatering en droging om het butylrubber als eindproduct te bekomen.

110


Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies De gemeenschappelijke schoorsteen van de drie stoomketels. Hier vinden emissies plaats van stikstofoxiden, zwaveldioxide, stof en zware metalen. Het opwarmen in de procesinstallaties gebeurt door middel van stoom. Voor dit doel zijn er drie stoomketels aanwezig bij Bayer Rubber NV nl. ketel H2A, ketel H2B en ketel H3A. Deze ketels hebben elk een capaciteit van 50 ton stoom/h en elk een vermogen van 50 MWth. De ketels kunnen gestookt worden met aardgas, restgas (‘raffinaat II’) en zeer zware stookolie (1 % S). ‘Raffinaat II’ is een mengsel van voornamelijk C4-koolwaterstoffen afkomstig uit de isobuteenextractie-eenheid. De emissies van SO2 variëren tussen 0,4 ton in 2000 en 2.472 ton in 1992, afhankelijk van het verbruik van stookolie. De emissies van NOx variëren tussen 159 ton in 1990 en 369 ton in 1993. Bayer Rubber NV beschikt over 4 gelijkaardige finishing lijnen. Elke lijn heeft een aantal geleide emissiepunten. De emissies verschillen naargelang het type rubber er wordt verwerkt. Bij de verwerking van butylrubber worden hoofdzakelijk methylchloride en in mindere mate isobuteen geëmitteerd. Bij de verwerking van gehalogeneerde butylrubber wordt hoofdzakelijk hexaan geëmitteerd. Geleide emissies van VOS zijn afkomstig van de 4 (gelijkaardige) finishing lijnen en van het cement make-up systeem waarvan de dampen continu op 2 plaatsen worden afgezogen. Deze dampen bevatten hexaan, isobuteen en metylchloride. In 1990 bedroegen de geleide emissies van VOS 4.486 ton, in 2002 914 ton. Niet-geleide emissies Fugitieve emissies van VOS ter hoogte van kleppen, flenzen, compressoren, … Deze verliezen doen zich voor in de verschillende eenheden nl. de isobuteenextractie-eenheid, de polymerisatie-eenheid, de halogeneringseenheid en in het ethyleen- en ammoniak koelcircuit. De west- en oost-fakkel worden enkel ingezet bij specifieke omstandigheden. Bij normale werking van de eenheden werken enkel de waakvlammen van de fakkels. De brander van de waakvlammen worden gevoed door aardgas. De west fakkel wordt operationeel als zich er een incident voordoet. Op dat ogenblik wordt 60 % van het debiet door de west fakkel verwerkt. De oost fakkel verwerkt de overige 40 % van het debiet. Alle gassen die onder normale omstandigheden naar de fakkels worden gestuurd, worden door de oost fakkel verwerkt. Het discontinu affakkelen van beperkte hoeveelheden gas gebeurt onder meer bij laad- en los operaties van het raffinaat, desactivering en regeneratie van drogergel, … Hier vinden emissies van koolwaterstoffen, NOx en stof plaats.

111


Omwille van het risico op hydraatvorming worden de ammoniakdampen naar een afzonderlijk verzamelnet geleid, dat is aangesloten op een schouw, nl. de koude ammoniak stack. In het koelcircuit zorgt de compressor ervoor dat de ammoniakdampen terug op hogere druk komen en aldus kan condenseren. Indien deze compressor faalt, worden steeds meer ammoniakdampen toegevoerd en stijgt aldus de druk. Wanneer de druk te hoog wordt, openen de veiligheidskleppen en is er een emissie van ammoniak via de koude ammoniak stack. De huidige compressoren zijn zuigercompressoren. Deze moeten gesmeerd worden, waardoor er olie in het koelcircuit terecht kan komen. Bij het purgeren van de olie komt er tevens ammoniak vrij. Ammoniak kan niet naar één van beide fakkels worden geleid, omdat dit aanleiding zou geven tot een hoge emissies van NOx. Het verzamelnet voor ethyleendampen uit het koelcircuit is aangesloten op een schouw, nl. de koude ethyleen stack. Ethyleen kan momenteel niet naar één van beide fakkels worden geleid, omdat de zeer koude (- 100 °C) niet-condenseerbare gassen leidingbreuken kunnen veroorzaken. De halogenatielijn beschikt over een cement make-up systeem, waarvan continu op twee locaties (M311A/B) dampen worden afgezogen. Deze dampen zijn beladen met hexaan, isobuteen en methylchloride. In de halogenatie-eenheid wordt het mengsel van butylrubber en water, afkomstig uit de polymerisatie-eenheid, ontwaterd en wordt er een oplossing van butylrubber in hexaan bereid. Deze oplossing noemt men ‘rubbercement’. Het bedrijfsafvalwater komt op een temperatuur van ongeveer 50 °C in de waterzuivering binnen en bevat een aantal VOS, o.a. tertiair butylalcohol, methanol en hexaan, die in de daarop volgende zuiveringsstappen vervluchtigen. De totale niet-geleide emissies van VOS variëren tussen 1.101 ton in 1990 en 411 ton in 1995. Volgende emissiereductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd door Bayer Rubber NV (bij de bespreking van de emissies van Bayer Rubber NV werden reeds enkele emissiereductiemaatregelen besproken: de recuperatie van methylchloride, isobuteen en isopreen in de polymerisatie-eenheid en de recuperatie van hexaan in de halogenatieeenheid). Alle stookinstallaties gebruiken aardgas als hoofdbrandstof. Eind jaren ’80 bedroeg het verbruik van hexaan zo’n 18 kg per ton halobutylrubber. In 1992 en 1993 werden proeven uitgevoerd om het verbruik van hexaan (en dus ook de emissies van hexaan) te reduceren. De resultaten van de proeven voorspelden een daling van de concentratie hexaan in de rubberkorrels door de injectie van stoom in het tweede afdampingsvat (‘stripper’). Dit heeft geleid tot een investering waarbij één van de twee parallelle afdampingsvaten werd uitgerust met stoominjectie. De resultaten van deze investering lagen echter ver beneden de verwachtingen.

112


Het verbruik van hexaan werd gereduceerd door procesaanpassingen ter hoogte van de afdampingsvaten (coagulators) zoals hogere insteltemperaturen, lagere drukken, een preventief onderhoudsprogramma van de warmtewisselaars, … Begin 1998 werd er in elk van de twee ‘stripperlijnen’ een extra geroerd verblijfvat met een volume van 120 m3 geïnstalleerd, waardoor de concentratie van methylchloride in de rubberkorrels zodanig werd verlaagd dat de emissie van methylchloride in de eindafwerking beneden de vastgestelde normen kon worden gebracht. De implementatie van een conservatieprogramma en de opvolging ervan (onder andere nagaan waar de verschillende stromen naar toe gaan om zo een beter beeld te krijgen van de emissies) sinds 1998. In 1998 werd een project opgestart ter reductie van de emissie van methylchloride in de eindafwerking. De hoge emissie van methylchloride werd veroorzaakt door onvoldoende afdampen (‘strippen’) van het oplosmiddel van de slurry. Vroeger gebeurde het ‘strippen’ in twee stappen: - De eerste stap was een stoomstripping (D 21); - De tweede stap was een vacuümstripping (D 22). Nu gebeurt het ‘strippen’ in drie stappen: - Stap 1: ‘flash drum’ (D 21), methylchloride ‘flasht’ hier af door middel van stripping met stoom; - Stap 2: ‘stripper’ (D 22), methylchloride ‘flasht’ hier verder af door middel van stripping met stoom; - Stap 3: ‘flash tank’ (nieuw D 152 A/B), de slurry van de ‘stripper’ wordt geëvacueerd in de ‘flash tank’ met een bepaalde verblijftijd. De dampen van de ‘flash tank’ worden geëvacueerd door een stoomjet en keren terug naar de ‘stripper’. Algemeen kan men stellen dat door het optimaliseren van de ‘stripperinstallatie’ door het plaatsen van een bijkomende ‘tegenstroomstrippersinstallatie’ (nieuw D 152 A/B) het stoomverbruik en de emissie van methylchloride (nl. 220 ton) zijn gedaald. In de herwinningseenheid wordt het gasmengsel dat door het afdampen is afgescheiden en dat voornamelijk bestaat uit methylchloride, water en monomeerresten, gescheiden en worden de deelstromen verder gezuiverd met het oog op hergebruik. De eerste stap is een droging en de tweede stap is een zuivering door destillatie. In 1999 werd de werking van de drogers van de herwinningseenheid verbeterd waardoor de verliezen van methylchloride naar de lucht en naar fakkel daalde en het methylchlorideverbruik daalde van 278 ton in 1998 naar 159 ton in 2000. Er zijn plannen om deze drogers in de toekomst te vervangen door nieuwe drogers. De open afvoerpunten ter hoogte van de verschillende watertrappen waren bronnen van niet-controleerbare emissies van vluchtige organische stoffen (ca. 72 ton/jaar). In 2000 werden de klassieke watertrappen systematisch vervangen door gesloten watertrappen, die periodiek gedraineerd worden, waardoor deze emissies volledig wegvielen.

113


Een Leak Detection and Repair programma sinds 2000, uitgevoerd door The Sniffers NV. In 2001 werden er twee nieuwe afdampingsvaten (‘strippers’) in de halogenatieeenheid geïnstalleerd. In deze afdampingsvaten wordt hexaan door middel van stoom en drukverlaging afgedampt van het mengsel van halobutylrubber en water. Samen met een betere crumbverdeling in de coagulatievaten D 362 A en D 362 B zorgde dit voor een reductie van de emissie van hexaan (nl. 214 ton/jaar) via de afzuiginstallatie van de eindafwerking. In 2002 werd een project gerealiseerd om de verliezen van methylchloride, dat tijdens de regeneratie van de drogers met warm stikstofgas naar de fakkel ging, te verminderen via een regeneratiereactor. In deze reactor wordt methylchloride omgezet in natriumchloride (NaCl) en methanol (CH3OH) in aanwezigheid van water en natriumhydroxide (NaOH). Op een aantal plaatsen in de installatie (bij de productie van rubbercement, bij de opslagtanks van hexaan) worden de hexaanrijke dampen afgezogen. In de hexaanrecuperatie-eenheid wordt hexaan uit deze dampen verwijderd door middel van condensatie en membraantechnologie. In 2002 werd een nieuwe membraaninstallatie in dienst genomen, waardoor de emissie van hexaan daalde van 321 ton/jaar naar 1,5 ton/jaar. In 2003 werd een nieuwe cryocondensatie-eenheid in de polymerisatie-eenheid in dienst genomen. In deze cryocondensatie-eenheid wordt methylchloride gecondenseerd met het oog op hergebruik. Hierdoor daalde de verliezen van methylchloride naar de fakkel. Om een roetloze verbranding van de fakkels te garanderen wordt er stoom geïnjecteerd. Volgende maatregelen en technieken worden door Bayer Rubber NV gepland: De west-fakkel zal in 2003 uit dienst worden genomen. Op ongeveer 150 meter ten zuiden van de bestaande oost-fakkel zal een nieuwe fakkel (M-255) worden gebouwd, die permanent in dienst zal zijn. De bestaande oost-fakkel zal als back-up voor de nieuwe fakkel dienen en zal enkel in dienst worden genomen op het ogenblik dat de nieuwe fakkel uit dienst wordt genomen. De koude ethyleen stack zal eveneens in 2003 uit dienst worden genomen. Op de plaats van de bestaande west-fakkel zal een ethyleen fakkel worden gebouwd, die in normale omstandigheden vanaf de tweede helft van 2004 operationeel zou moeten zijn. De koude ethyleen stack blijft behouden als back-up en zal enkel in dienst worden genomen op het ogenblik dat ethyleen fakkel uit dienst is voor onderhoud. Momenteel wordt onderzocht hoe de drie stoomketels tegen 31 december 2007 kunnen voldoen aan de emissienormen voor grote stookinstallaties. Voor het oplossen van de problemen ter hoogte van de eindafwerking lijkt het plaatsen van een al dan niet regeneratieve thermische naverbrander op de meest

114


geconcentreerde stroom de meest aangewezen oplossing, die een reductie van de hexaanvracht van 170 ton/jaar zou realiseren. Eventueel kunnen de dampen van de buffertanks na de halogenering ook behandeld worden, wat een bijkomende reductie van 90 ton /jaar zou opleveren. Voor de minder geconcentreerde stromen in de eindafwerking, die toch een aanzienlijke jaarvracht opleveren, moet een haalbaarheidsstudie worden uitgevoerd naar mogelijkheden voor verdere reductie op basis van procesgeïntegreerde en endof-pipe maatregelen. Hierbij kan gedacht worden aan getrapte afzuigingen, waarbij de meest geconcentreerde deelstroom richting naverbrander wordt gestuurd of aan methodes voor het concentreren van vluchtige organische stoffen in de afgassen, zoals een adsorptie/desorptiecyclus over actieve kool. Voor het verminderen van de fugitieve emissies ter hoogte van de verschillende eenheden wordt aangeraden om over te gaan tot het gebruik van state-of-the-art materiaal bij aanpassingen: kleppen met een dubbele dichting, seal-less pompen waar mogelijk, … en het aantal appendages (flenzen, kleppen, …) zoveel mogelijk te beperken. Hierdoor zouden de fugitieve emissies met 142 ton per jaar gereduceerd worden. De afvoer van tertiairbutylalcohol (afkomstig van de isobuteenextractie), methanol (hydrolyseproduct van methylchloride) en hexaan via het afvalwater. Deze afvoer kan verminderd worden door bepaalde deelstromen afzonderlijk te gaan behandelen: - Het afvalwater van isobuteenextractie-eenheid ontdoen van tertiairbutylalcohol alvorens het naar de waterzuiveringsinstallatie te sturen; - Het afvalwater van de regeneratiereactor ontdoen van methanol alvorens het naar de waterzuiveringsinstallatie te sturen. Indien zich problemen stellen bij de behandeling van de deelstromen, dan moet er naar een geschikte end-of-pipe maatregel, die ter hoogte van de waterzuivering tertiair butylalcohol, methanol, en hexaan verwijdert, worden gezocht. De verzamelde componenten kunnen daarna ofwel herwonnen ofwel vernietigd worden. Er wordt onderzoek verricht naar het gebruik van een bioreactor voor de verwijdering van methylchloride. De verwachte emissiereductie van methylchloride bedraagt zo’n 10 ton per jaar.

Bespreking van de bedrijven die geen relevante emissies hebben (< 0,5 % van de totale emissies binnen deze sectorstudie voor elk van de polluenten) a) EOC Polymers I NV EOC Polymers I NV exploiteert 3 productie-eenheden: Grondstoffen voor tapijtcompound en voor de papierindustrie zoals gecarboxyleerd styreen-butadiëen latex (XSBL). Vulkanisatieversneller (ZDEC), een grondstof voor tapijtcompound. Polyvinylacetaten (PVA) en polyacrylaten (PA) voor de tapijtindustrie. Van sommige PVA’s worden lijmen gemaakt. Polyvinylacetaat (latex) is een waterige 115


polymeerdispersie gestabiliseerd door schutcolloïden en/of emulgatoren. Naargelang de toepassing worden naast vinylacetaat nog andere monomeren gebruikt zoals butylacrylaat, ethylacrylaat, methylmetaacrylaat, ethylhexylacrylaat en veova. De ‘hoofdactiviteit’ van EOC Polymers I NV is de productie van latex en daarom wordt het bedrijf enkel opgenomen in de tabellen met betrekking tot de productie van synthetisch rubber. Productieproces Productie van de vulkanisatieversneller (ZDEC) Een dispersie van zinkoxide in gedemineraliseerd wordt naar de reactor gepompt. Door de dosering van diethylamine en koolstofdisulfide ontstaat een reactie. Tenslotte worden chemicaliën toegevoegd om een snelle omzetting en een goede verwerkbaarheid van het mengsel te bekomen. Het mengsel wordt afgekoeld en vervolgens vermalen door een parelmolen, teneinde een betere omzetting te krijgen. Alvorens de reactor te openen, wordt deze belucht. De dampen worden voor lozing in de atmosfeer over een actieve kool adsorptie-eenheid geleid. Het eindproduct wordt ofwel naar een opslagtank ofwel naar een tankwagen overgedrukt. Productie van polyvinylacetaat De polymerisatiereacties gebeuren batchgewijs (80°C). Bij de schutcolloïde systemen wordt de reactorinhoud gekoeld door de reflux van de monomeren, bij de zeepgestabiliseerde daarentegen door mantelkoeling: Het polymerisatieproces gebeurt drukloos met volgende deelstappen: Dosering stabilisatiesysteem met initiële hoeveelheid monomeren in de reactor. Opwarmen van de reactormantel. Toevoegen van katalysatoren en continu doseren van de monomeren. Restmonomeren worden verwijderd door toevoeging van extra katalysatoren (chemisch strippen). De latex wordt gekoeld door mantelkoeling en beneden een bepaalde temperatuur met stikstof leeggedrukt naar een compoundertank voor verdere koeling. De reactor en monomerenmixtank worden ontlucht naar een actieve koolfilter. Zeefproductie: De latex wordt over een filter naar de opslagtanks gepompt, van waaruit de latex naar de klant vertrekt. Productie van polyacrylaten Deze latex verschilt onderling sterk wat betreft monomeren en emulgatoren. Er worden 2 monomeeremulsies aangemaakt. De 1e wordt geheel overgebracht naar de reactor, terwijl de 2e continu wordt toegevoegd. Het verdere verloop van het productieproces is identiek. De latexproductie De latexproductie gebeurt batchgewijs in 7 reactoren (80°C): Polymerisatieproces in een volledig gesloten systeem met volgende deelstappen: - Dosering chemicaliën vanuit opslagtanken, tussenopslagtanken of aanmaaktanken; - Opwarmen van de reactormantel door stoominjectie; - Ontgassen van de reactor: Inerte of storende gassen worden afgezogen door een

116


vacuümpomp en verbrand met een incinerator; - Stapsgewijs toevoegen van de monomeren; - Neutralisatie van de latex; - Na reactie tot 95 – 99 % omzetting wordt latex met stoom naar de stripper gestuurd. Ontgassen: In een stoomdestillatietoestel (stripper) worden de resterende monomeren deels afgezogen met een vacuümpomp en gecondenseerd via condensors. De resterende gasvormige monomeren worden verbrand in de incinerator en deels verder gepolymeriseerd. Het condensaat wordt na verdere polymerisatie in de waterzuivering verwerkt. Zeefprocedure: Tijdens het zeefproces wordt de latex gekoeld over een reeks warmtewisselaars. De latex wordt over rotorfilters en koelers naar een opslagtank gepompt. Afwerken: Aan latex worden oplossingen toegevoegd naargelang de vereiste toepassingen. Dit gebeurt door middel van pompen uit de voorraadtanken. Tenslotte wordt de latex in een tankwagen geladen of naar de latexopslagtanken gedrukt. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies Geleide emissies van NOx, SO2 en stof zijn afkomstig van de incinerator, de 3 stoomketels waarvan 2 op aardgas en 1 op stookolie, de warme luchtgeneratoren en de noodgenerator. De niet-gepolymeriseerde monomeren (restgassen) van de XSLBproductie worden onder vacuüm afgezogen uit de gasfase en verbrand via een incinerator. Een warmtewisselaar voor de vacuümpomp condenseert stoom, styreen, VCH en ethylbenzeen. Het proces laat toe op elk moment de aanvoer te stoppen. De emissies van deze warme generatoren en de noodgeneratoren werden nog niet gekwantificeerd, doch worden verondersteld verwaarloosbaar te zijn. Geleide VOS-emissies zijn afkomstig van de actieve kool adsorptie-eenheden, die aangesloten zijn op de ontluchting van de ZDEC-reactor, van de dodecylmercaptaan- en de CAN-opslagtank. Bij uitval of onbeschikbaarheid van de incinerator wordt overgeschakeld op de actief koolvaten geleid (parallelle straten aan de incinerator). De monomeermixtanks en de reactoren worden apart naar een atief koolvat ontlucht. De ontluchting gebeurt uiterst traag zodat er voldoende verblijftijd is om de restgassen te adsorberen. De hoeveelheid restgassen die naar de adsorptie-eenheid gaat, wordt geminimaliseerd door de ongereageerde gassen eerst te condenseren over een condensor. Het ontstane condensaat vloeit naar de reactor terug. De emissies van deze actief kool adsorptie-eenheden werden nog niet gekwantificeerd, maar worden verondersteld verwaarloosbaar te zijn. Niet-geleide emissies Niet-geleide VOS-emissies zijn afkomstig van los- en laadoperaties van grondstoffen en bijkomende staalnames voor kwaliteitscontroles, de emissies tijdens onderhoudswerken, van de verdamping van latexresten tijdens zeefoperaties en verlading, van de verdamping van latexresten in de vuilwaterput, en van de afsluiters, flenzen, pompen en regelkleppen. De niet-geleide emissies worden niet gekwantificeerd. Volgende emissiereductiemaatregelen zijn aanwezig op het bedrijf en kwamen reeds aan

117


bod bij de bespreking van de emissies: Incinerator Actief kooladsorptie-eenheid voor de XSBL- en ZDEC-eenheid Actief kooladsorptie-eenheid voor de PVA/PA-eenheid b) EOC Polymers II NV EOC Polymers II NV produceert een waterige polymeerdispersie of latex. Het eindproduct is een bindmiddel bestemd voor de tapijt- en textielindustrie en voor de papier- en kartonsector. Productieproces De latexproductie gebeurt batchgewijs in 4 reactoren bij een temperatuur van ca. 80 °C. Het productieproces is identiek aan het het productieproces bij EOC Polymers I NV (zie vorig bedrijf). Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies De geleide emissiebronnen zijn: de incinerator, de 2 stoomketels en de noodgenerator. Op een intermitterende en gecontroleerde wijze worden de niet-gepolymeriseerde monomeren (restgassen) van de XSLB-productie onder vacuüm afgezogen uit de gasfase en verbrand via een incinerator. Een warmtewisselaar voor de vacuümpomp condenseert stoom, styreen, VCH en ethylbenzeen. Het proces laat toe op elk moment de aanvoer te stoppen. De incinerator geeft aanleiding tot verwaarloosbare emissies van NOx-, SO2 en VOS. EOC Polymers II NV beschikt over 2 stoomketels op aardgas, die aanleiding geven tot zeer lage emissies van NOx. De emissies van de noodgenerator werden tot nog toe niet gekwantificeerd. Niet-geleide emissies De diffuse VOS-emissies zijn de emissies tijdens los- en laadoperaties van grondstoffen en bijkomende staalnames voor kwaliteitscontroles, de emissies tijdens onderhoudswerken, de emissies door verdamping van latexresten tijdens zeefoperaties en verlading, de emissies door verdamping van latexresten in de vuilwaterput, emissies ter hoogte van afsluiters, flenzen, pompen en regelkleppen. Deze worden niet gekwantificeerd. c) Noveon Europe BVBA (Kallo) Noveon Europe BVBA in Kallo produceert latex en Carbopol, een polymeer op basis van acrylzuur (polyacrylzuur). De ‘hoofdactiviteit’ van Noveon Europe BVBA is de productie van latex en daarom wordt het bedrijf enkel opgenomen in de tabellen met betrekking tot de productie van synthetisch rubber.

118


Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies In de emissiejaarverslagen worden een aantal geleide emissiebronnen opgesomd, doch meetgegevens ontbreken voor het merendeel van deze emissiebronnen. De afgassen van de proces- en opslagtanks worden naar Bayer Antwerpen NV geleid voor verbranding in een stoomketel. In geval van uitvallen van de afgasventilator naar Bayer Antwerpen NV wordt het afgassysteem op lage druk gehouden door een vlamsperfilter aan het solvent recuperatiesysteem. Deze afgasstroom bestaat uit stikstof verontreinigd met sporen organische solventdampen. Het stof dat vrijkomt tijdens het toevoegen van product aan de reactor, het transfereren van product naar de opslaghopper en het verpakken van product wordt centraal afgevoerd via een stofafzuigingssysteem. De installatie is voorzien van een filter waardoor de stofemissie tot een minimum beperkt wordt. Het doel van deze installatie is een niet-geleide emissie om te zetten in een geleide emissie. Een dampafzuiginstallatie aan de grondstofcontainer zorgt voor de afvoer van solventdampen die vrijkomen tijdens het overpompen van vaten grondstof in deze container en is enkel in dienst wanneer een bepaald product wordt geproduceerd. Dampafzuigsysteem aan de mechanische werkplaats heeft als doel de dampen die vrijkomen tijdens laswerken op een geleide manier af te voeren om aangenamere werkomstandigheden te creëren. De dampen komen rechtstreeks in de atmosfeer. Spotventilatie in het latexproductiegebouw heeft als doel de dampen van eventuele restmonomeren, welke kunnen vrijkomen op tal van plaatsen in het gebouw, te verwijderen naar de atmosfeer zonder nabehandeling. Drukvrij maken van reactoren via vlamsperfilter (ingevolge abnormale omstandigheden): Deze afgasstroom bestaat uit stikstof dewelke verontreinigd kan zijn met sporen organische solventdampen of monomeren. Niet-geleide emissies Naast geleide emissies treden er ook niet-geleide emissies van VOS op o.a. bij het laden en lossen van vrachtwagens met latexemulsie. Daar de emulsie voor meer dan 45 % uit water bestaat en het product werd behandeld ter verwijdering van eventuele resterende monomeren wordt aangenomen dat de emissie van organische componenten in de atmosfeer te verwaarlozen is. Door lekken aan installatieonderdelen als afsluiters, flenzen ontstaan fugitieve emissies. Deze niet-geleide emissies worden echter niet gekwantificeerd. d) Crompton NV Crompton NV produceert siliconen en Allylpolyalkeenglycolen (AllylPAGs). Het is gelegen op het geïntegreerd chemisch complex van Ineos NV. Het maakt gebruik van de centrale nutsvoorzieningen van Ineos NV.

119


Productieprocessen Productie van siliconen: Reactie van allylPAG met silanen geeft de siliconen. Deze worden gebruikt voor de productie van schuimen voor de automobielindustrie en de meubelindustrie. Productie van AllylPAGs: AllylPAGs worden geproduceerd in een semi-batch proces en zijn het reactieproduct van allylalcohol met alkyleen oxides (ethyleenoxide van Ineos NV). Als katalysator wordt een base (KOH) gebruikt. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Omdat het bedrijf gebruik maakt van de nutsvoorziening van Ineos NV, heeft het geen verbrandingsemissies. Het bedrijf heeft zeer beperkte emissies van geleide en diffuse VOS (Tolueen en nietaromatische VOS). Om luchtemissies van specifieke verontreinigende stoffen te beperken, zijn op verschillende eenheden actief koolfilters geïnstalleerd e) Noveon Europe BVBA (Oevel) Noveon Europe BVBA (Oevel) vervaardigt van halffabrikaten van kunststoffen, waaronder synthetische rubbers: Productie van estol (grondstof TPU) Productie van TPU (thermoplastische polyurethaan) Productie van TempRite (compounds van CPVC) Productieprocessen Estol-productie Estol wordt gevormd door een (batch) polycondensatie reactie van een diol met adipinezuur. Het adipinezuur wordt in poedervorm geleverd in big bags en wordt manueel in een weeghopper gebracht. Via een blower wordt het adipinezuur naar de reactor gebracht. Diol is een vloeistof die geleverd wordt door tankwagens en opgeslagen wordt in een stockagetank buiten de productiehal. In de reactoren worden diol en adipinezuur met elkaar gemengd. De reactor bestaat uit een tank met een roerwerk. De reactor wordt verwarmd d.m.v. een stoomspiraal tijdens het begin van de reactie en op olieverwarming op het einde van de reactie. De estol wordt na de reactie opgeslagen in blend tanks tot het gebruikt wordt in de estane productie. Estane-productie Estane wordt gemaakt uit de reactie van MDI (isocyanaat) met estol of een ander polyol. MDI wordt geleverd in tankwagens en opgeslagen in 2 MDI tanks. Polyol wordt geleverd in tankwagens en opgeslagen in blend tanks. Noveon Europe BVBA Oevel beschikt momenteel over 4 Estane productielijnen. De oudste productielijn is lijn 1, de meest recente is lijn 4.

120


MDI wordt van de MDI tank naar de MDI-metering (weegtank en pomp) van de lijn gepompt. Estol wordt van de blend tank, via de collector naar de estolmetering van de lijn gepompt. Vervolgens worden de 2 stromen onderaan in een reactor gebracht. In de reactor reageren de polyol blend en de MDI met elkaar en vormen TPU. Bij sommige producttypes worden er ook additieven toegevoegd. Vervolgens doorloopt het product de extruder. Deze hebben een aantal zones die elk over hun eigen koeling en verwarming beschikken. Na de laatste zone gaat het product door een valve: de dumpvalve. Deze klep wordt gebruikt om de Estane in een vat te dumpen tijdens opstart of tijdens problemen gedurende de productie. Hierna staat een Maagpomp die voor de nodige drukverhoging zorgt. Na de Maagpomp bevindt zich een filter, die als doel heeft verbrande deeltjes, gedegradeerd product en verontreinigingen tegen te houden. Hierna staat nog een klep die de verbinding is met de spuitkop. De spuitkop is een cirkel met gaatjes waardoor het product gedrukt wordt. Aan de andere zijde van de gaatjes roteren de messen van de pelletiser die de strengen TPU tot bolletjes snijden. Het zijn onderwater pelletisers: dit wil zeggen dat er koud water onderaan wordt aangevoerd die de strengen zal afkoelen waardoor de messen van de pelletiser er pellets van kunnen snijden. Om het kleven van de pellets nog meer tegen te gaan zit er ook stof (calsiumstearaat) in het water. Het water heeft ook een transportfunctie want het neemt de pellets mee naar de volgende stap in het proces: de droging. In een centrifuge worden de pellets en het water gescheiden. Het water wordt terug gebruikt: onder de centrifuge wordt het water, na een filter, verzameld in een waterbak, waar er calciumstearaat wordt toegevoegd en gaat het over een warmtewisselaar om de opgenomen warmte van de pellets terug af te staan en wordt het vervolgens terug naar de pelletiser gevoerd. De pellets gaan vervolgens naar de droger. Er worden bij Noveon Europe BVBA verschillende types gebruikt, gaande van trillende drogers tot gefluïdiseerde bedden. Na de droging worden de pellets naar een hopper gebracht en over een metaaldetector geleidt. Vervolgens worden de pellets gezeefd, om ondermeer strengen en aaneengeklitte pellets en dergelijke te verwijderen. De pellets worden verpakt in big bags en opgeslagen in het magazijn. TempRite productie In de poeder menglijn wordt ruwe CPVC, die wordt aangekocht als grondstof, gemengd met verscheidene additieven en pigmenten naargelang het gewenste eindproduct. Het product wordt nadien gekoeld en geleid over een zeef om de juiste korrelgrootte te bekomen. Het proces bestaat uit 3 delen: Voedingsproces van de grondstoffen. Het ruwe CPVC – poeder wordt van de silo’s met pneumatisch transport naar een dagtank gevoerd. De dagtank brengt het poeder discontinu naar de menger. In de menger kunnen additieven of pigmenten worden toegevoegd. Dit gebeurt manueel. Mengen van grondstoffen. Het mengproces is een discontinu proces en duurt enkele minuten. Koelen en zeven. Het hete poeder wordt gravitair naar een koeler afgevoerd. De koeler is een menger voorzien van een koelmantel waardoor koelwater stroomt. Het gekoelde product wordt gravitair gedumpt in een opvangbunker en van hieruit naar een zeef gestuurd. Het gezeefde product wordt over een metaaldetector gestuurd. Het eindproduct wordt getransporteerd naar een mengsilo of naar de verpakkingssectie. In de pellet lijn wordt poeder afkomstig van de poeder menglijn verder verwerkt tot korrels.

121


Het proces bestaat uit 3 delen: Extruder voedingssysteem. Het CPVC poeder afkomstig van de poeder menglijn wordt gevoerd naar de extruder voedingsbunker. Extrusie. De voedingsbunker voedt continu de extruder dmv een weger. De geëxtrudeerde strengen worden gesneden met een warme snijder om korrels te bekomen. Het granulaat wordt pneumatisch getransporteerd naar de transportcycloon en gedumpt in de koeler/zeef. Koeling en zeven. De warme korrels worden in de koeler/zeef gekoeld met lucht dmv een ventilator. Het granulaat wordt over een metaaldetector geleid en vervolgens gravitair gevoed naar het transportsysteem naar de silo’s. De eindproducten worden in verschillende vormen geleverd aan de klanten: in de vorm van bulkvrachten via vrachtwagens, in de vorm van bulk bags in dozen of in de vorm van 25 kg zakken. De poeder en extrudeer lijn beschikken over een gemeenschappelijk koelwatersysteem, een luchtcompressor/droger systeem en een centraal ontstoffingssysteem. Er zijn 2 olieverwarmers en 2 stoomgeneratoren. Alle branders worden gestookt met aardgas. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Aan de ene kant zijn er verbrandingsemissies van de olieverwarmers en stoomgeneratoren. Aangezien op aardgas gestookt wordt, zijn er enkel NOx-emissies, geen SO2-emissies. De jaarlijkse NOx-emissies zijn niet opgegeven in het antwoord van het bedrijf op de enquêtering. Verder worden de afzuigingen van de weegtanks, de mixer-reactor, de extruders, de fluid bed drogers, de dagtanks en de ovens afgeleid naar de atmosfeer. In 2003 werden metingen uitgevoerd, waarbij geen overschrijdingen van de VLAREM voorwaarden werden vastgesteld. Over deze emissiepunten werden geen jaarlijkse emissies opgegeven in het antwoord van het bedrijf. Een bijkomende vraag naar jaarlijkse emissies werd ondertussen via mail aan het bedrijf gesteld. In het bedrijf zijn reeds volgende reductiemaatregelen geïmplementeerd: Oven met naverbrander voor het verwijderen van restmateriaal aan productieonderdelen (1994) Stoffilters of stofopvanginstallaties op emissiepunten van de TempRite-afdeling (1998) Korrel opvanginstallaties

122


Tabel 29: Productie van de bedrijven met als hoofdactiviteit de primaire productie van synthetisch rubber in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Productie(proces)

EOC Polymers I NV

Latex, zoals gecarboxyleerd styreen-butadieen, voor de tapijtindustrie, Polyvinylacetaten en polyacrylaten voor de tapijtindustrie, Vulkanisatieversneller. Gecarboxyleerd styreen-butadieen voor de tapijtindustrie. Latex, Carbopol, een polymeer op basis van acrylzuur.

EOC Polymers II NV Noveon Europe BVBA (Kallo) Atofina Elastomers NV Bayer Rubber NV Crompton NV

Noveon Europe BVBA (Oevel)

23

Butadieenrubber (BR), Styreen-butadieen rubber (SBR), Styreen-butadieen-styreen (SBS). Butylrubbers (IIR) en halobutylrubbers (XIIR) voor bandenindustrie en farmaceutische en andere toepassingen. AllylPAG, Siliconen door reactie van allylPAG met silanen.

Thermoplastisch polyurethaan (TPU), TempRite (compounds van CPVC23).

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar ?



?

18,5

? 55,0 (2001)

? 52,0 (2001)

8,4 2,4 80,0

? ? 73,5

35 (2001)

120,0

113,3

477

2,0 2,2

? ?

16,5 37,5

16,4 9,7

26 (1998) (de installaties worden uitgebaat door personeel van Ineos NV) 135

102

49

325 (2001)

Chlorinated Polyvinylchloride

123


Tabel 30: Emissies van de bedrijven met als hoofdactiviteit de primaire productie van synthetisch rubber in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

EOC Polymers I NV

Ja, de andere activiteiten kunnen ondergebracht bij ‘overige organische chemie’ EOC Polymers I NV echter enkel ondergebracht bij de primaire productie van synthetisch rubber.

NOx SOx Stof VOS

EOC Polymers II NV

Noveon Europe BVBA (Kallo)

/

Ja, de andere activiteiten kunnen ondergebracht bij ‘overige organische chemie’ Noveon Europe BVBA Kallo echter enkel ondergebracht bij de primaire productie van synthetisch rubber. Noveon Europe BVBA Kallo werd opgestart in 1996.

124

NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 7,2 (1998) 1,4 (1998) 0,1 (1998) Geleide emissies: 0,02 (1998) Diffuse emissies: << << 4,1 (1998) 0,1 (1998) << Geleide emissies: 0,02 (1998) << / (1990) / (1990) / (1990) / (1990) / (1990) / (1990)

Emissies in 2000


ton/jaar 7,3 1,2 0,1 Geleide emissies: 0,004 Diffuse emissies: << << 4,1 0,1 << Geleide emissies: 0,02 << << 1,5 (2001) << -

ton/jaar 6,2 (2002) 0,9 (2001) 0,01 (2001) Geleide emissies: <0,02 (2001) Diffuse emissies: << << 4,8 (2002) 0,3 (2002) << Geleide emissies: 0,02 (2001) << << 1,5 (2001) << -


Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Atofina Elastomers NV

Polluent

NOx SOx Stof VOS

NH3 Metalen Bayer Rubber NV

/

NOx SOx Stof VOS

NH3

Metalen

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 273,9 (incl. 6,2 ter hoogte van de fakkel*) 250,7 5,3 Geleide emissies: 8,1 Diffuse emissies: 296,0* (incl. 36,0 ter hoogte van de fakkel) 1,9 (vrijwel uitsluitend V)

Emissies in 2000


ton/jaar 292,9 (incl. 7,1 ter hoogte van de fakkel*) 357,7 57,6 Geleide emissies: 9,7 Diffuse emissies: 329,0 (incl. 62,4 ter hoogte van de fakkel) 2,8 (vrijwel uitsluitend V)

159,1 (incl. 0,1 ter hoogte van de fakkel*) (1990) 90,4 (1990) 1,5 (incl. 0,6 ter hoogte van de fakkel*) (1990) Geleide emissies: 4.485,5 (1990) Diffuse emissies: 662,9 (1990) Geleide emissies: - (1990) Diffuse emissies: 70,2 (1990) <<

180,0 (incl. 0,1 ter hoogte van de fakkel) 0,4 0,8 (uitsluitend ter hoogte van de fakkel) Geleide emissies: 1.258,5 Diffuse emissies: 728,6 Geleide emissies: Diffuse emissies: 56,7 <<

ton/jaar 202,3 (incl. 7,4 ter hoogte van de fakkel*) 286,1 25,5 Geleide emissies: 9,1 (2002) Diffuse emissies: 332,0 (incl. 37,2 ter hoogte van de fakkel) (2002) 3,0 (vrijwel uitsluitend V) (2002) 183,1 (incl. 0,1 ter hoogte van de fakkel*) (2002) 18,0 (2002) 1,2 (incl. 0,8 ter hoogte van de fakkel*) Geleide emissies: 913,8 Diffuse emissies: 633,2 Geleide emissies: Diffuse emissies: 37,2 <<

125


Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Crompton NV

/

NOx SOx Stof VOS

De productie van AllylPAGs, die als grondstof dienen voor de productie van siliconen, wordt eveneens in deze subsector geplaatst.

Noveon Europe BVBA (Oevel)

126

Crompton NV maakt gebruik van de nutsvoorzieningen van Ineos NV. Ja, de andere activiteit kan ondergebracht bij ‘de verwerking van kunststoffen’ Noveon Europe BVBA (Oevel) wordt echter enkel ondergebracht bij de primaire productie van synthetisch rubber.

NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar Geleide emissies: 12 (1993) Diffuse emissies: 1 (1995) -

Emissies in 2000


ton/jaar Geleide emissies: 4 (1997) Diffuse emissies: 3 (1997) ? ? ? -

ton/jaar Geleide emissies: 4 (1997) Diffuse emissies: 3 (1997) ? ? ? -

Beschrijving van de Basis Organische chemie -chemische modificatie van natuurlijke grondstoffen

5.2.6

Chemische modificatie van natuurlijke grondstoffen

Er zijn in Vlaanderen 6 bedrijven met als activiteit de chemische modificatie van natuurlijke grondstoffen. 5 bedrijven hadden in 2000 relevante emissies in het kader van deze sectorstudie: Celanese NV, Eastman Belgium NV, Hercules Doel BVBA divisie Aqualon, Oleon NV Ertvelde en Oleon NV Oelegem. Voor één bedrijf, TransFurans Chemicals BVBA, zijn de emissies van de relevante polluenten zeer laag en wordt besloten dat het bedrijf geen belang heeft bij de bepaling van het reductiepotentieel binnen sectorstudie chemie deel II. Dit laatste bedrijf wordt daarom minder in detail besproken. Er wordt wel aangegeven waarom de emissies van het bedrijf laag zijn. Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 31. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven, de emisies in 1990, in 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 32.

Productieprocessen van de bedrijven met relevante emissies (> 0,5 % voor minstens één van de polluenten) a) Celanese NV Celanese NV produceert acetaat- en triacetaatvezels aan de hand van cellulose-acetaat en solventen en een daaropvolgende vezelbewerking. De producten zijn sigarettenfiltertouw, garenklossen en garen op kartonnen hulzen. Vanaf 2002 is de productie van triacetaatgarens stopgezet. Hierdoor stopt zowel het gebruik, de destillatie en de opslag van methyleenchloride en methanol en zijn er nog enkel acetonemissies. Productieprocessen Grondstoffen: (Di-)acetaatvlokken en triacetaatvlokken ST90-olie en andere oliën TiO2 en andere kleurstoffen Afvalgarens (worden terug opgelost en hergebruikt Hulpstoffen aangewend in het productieproces: De productie van acetaatvezels vereist dat de acetaatvlokken eerst worden opgelost tot een vloeibare massa die daarna door extrusie tot draden gesponnen wordt. Voor het oplossen van de acetaatvlokken wordt aceton aangewend. Ook voor het terug oplossen van de acetaatafvalgarens wordt aceton gebruikt. In het verleden werd een mengsel van methanol en dichloormethaan gebruikt in de productie van triacetaatvezels en voor het terug oplossen van triacetaatafvalgarens. Houtpulp wordt gebruikt voor de filtratie van de homogene massa na menging en voor extrusie. De productie: Aanmaak extrusieoplossing: aanvoer acetaatvlokken naar silo's en verder naar mengers gebeurt via luchttransport 127


De extrusieoplossing voor de productie van filterkabel (sigarettenfiltertouw) gebeurt in een continu mengsysteem. Het betreft een 70 % solvent extrusieoplossing met houtpulp en afvalgarens. Deze wordt gefilterd vooraleer de extrusie plaatsvindt Daarnaast wordt ook extrusieoplossing aangemaakt via batchmenging. Het betreft een 70 % solvent oplossing in het geval van acetaatvlokken en een 78 % solvent oplossing in het geval van triacetaatvlokken. Ook hier worden houtpulp en afvalgarens gemengd en wordt de oplossing gefilterd vooraleer de extrusie plaatsvindt. In het verleden werden gekleurde triacetaatgarens geproduceerd via de aanmaak van een sterk gekleurde extrusieoplossing in een aparte menger en toevoeging aan triacetaatoplossing via injectie. Extrusie van de draden gebeurt door zeer kleine gaatjes spinkop. Vervolgens worden verschillende draadjes van één spinkop samentrekken tot één draad. Verwerking van de draden gebeurt op verschillende manieren: - Draden om kartonnen hulzen of grote bobijnen wikkelen - Verwerking tot sigarettenfiltertouw (uit acetaatvlokken in continu menger) Herwinning van oplosmiddelen: Slechts een klein gedeelte van de oplosmiddelen blijft in het product aanwezig. Het overige deel komt tijdens het productieproces vrij en wordt herwonnen: De lucht in het gebouw waar de menging, het persen door de filters, en ook het spinnen van het garen plaats vindt, wordt continu afgezogen door middel van grote ventilatoren. De afgezogen lucht wordt door de adsorbers in de herwinningsafdeling gevoerd, waar de dampen van de oplosmiddelen op actieve kool geadsorbeerd worden: 5 horizontale adsorbers voor de met acetondampen vermengde lucht en 6 verticale adsorbers voor de met dampen van aceton, methanol en dichloormethaan vermengde lucht. Een mengsel van water en oplosmiddel wordt bekomen via regeneratie van de adsorbers met stoom. Dit mengsel wordt gedestilleerd voor de herwinning van solventen. Ook hiervoor wordt stoom gebruikt. Stoomproductie: De stoomproductie gebeurt met 3 ketels die op zware stookolie of aardgas kunnen werken. De keuze van de brandstof is afhankelijk van de prijs van de brandstoffen. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen De verbrandingsemissies van Celanese NV zijn afkomstig van 3 ketels die op zware stookolie of aardgas kunnen werken. De keuze van de brandstof is in principe afhankelijk van de prijs van de brandstoffen. De laatste jaren wordt voornamelijk op aardgas gestookt, waardoor de emissies van SO2 en Stof in zeer belangrijke mate gedaald zijn tegenover de emissies in 1993. De SO2-emissies zijn gedaald van 1 425 ton in 1993 naar 2 ton in 2000 en 3 ton/jaar in 2001. De stofemissies zijn gedaald van 50 à 102 ton in 1993 (afhankelijk van de oorsprong van de emissiegegevens) naar 20 ton in 1998 en verwaarloosbare emissies (niet langer gekwantificeerd) in 2000 en 2001. Ook de NOx-emissies zijn in belangrijke mate gedaald in deze periode: van 126 à 216 ton in 1993 naar 61 à 102 ton in 2000 en 66 à 112 ton in 2001. Deze reductie is voornamelijk toe te schrijven aan de installatie van lage NOx-branders op de 3 stoomketels. Volgende emissiereducerende maatregelen zijn (mogelijks) reeds geïmplementeerd met betrekking tot de verbrandingsemissies SO2, NOx en stof:

128


Stof: In het emissiejaarverslag van 1994 staan volgende voorstellen tot reductiemaatregelen: - bij verbranding van vloeibare brandstof kan een vermindering van de stofemissies bekomen worden door een gewijzigde afstelling van de ketels, ondermeer door het toepassen van een groter luchtoverschot? - De stofemissie kan gereduceerd worden door het aanwenden van een gasvormige brandstof in plaats van stookolie In het emissiejaarverslag van 1997 staat volgende emissiereductiemaatregel: toevoegen van additieven bij gebruik van stookolie met als doel het stofgehalte te verlagen NOx: 1990: ketel en ketel 2 kregen een nieuwe schouw, een schuin rookgaskanaal naar de schouw, een roetvanger en de indienststelling van een roetstofzuiger 1991: eerste NOx-metingen werden uitgevoerd 1994: ketel 1 heeft een lage NOx brander 1997: Ketel 2 en ketel 3 hebben eveneens een lage NOx brander Het bedrijf heeft eveneens diffuse en geleide VOS-emissies. In het verleden werden de relatief grote hoeveelheden van het gevaarlijke dichloormethaan geëmitteerd. Dit solvent werd enkel gebruikt voor de productie van triacetaatvezels. Omdat deze productie ondertussen definitief stopgezet is, zijn de emissies van dichloormethaan volledig weggevallen. Ook de emissies van methanol zijn omwille van deze reden weggevallen. De emissies van aceton kennen een afwisselend verloop tijdens de periode 1993-2001. Daarenboven zijn er nog veel vragen omtrent de emissiegegevens die moeten beantwoord worden door Celanese NV. Voorlopig kunnen geen besluiten gemaakt worden omtrent het verloop van deze emissies. Volgende emissiereductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd door Celanese NV met betrekking tot de VOS-emissies: In 1990 werd een 5e horizontale adsorber geïnstalleerd): maakt langere cyclustijden mogelijk, omdat de lucht over meer adsorbers wordt verspreid => minder omschakelingen => minder verliezen bij omschakelingen + minder stoomverbruik voor opwarmen actief kool plaatsen van een scrubber => de oplaadgraad van de actief kool werd met 1 % verhoogd => minder omschakelingen => ... opstellen vervangprogramma actief kool: - vervangen actief kool om de 3 jaar - hoeveelheid actief kool is tijdens de periode 1985-1993 toegenomen van 60 ton naar 136 ton - continu meten solventverliezen met infrarood voor regeling stoomtoevoer 1997: installatie 6de horizontale adsorber = voor aceton Vanaf 2002 is de productie van triacetaatgarens stopgezet => het gebruik, destillatie en opslag van zowel methyleenchloride als methanol is gestopt => daarom nog enkel acetonemissies in 2002 b) Eastman Belgium BVBA Eastman Belgium BVBA produceert harde harsen, alkydharsen, vernissen en wassen.

129


Productieproces Harde harsen worden geproduceerd door natuurlijke boomharsen (colofoniumharsen of talharsen) chemisch te modificeren door: Een reactie met een zuur (meestal maleïnezuur of fumaarzuur); Een verestering met een polyol (meestal pante-erythtitol); Een modificatie met alkylfenolen; Na de reactie wordt het product afgelaten op een koelband waarna het in zakken wordt gedaan. Alkydharsen worden geproduceerd door plantaardige oliën (lijnzaadolie, sojaolie) te laten reageren met een polyol (bv. trimethylolpropaan of penta-erythritol) en vervolgens met een zuur (bv. isoftaalzuur of ftaalzuuranhydride). Na het beëindigen van de reactie worden de alkydharsen in een buffertank afgelaten waarna ze worden afgevuld in bulk (tankwagens) of in vaten. De productie van vernissen gebeurt in essentie door menging van harde harsen en alkydharsen met minerale oliën. Eventueel worden nog geleringsmiddelen en wassen bijgemengd. Ook de bereiding van wassen is een mengproces. De grondstoffen zijn minerale oliën, alkydharsen en harde harsen plus diverse typen wassen, voornamelijk polyetheen- en microkristallijne harsen. Wanneer het mengsel de geschikte samenstelling heeft, ondergaat het via een warmte wisselaar een schokkoeling, zodat een pasteuze, homogene massa wordt verkregen. Op 18 april 1997 werden alle activiteiten in Lokeren stopgezet. Vanaf 1996 werden de activiteiten opgestart in Kallo. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies De NOx-emissies zijn afkomstig van de naverbrander, de stoomketel (aardgas, 1.745 kW) en de stookketels (aardgas, 2 × 2.905 kW) voor de verwarming van thermische olie. De naverbrander geeft eveneens aanleiding tot SO2-, VOS- en stofemissies. Er zijn enkel relevante stofemissies in het kader van deze studie. Ook deze zijn laag (1 - 7 ton in 2002). Aangezien de energie uit de naverbrander via een warmtewisselaar gerecupereerd wordt, staan de stookketels in stand-by. Ze worden slechts gebruikt om piekmomenten in de vraag naar warmte op te vangen. Niet-geleide emissies Niet-geleide emissies van VOS kunnen in beperkte mate voorkomen bij het afvullen van de reactoren. De dampen komen dan in de productiehal en via de ventilatie in de omgeving terecht. Deze emissies worden niet gekwantificeerd. Volgende emissiereductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd door Eastman Belgium BVBA: Uitsluitend aardgas als brandstof voor de stoomketel, de stookketels voor de verwarming van thermische olie en de chauffageketels. Sedert juni 1991 worden de afgassen van alle reactoren via een afzuiginstallatie naar

130


een naverbrander geleid, die de organische bestanddelen van de afgassen verbrandt (met een rendement van 99 %), waardoor CO2 en water overblijven. Het naverbrandingssysteem bestaat uit een condensatievat, gevolgd door een cilindrische oven waarin de afgassen op een temperatuur van 850 °C worden verbrand. De brandstof is aardgas. De aardgasvoeding gebeurt in functie van de temperatuur in de oven en is bijgevolg tevens een functie van de toevoer van organische stoffen. Om een volledige verbranding te garanderen, wordt het zuurstofgehalte continu gecontroleerd na verbranding. Er wordt automatisch zuurstof bijgevoegd om na de verbranding een minimum van 2 % te garanderen. In praktijk is dit gehalte overwegend hoger. De warmte-energie van de naverbrander wordt gerecupereerd door de rookgassen over een warmtewisselaar op het thermisch oliecircuit te leiden. Centrale afzuiginstallatie (met stoffilter) en opzakkingsinstallatie (met stoffilter) in de verpakkingsafdeling c) Hercules Doel BVBA, Divisie Aqualon Hercules is een producent van wateroplosbare polymeren die het vloeigedrag van water beïnvloeden. Deze polymeren worden gebruikt als hulpstoffen in een grote variëteit van producten op waterbasis (muurverf, lijmen, cosmetica, gipstoepassingen, ...). In Doel wordt alleen methylcellulose (MC) geproduceerd. Deze poedervormige producten worden gebruikt in de bouw in cement, mortel en plaaster. De meest zuivere types worden ook aangewend in verzorgingsproducten en in de voedingsindustrie. In 1990 was er één MC productie-eenheid (MC1-eenheid), die volgens het conventionele procédé verloopt. In 1992 werd een 2e MC productie-eenheid (MC2-eenheid) opgestart, die volgens een nieuwer en milieuvriendelijker procédé werkt. Een analoge 3e productie-eenheid (MC3-eenheid) werd in 2000 opgestart. Productieproces Verschillend stappen in de productie van methylcellulose: Behandeling van cellulose met NaOH: vorming van alkalicellulose in een reactor Productie van methylcellulose en nevenproducten (natriumchloride, methanol, dimethylether, dimethoxyethaan en glycolen): Omzetting van alkalicellulose met methylchloride (of ethyleenoxide en/of propyleenoxide) Destillatie van overmaat reagentia en gevormde nevenproducten Wassen methylcellulose: verwijdering NaCl met warm water Malen en drogen methylcellulose: vorming granulaat dat naar de poederverwerkingseenheid gaat Korte bespreking van MC1-eenheid: 2 batchreactoren Conventioneel procédé Deze eenheid is eind 2000 gesloten worden en vervangen door de MC3-eenheid, volgens hetzelfde procédé als de MC2-eenheid. Hierdoor zouden de VOS-emissies drastisch dalen. Uit de emissiegegevens van 2001 blijkt inderdaad een zeer sterke reductie van de geleide VOS-emissies (van 110 ton VOS in 2000 naar 17 ton in 2001).

131


Korte bespreking van MC2-eenheid: Een gesloten proces, waarbij de bijproducten van de reactie na condensatie opnieuw worden gebruikt: Overmaat methylchloride wordt hergebruikt en dimethylether wordt gecommercialiseerd. Het betreft een procédé dat veel milieuvriendelijker is dan het conventionele procédé. De restfractie gaat naar de waterzuiveringsinstallatie Korte bespreking van MC3-eenheid: Zelfde basisprocédé als MC2. Deze eenheid is eind 2000 in gebruik genomen zijn, ter vervanging van de meer vervuilende MC1-eenheid. Destillatie-eenheid van MC2 zal gebruikt worden (eenheid is voldoende groot gedimensioneerd) Stoomproductie: Voor de reactorverwarming, de zuivering van methylcellulose, de werking van de distillatie en de verwarming van de gebouwen. 3 stoomketels op aardgas, met meestal 2 van de 3 ketels in werking 2 bestaande middelgrote en één nieuwe middelgrote Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen De NOx-emissies van het bedrijf zijn het gevolg van de verbranding van aardgas in de 3 stoomketels. Deze zijn aan de ene kant verbrandingsemissies, maar tot en met 2000 kunnen het ook gedeeltelijk procesemissies zijn. In de MC1-eenheid gebeurde de droging immers rechtstreeks door middel van rookgassen. Buiten een goede afstelling van de verbranding, zijn geen reductiemaatregelen aanwezig op de stoomketels. De belangrijkste polluent op het bedrijf was echter VOS, voornamelijk in de vorm van geleide VOS-emissies. Met betrekking tot de MC1-eenheid waren de emissies afkomstig van: wasketels, waterringpomp, centrifugewatertank, oude scrubber (EO, PO-emissies van de weegtank en de opslagtanks en lossen) (vanaf begin 1994 tot en met mei 1996), nieuwe scrubber (vanaf oktober 1997), drogers (rechtstreekse droging met rookgassen). Vanaf 2001 zijn deze emissies volledig wegvallen omdat deze eenheid niet meer in gebruik zou zijn. Hierdoor daalden de geleide VOS-emissies van 110 ton VOS in 2000 naar 17 ton in 2001. Ook de diffuse emissies zijn gedaald van 7 ton VOS in 2000 naar 3 ton VOS in 2001. Met betrekking tot de MC2- en MC3-eenheid zijn de emissies afkomstig van: EO-PO scrubber (emissies weegtank), cryocondensor (N2-verwijdering uit systeem), droger (uitgewassen methylcellulose; rechtstreekse droging met rookgassen). Volgende reductiemaatregelen zijn reeds aanwezig ter hoogte van deze 2 eenheden: MeCl en DME worden via een destillatie-eenheid gerecupereerd in een gesloten systeem. De reactoren (MC2 en MC3) worden vacuüm getrokken naar de destillatieeenheid toe Stofafzuigsystemen worden allen via mouwenfilters gezuiverd. Aangezien de meetwaarden beneden de detectielimiet liggen, kan gesteld worden dat het rendement ongeveer 100 % is Er werd een cryocondensor geïnstalleerd (MC2 en MC3) (koeling tot -95°C) =>

132


condensatie en recuperatie van merendeel MeCl en DME d) Oleon NV Ertvelde Oleon NV Ertvelde produceert basisoleochemicaliën (vetzuren en glycerine) en vetalcoholen op basis van dierlijke en plantaardige oliën. De basischemicaliën worden verder omgezet tot vetzuuresters in de productiesite te Oelegem. Vetzuren zijn organische zuren met 8 tot meer dan 22 koolstofatomen. Natuurlijke vetzuren zijn lineair. De carboxylgroep bevindt zich op het eerste koolstofatoom. Ze worden gebruikt voor de productie van kaarsen, maar ook als chemisch halffabrikaat voor de zeepindustrie, als smeermiddel voor de textielindustrie, in scheerschuim, enz. De vetalcoholen die worden gemaakt op basis van natuurlijke vetzuren zijn lineaire moleculen met 8 tot meer dan 22 koolstofatomen. De hydroxylgroep bevindt zich op het eerste koolstofatoom. Ze worden meestal gebruikt als chemisch halffabrikaat voor de productie van detergenten. Productieprocessen Productie van vetzuren Hydrolyse van vetten en oliën: In een hydrolysetoren (55 bar druk en T van 250°C) worden vetten en oliën omgezet tot ruwe vetzuren en glycerinewater. De vetzuren worden via een ontspanvat naar een cycloon geleid waar het grootste deel van de vetzuren als vloeistof wordt gerecupereerd. De resterende dampen uit de cycloon worden gecondenseerd in barometrische kolommen. Deze kolom bevat water waarin de resterende vetzuren worden opgelost. Het water wordt samen met de vetzuren over een vettrap geleid waar het vet wordt afgeschraapt. Toch blijft een deel van de vetzuren in het water zitten. Deze stroom gaat verder naar de koeltorens waar er emissie plaatsvindt van de zeer lichte fractie (C2-C8 vetzuren, korte esters, ketonen, aldehyden, ...) Verdere zuivering en nabehandeling van de ruwe vetzuren: - Na destillatie (vacuüm, 240°C) blijven de onzuiverheden achter in de bodemoplossing, de vetzuren destilleren over. - Afscheiding van kortere en langere vetzuren is mogelijk in een toppingkolom. - De vetzuren worden gebleekt in een actief koolbed. - De productie van verzadigde vetzuren vanuit vetzuren met onverzadigde bindingen vraagt een hydrogenatie-stap (harding). Dit gebeurt met H2 en een palladiumkatalysator (die achteraf terug afgefilterd wordt) - De productie van onverzadigde vetzuren (met laag troebelpunt) vraagt een kristallisatiestap. In de eerste plaats gebeurt er een koudebehandeling in een kristallisator (ruwe vetzuren afkoelen onder zacht roeren). Daarna worden de kristallen (overwegend vaste stearine) gescheiden van de vloeistof (overwegend vloeibare oleïne) via 2 mogelijke processen: water en detergent toevoegen24 of de olie scheiden van de kristallen door middel van filtratie over een filterpers. Productie van vetalcoholen 24

Kristallen bevochtigen en worden opgenomen in de waterfase, waterfase wordt afgescheiden via centrifuge, de waterfase wordt opgewarmd om de kristallen te doen smelten en de kristallen worden afgescheiden via decantatie.

133


Methanolyse van de grondstoffen (palmpitolie en kokosolie): Het proces (40 bar en 230°C) is gelijkaardig aan hydrolyse, maar water wordt vervangen door methanol. Na de reactie wordt de overmaat methanol afgeleid naar rectificatiekolom om te scheiden van vet en water en daarna opnieuw in het proces te kunnen inzetten. Het mengsel gaat naar een decantatievat voor afscheiding van glycerinewater. Het glycerinewater wordt gestript met stoom voor verwijdering van methanol en wordt afgevoerd naar een tank. Het mengsel ondergaat een 2e methanolyse, met verwijdering van methanol via stripper en afscheiding van glycerine via decantatie. De resulterende ruwe methylesters worden gewassen om te ontdoen van sporen van glycerine. Verdere zuivering en nabehandeling: - Na destillatie blijven de onzuiverheden achter in de bodemoplossing. De kortere ketens destilleren eerst over en worden apart verkocht. Daarna wordt de rest over gedestilleerd - In de hydrogenolyse-stap worden de methylesters tot vetalcoholen en methanol omgezet via een reactie met waterstof: Het betreft een reactie met katalysator op vast bed bij 220°C en 70 bar, met condensatie van de methanol en verwijdering van het meegevoerde vet (uit de methanol) via distillatie. De methanol wordt eerder in het proces hergebruikt. De ruwe vetalcoholen worden met stoom gestript voor verwijdering van de resterende methanol. - In de fractionatie-stap worden de ongewenste reactieproducten verwijderd en worden de vetalcoholen in verschillende commerciële fracties opgesplitst: De vetalcoholen worden gedroogd in een droger (verwijderen opgeloste lucht). Daarna worden de KWS en de overmaat aan lichte ketens (C10-alcoholen) over gedestilleerd (200°C onder 40 bar). Volgende destillaties zorgen voor de scheiding van de andere fracties. Productie van glycerine uit glycerinewater van de hydrolyse (12 %) en methanolyse (60 %) In de glycerine-installaties worden de ruwe glycerinewaters opgewerkt tot een concentratie van 99.5 % met een farmaceutische kwaliteit. Hierna volgen de productiestappen vertrekkende vanuit glycerinewater van de hydrolyse: Fosforzuur wordt toegevoegd, waardoor de pH daalt en vet wordt afgescheiden25 Concentratie tot 35 % door verdamping water Vermenging met glycerinewater van de methanolyse en externe ruwe glycerineoplossingen, waardoor een concentratie van 40-45 % bekomen wordt Toevoeging van kalk en actieve kool, waardoor de pH toeneemt en een neerslag gevormd wordt die samen met actieve kool wordt afgefilterd over een kaarsenfilter Het gefilterde glycerinewater wordt over batterij ionenwisselaars geleid voor adsorptie van minerale zouten en kleurstoffen Daarna wordt het glycerinewater nog eens over bed actieve kool en over een batterij ionenwisselaars geleid voor de verwijdering van de laatste onzuiverheden De concentratie wordt verhoogd tot 87 % in een multi-effectverdamper Tenslotte vindt een verdere uitdamping tot 99.5-99.8 % plaats Uitbreiding glycerine-eenheid in 2002-2003: productie glycerine op basis van plantaardige ruwe glycerine volgens een proces dat licht afwijkt van het huidige proces 25

Het kan opnieuw gebruikt worden

134


In de glycerine-installaties worden de ruwe glycerinewaters opgewerkt tot een concentratie van 99.5 % met een farmaceutische kwaliteit: - De glycerinewaters worden verdund tot 50 % en HCl wordt toegevoegd, waardoor de pH daalt en vet wordt afgescheiden via decantatie25 - Kalk wordt toegevoegd om de pH opnieuw laten toenemen en een filterhulpmiddel wordt toegevoegd, waarna het mengsel naar een vacuümtrommelfilter wordt geleid - Na filtratie wordt de pH verder verhoogd en wordt het mengsel nogmaals over de vacuümtrommelfilter geleid. - Vervolgens wordt het glycerinewater uitgedampt tot 87 % in een multieffectdamper, de laatste vetzuren worden in zepen omgezet via NaOH, het mengsel wordt verder ingedampt tot 98 % en via destillatie nog verder opgeconcentreerd - Tenslotte worden de VOS uit glycerineconcentraat verwijderd via een stoomstripper en worden de laatste onzuiverheden verwijderen via adsorptie op actief kool. Stoomproductie 3 stoomketels op aardgas (31 MW, 9.4 MW en 22 MW: middelgrote installaties) 1 stoomketel op methanolmengsel (11MW) Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Het bedrijf heeft NOx-emissies tengevolge van de verbranding van aardgas en een methanolmengsel. Deze verbrandingsemissies zijn relatief belangrijk binnen deze sectorstudie (3 % van de totale NOx). De SO2-emissies zijn zeer sterk gedaald tengevolge van een omschakeling van stookolie naar aardgas in 1998 (van 190 ton in 1993 naar 2 ton/jaar in 2000 en 2001). Met betrekking tot de VOS-emissies van het bedrijf zijn relatief weinig gegevens beschikbaar. De opgegeven VOS-emissies voor 2000 en 2001 liggen aanzienlijk hoger dan deze voor 1996 (64 ton VOS/jaar in 2000 en 2001 tegenover 28 ton VOS in 1996). Voor 1996 zijn echter enkel geleide VOS-emissies opgegeven. Met betrekking tot de VOS-emissies, heeft Oleon NV Ertvelde reeds volgende reductiemaatregelen geïmplementeerd: Ter hoogte van de vetzuurproductie: Distillatiekolom 12 heeft actief koolfilter Restemissies van de overige productiestappen vetzuurproductie: vooraleer de restgassen geloosd worden, worden ze gewassen met water uit het koelcircuit => de grootste emissies zullen aan de koeltorens ontstaan. Reductiemaatregelen voor de diffuse opslagemissies: enkel methanol is vluchtig genoeg om aanleiding te geven tot significante emissies. Andere producten kunnen geurproblemen geven => aangepaste tanks: 16 tanks met vast dak en een overdrukklep die een deel van de emissies tegenhoudt 82 tanks hebben een vast dak, een overdrukklep en zijn via collectorpijpen met elkaar verbonden => reductie emissies 6 tanks hebben een vast dak en zijn uitgerust met een scrubber om geuremissies tegen te houden (de emissies van deze scrubber staan al beschreven ter hoogte van de productie van glycerine)

135


3 methanoltanks hebben een vlottend dak Geplande emissiereductiemaatregelen ter hoogte van de vetzuurproductie: Strippers plaatsen voor de koeltorens: VOS verdampen in de strippers uit het water en komen in de restgasstroom terecht. Deze restgasstroom na de stripper zal afgeleid worden naar de stoomketel op methanolmengsel. Geplande emissiereductiemaatregelen ter hoogte van de nieuwe geplande glycerine productie-eenheid: Na distillatie worden nog vluchtige componenten verwijderd dmv een stoomstripper. De laatste onzuiverheden, vooral geur- en kleurcomponenten, worden verwijderd door adsorptie over 3 bedden met actief kool e) Oleon NV Oelegem Oleon NV Oelegem produceert vetzuurderivaten (vetzuren afkomstig van Oleon NV Ertvelde): Productie van stearaat: reactieproducten van vetzuren met calcium- of aluminiumzouten Productie van vetzuuresters: reactieproducten van vetzuren en alcoholen Vetzuuresters zijn het resultaat van de condensatie van vetzuren met alcohol en beschikken over een breed gamma chemische en fysische eigenschappen. Ze zijn zeer veelzijdige moleculen. Gewoonlijk worden ze gebruikt als additief. Ze hebben een levensduur van maanden of jaren in hydraulische systemen, in crèmes voor de huidverzorging of in koekjes. Productieprocessen Voorlopig zijn er geen bijkomende gegevens beschikbaar rond de toegepaste procédés. Het bedrijf heeft nog geen antwoord gegeven op de enquêtering. Wel is geweten dat er in de loop van 2003 een nieuwe productie-eenheid wordt geïnstalleerd. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Tengevolge van de verbranding van zwavelarme fuel had het bedrijf relevante SO2-emissies in het kader van deze sectorstudie. Door een gedeeltelijke omschakeling van zwavelarme fuel naar aardgas zijn de SO2-emissies tussen 1993 en 1996 gedaald van 108 ton/jaar naar 62 ton/jaar. Tussen 1996 en 1999 zijn alle ketels omgeschakeld naar aardgas zodat sindsdien de SO2-emissies te verwaarlozen zijn. Ook de NOx-emissies tengevolge van de verbrandingsprocessen zijn tussen 1993 en 1996 gedaald van 96 ton/jaar naar 52 ton/jaar. In 2000 bedroegen de NOx-emissies nog 20 ton. De stofemissies zijn gedaald van 29 ton/jaar in 1993 naar 8 ton/jaar in 1996 en zijn intussen verwaarloosbaar klein. VOS-emissiesbepalingen zijn nooit uitgevoerd. Het bedrijf maakt enkel gebruik van relatief zware KWS met een lage dampspanning.

136


Productieproces van het bedrijf dat geen relevante emissies heeft (< 0,5 % voor elk van de polluenten) a) TransFurans Chemicals BVBA TransFurans Chemicals BVBA produceert furfurylalcohol, methylfuraan en Biocarb. Daarnaast vermaalt het acetylfuraan (extern aangekocht). Het geproduceerde furfurylalcohol is een tussenproduct en vindt zijn eindtoepassing in oa. gieterijen en de farmaceutische industrie (geneesmiddel). Productieproces Productie van furfurylalcohol en methylfuraan Verdamping van furfurylalcohol en mengen met waterstof Tarsbehandeling (tars=deel van de vloeibare furfural die tijdens de verdamping polymeriseert + deel furfural): tars opwarmen onder vacuüm om aanwezige furfural te recupereren en verbranden van de zwaardere fractie wordt verbrand (zou in de toekomst bijgestookt worden in de stoomketels) Hydrogenering van furfural in 2 parallel geschakelde reactoren: vorming van bijproducten in kleine hoeveelheden (tetrahydrofurfurylalcohol, methylfuraan en water) en α-methylfurfurylalcohol tengevolge van de aanwezigheid (0.2%) van methylfurfural in grondstof Koelen en scheiden van het reactiemengsel: condensatie minder vluchtige componenten = furfural, furfurylalcohol en de nevenproducten Het mengsel (condensaat?) gaat via een buffervat naar de destillatiekolom (vacuüm): - De dampfase (meest vluchtige bestanddelen = waterdamp, methylfuraan en sporen furfurylalcohol + bijproducten) gaat gedeeltelijk condenseren en naar scheidingsvat (waar de methylfuraanfractie wordt afgetapt en de methylfuraanfractie gaat daarna verder naar de methylfuraandestillatie-eenheid) - De waterige fase (water + furfurylalcohol) wordt afgescheiden - De vloeibare bodemfractie destillatiekolom (is dit iets anders dan de waterige fase?) = furfurylalcohol gaat na koeling naar opslagtanks Katalysator regeneratie: batchgewijs katalysator gedurende 10 dagen in contact brengen met mengsel stikstof, zuurstof en stoom = het afbranden van de organische stoffen Zuivering methylfuraan in een destillatiekolom (2 kolommen) om zuiver methylfuraan te verkrijgen (40 ton): slechts 10% per jaar in werking Productie van biocarb Fysieke behandeling (mengen) in batch: een fenolformaldehyde polymeer wordt opgelost in furfural of furfurylalcohol (95°C) door roeren Vermalen van 2-acetylfuraan 2-acetylfuraan wordt extern aangekocht, opgewarmd tot 50°C, afgekoeld, gekristalliseerd en vermalen Stoomproductie: 1 stoomketel op aardgas (9 MW, gemiddelde werking op 6.1 MW) Er gebeurt een continue meting zuurstof, CO2, en CO die luchttoevoer regelt en zorgt voor optimale verbranding (Exhaust Gas Analysis (EGA)) 137


In de toekomst zou er bijgestookt worden met 2 vloeibare residuele stromen van het productieproces. Ze bestaan elk uit hoogmoleculaire organische verbindingen (polymeren), met nog een hoeveelheid furfural, furfurylalcohol, en andere molecules). Deze stromen bevatten enkel koolstof, zuurstof en waterstof: - Residu topfractie destillatie voor zuivering van furfurylalcohol (om welke fractie gaat het juist?) - Residu van de tars behandeling Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide NOx-emissies: De enige relevante emissiebron voor NOx-emissies is de stoomketel. De verbrandingsprocessen geven aanleiding tot ca. 7 ton NOx/jaar in 2000. Emissies van andere polluenten zijn verwaarloosbaar. Diffuse VOS-emissies: De destillatie van de residu's (furfural, furfurylalcohol) geeft aanleiding tot diffuse emissies als gevolg van de werking van de vacuümpomp en ter hoogte van de tarsholdtank. Volgens de gegevens van het emissiejaarverslag zijn deze te verwaarlozen (37.5 kg / jaar furfural). Deze emissies zouden de komende jaren niet veranderen. De open overslag van de producten (furfural, furfurylalcohol) in wit geschilderde, vast dak tanks, zonder overdrukventielen., geeft aanleiding tot zeer beperkte diffuse emissies (in totaal ca. 800 kg furfural+furfurylalcohol). Ook hierin zou niet direct verandering komen. De belangrijkste diffuse emissiebron zijn de verliezen ter hoogte van pompen, compressoren, kleppen, flenzen, ... Deze diffuse procesemissies worden ingeschat aan de hand van het aantal dichtingen in alle eenheden in combinatie met een emissiefactor per dichting (emissiefactoren voor nauwelijks lekkende componenten) uit een Nederlandse studie (VROM, 1993). De totale verliezen worden ingeschat op 4.6 ton furfural en 4.6 ton furfurylalcohol. Ook deze emissies worden als constant ingeschat. Wat betreft de implementatie van emissiereductiemaatregelen, is niet voldoende informatie beschikbaar.

138


Tabel 31: Productie van de bedrijven met als activiteit de chemische modificatie van natuurlijke grondstoffen in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Productie(proces)

Celanese NV

Acetaat- en triacetaatvezels aan de hand van cellulose-acetaat Actetaatvezels, Triacetaatvezels. Harde harsen, Alkydharsen, Vernissen, Wassen. Methylcellulose.

Eastman Belgium BVBA Hercules Doel BVBA, divisie Aqualon Oleon NV Ertvelde

Oleon NV Oelegem TransFurans Chemicals BVBA

Basisoleochemicaliën op basis van dierlijke en plantaardige oliën en vetalcoholen: Vetzuren, Vetalcoholen, Methylesters, Glycerine. Vetzuurderivaten van vetzuur; Stearaat; Vetzuuresters. Furfurylalcohol, Biocarb, een mengsel van furfuryl en fenolhoudende stromen, Malen van 2-acetylfuraan, Biorez hars.




? ? 32,0 (2002) 5,0 (2002) 17,0 (2000) ? ?

26,8 1,4 32,0 (2002) 5,0 (2002) 17,0 (2000) ? ?

160

209 220

? ? ? ? ? ? ? 36,5 3,7

160,0 35,0 5,5 29,0 ? ? ? ? ?

126 (1999) 36

? ?

139


Tabel 32: Emissies van de bedrijven met als activiteit de chemische modificatie van natuurlijke grondstoffen in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Celanese NV

/

NOx SOx Stof VOS

Eastman Belgium BVBA

/ Eastman Belgium BVBA heeft in 1997 alle activiteiten in Lokeren stopgezet. De activiteiten in Kallo werden in 1996 opgestart.


NH3 Metalen Hercules Doel BVBA, divisie Aqualon

/

NOx SOx Stof VOS

NH3 Metalen

140

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 126 - 216 (1993) 1.425 - 1.550 (1993) 50 - 102 (1993) Geleide emissies: 671 (1993) Diffuse emissies: 669 (1993) Totale emissie: 352 (1994) 1,8 (1993) 0,2 (1998) 0,1 – 7,3 (1998) Geleide emissies: 0,1 (1993) Diffuse emissies: ? Ni: 1 kg (1998) V: 0,09 kg (1998) Cu: 2,5 kg (1998) 11 (1994) << Geleide en diffuse emissies: 42 (1994) -

Emissies in 2000


ton/jaar 61 - 102 2

ton/jaar 66 - 112 (2001) 3 (2001)

<< Geleide en diffuse emissies: 143 - 190

<< Geleide en diffuse emissies: 316 (2002)

8,2 (1998) 0,2 (1998) 0,1 – 7,3 (1998) Geleide emissies: 3,0 (1998) Diffuse emissies: ? Ni: 1 kg (1998) V: 0,09 kg (1998) Cu: 2,5 kg (1998) 11 << Geleide emissies: 110 Diffuse emissies: 7 -

8,2 (1998) 0,2 (1998) 0,1 – 7,3 (1998) Geleide emissies: 3,0 (1998) Diffuse emissies: ? Ni: 1 kg (1998) V: 0,09 kg (1998) Cu: 2,5 kg (1998) 9 ( 2001) << Geleide emissies: 17 (2001) Diffuse emissies: 3 (2001) -


Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Oleon NV Ertvelde

/

NOx SOx Stof VOS

Oleon NV Oelegem

/

TransFurans Chemicals BVBA

/

NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS

NH3 Metalen

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 61 (1994) 190 (1993) Geleide emissies: 28 (1996) Diffuse emissies: ? 96 (1993) 108 (1993) 29 (1993) 7 (2000) 1 (2000) Geleide emissies: Diffuse emissies: 0,2-10 ton -

Emissies in 2000


ton/jaar 52 2 Geleide emissies: 38 Diffuse emissies: 26 52 (1996) 62 (1996) 8 (1996) 7 (2000) 1 (2000) Geleide emissies: Diffuse emissies: 0,2-10 ton -

ton/jaar 46 (2001) 2 (2001) Geleide emissies: 38 (2001) Diffuse emissies: 26 (2001) 52 (1996) 62 (1996) 8 (1996) 7 (2000) 1 (2000) Geleide emissies: Diffuse emissies: 0,2-10 ton -

141

Beschrijving van de Basis Organische Chemie -Overige Organische Chemie

5.2.7


Een deel van de organische chemie (de zogenaamde organische bulkchemie) werd reeds behandeld in de sectorstudie chemie deel I. In vorige paragrafen werden een aantal activiteiten binnen de organische chemie onderscheiden: de belangrijkste kunststoffen en de chemische modificatie van natuurlijke grondstoffen. Alle andere activiteiten binnen de organische chemie worden hier onder ‘overige organische chemie’ verzameld. Zo bevat deze subsector bijvoorbeeld de productie van polymeren die nog niet werden besproken binnen de subsector ‘De belangrijkste polymeren: polyetheen, polystyreen, polypropeen, polyvinylchloride en de primaire productie van synthetisch rubber’. Ook de productie van organische specialiteiten wordt in deze subsector opgenomen. De meeste van deze bedrijven hebben vaste activiteiten. Enkele bedrijven hebben zich toegelegd op maakloon. Het grootste deel van hun productie gebeurt in opdracht van klanten. Het zijn deze klanten die bepalen welke producten gemaakt worden. Binnen deze groep bedrijven kan er een onderscheid gemaakt worden tussen batchprocessen en continue processen. Eenzelfde bedrijf kan zowel batchprocessen als continue processen uitvoeren. Het gaat om een zeer verscheiden groep van bedrijven. De grootte van de bedrijven is zeer variabel. Het is niet mogelijk om een algemene beschrijving van de productieprocessen te geven. Wat betreft de emissieproblematiek en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen betreft, zijn de bedrijven ook zeer verschillend. Daarom is ervoor gekozen om de 8 bedrijven met relevante emissies (> 0,5 % van de totale emissies in 2000 voor minstens één van de polluenten) op een meer gedetailleerde manier te bespreken, terwijl de overige bedrijven minder uitvoerig besproken worden. Voor deze laatste bedrijven wordt in het kort aangegeven waarom hun emissies zo laag liggen.

Bespreking van bedrijven met relevante emissies (> 0,5 % voor minstens één van de polluenten) Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 33. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven, de emisies in 1990, 2000 en de meest recente situatie zijn terug te vinden in Tabel 34. a) BASF Antwerpen NV BASF Antwerpen NV is een chemisch complex waarin zich een dertigtal inrichtingen, met een vijftigtal verschillende productie-eenheden bevinden. De meeste activiteiten26 zijn 26

ESM-bedrijf; NPK-bedrijf; ammoniakbedrijf; salpeterzuurbedrijf; hydroxylaminebedrijf; zwavelzuurbedrijf; nitrofosforzuurbedrijf; caprolactambedrijf; chloorbedrijf; acrylzuurbedrijf; aminebedrijf; aniline/nitrobenzeenbedrijf; stoomkrakers; ethylbenzeen/styreenbedrijf; ethyleenoxide/ Ethyleenglycolbedrijf; dichloorethaanbedrijf; cyclohexanonbedrijf; MDI bedrijf; isobuteen/formaldehyde bedrijf 142


reeds behandeld in de sectorstudie chemie deel I. werden in de sectorstudie chemie deel I bekeken.

Ook de centrale nutsvoorzieningen

De inrichting 20.02 voor de productie van tensiden. Deze inrichting werd in 1993 in dienst genomen. De inrichting 21.01 bestaat uit twee installaties. In de eerste installatie wordt uit de C4fractie van de steamcracker isobuteen geproduceerd. In de tweede installatie wordt uit isobuteen polyisobuteen (PIB) gepolymeriseerd volgens het solutie procédé. Deze inrichting werd op 1 december 1994 in bedrijf genomen. De inrichting 24.01 voor de productie polystyreen (PS) volgens het solutie procédé. Deze inrichting werd op 15 augustus 1972 in bedrijf genomen. Naast het standaardproduct nl. general purpose polystyrene (GPPS), wordt sinds 1993 ook high impact polystyrene (HIPS), slagvast polystyreen, geproduceerd. De inrichting 25.01 voor de productie van Styrolux volgens het solutie procédé. Deze inrichting werd op 1 juli 1990 in bedrijf genomen. De inrichting 27.01 voor de productie van polyvinylchloride (PVC) volgens het suspensie procédé. Deze inrichting werd op 1 februari 1968 in bedrijf genomen. In mei 2001 werd de productie van polyvinylchloride stopgezet. De inrichting 28.01 voor de productie van Styrodur, een product bestaande uit geëxpandeerd polystyreen. De inrichting 30.01 voor de productie van polyetherolen. Deze inrichting werd in 1979 in dienst genomen. De inrichting 31.01 voor de productie van polycaprolactam, m.a.w. polyamide 6 volgens het bulk procédé. Daarnaast nog een inrichting voor de productie van soda. Deze inrichting werd in 1977 in dienst genomen. De inrichting voor de productie van superabsorberpolymeren, m.a.w. SAP, volgens het solutie procédé. SAP is een poedervormig natriumacrylaat polymeer en heeft de eigenschap een veelvoud van zijn gewicht aan water en waterhoudende vloeistoffen te absorberen. De superabsorberpolymeren worden vooral gebruikt voor luiers. Deze inrichting werd in januari 2002 in bedrijf genomen. BASF Antwerpen NV zal in mei 2004 een nieuwe inrichting voor de productie van acrylonitrile-butadieen-styreen (ABS) met een productiecapaciteit van 250.000 ton per jaar in bedrijf nemen. Door de uitbreiding zullen de emissies van stikstofoxiden, vluchtige organische stoffen en stof wijzigen. Bij het ontwerp van het nieuwe installatie worden een heel aantal maatregelen voorzien om de impact voor het compartiment lucht te beperken.

143


Productieprocessen Tensiden: Tensiden worden bekomen uit grondstoffen zoals hogere alcoholen, alkylfenolen, vetzuren, esters en glycolen. Door ethoxylering worden niet-ionaire tensiden bekomen. De installatie werkt volgens een batch proces. Naargelang de te produceren eindproducten variëren de hoeveelheden grondstoffen en hulpstoffen. Polyisobuteen: De polymerisatie van isobuteen gebeurt katalytisch in hexaan als oplosmiddel. Het polyisobuteen wordt van het niet gereageerde isobuteen, de oligomeren, het hexaan en de katalysator gescheiden door extractie en destillatie Polystyreen: deze activiteit hoort thuis bij de productie van polystyreen Ruw styreen (styreen, ethylbenzeen, TBC en water) wordt uit het tankpark aangevoerd, opgewarmd en via een destillatiekolom gezuiverd. Naast polystyreen worden ook copolymeren gevormd, door toevoeging van acrylonitrile-styreenethylbenzeenoplossing. Styrolux: Met styreen, butadieen en Edenol (een vetzuurester) wordt een polymeeroplossing aangemaakt. Hieruit wordt, na toevoeging van een aantal hulpstoffen en polymeren, een polymeer gegranuleerd dat onder de naam styrolux wordt verkocht. Polyvinylchloride: deze activiteit hoort thuis bij de productie van polyvinylchloride PVC wordt geproduceerd door radicalaire polymerisatie van vinylchloride in een batchproces. Na verwijdering van resterend polymeer, bekomt men een polymeer-water suspensie. Het PVC wordt van water gescheiden, gedroogd en opgeslagen. Styrodur: deze activiteit hoort thuis bij de verwerking van kunststoffen Styrodur is een product bestaande uit geëxpandeerd polystyreen. In deze inrichting wordt polystyreen gesmolten, gemengd met drijfgas en na extrusie geëxpandeerd tot styrodurplaten. De platen worden op de gewenste afmetingen gebracht en verpakt voor verzending. Polyetherolen: / Polycaprolactom Polycaprolactam (= polyamide 6) wordt geproduceerd door polymerisatie van caprolactam. Al naargelang het recept van het eindproduct worden als katalysator en/of ketenlengteregelaar polymerisatiehulpstoffen zoals water, carbonzuren en amines toegevoegd. Na granulatie van het bekomen product worden het niet omgezette monomeer en de oligomeren door extractie afgescheiden en terug naar de reactie geleid. Het eindproduct wordt gedroogd en verzonden. Soda In de soda-inrichting wordt de natriumcarboxylaatoplossing, nevenproduct van de anolonproductie, verbrand. Bij deze verbranding wordt zeer zuivere soda

144


(natriumcarbonaat) gevormd. Na de nodige bewerkingen wordt de soda verkocht als grondstof voor de fabricage van glas en voor de productie van detergenten en wasmiddelen. De verbrandingswarmte wordt via de productie van stoom gerecupereerd. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen De relevante geleide emissies in 2000 worden veroorzaakt door de productie van PVC en Styrodur. Beide afdelingen zijn ondertussen gesloten, zodat deze emissies weggevallen zijn. De volgende maatregelen werden reeds geïnplementeerd: Productie van SAP Van bij de opstart van deze eenheid is er per productiestraat een gaswasser geïnstalleerd, waarvan de restgassen nog eens door één grote absorptiekolom worden geleid. Omdat het een nieuwe eenheid betreft, zijn er de voorbije twee jaren nog verschillende procesoptimalisaties uitgevoerd om de wassing en de absorptie te verbeteren. De voornaamste procesoptimalisaties zijn een verdere verlaging van de temperatuur en een verhoging van het waterdebiet in de gaswasser. Het effect hiervan is momenteel nog niet ten volle getest. Verdere reductiemaatregelen zijn momenteel niet gepland. Productie van Soda De soda-installatie is geen echte stookinstallatie (Geen rubriek 43). De ingezette grondstoffen zijn natriumcarboxylaatoplossing van de anolon/anon-inrichting, anonolie, voorloop (een distillaat van het anonbedrijf), en lactamolie (een distillaat van de caprolactaminrichting). Indien nodig wordt bijkomend aardgas ingezet. Sinds de opstart van deze eenheid zijn er geen ingrijpende maatregelen getroffen om de emissie van NOx en stof ter hoogte van de Soda-installatie te reduceren. -

DeNOx is technisch zeer moeilijk haalbaar omwille van de aanwezigheid van stof.

-

Op het vlak van lage NOx-branders is er geen technologie gekend voor deze toepassing, omwille van de zeer specifieke verbrandingstechnologie nl. een waterige oplossing (Na-carboxylaat), verstoven met verschillende hulpbrandstoffen, elk met aparte verstuivingsopeningen in de branders.

-

De elektrofilter wordt vanaf 1977 reeds gebruikt. In de loop der jaren is de werking met kleine stapjes verbeterd, zoals een hogere spanning op de eerste twee velden, een verhoogd toerental voor het ‘klopwerk’ dat het stof van de filter klopt, …. Er hebben echter geen fundamentele wijzigingen plaatsgevonden.

Algemeen BASF Antwerpen NV past geen systematische LDAR toe. LDAR past in de Amerikaanse benadering van lekverliesbeheersing, daar waar BASF de Duitse methode volgt om van

145


bij het ontwerp van de installaties voor lekarme afdichtingen te kiezen. Het is volgens BASF dan ook minder zinvol om systematische LDAR toe te passen. Anderzijds werden in de voorbije jaren alle installaties die gebruik maken van carcinogene componenten (éénmalig) volledig gescreend met volgens een methode die gebaseerd is op de Amerikaanse EPA-21-methodiek. Styrolux is daar een voorbeeld van. b) Durez Europe NV Durez Europe NV produceert verschillende producten via batchprocessen: maakloon, polyesters, chlorendisch zuur (HET acid) en fenolharsen. Productieprocessen Maakloon: een aantal producten kunnen in maakloon aangemaakt worden: alkylering, condensatie, verestering, hydrolyse, polymerisatie, extractie en aminering met ammoniak. Productie van polyester: verzadigde polyesters worden aangewend in de fabricatie van kunstleder, lijmen en elastomeren Productie van chlorendisch zuur (HET acid), dat aangewend wordt voor het vervaardigen van vlamvertragende en/of corrosiebestendige onverzadigde polyesters en alkydharsen. Toepassingen zijn bouwelementen, componenten voor treinen, metro, bussen, vlamvertragende coatings en verven en corrosiebescherming Productie van fenolharsen: uitgebreid gamma van harsen, gebaseerd op fenol en verkocht onder de handelsnaam ‘Durez’. Toepassingen zijn er in remschoenen, autobanden, geluidsisolatie, gieterij, vuurvast materiaal, lijmen, isolatieschuim, slijpschijven en coating voor elektrische weerstanden en condensatoren Stoomproductie via 2 alternerend werkende stoomketels op aardgas Opwarming van thermische olie gebeurt via 2 alternerend werkende thermische olieketels op aardgas Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Het bedrijf heeft verbrandingsemissies in de vorm van NOx, tengevolge van het gebruik van aardgas. Deze emissies maken in 2000 afgerond 1 % uit van de totale emissies binnen de sectorstudie. Toch gaat het om relatief beperkte emissies: 11 ton NOx in 2000. In het verleden had Durez Europe NV eveneens SO2-emissies. Het ging om diffuse en geleide procesemissies, die ondertussen gereduceerd zijn tot verwaarloosbare hoeveelheden. Ook de beperkte diffuse en geleide stofemissies zijn ondertussen gereduceerd tot verwaarloosbare hoeveelheden. De geleide en diffuse VOS-emissies van het bedrijf zijn niet relevant in het kader van deze studie (<0,5 % van de totale emissies binnen de sectorstudie). De totale VOS-emissies zijn gedaald tijdens de periode 1985-2001 van 38 ton/jaar naar 7 ton/jaar. De jaarlijkse emissies worden niet enkel bepaald door de geïmplementeerde reductiemaatregelen, maar ook door veranderingen in de productie van het bedrijf. Deze veranderingen worden ook toegevoegd aan onderstaande reductiemaatregelen. Durez Europe NV heeft reeds volgende reductiemaatregelen geïmplementeerd: vóór 1990: Mouwfilter voor ontstoffing in de pulveriser

146


Het acid: - Installatie mouwfilter type patronenfilter en een stofzuiger - Gebruik stofzuiger om het stof op installaties en vloeren en wanden van de productiegebouwen te verwijderen - Aanlevering C56 via een tankwagen losplatvorm met dampretourleiding - Ontluchtingssysteem tanks C56 wordt een gesloten systeem met uitlaat via actief kool - Monochloorbenzeen (MCB) verliezen inschatten via metingen - Stop gebruik afzuigventilatie maleïnezuuranhydride aanmaaktank => vermindering MCB-emissies (in 1987 => dit verklaart voor een groot deel de reductie in 1993 ten opzichte van 1985) - Verlengen droptijd Het Acid reactoren (heeft te maken met het ‘droppen’ van druppels om kristallen te vormen) => vermindering MCB-emissies Durez: installatie van: - Een solvent knock-off vat (condensatievat) op de uitlaat van de olievacuümpompen (solventgebruik in de harsproductie) - Actief koolfilter op de ontluchtingen van de fenolharsketels (opvanger en condensors) en op de uitlaat van de olievacuümpompen - Uitlaat van dampafzuiging van pasillator wassen met caustic oplossing - Een pastillator op de Durez-productie, waardoor de stofemissies beter controleerbaar zijn - Stofzuiger voor installaties, vloeren en wanden - Massameters op 3 fenolharsketels in plaats van gebruik weegtank - Formaldehyde verliezen inschatten via metingen - Mangat van filtervoedingstank gesloten houden 1990: Nieuwe stofzuiger en stofcollector Het acid Stop gebruik afzuigventilatoren op ketels tijdens monstername 1991: Grotere condensor op MCB-destillatiekolom MCB balans Opvangtank destillaten gesloten maken (bevat ontluchtingen van buffertank) Dampafzuiging (dampkap) rotoformer aangepast = gesloten Poolse scrubber geplaatst 1992: Installatie vacuümpomp voor aftap vaten in pulveriser Pastillator gaswassysteem geïnstalleerd 1993: MCB-emissies zeer sterk gereduceerd: vooral emissies uitlaat afzuiging MAA mengtank (reductiemaatregel opgenomen in lijst van voor 1990) + emissies ontluchting opvang kristallisatoren (verlengen droptijd Het reactoren: maatregel volgt uit het analyseren van de MCB-stromen) + uitlaat afzuiging droger Installatie ketel 7 => bijkomende emissies Reductievalve (ter vervanging van geknepen werkwijze) in ontluchting holdtank II naar opvangtank destillaten (in functie van emissies bij overdrukken van batchen).

147


SO2- en geurbehandeling van uitlaat vacuümpomp R3 (caustic scrubber en actief kool) Retourleiding op formaldehyde opslagtank tijdens lossen formaldehyde tankwagens 1996: De emissies van de nieuwe ketel voor de productie van fenolharsen worden behandeld door gaswasser nr.1 Aanpassing van de afzuigventilator deur droger in evaporator voedingstank Een daling in de totale jaaremissies van MCB van 8.9 ton in 1995 naar 7.7 ton in 1996 door een aanpassing van het emissiepunt ter hoogte van de afzuigventilator deur. 1997: Testfase, nu niet meer operationeel: het wasmedium van gaswasser nr.1: overschakeling van 10 % natriumloog naar stadswater + emissies naar 5 ton actief koolfilter => afname van de fenolemissies. Een stijging van de totale jaaremissie van MCB is te wijten aan de verhoogde productie van HET Acid. De emissie per kg geproduceerd eindproduct is gedaald met 14 % 1998: De stofafzuiging op de polyesterketel werd aangesloten op stofafzuiging laadkap gomhars en andere Daling MCB-emissies per kg geproduceerde HET Acid met 13.8 % Verdere afname van de fenolemissies door beter beheer gaswasser nr 1. 1999: Installatie nieuwe gasbrander MCB-emissies per kg geproduceerd HET Acid zijn ongeveer hetzelfde gebleven Verdere afname van de fenolemissies door beter beheer gaswasser nr 1. 2000: Vervangen evaporator voedingstank Mobiele actief koolfilter aangekocht te gebruiken bij het inzuigen van vloeibaar afval in tankwagen Koelcapaciteit condensor verhoogd in evaporator Installatie van dosage massameter en bijhorende leidingen voor laden van grote hoeveelheden solvent in plaats van deze solventen in te zuigen met vacuümpompen Een verdere daling van de fenolemissies door beter beheer gaswasser nr1 2001: Actief koolfilter geplaatst om de emissie van de ventilator van de droger deur te behandelen Nieuwe centrifugaal ventilator geplaatst voor verbetering stofbestrijding pastillator packout gebouw Daling van de MCB emissies van 4.7 ton (2000) naar 4.1 ton (2001) onder meer door plaatsen van actief koolfilter na droger deur. De emissiereductie is gedeeltelijk tenietgedaan door een langere operatietijd van evaporator Daling van de emissies van diïsobutyleen door isolatie tank, maar ook door berekening emissies op basis van emissiemetingen in plaats van een theoretische inschatting van de emissies (2000)

148


c) Haltermann NV Haltermann NV produceert voor een klein deel eigen producten (< 5 % van de totale verwerking), maar de hoofdactiviteit van het bedrijf is verwerking voor derden (loonverwerking > 95 % van de totale verwerking). De gebruikte productie- en verwerkingsactiviteit is functie van de uit te voeren opdracht en is dus afhankelijk van de opdrachtgever. Jaarlijks worden een beperkt aantal verwerkingen uitgevoerd. Het aantal verwerkingen verschuift in de loop van de jaren en is afhankelijk van de marktevolutie. Het klantenbestand omvat de voornaamste chemische en petrochemische bedrijven in Europa. De eindproducten zijn: koolwaterstoffen, glycolen, glycolethers, fenolen, ketonen, aldehyden, amines, esters, ethers, alcoholen, zuren, nitrilen. Productieprocessen In de destillatiekolommen gebeurt de scheiding van productmengsels in hun respectievelijke zuivere componenten In de reactor en mengvaten worden welbepaalde chemische reacties uitgevoerd, hoofdzakelijk veresteringen (hydrolyse van vetzuurmethylesters naar de corresponderende vetzuren = belangrijk deel productiepakket) en hydrolyses en worden distillaties uitgevoerd. In de koelwals gebeurt de verwerking van producten met een stolpunt hoger dan de omgevingstemperatuur in een continu proces tot kleine vaste schilfers De raffinatie eenheid is afgebroken in 2000 De opslag gebeurt in 11 tankenparken Eind 1999 is een eerste koelinstallatie geïmplementeerd (voor de reductie van de VOSemissies). 2 stoomketels voor de verwarming van een aantal productie-installaties, de verwarming van tanken, stoom tracing en voor de reiniging van de installaties en tanken. Eén van deze stoomketels werkt op aardgas, de andere op stookolie. 2 thermische olie ovens zorgen voor de verwarming van de meeste productieinstallaties. De branders werken op stookolie. Een thermische naverbrander zorgt voor de verbranding van de restgassen van de hoofdafgasleiding. In eerste instantie gaat het om de afgassen van de koelinstallatie. In een later stadium kunnen de afgassen van de reiniging van de tankenparken hier eveneens op aangesloten worden. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Verbrandingsemissies in de vorm van NOx- en SO2-emissies zijn het gevolg van het gebruik van aardgas en stookolie ter hoogte van de stoomketels, de thermische olie ovens en de thermische naverbrander. De afname van de SO2-emissies van is het gevolg van de omschakeling van stookolie met 3 % S naar stookolie met 1 % S. De SO2-emissies zijn gestegen tussen 1990 en 1993 (van 435 ton in 1990 naar 707 ton in 1993), maar zijn daarna gedaald tot 267 ton in 2001. Voor de NOx-emissies zijn nog geen reductiemaatregelen geïmplementeerd. Tengevolge van een toegenomen productie zijn deze emissies gestegen van 52 ton NOx in 1990 naar 101 ton NOx in 2001. Wat VOS betreft, zijn er enkel relevante diffuse VOS-emissies op het bedrijf. Volgende diffuse emissiebronnen kunnen hierbij onderscheiden worden: Emissies uit opslag (tankademing)

149


Emissies uit verladingen en interne verpompingen: Emissies uit procesinstallaties (kolommen en mengvaten die onder vacuüm werken). Deze ontstaan bij de productie-installaties (kolommen en mengvaten) die onder vacuüm werken. Voor elke werking wordt een vacuümtest uitgevoerd om het lekverlies te bepalen. Indien het lekverlies > 1 m3 is => inwaartse lekken worden opgezocht en hersteld. Iedere installatie heeft een vacuümsysteem waarlangs de inerte gassen en een klein deel van de productgassen kunnen ontsnappen ondanks de aanwezigheid van een kopcondensor en een afscheider. Besluit: emissies tussen 1 m3/h en 10 m3/h (abnormale omstandigheden = bij kleine lekverliezen) Emissies uit het reinigen van tanken, kolommen, reactoren en mengvaten. Deze ontstaan door het open stomen = wegstomen van product uit dode hoeken (stap 4) en tijdens het afpompen van het condensaat waarin nog vluchtige producten aanwezig kunnen zijn (stappen 2 en 3). In 2000-2002 is er een belangrijke reductie van de diffuse emissies (van 71 ton in 1990 en 73 ton in 1999 naar 38 ton in 2000 en 30 ton in 2002). Deze reductie is het gevolg van de installatie van een koelinstallatie en naverbrander, de eerste stappen in de implementatie van een saneringsplan van de niet-geleide emissies. Voor de daaropvolgende jaren ziet de planning er als volgt uit: 2002/2003: In alle tanks van tankenparken 1, 2, 5, 6, 7, 8 en 12 worden vaste sproeikoppen geïnstalleerd voor de voorreiniging van de tanks. Tankpark 4 is reeds volledig uitgerust. In tankenpark 3 hebben alle tanks reeds sproeikoppen. 2003: Installatie van het tankreinigingssysteem (warmwaterinstallatie, vacuümpomp en verzamelvat) in tankpark 2 en vacuümpomp in tankpark 7. 2004: Installatie van het tankreinigingssysteem (warmwaterinstallatie, vacuümpomp en verzamelvat) in tankpark 1 en 12 en aansluiting van het vacuümsysteem van tankpark 3 aan de naverbrander. 2005: Installatie van het tankreinigingssysteem (warmwaterinstallatie, vacuümpomp en verzamelvat) in tankpark 5, 6, en 8. 2006/2007: Aansluiten van de vacuümgasstromen aan de naverbrander van de relevante destillatiekolommen. d) Kaneka Belgium NV De vestiging van Kaneka in Oevel (Westerlo) bestaat uit 3 losstaande chemische procesinstallaties, voor de productie van modifier (MOD) (additieven voor de verbetering van de impact weerstand, de verwerkbaarheid en de UV weerstand van plastics, vooral PVC), eperan (EPE) (geëxpandeerd polyetheen en polypropeen) en MS Polymer (MS) (grondstof voor elastische sealers en lijmen). De productie van MOD is veruit de belangrijkste activiteit van het bedrijf. Productieprocessen De productie van MOD: De grondstoffen (vloeistoffen en vloeibaar gemaakte gassen) worden opgeslagen op het bedrijfsterrein. Het betreft een batchproces. Een eerste polymerisatiestap (rubber polymerisatie) gebeurt in 4 rubberreactoren: butadieen en styreen worden in een emulsiepolymerisatieproces in water gepolymeriseerd tot een butadieen-styreen rubber.

150


In een 2e polymerisatiestap (MOD-polymerisatie) worden styreen, methylmetacrylaat en butylacrylaat toegevoegd aan het butadieen-styreen rubber (= grafting) in 5 reactoren. De MOD-latex wordt verpompt naar opslagtanks. Polymerisatie receptstappen werden in ’99 aangepast ten einde de VOS-emissies drastisch te verlagen. De nabehandeling betreft een continu proces (2 analoge lijnen) met volgende stappen: koelen, zeven en coaguleren van de latex, warmtebehandeling, ontwatering met wassing en natte koektransport naar droogeenheid. Een eerste droogeenheid bestaat uit 2 identieke lijnen met volgende 2 drogingstappen: een eerste verticale flash-droogeenheid (continu), uitgebouwd met 2 convex droogeenheden en een gefluïdiseerd bed droogsysteem (batch proces). Een 2e droogeenheid werd in september 1999 in dienst genomen: de MOD sproeidrooginstallatie. Deze is slechts toepasbaar op een zeer beperkt gamma van MOD-producttypes. In één stap wordt uit de MOD-latex het finale MOD-poeder verkregen (in plaats van in 2 droogstappen in geval van de 2 andere drooginstallaties). De sproeidroogtechnologie zeef maakt dat ten overstaan van de conventionele nabehandeling deze techniek slechts 10 % van de hoeveelheid water nodig is. Tenslotte volgen de classificatie en de opzakking: zeven en tijdelijk opslaan, opzakken De productie van eperan (deze activiteit hoort thuis onder de verwerking van kunststoffen): In een pelletiser worden polyetheen (PE) en polypropeen (PP) pellets gemaakt. Deze worden in een impregnatievat (bij bepaalde T en druk) geëxpandeerd tot 15 à 60 maal hun volume, gebruik makend van een koolwaterstofgas In de daaropvolgende droog- en opslagstap worden de gevormde beads gedroogd en opgezakt of klaargemaakt voor bulktransport Productie van EPE-planken via moulding van de beads gebeurt in een moulding installatie. Eind 2001 werd een 2e EPE-expansielijn in productie genomen (FGX genaamd). Het betreft een nieuwe technologie zonder enige emissie van gevaarlijke stoffen naar lucht en water. Er wordt uitsluitend gebruik gemaakt van ongevaarlijke expansie hulpproducten. De beschrijving van deze nieuwe technologie is vertrouwelijke informatie. Het bedrijf kon hieromtrent geen extra informatie verschaffen. MS productie installatie (vanaf 1997) Deze productie-eenheid werd in 1997 in dienst genomen. De opslag van vloeibare grondstoffen gebeurt op het bedrijf. Een eerste stap is de productie van polyol via polymerisatie van propyleenoxide (exotherme reactie) in een reactor met behulp van toevoegstoffen en een katalysator (voor initiatie reactie). Daarnaast is de productie van het additief dat in een volgende polymerisatiestap met het polyol MS zal vormen. De reactie gebeurt in een reactor met verwarmingsmantel (een endotherm batchproces), in aanwezigheid van een katalysator. De eigenlijke productie van MS gebeurt in een reactor (endotherm batchproces) met als grondstoffen het polyol en het additief. Vanaf 2002 is, naar aanleiding van introductie van een nieuw MS-type, een naverbrander gebouwd, specifiek ter behandeling van de afgassen van dit nieuw type, maar continue in operatie gehouden voor de ganse MS-eenheid. Hierdoor zijn de VOSemissies van deze eenheid volledig weggewerkt.

151


Stoomproductie De 3 stoomketels (1*14.92 MW en 2*7.5 MW) werken voornamelijk op aardgas. Tot en met 2000 werd in steeds mindere mate gebruik gemaakt van gasolie en de laatste 2 jaar werd enkel op aardgas gestookt. Wervelbedverbrandingsinstallatie niet-gevaarlijke bedrijfsafvalstoffen (vanaf 1998) Niet-gevaarlijk slibafval van de waterzuiveringseenheden en latexschilfers van het reinigen van de reactoren van de MOD-productie worden verbrand in een zandwervelbedoven: een gefluïdiseerde zandbed verbrandingsoven (geschikt voor fijne deeltjes, want het afval wordt vermengd met wervelend zand met een gecontroleerde naverbranding op hoge temperatuur en een verblijftijd van 2 sec., waardoor het effluent vrij is van organische componenten) Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Enerzijds zijn er NOx-emissies van stoomketels op aardgas. In het verleden werden deze de emissiejaarverslagen berekend als gemiddelde van enerzijds concentratiemetingen en anderzijds via de algemene aangenomen emissiefactoren van NOx bij stoken met aardgas. Vermits de berekening met de vroeger aangenomen emissiefactoren steeds veel hogere resultaten geeft ten opzichte van de effectieve meetresultaten, wordt vanaf 2002 enkel nog rekening houden met de meetresultaten van de periodieke bemonsteringen voor de emissiejaarverslagen, waardoor de emissies afnemen. Mede door deze verandering in de emissiebepaling, zijn de NOx-emissies gedaald van 51 ton/jaar in 1993 naar 42 ton/jaar in 2002. Er zijn geen noemenswaardige SO2- en stofemissies. Anderzijds zijn er geleide en diffuse VOS-emissies. Een deel van de geleide VOS-emissies kwamen in het verleden van de batchprocessen van de MOD-eenheden. Sinds 1999 zijn deze met de verderop vermelde reductiemaatregelen vermeden. Van deze polymerisatiestappen blijven enkel beperkte diffuse emissies over. Een ander deel van de geleide VOS-emissies kwamen in het verleden van de continue processen. Sinds de installatie van een naverbrander in 2002 zijn ook deze emissies gereduceerd. De diffuse VOS-emissies zijn enerzijds afkomstig van opslagtanks en grondstoffen. Anderzijds van de processen zelf. Ter voorkoming van deze diffuse emissies zijn er eveneens verschillende maatregelen getroffen. Wat betreft de emissiegegevens zelf, zijn er pas VOS-emissies, uitgedrukt in ton VOS, beschikbaar vanaf 1997 (ervoor enkel emissies uitgedrukt in totale C). De geleide VOS-emissies zijn gedaald van ca. 34 ton/jaar in 1997 tot ca.3 ton/jaar in 2002. De diffuse emissies zijn gedaald van ca. 35 ton/jaar in 1997 tot ca. 24 ton/jaar in 2002. De totale VOS-emissies zijn daardoor sterk afgenomen van 69 ton/jaar in 1997 tot 27 ton/jaar in 2002. In 2000 waren deze emissies nog relatief hoog: 68 ton/jaar. Volgende reductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd in het bedrijf: Ter hoogte van de MOD-eenheid: Uitbouw van een afgas collector systeem en afleiding naar een naverbrander voor de meest relevante installaties van de MOD-productie-eenheid (= oudste installaties) Inbouw van een thermisch regeneratieve katalytische naverbrander in de gasstroom van de MODP-sproeidrooginstallatie. Polymerisatie receptstappen werden in ’99 aangepast ten einde de VOS-emissies drastisch te verlagen.

152


Ter hoogte van de eperan-eenheid: Afleiden van de restemissiestroom bij de EPE-installatie naar een naverbrander Eind 2001 werd een 2e EPE-expansielijn in productie genomen (FGX genaamd). Het betreft een nieuwe technologie zonder enige emissie van gevaarlijke stoffen naar lucht en water. Er wordt uitsluitend gebruik gemaakt van ongevaarlijke expansie hulpproducten. De beschrijving van deze nieuwe technologie is vertrouwelijke informatie. Het bedrijf kon hieromtrent geen extra informatie verschaffen. Ter hoogte van de MS-eenheid: lossen van chemicaliën en laden van afvalstromen: de lossingen van de grondstoffen die kunnen vervluchtigen, en ook de beladingen van de tankwagens voor de afvoer van solvent (afval), werden allen voorzien van een gasretourleiding (vanaf 1997) Voorkomen van verliezen langs as en pakkingen van pompen en roerwerken door de pompen uit te voeren met mechanische asafdichtingen of door ze pakkingsloos uit te voeren en door de roerwerken uit te voeren met dubbele mechanische asafdichtingen met spervloeistof onder druk (vanaf 1997) Emissiereductie door lage temperatuur condensatie in de MS eenheid: - Bepaalde afgassen (bijvoorbeeld belast met restwaterdamp van het polymeerzuiveringsproces) worden samengebracht en gecondenseerd via een koelwatercondensor gevolgd door een ijswatercondensor (in het emissiejaarverslag staat dat het om n-hexaan gasstromen van verschillende punten in het polymeer zuiveringsproces gaat) - Andere afgassen, laag organisch belaste, worden samengebracht en gaan via een cryogene condensor - Hierdoor blijven de emissies onder de VLAREM emissiegrenswaarden (vanaf 1997) Vanaf 2002 is, naar aanleiding van introductie van een nieuw MS-type, een naverbrander gebouwd, specifiek ter behandeling van de afgassen van dit nieuw type, maar continue in operatie gehouden voor de ganse MS-eenheid. Hierdoor zijn de VOSemissies van deze eenheid volledig weggewerkt. Reductiemaatregelen voor de diffuse procesemissies gebruik van ademventielen N2-schild voor 2 vloeibare vluchtige producten: tankuitvoering als gesloten druktank gassferen horizontaal cilindrische drukopslag voor expansiegas Volgens interne planning wordt tegen eind maart 2003 een technisch up-grade voorstel gedefinieerd voor 1 relevant product opslag en verlading. Reductiemaatregelen voor de diffuse opslagemissies Dampretourleidingen (uitgezonderd 1 relevant product , vroeger weggelaten wegens polymerisatieproblematiek in de dampretourleiding) Voor 4 meest relevante producten: gebruik van vast geïnstalleerde losarmen (in vloeistof- en gasleidingen) met aansluit en indienstname beveiliging en breekkoppeling/dubbel eindafsluitingen (bij vrachtwagen- en scheepslossingen) voor 3 kritische producten bij de vrachtwagenlossingen: gebruik van lekvrije koppelingen (type ‘TODO’ of ‘No-leak’ van Epsilon). Volgens interne planning wordt tegen eind maart 2003 een technisch up-grade voorstel gedefinieerd voor 1 relevant product opslag en verlading.

153


e) Monsanto Europe NV Monsanto Europe NV te Antwerpen bestaat uit verschillende autonome eenheden die afzonderlijk vergund werden. In deze sectorstudie worden volgende productie-eenheden beschouwd: de PPD-eenheid, de Glyfosaateenheid, de Triallaateenheid, de Formulatie- en verpakkingseenheid, de Butvar® Solventafdeling en de Butvar® RB-eenheid, de kunststoffeneenheid en de lijmafdeling. De overige productie-eenheden 27 werden reeds behandeld in de sectorstudie chemie deel I. Centrale afdelingen, zoals de stoomproductie, de centrale afvalverbrandingsoven, de fakkels en de centrale afvalwaterzuivering, werden volgens afspraak in hun geheel opgenomen in sectorstudie chemie deel I. De WKKproductie werd dan weer opgenomen in de sectorstudie Elektriciteitscentrales. Productieprocessen PPD-afdeling: geen relevante emissies op basis van de beschikbare informatie Productie van anti-ozonanten om de eigenschappen van het rubber tegen UV-straling en ozon te verbeteren. De reactie betreft een katalytische alkylatie en hydrogenatie, met herwinning van de katalysator na filtratie. Productie van 4ADPA (sinds 1999) via 2 opeenvolgende batchreacties: een nucleofiele aromatische substitutiereactie tussen aniline en nitrobenzeen in aanwezigheid van een base + een reactie tussen de gevormde organische zouten in aanwezigheid van H2 en een katalysator, met regeneratie en hergebruik van de base, zuivering van 4 ADPA via destillatie en verbranding van H2 en afgassen in de naverbrandingsinstallatie van de eenheid. Therminolbrander voor de opwarming van thermische olie met een aardgasbrander (200 kW = kleine stookinstallatie). Glyfosaateenheid (tussenproducten voor de productie van biociden en biociden zelf): geen relevante emissies op basis van de beschikbare informatie Exotherme oxidatiereactie waarbij n-fosfonomethyl-iminodiazijnzuur (FIA) in water met zuivere O2 wordt tot glyfosaat (actief kool als katalysator28). De gasvormige nevenproducten (voornamelijk O2 en CO2) worden voortdurend uit de reactor verwijderd en door middel van een condensor gezuiverd, vooraleer naar een wasser gestuurd te worden29. Alle afgassen (van de reactor, de filter en de verdamper) van deze oxidatiestap worden in deze gaswasser behandeld. Aminatie: in 4 installaties met eenzelfde werkingsprincipe in parallel of in serie: een exotherme zuur-base reactie zorgt ervoor dat glyfosaat wordt omgezet naar glyfosaatzout. Triallaatafdeling (tussenproducten voor de productie van landbouwchemicaliën, landbouwchemicaliën zelf en analoge chemicaliën): geen relevante emissies op basis van de beschikbare informatie Carbonsulfide (COS) wordt in situ gegenereerd uit ATC (ammoniumthiocyanaat) en zwavelzuur; maximaal hergebruik van het zuur bijproduct van deze reactie (zwavelzuur en ammoniumbisulfaat) + oxidatie (met H2O2) van de rest + verkoop 27

Benzylchloride; ftalaatesters; amines en S-verbindingen In de toekomst wordt voorzien om over te schakelen op een meer efficiënte katalysator 29 In de toekomst is een 2e wasser voorzien om de capaciteitsuitbreiding op te vangen 28

154


Reactie van een gechloreerd alkeen met COS en een secundair amine tot thiocarbamaat in de synthesereactor. Na afloop, scheiding van de inhoud van de reactor in 2 fasen: (1) Het ruwe thiocarbamaat dat nog gezuiverd wordt in een stripper (met stoom). De afvalgassen gaan doorheen een condensor: het condensaat gaat naar de centrale afvalwaterzuivering en de afgassen naar de gaswasser (fume scrubber I) op basis van NaOH, (2) Een afvalfase waaruit amine wordt teruggewonnen (met NaOH) en die doorheen een aminescrubber gaat (met water en zwavelzuur). De afgassen uit deze scrubber gaan naar de gaswasser op basis van NaOH. Uit deze afvalfase wordt eveneens COS herwonnen. Formulatie- en verpakkingseenheid: geen relevante emissies op basis van de beschikbare informatie + deze afdeling hoort bij de ‘Formulatie- en verpakking van fijnchemische grondstoffen’ De eigenlijke landbouwchemicaliën (uit de glyfosaatafdeling en de triallaatafdeling) worden gemengd met verschillende additieven en vervolgens verpakt. Door het universele karakter van de installaties worden ze ook gebruikt voor de verwerking en verpakking van andere chemicaliën volgens analoge processen: Butvar®30 Solventafdeling (productie van polyvinylbutyral (PVB) en ethylacetaat31): samen met de lijmproductie verantwoordelijk voor de relevante emissies op basis van beschikbare informatie Polymerisatie van vinylacetaat tot polyvinylacetaat (PVAC) in 2 batchreactoren. Condensatie van de reactordampen en hergebruik in het proces. Afkoelen van de waterige suspensie van reactor en daaropvolgend ontwatering in een centrifuge. De bekomen PVAC-korrels worden opgelost in ethanol en opslagen in buffertanks. In een hydrolysereactor wordt de PVAC-oplossing met zuur (zwavelzuur) en alcohol (ethanol) omgezet tot polyvinylalcohol (PVOH) en ethylacetaat. Centrifugatie voor de afscheiding van de vloeistoffase (A-crude) die naar terugwininstallatie wordt gevoerd. De A-crude bevat hoofdzakelijk ethanol, azijnzuur, water en zwavelzuur. In de terugwininstallatie wordt ethylacetaat teruggewonnen en worden ethanol en azijnzuur omgezet tot ethylacetaat, dat verder gezuiverd wordt. Dit gebeurt door middel van destillaties en extractie. de bodemstroom is rijk aan ethanol en wordt naar de terugwininstallatie van de B-crude gevoerd. PVOH-korrels worden opgelost in een alcohol. De PVOH-oplossing gaat samen met butyraldehyde naar een acetalreactor, waar polyvinylbutyral (PVB) wordt gevormd. Het PVB gaat naar een buffertank. De PVB-oplossing wordt gefilterd en het filtraat wordt met een base (KOH) gemengd voor neutralisatie van de resterende zuren. Het gefilterd materiaal wordt neergeslagen tot korrels. De alcohol, de niet-gereageerde bytyraldehyde en een deel van de gevormde zouten worden uitgewassen in de was- en stabilisatiesectie en vormen de wassuspensie; de PVB zit in de PVB-suspensie. De wasstromen (B-crude) worden ofwel rechtstreeks in het proces hergebruikt als waswater, ofwel naar de terugwininstallatie gevoerd: B-crude bevat hoofdzakelijk ethanol, butyraldehyde en water. Ethanol en niet-gereageerd butyraldehyde worden via destillatie . De butyraldehyderijke stroom wordt opnieuw in het proces gebruikt. Ook de alcoholrijke stromen worden in het proces hergebruikt. De bodemstroom bevat voornamelijk water en gaat naar de centrale afvalwaterzuivering 30

Kunstharsen bij de productie van gelaagd glas (solutia): Butvar = kunsthars dat in de solutia-afdeling te Gent verwerkt wordt tot film (saflex). 31 Bijproduct tengevolge van het gebruik van ethanol als oplosmiddel in het productieproces 155


De PVB-suspensie wordt ontwaterd in een centrifuge. De korrels worden gedroogd en verder behandeld en opgeslagen en de vloeistoffase gaat naar de terugwininstallatie. De drogerlucht doorloopt een cycloon en wordt naar de regeneratieve verbrandingsinstallatie geleid. De regeneratieve naverbrander met keramisch bed voor de verbranding van de afgassen van de droger, van de belangrijkste emissiepunten in het proces en van het tankpark (dit bijkomend debiet is erg klein in vergelijking met de drogerlucht). Aardgas wordt verbrand tot op een temperatuur van 800-850°C via 2 branders (2*703 kW) Butvar® RB-afdeling (productie van polyvinylbutyral (PVB) via een verschillend proces, op basis van polyvinylalcohol (PVOH)): geen relevante emissies op basis van beschikbare informatie Batchproces: PVOH wordt opgelost in water. De acetalisatiereactor wordt gevoed met de PVOH-oplossing, butyraldehyde en enkele additieven. Daarna worden de onzuiverheden uitgewassen met water en een base en wordt het product ontwaterd. De PVB-korrels worden gedroogd met lucht. De drooglucht wordt behandeld in een stofafscheider en daarna in een gaswasser (de afgassen van de opslagtanks worden ook door de gaswasser behandeld). Het spui (waterige fase) van de gaswasser gaat naar de afvalwatervoorbehandeling en de afgassen komen rechtstreeks in de atmosfeer terecht. Kunststoffenafdeling (ABS- en SAN-kunststoffen: hoofdzakelijk acrylonitrile-butadieenstyreencopolymeren (ABS): Deze afdeling wordt in 2001 gesloten. Ze zorgen in 2000 wel voor de belangrijkste VOS-emissies => de sluiting van deze afdeling zorgt voor een grote reductie. Deze afdeling is de enige die een fakkel heeft. De resulterende emissies in 2000 zijn echter te verwaarlozen. Lijmenafdeling (drukgevoelige lijmen, kleefmiddelen en bindmiddelen die o.a. aangewend worden in de productie van cellofaan, kleefband, beschermende folie en medische pleisters): samen met de lijmproductie verantwoordelijk voor de relevante emissies op basis van beschikbare informatie De productie van lijmen is het onderwerp van de sectorstudie over de productie en het industrieel gebruik van coatings, inkt en lijm. De afspraak is echter dat de resterende activiteiten (die nog niet behandeld werden in de sectorstudie chemie deel I) van Monsanto Europe NV volledig binnen deze sectorstudie chemie deel II worden behandeld. Het betreft de productie van copolymeren van acrylaten met eventueel vinylacetaat, opgelost in verschillende organische oplosmiddelen. De productie gebeurt op basis van acrylaatmonomeren en oplosmiddelen. De oplosmiddelen zijn onder andere 2-ethylhexylacrylaat, methylacrylaat, butylacrylaat, acrylzuur, isopropylalcohol, ethanol, hexaan, tolueen, heptaan, vinylacetaat, ethylacetaat, ... De polymerisatie van de verschillende monomeer formuleringen wordt uitgevoerd in een gesloten reactor. Oplosmiddelen en initiatoren worden toegevoegd in functie van het vereiste eindproduct. Solventdampen worden naar de reactor teruggevoerd door middel van een condensorsysteem. Het gepolymeriseerde product wordt naar de mengtanks gepompt en gemengd met de vereiste oplosmiddelen en additieven, in functie van de specificaties van het

156


eindproduct. Filtratie van het eindproduct in een gesloten systeem en verpakking in vaten of containers. Gemiddelde 3 maal per week wordt overgegaan naar de productie van een andere lijmsoort. De reactor wordt gereinigd met behulp van oplosmiddelen die daarna rechtstreeks in mengtank worden toegevoegd als onderdeel van de gewenste lijmsamenstelling. Het reinigen van de mengtanks gebeurt eveneens met oplosmiddelen die deel zijn van de samenstelling van de geproduceerde lijm. De solventen worden na reiniging opgeslagen in vaten en tijdelijk gestockeerd. Bij een volgende productie worden de vaten leeggepompt in de mengtanks als onderdeel van de lijmen. Deze werkwijze veroorzaakt geen afval. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen De belangrijkste emissiereducerende maatregelen zijn reeds opgenomen in de procesbeschrijvingen van de verschillende afdelingen. Hieronder worden enkel de relevante emissies besproken van de betrokken productieafdelingen. De centrale nutsvoorzieningen, waaronder de stoomproductie, is reeds behandeld in de sectorstudie chemie deel I. Daarom zijn er binnen deze sectorstudie voor Monsanto Europe NV praktisch geen verbrandingsemissies in rekening te brengen. Wat betreft de PPDafdeling, is er een therminolbrander op aardgas die een mogelijke bron van NOx-emissies is. Daarnaast is er nog een regeneratieve naverbrander met keramisch bed, die ook bijgestookt wordt met aardgas. De meest recente NOx-emissies voor deze 2 geleide emissiebronnen dateren van 1999. Toen waren er 18 ton NOx-emissies/jaar. De enige andere relevante polluent is VOS. De 2 productieafdelingen die verantwoordelijk zijn voor het grootste deel van deze VOS-emissies zijn de lijmenafdeling en de BUTVAR® Solventafdeling. Voor de minst recente jaren zijn enkel VOS-emissies uitgedrukt in totaal C beschikbaar. Deze emissiegegevens zijn een onderschatting van de totale VOS-emissies. In 1993 waren er 24 ton geleide VOS (uitgedrukt in C) en 67 ton diffuse VOS (uitgedrukt in C). In 2002 lagen de geleide VOS een stuk lager (7 ton VOS) en de diffuse VOS een stuk hoger (104 ton VOS). Het grootste deel van de geleide VOS is afkomstig van de BUTVAR® Solventafdeling (5 ton/jaar in 2002). De diffuse VOS zijn vooral afkomstig van de BUTVAR® Solventafdeling (49 ton VOS in 2002) en van de lijmafdeling (55 ton/jaar in 2002). De geleide VOS-emissies van de BUTVAR® Solventafdeling: De geleide VOS-emissies van de BUTVAR® Solventafdeling zijn voornamelijk afkomstig van de uitlaat van de product conveyor blazer, een blazer die gebruikt wordt voor pneumatisch transport van het hars van de droger naar de cycloon. De emissies zijn afkomstig van componenten die niet door de cycloon worden afgescheiden (vluchtige stoffen afkomstig van het hars, waaronder azijnzuur, ethanol, ethylbutyraat, diethylbutyral, 2-ethylhexenal, vinylacetaat, ethylacetaat en butyraldehyde). Deze emissies zouden in de toekomst onveranderd blijven De diffuse VOS-emissies van de BUTVAR® Solventafdeling: De diffuse emissies van de BUTVAR® Solventafdeling zijn afkomstig van lekverliezen van flenzen, goten, kranen, pompen, ..., van open uiteinden en van verladingsverliezen van opslagtanks.

157


De diffuse VOS-emissies van de Lijmafdeling: De diffuse emissies van de lijmafdeling zijn afkomstig van lekverliezen van flenzen, goten, kranen, pompen, ..., en van verladings- en ademverliezen van opslagtanks. Volgende reductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd met betrekking tot de diffuse VOS-emisies (algemene opsomming van reductiemaatregelen op bedrijfsniveau): Reductiemaatregelen diffuse procesemissies: Preventief onderhoud op basis van historische gegevens in verband met de installaties, producten en procescondities Periodieke inspecties van de installaties, tanks, en dergelijke, door specialisten Regelmatige rondgangen van onderhoudsafdeling voor visuele inspectie van pompen, roerders, en dergelijke. Gebruik maken van reliability classes voor materiaalkeuze van leidingen en installatieonderdelen. Planning: voortzetten van vervangingsprogramma waarbij eventueel lekkende installatieonderdelen vervangen wordt door niet lekkende installatieonderdelen. Planning: uitvoeren van metingen bij inspectie van mogelijk lekkende installatieonderdelen. Reductiemaatregelen diffuse open overslagemissies: Plaatsen van koelsystemen op de tankvent voor laagkokers Dampretour bij ontladen van trucks van alle schadelijke en brandbare producten f) Surface Specialties UCB (Drogenbos) Er zijn 5 verschillende afdelingen: radcure, acrylaten, polyurethanen, polyesterpoeders en polyadipaten. De productie van Surface Specialties UCB Drogenbos groeit langzaam door betere benutting van en diverse kleine aanpassingen in de productieprocessen. Productieprocessen Radcure-afdeling: Productie van polyester acrylaten via een batchproces. Polyesteracrylaten zijn esters van polyolen, verkregen door directe condensatie van polyolen met meervoudige zuren en acrylzuur (propeenzuur). Het betreft een endotherme reactie in een oplosmiddel (tolueen). Het oplosmiddel wordt zo veel mogelijk hergebruikt via azeotrope destillatie en condensatie tijdens de verschillende productiestappen. Productie van verdunde polyesters in solvent via een batchproces. De producten zijn esters van polyolen, verkregen door directe condensatie van polyolen met een meervoudige zuur. Het product dat verkregen wordt uit deze reactie wordt verdund met monomeren. Het betreft een reactie in oplosmiddel (tolueen). Het oplosmiddel wordt zo veel mogelijk hergebruikt via azeotrope destillatie en condensatie tijdens de verschillende productiestappen. Verdunde polyesters zonder solvent: een discontinu proces. De producten zijn esters van polyolen, verkregen door directe condensatie van polyolen met een meervoudige zuur. Het product dat verkregen wordt uit deze reactie wordt verdund met monomeren. Epoxy-, amino- en urethaanacrylaten: Amino-acrylaten met diethylamine (productie): zelfde lijnen als deze voor de productie

158


van EAU-acrylaten. Discontinue reactie, exotherm. Full-acrylaten: zelfde lijnen als deze voor de productie van EAU-acrylaten. Reactie met acrylaat opgelost in solvent (tolueen) Gefosforeerde acrylaten: zelfde lijnen als deze voor de productie van EAU-acrylaten. Bepaalde acrylaten worden met solvent (tolueen), andere zonder solvent gemaakt. Formulaties: mengsels van epoxy-, amino- en urethaanacrylaten, polyesteracrylaten, fotoinitiatoren, additieven, siliconen en acrylaatmonomeren. In mengkuip en reactiekuip onder atmosferische druk en bij omgevingstemperatuur of lichte opwarming. Dispersies siliconen in water: In de silkreactiekuip hebben onder atmosferische druk en bij omgevingstemperatuur dispersies van siliconen in water plaats. Acrylaten-afdeling: Acrylaatpolymeren in solventen: producten zijn een co-polymeer van acrylaatesters, verkregen door radicalaire polymerisatie in oplosmiddelen. Na het einde van de reactie, wordt het verkregen viskeus hars gekoeld en met solvent verdund. Acrylaatpolymeren in water: producten zijn een co-polymeer van acrylaatesters, verkregen door radicalaire polymerisatie in waterige emulsies. Polyurethanen-afdeling: Polyurethanen in solventen (PUS): additiepolymeren, verkregen door een reactie in een oplosmiddel van een polyether en/of polyester (polyadipaat: wordt intern geproduceerd, zie hieronder) met aromatische diisocyanaten (methyleendifenylisocyanaat en tolueenisocyanaat) samen met een ketenverlenger (diol of diamine), stabilisatoren en eventueel katalysatoren. Aromatische isocyanaten zijn reactiever dan hun alifatische familiegenoten. Polyurethanen in water (PUD, PUD hybrides, PUD-UV) Polyesterpoeders-afdeling: Crylcoat: esters van polyolen: polycondensatie na esterificatie van diolen (neopethyglycol, ethyleenglycol, diethyleenglycol) met dizuren (tereftaalzuur, isoftaalzuur, adipinezuur, trimellitische anhydride) in een reactiekuip; toevoegingen van verschillende additieven voor eindeigenschappen + katalysator; granuleren (malen in een breker) van de harsen na behandeling op een koelband; verwijdering van het reactiewater via destillatie; gebruik van warme olie voor verwarming reactiekuipen UV-coat: UV-coat is crylcoat waarop een chemische dubbele binding is bevestigd: na de klassieke esterificatie (1ste fase crylcoat productieproces) reageert de polyester met een acrylaatmonomeer (en acrylaat is propeenzuur). De productie gebeurt in dezelfde installaties als de crylcoat productie. Polyadipaten-afdeling: Producten zijn esters van polyolen door polycondensatie na esterificatie van diolen (neopenthylglycol, ethyleenglycol, butaandiol, hexaandiol) met adipinezuur (bij de polyesters zijn het dizuren), versneld met een katalysator; de polyadipaten worden praktisch volledig intern verbruikt. Stoomketels en branders: 3 stoomketels voor stoomproductie voor diverse productieafdelingen (3*8.93 MW = middelgrote stookinstallaties). Deze werkten in het verleden gedeeltelijk op aardgas en gedeeltelijk op extra zware stookolie. Het gebruik van extra zware stookolie zal in de

159


toekomst steeds verminderen. branders voor opwarming thermische olie voor verwarming reactiekuipen polyesterpoeder afdeling (middelgrote stookinstallaties). Deze werkten in het verleden op aardgas en lichte stookolie. Tegenwoordig wordt enkel nog aardgas gebruikt. Alle stookinstallaties werken op aardgas Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Door de verbrandingsprocessen heeft het bedrijf relevante NOx-, SO2- en stofemissies. Tengevolge van een verminderd gebruik van stookolie liggen de SO2-emissies en stofemissies in 2002 een stuk lager dan in 1997. De SO2-emissies daalden van 108 ton/jaar in 1994 naar 42 ton/jaar in 2002. De stofemissies daalden van 4 ton/jaar in 1994 naar 2 ton/jaar in 2002. De NOx-emissies zijn de voorbije jaren relatief constant gebleven: 69 ton/jaar in 1997 en 68 ton/jaar in 2002. Er zijn verder geen bijkomende reductiemaatregelen getroffen voor de reductie van de verbrandingsemissies. Er wordt momenteel wel een energie audit uitgevoerd. De meeste productie-eenheden hebben geleide en diffuse VOS-emissies. Het belang van deze emissies variëert sterk per productie-eenheid. De geleide VOS-emissies zijn sterk gedaald tussen 1994 en 2001. In 1994 waren er op het bedrijf 187 ton geleide VOSemissies, terwijl er in 2001 nog maar 5 ton geleide VOS-emissies waren. De daaropvolgende jaren worden de geleide VOS-emissies ingeschat op ca. 5 ton/jaar. De diffuse VOS-emissies worden voor de ganse periode relatief laag ingeschat. In 1994 werden de diffuse emissies ingeschat op 2 ton/jaar. Voor de jaren 2002-2003 worden deze ingeschat op mogelijks 5 ton/jaar. Hierbij wordt rekening gehouden met mogelijke diffuse emissies van de biologische waterzuiveringsinstallatie (3-5 ton/jaar tolueen). Het bedrijf geeft aan dat de inventarisatie van diffuse emissies zeer onzeker is. Volgende emissiereductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd voor de reductie van de VOS-emissies: Niet- geleide emissies: Ter beperking adememissies: Enkele tanks zijn uitgerust met een PV – klep Tanks worden wit geschilderd ter vermindering temperatuursverschillen, anders tanks zijn geïsoleerd of worden gekoeld ter beperking temperatuursfluctuaties product / buitenlucht Ter beperking van werkings- en laadverliezen worden actueel volgende maatregelen genomen : - Beladen/lossen transportmiddel in gesloten systeem (dampretoursysteem) - Afleiden dampen naar een verwerkingseenheid, zoals scrubber (absorptie) – actieve kool (adsorptie) –cryocondensatie (condenseren damp) en of afgeleid naar een gasbehandelingsinstallatie (zie hieronder) Geleide emissies: Surface Specialties UCB (Drogenbos) heeft sinds 2000 2 gasbehandelingsinstallaties in gebruik genomen, naar waar vrijwel alle geleide organische emissies zullen worden afgeleid. Hierdoor vallen de milieueffecten verbonden aan deze organische emissies weg => geen bijkomende maatregelen worden voorgesteld voor deze geleide emissiebronnen:

160


-

Gasbehandelingseenheid 1 (Radcure NP) behandelt de afzuigingen van tolueendampen van de productie van acrylaatmonomeren en polyesteracrylaten Gasbehandelingseenheid 2: Vanaf 2000 worden de ontluchtingen van de productieeenheden Acrylaten en Polyesterpoeders hier op aangesloten. Vanaf 2002 worden de emissies van de afdeling polyurethanen, polyadipaten en van de overige productie-eenheden van Radcure (die nog niet via de eerste gasbehandelingseenheid worden behandeld) hierop aangesloten.

g) Surface Specialties UCB (Schoonaarde) In Schoonaarde wordt slechts één soort producten gemaakt: esters van polyol alcoholen. Productieprocessen De productie ervan bestaat uit volgende stappen: Het verkrijgen van het ruwe ester in oplossing (verestering door afdestilleren van water) door middel van een azeotropisch oplosmiddel. Het zuiveren van de organische esteroplossing door wassingen, decantatie van waswater en azeotropische destillatie van het overblijvende water. De eindconcentratie om het eindproduct zonder oplosmiddel te bekomen (afdestilleren van het oplosmiddel). De stoomproductie gebeurt in 2 stoomketels (2*5.5 MW). De brandstof is zeer zware stookolie (zwavelgehalte 1 %). Een overschakeling op aardgas is voorlopig niet mogelijk wegens het ontbreken van leidingen. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Tengevolge van het gebruik van zeer zware stookolie met zwavelgehalte van 1 % als brandstof, heeft het bedrijf relatief hoge SO2-, NOx- en stofemissies (in het kader van deze sectorstudie). Er zijn geen plannen om in de toekomst om te schakelen naar aardgas als brandstof. Verder zijn er geen reductiemaatregelen geïmplementeerd in het bedrijf voor de verbrandingsemissies. Het bedrijf heeft verder enkel diffuse VOS-emissies, geen geleide VOS-emissies. De diffuse VOS zijn afkomstig van de ontluchtingen van de opslagtanks en van het laden en ledigen van reactoren. In 2002 zijn de diffuse procesemissies zeer sterk gereduceerd (van 279 ton/jaar naar ca. 1 ton per jaar). Dit waren de enige significante VOS-emissies van het bedrijf. Volgende reductiemaatregelen met betrekking tot VOS zijn reeds geïmplementeerd geweest: 2000 en 2001: rond de vacuümpompen is een gesloten solvent circuit op punt gesteld. Het solvent draait rond en wordt na koeling en herwinning opnieuw gebruikt. 2002: Installatie luchtbehandelingsinstallatie (alle luchtemissies worden via een collector afgezogen en geleid naar een luchtbehandelingsinstallatie met totale recuperatie van alle VOS) en magneetgekoppelde pompen voor de reductie van de diffuse procesemissies In het eerste kwartaal van 2004 wordt het laadsysteem van de reactoren gewijzigd Recuperatie van solventen, waardoor minder volumes verplaatst worden

161


Tegen eind 2003 wordt gewerkt aan het verder inperken van de benodigde hoeveelheden solvent door meer solvent te recupereren uit de afvalwaters h) 3M Belgium NV 3M Belgium NV is een bedrijf waarvan de basisactiviteiten de productie van kleefstoffen en fluorchemicaliën zijn. In gebouw 016 worden de basisproducten geproduceerd voor de fluorchemicaliën en worden deze gezuiverd. In gebouw 003 vindt de verwerking van deze basisproducten tot eindproducten plaats (waaronder ook polymerisatiereacties), evenals de productie van kleefstoffen (productie van droge lijmen op basis van acrylaatlijmemulsies). In dit gebouw zijn enkel batchprocessen ondergebracht. In gebouw 032 en ook in gebouw 002 vindt de compounding van fluorelastomeren (calanderen = het toevoegen van additieven aan ruwe gom, snijden en verpakken) plaats. Productieprocessen Productie van basisproducten voor de fluorchemicaliën: In deze afdeling worden fluoratomen in moleculen ingebracht. Kaliumfluoride wordt geproduceerd uit KOH en HF Bij de Halogeenuitwisseling worden Cl-atomen vervangen door F-atomen. Bij de Elektroperfluorering in reactorcellen32 (2 celsystemen) worden H-atomen vervangen door F-atomen In de waterstoffluoride herwinning wordt onzuiver elektrolyt behandeld: onzuiver elektrolyt gaat naar een verdamper/droger, de dampfase gaat over een condensor (opvang van gecondenseerde HF) en de resterende niet condenseerbare producten worden afgevoerd als afval voor verbranding (vanaf 1997 is er een verbrander). Vanaf 2001 zou er een productieverschuiving komen: in plaats van sulfonylchloriden worden monomoleculaire carbonylhalogenen en amines geperfluoreerd. Het betreft een analoog proces, maar er zouden (praktisch) geen hoogmoleculaire bijproducten gevormd worden, waardoor zelden of nooit elektrolyt moet afgetapt worden. De bekomen producten worden vervolgens gedestilleerd of gefractioneerd => fluorhoudende tussenproducten + inerten worden bekomen. De inerten worden behandeld. Vanaf 1997 is er een Fluoriderecuperatieeenheid voor de behandeling van afgassen (alle niet condenseerbare dampen uit het elektroperfluoreringsproces + overige gassen via verzameling in afgasverzameltank). Het betreft een thermische verbranding op hoge temperatuur met plotse afkoeling en een eerste wassing met recuperatie HF in een waterige oplossing (15 à 20 % HF => grondstof bepaalde industriële toepassingen) en een 2e wassing van het resterende gas. Deze installatie zou verantwoordelijk zijn voor een belangrijke reductie van broeikasgasemissies in de vorm van F-gassen (zowel SF6 als PFK's). Verwerking van de basisproducten tot eindproducten + diverse chemicaliën: kleefstoffen en bindmiddelen voor de productie (elders) van 3M eindproducten, zowel industrieel als voor de huishoudens. Voorbeelden: post-it notes (kleefmiddelen), afwassponsjes (bindmiddelen), schuurpapier (bindmiddelen), ... 32

Elektrochemische cellen: elektrodepakket ondergedompeld in elektrolytoplossing

162


Volgende reacties worden uitgevoerd bij de productie van fluorchemicaliën: aminerings- en alcoholreacties, veresteringsreacties, oplossingspolymerisatiereacties (in solvent), condensatiereacties, emulsiepolymerisatie (chemisch en mechanisch), centrifugatie, menging (solventen watergebaseerd), stabilisatiereacties, wassingen, andere processen ... Chemicaliën zonder fluor: oplossingspolymerisatiereacties (in solvent), suspensiepolymerisatiereacties, emulsiepolymerisatie (chemisch), bulkpolymerisatiereacties, veresteringsreacties, condensatiereacties, menging, andere processen ... De productie van fluorchemicaliën en andere chemicaliën gebeurt in standaard reactorsystemen Inert maken met N2: vrijmaken reactor van contaminatie Transport grondstoffen: rechtstreeks via leiding, vanuit weegtank of door overdruk door middel van. N2 Toevoegen vaste stoffen: manueel via mangat Reactoren: regelbare roerder, mantel voor koeling (centraal koelsysteem gebouw 3; dieselpompen garanderen circulatie koelwater in noodsituaties) of verwarming (tussenwarmtewisselaar waarbij water opgewarmd wordt dmv stoom) Katalysator: voor de initiatie van de meeste reacties zijn een hogere temperatuur en een katalysator nodig Condensor: condensatie via koelwater of ijswater van vrijgekomen dampen => condensaat terug naar reactor ofwel opvangen Afscheider: lichtere fase (meestal solvent) opvangen en terug naar reactor; zware fase (bijvoorbeeld reactiewater) blijft achter in decanteerder Scheidingstank: opvangen afzonderlijke fracties destillaat Opvangtank: hoofddestillaat opvangen Vacuümsysteem: voor de meeste reacties geldt dat vacuüm nodig is om het opkoken van de producten bij lage temperaturen te bekomen; door middel van stoomejectoren (niet condenseerbare dampen worden hierdoor afgezogen => vacuümsysteem zekere werking als wasser); stoom na condensatie naar afvalwaterzuivering; de met de afgezogen dampen meegevoerde vloeistof naar knock-out tank en naar waterzuivering Mengtank: voor bepaalde producten Filter: bepaalde eindproducten vooraleer opslag Afblaasleidingen en overdrukbeveiligingen: ter hoogte van het procesdeel; de dampen worden naar de atmosfeer geleid Fluor-elastomeerproductie: productie van gefluoreerde (synthetische) rubbers, een polymeer van hexafluorpropeen (HFP) en vinylideenfluoride (VF2) opslag monomeer: transfersysteem dat volledig gekoeld wordt productie: vermenging van de monomeren (met ijswater gekoelde homogenisatietanken: vermenging van HFP en VF2 toevoeren en mengen), polymerisatie (reactor met verwarmingsmantel; eerst mengsel van water en additieven, nadien monomeer in gasvormige toestand (na ontspanning en via verdamping) toevoegen => latexproduct in waterfase), coagulatie (eindproduct via droptank naar coagulatietank; coagulatiestap = breken van latexemulsie = afscheiden wateronoplosbare latex) en wassing (van het bekomen elastomeerproduct) elastomeerverwerking: fysische behandeling van het elastomeer: ontwatering (door samendrukken en kneden), extrusie en droging (=> solidificatie polymeer), calanderen (toevoegen van additieven), snijden en verpakken

163


Stoomproductie 2 stoomketels op aardgas. Eén van de ketels kan op lichte stookolie branden. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen De NOx-emissies van 3M Belgium NV in 2000 zijn voornamelijk afkomstig van 3 geleide emissiepunten: de verbranding van de afgassen van de fluoride-recuperatie-eenheid en de 2 schoorstenen van de stoomketels. De SO2-emissies zijn enkel afkomstig van de verbranding van de afgassen van de Fluoride-recuperatie-eenheid. De stoomketels geven geen aanleiding tot SO2-emissies. Hoewel één van beide branders op lichte stookolie kan werken, is dit voor de periode 1990-2002 nooit het geval geweest. De Fluoride-recuperatie-eenheid is in 1997 geïnstalleerd en zorgt in de eerste plaats voor de behandeling van de niet condenseerbare dampen uit het elektroperfluoreringsproces en ook voor de behandeling van de afgassen van de productie- en opslagzones van gebouw 016 via verzameling in afgasverzameltank. De behandeling bestaat uit een thermische verbranding op hoge temperatuur (1 400°C), gevolgd door een plotse afkoeling (-70°C) en een eerste wassing met recuperatie van HF in een waterige oplossing. De 15 à 20 % HF wordt gebruikt als grondstof voor bepaalde industriële toepassingen. Tenslotte gebeurt een 2e wassing van de resterende afgassen. De uiteindelijke emissies die relevant zijn in het kader van deze sectorstudie zijn NOx, SO2 en gehalogeneerde VOS (perfluormethaan). De implementatie van deze eenheid heeft gezorgd voor een belangrijke reductie van gefluoreerde en gechloreerde VOS: de emissies van gehalogeneerde VOS bedroegen in 1990 277 ton, in 1995 348 ton en in 1996 356 ton/jaar. Na implementatie van de Fluoriderecuperatieeenheid bedroegen de gehalogeneerde VOS (in de vorm van perfluormethaan) in 2000 0.3 ton/jaar en in 2001 ca. 3 ton/jaar. Deze eenheid zorgde door de afgasverbranding wel voor een nieuwe emissiebron voor NOx en SO2. In 2000 bedroegen deze emissies 0,3 ton SO2/jaar en ca. 9 ton NOx/jaar. In 2001 bedroegen deze emissies 3 ton SO2/jaar en 10 ton NOx/jaar. De relatief grote verschillen in de emissies voor beide jaren wordt door het bedrijf verklaard doordat de 2 celsystemen, waaruit de eenheid bestaat, niet altijd gelijktijdig in werking zijn. Hierdoor kan de belasting van het systeem tijdens metingen verschillen. De NOx-emissies van de stoomketels zijn ongeveer even belangrijk als de emissies van de Fluoriderecuperatie-eenheid: in 1995 bedroegen deze 12 ton/jaar, in 2000 en 2001 bedroegen deze ongeveer 10 ton NOx/jaar. De totale NOx-emissies van het bedrijf zijn toegenomen van 16 ton/jaar in 1995 tot 25 ton/jaar in 2001, tengevolge van de implementatie van de Fluoride-recuperatie-eenheid in 1997. Naast de Fluoride-recuperatie-eenheid zijn er nog twee andere noemenswaardige geleide emissiebronnen van VOS. Hier betreft het niet gehalogeneerde VOS. Een eerste geleid emissiepunt bevindt zich ter hoogte van de verwerking van fluorelastomeren: de calandeerinstallatie waar additieven worden toegevoegd aan de gefluoreerde synthetische rubbers. Deze additieven kunnen in vaste vorm toegevoegd worden of worden opgelost in solventen. Aangezien er geen emissiereducerende maatregelen getroffen zijn, zijn de emissies van deze solventen (ethanol, methanol en methylketon) gelijk aan het verbruik ervan. De VOS-emissies ter hoogte van dit emissiepunt bedroegen 13 ton/jaar in 1990 en 11 ton in 2001. Een nieuwe calandeerinstallatie, waarbij de additieven niet meer in solvent opgelost moeten worden, is eind 1999 in dienst genomen.

164


Een 2e emissiepunt bevindt zich ter hoogte van de productie van droge lijm. De emissies, die vrijkomen bij de droogwals, zijn relatief onbelangrijk en zijn gedaald van 8 ton in 1990 naar 1 ton in 2001. Deze emissies bestaan uit iso-octyl-alcohol, IPA, tolueen en heptaan. Naast geleide VOS-emissies zijn er op het bedrijf eveneens diffuse VOS. De niet-geleide emissies ontstaan voornamelijk bij de verschillende batch systemen in het productiegebouw, tengevolge van het gebruik van 20-tal reactorsystemen met weegsystemen, condensoren, vacuümsystemen, reactor en opvangtanks en tengevolge van tankverliezen door ademen en werking: de werkingsverliezen van de ketelsystemen vormen het grootste aandeel in deze emissies. Emissieberekeningen gebeuren aan de hand van het software programma Emission master voor de 80 % processen met het hoogste solventverbruik. De totale emissies worden bekomen door het productievolume te vermenigvuldigen met emissiefactoren en deze per component op te tellen en daarna te vermenigvuldigen met 100/80. In 2001 is een daling van de diffuse emissies vastgesteld. Dit is hoofdzakelijk te wijten aan de uitfasering van bio-accumuleerbare geperfluoreerde producten, waardoor de werkingsverliezen aan de ketelsystemen gedaald zijn van 254 ton in 2000 tot 90,2 ton in 2002. De leidingsverliezen zijn afgenomen van 20 ton in 2000 tot 2,9 ton in 2002. De werkingsverliezen aan het tankpark zijn gedaald van 8 ton in 2000 tot 3,5 ton in 2001. De totale diffuse emissies bedroegen in 1990 178 ton/jaar, in 1995 282 ton/jaar, in 2000 282 ton/jaar en in 2002 zijn ze gedaald tot 96,6 ton/jaar. Een kort overzicht van de relevante emissiereducerende maatregelen die reeds geïmplementeerd werden of nog zullen worden ingevoerd door 3M Belgium NV: 1993-1994: overschakeling van solventen naar water in verschillende processen en aanpassingen van productieprocessen 1996: Implementatie van een emissies 304 systeem met actief koolfilters, aansluiting van opslagtanks met ontvlambare producten 1997: ingebruikname van de Fluoride-recuperatie-eenheid 2000-2001- ...: - De noodontspanning op de procesinstallaties en de opslagtanks wordt afgeleid naar druktanks die op hun beurt beveiligd zijn met een breekplaatsysteem, dat op zijn beurt afvent naar de scrubbers - Opslagtanks zijn met elkaar verbonden met gasbalanssystemen - Producten worden zoveel mogelijk verpompt in plaats van met druk verplaatst - Gasbalans headers van de opslagtanks worden eveneens afgevent naar het fluoriderecuperatiesysteem - In het gebouw wordt een gesloten deuren regel toegepast zodat geen gassen kunnen ontwijken via de deuren - Een goede inventarisatie van de diffuse emissies waar mogelijk en zinvol worden deze emissies beperkt door ze af te leiden naar geleide emissies met gaszuivering. - Reduceren diffuse emissies via appendages (flenzen, kleppen, pompen, staalnamepunten, ...). Voor de inventarisatie van de leidingsverliezen werd in 2002 en 2003 een LDAR-programma opgestart in samenwerking met de Sniffers. Grote reducties worden niet verwacht, vanwege het relatief kleine aandeel van de lekverliezen in de diffuse emissies. - Reduceren emissies gedurende laden tussenproducten door bulkverhandeling - Er lopen studies om tegen 2005 de additieven van de calandeerinstallaties niet meer op te lossen in solventen, maar te werken met vaste additieven.

165


Tabel 33: Productie van de bedrijven binnen de groep ‘overige organische chemie’ met relevante emissies Bedrijfsnaam

Productie(proces)

BASF Antwerpen NV

Tensiden Polyisobuteen Polystyreen Styrolux Polyvinylchloride33 Styrodur34 Polyetherolen Polycaprolactam Soda Superabsorberpolymeren Acrylonitrile-butadieen-styreen Chlorendisch zuur (HET zuur), Maakloon, Polyesters voor aanwending in de productie van kunstleder, lijmen en elastomeren, Fenolharsen. Voornamelijk (> 95 %) loonverwerking: KWS, glycolen, glycolethers, fenolen, ketonen, aldehyden, amines, esters, ethers, alcoholen, zuren, nitrilen ... Modifier (MOD), additieven voor de verbetering van de impact weerstand, de verwerkbaarheid en de UV weerstand van plastics, vooral PVC, MS Polymer (MS), grondstof voor elastische sealers en lijmen, Eperan (EPE), geëxpandeerd polyetheen en polypropeen.

Durez Europe NV

Haltermann NV Kaneka Belgium NV

33 34

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar 100,0 55,0 395,0 25,0 135,0 180,0 160,0 70,0 28,0 0 0 ? ? ?

Productie in 2000 kton/jaar 101,0 42,5 321,1 28,4 126,1 165,0 104,3 57,9 24,0 0 0 1,0 ? 2,3 20,6


? 177,5

110.2

106

50,0

41,9

218

6,0

4,5

4,0

3,8

3.449

105 (2001)

Na de vorming van de joint venture Solvin NV in 1999 (tussen BASF en Solvay) werd tijdens een herstructurering in 2001 de PVC-productie te Antwerpen stopgezet. De productie van styrodur platen te Antwerpen is in 2001 definitief stopgezet.

166


Bedrijfsnaam

Monsanto Europe NV

Surface Specialties UCB (Drogenbos)

Surface Specialties UCB (Schoonaarde) 3M Belgium NV

Productie(proces)

ABS en SAN, Compounding van ABS en SAN, Productie van polyvinylbutyral, - Butvar® solventafdeling - Butvar® RB afdeling Lijmen, Anti-ozonanten, 4NDPA+4ADPA, Glyfosaat en andere landbouwchemicaliën, Triallaat en andere chemicaliën (en JV 485), Formulatie- en verpakkingseenheid voor landbouwchemicaliën. Irradiatieharsen, Acrylaten, Polyurethanen, Polyesterpoeders, Polyadipaten, Radcure Specialties. Productie van esters en polyolalcoholen Basischemicaliën en de verdere verwerking ervan, - Interne basischemicaliën - beschermingschemicaliën - Industriële chemicaliën Compounding van fluoro-elastomeren.

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar 122,0 120,0

Productie in 2000 kton/jaar ? ?

11,0 Butvar 15,4 ethylacetaat 20,0 Butvar 8,5 30,0 56,3 45,0 en 11,0 0,4 0,8 21,0 21,4 11,8 34,6 1,7 0,8 ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 21,0 21,4 11,8 34,6 1,7 0,8 11

? ? ? ?

9,5 (1998) 5,2 (1998) 4,3 (1998) 4,9 (1998)

Aantal werknemers in 2000 1.118 (voor het gans bedrijf)

640

33 350

167


Tabel 34: Overzicht van de emissies van de bedrijven binnen de groep ‘overige organische chemie’ met relevante emissies (> 0,5 % van de totale emissies binnen de sectorstudie voor minstens één van de polluenten) Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

BASF Antwerpen NV

Ja, de belangrijkste activiteiten en emissies zijn opgenomen in de sectorstudie chemie deel I. In deze studie werden ook de centrale nutsvoorzieningen in rekening gebracht.

NOx

Een ander deel van de activiteiten kunnen binnen deze sectorstudie chemie deel II ondergebracht worden onder: Productie van polystyreen, Productie van polyvinylchloride, Verwerking van kunststoffen. De productie van styrodur, die verantwoordelijk is voor het grootste deel van de geleide VOS-emissies, is in 2002 definitief stopgezet. De productie van PVC, die verantwoordelijk is voor de enige relevante stofemissies, is in de loop van 2001 stopgezet.

168

SOx Stof

VOS

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar PA: 0 (1990) PS: 10,7 (1994) SODA: 123,2 (1993) PA: 0 (1990) PVC: 22,6 (1995) SODA: 4,3 (1993) STYROLUX: 0,03 (1995)

Emissies in 2000


ton/jaar PA: 1,0 (2000) PS: 5,4 (2000) SODA: 144,4 (2000) PA: 0,1 (2000) PVC: 14,1 (2000) SODA: 14,4 (2000) STYROLUX: 0,03 (1995)

Geleide emissies: POLYETHER: 1,6 (1994) PS + STYROLUX: 11,7 (1994) PVC: 14,0 (1993) SODA: 7,9 (1993) STYRODUX: 178,0 (1993)

Geleide emissies: POLYETHER: 4,2 (200) PS: 4,9 (2000) PVC: 5,0 (2000) SODA: 7,8 (2000) STYRODUR: 48,4 (2000) STYROLUX: 1,2 (2000) TENSIDEN: 0,5 (2000)

Diffuse emissies: FUGITIEVE o.a. STYROLUX: 11 (2003)

Diffuse emissies: FUGITIEVE o.a. STYROLUX: 11 (2003)

ton/jaar PA: 1.0 (2002) PS: 7,0 (2002) SODA: 161,9 (2002) PA: 0,1 (2002) PVC: 0 (2002) SAP: 1,3 (2002) SODA: 25,0 (2002) STYROLUX: 0,03 (1995) Geleide emissies: POLYETHER: 0,8 (2002) PS: 1,2 (2002) PVC: 0 (2002) SAP: 161,0 (2002) SODA: 2,0 (2002) STYRODUR: 0 (2002) STYROLUX: 0,004 (2002) TENSIDEN: 0,2 (2002) Diffuse emissies: FUGITIEVE o.a. STYROLUX: 11 (2003)


Durez Europe NV

/

NH3 Metalen NOx SOx

Stof

VOS

NH3 Metalen

PIB: 0 (1990) PS: 10,0 12 (1996) Geleide emissies: 2 (1996) Diffuse emissies: 8 (1985) 1 (1993) Geleide emissies: 1 (1996) Diffuse emissies: 1 (1985) 2 (1993) Geleide emissies: 3 (1993) Diffuse emissies: 4 (1993) -

PIB: 4 (2000) PS: 10,0 13 (1999) << (8 kg)

PIB: 4 (2000) PS: 10,0 11 (2001) <<

<<

<<

Geleide emissies: 1 (1993) Diffuse emissies: 8 (1993) -

Geleide emissies: 0,2 (2001) Diffuse emissies: 7 (2001) -

169


Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Haltermann NV

/

NOx SOx Stof VOS

Kaneka Belgium NV

Monsanto Europe NV

Ja, de andere activiteiten kunnen ondergebracht worden bij de verwerking van kunststoffen. De meeste activiteiten vallen onder ‘overige organische chemie’.


Ja, een deel van de activiteiten is reeds behandeld in de sectorstudie chemie deel I. Hierbij werden eveneens de centrale nutsvoorzieningen in rekening gebracht.


NH3 Metalen

170

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 52 (1990) 435 (1990) 25 (1993) Geleide emissies: Diffuse emissies: 71 (1990) 51 (1993) << Geleide en diffuse emissies: 49 ton C, 69 ton VOS (1997) 18 (1998) << Geleide emissies: 1186 (1990) Diffuse emissies: 66 (1990) -

Emissies in 2000


ton/jaar 92 282 30 38 ton (enkel relevante diffuse emissies)

ton/jaar 101 (2001) 267 (2001) 30 (2002) 30 ton in 2002 (enkel relevante diffuse emissies)

56 << Geleide emissies: 35 Diffuse emissies: 33

42 (2002) << Geleide emissies: 3 Diffuse emissies: 24

18 (1998 ) 2 Geleide emissies: 12 Diffuse emissies: 109 -

18 (1998) << Geleide emissies: 7 Diffuse emissies: 104 -


Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Surface Specialties UCB (Drogenbos)

/

NOx SOx Stof VOS

Surface Specialties UCB (Schoonaarde)

3M Belgium NV

/

Ja, de andere activiteit kan ondergebracht worden bij de primaire productie van synthetisch rubber. De meeste activiteiten vallen onder ‘overige organische chemie’.



NH3 Metalen

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 69 (1997) 108 (1994) 4 (1994) Geleide emissies: 187 (1994) Diffuse emissies: 2 (1994) ? 41 (1994) ? Geleide en diffuse emissies: 94 16 (1995) << (tot in 1999) << Geleide emissies 299 Diffuse emissies 178 -

Emissies in 2000


ton/jaar 57 5 2 Geleide emissies: 100 Diffuse emissies: 2 42 34 - 97 5 Geleide emissies << Diffuse emissies: 268 24 0,3 ton << Geleide emissies: 28 Diffuse emissies 282 -

ton/jaar 68 (2002) 42 (2002) 2 (2002) Geleide emissies: 5 Diffuse emissies: 5 35 (2001) 33 - 79 (2001) 3 (2001) Geleide emissies: << Diffuse emissies: 3 (2002) 25 (2001) 3 (2001) << Geleide emissies 26 (2002) Diffuse emissies 97 (2002) -

171


Bespreking van de bedrijven zonder relevante emissies (< 0,5 % voor de verschillende polluenten) Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 23. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven, de emisies in 1990, in 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 36. a) Arch Chemicals NV Arch Chemicals NV omvat 2 plants. Plant 1: Productie van ontwikkelaars, hulpstoffen en polyamides De installaties van plant 1 werden in dienst genomen in 1992. In plant 1 worden ontwikkelaars, hulpstoffen en polyamides geproduceerd. In de formulatiezone worden de verschillende grondstoffen, dit kunnen zowel vloeistoffen als vaste stoffen zijn, toegevoegd aan de formulatietank. Deze grondstoffen worden gemengd en gefiltreerd. Het formuleren van de producten gebeurt bij omgevingstemperatuur. Voor kwaliteitsredenen (garanderen van de zuiverheid van het eindproduct) worden de tanks constant onder inerte stikstofstroom gehouden. Na staalname wordt het eindproduct afgevuld en verpakt in respectievelijk de afvul- en verpakkingszone. Het afvullen van de eindproducten gebeurt steeds in een stofvrije omgeving. Plant 2: Productie van proceschemicaliën en thin film system chemicaliën In de loop van 1998 werd een nieuwe fabriek, plant 2, afgewerkt en in dienst genomen. In plant 2 werden tot begin 2001 proceschemicaliën en thin film system chemicaliën geproduceerd. Sinds begin 2001 werden alle activiteiten met betrekking tot de productie van proceschemicaliën stopgezet. In de formulatiezone werden specifieke proceschemicaliën geformuleerd. Dit proces bestond uit het mengen van de diverse grondstoffen in één van de 6 formulatieketels (momenteel gereinigd en buiten gebruik gesteld) en zuivering door filtratie. Alle tanks waren atmosferische tanks. Vanuit de bulkproductieruimten kon het eindproduct rechtstreeks geladen worden in een isotainer voor bulklevering aan de klant, verpompt worden naar de formulatieruimte voor specifieke formulaties aan te maken of verpompt worden naar de vul- en verpakkingsruimte voor afvulling in diverse types recipiënten. In de productieruimte voor thin film system chemicaliën wordt tetraethylortosilicaat (TEOS) gedistilleerd en gefiltreerd tot de gewenste zuiverheid en vervolgens afgevuld en verpakt en wordt dichloroethyleen (DCE) afgevuld en verpakt. Dit proces is nog steeds actief. Het bedrijf heeft verwaarloosbare verbrandingemissies van NOx en stof, afkomstig van 2 schouwen waaruit respectievelijk de verbrandingsgassen van de 2 stookketels op aardgas van plant 1 (elk 462 kW) en plant 2 (elk 900 kW) geëmitteerd worden. Deze stookketels op aardgas staan in voor de verwarming van de gebouwen en de productie van warm water. Potentiële niet-geleide VOS-emissies zijn de vul- en ademverliezen van de formulatietanks in plant 1. De totale emissie is minimaal gezien de aard en/of de hoeveelheid van de diverse chemicaliën en worden niet gekwantificeerd.

172


Volgende emissiereductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd: De werkings- en ademverliezen van de formulatie- en bulkproductietanks van plant 2 (sinds 2001 buiten werking) werden opgevangen en gezuiverd in gaswassers. Arch Chemicals NV beschikt over 2 gaswassers, een ammoniakale gaswasser met een debiet van 20.000 m³/h en een gaswasser voor zure dampen met een debiet van 25.000 m³/h. De lokaal afgezogen dampen werden in de gaswasser gezuiverd van respectievelijk zure en ammoniakale dampen voordat ze geëmitteerd werden in de atmosfeer. De gaswassers worden nu enkel nog sporadisch gebruikt. b) Bayer Antwerpen NV Rechteroever - Vestiging Antwerpen (Lillo) Het belangrijkste deel van de activiteiten35 van Bayer Antwerpen NV Rechteroever Vestiging Antwerpen (Lillo) werden reeds in de sectorstudie chemie deel I behandeld. In deze eerste sectorstudie werden eveneens de emissies van de centrale nutsvoorzieningen (energievoorziening en afvalwaterzuivering) behandeld. De activiteiten die nog overblijven geven aanleiding tot zeer lage emissies van de verschillende polluenten. Eén van de productieafdelingen is reeds stilgelegd. In de andere productie-eenheden werden van bij de opstart reeds voldoende reductiemaatregelen geïmplementeerd of zijn achteraf de nodige maatregelen genomen, zodat de totale emissies van deze afdelingen voor elk van de polluenten minder dan 0,5 % bedraagt van de totale emissies binnen deze sectorstudie. Bespreking van de reductiemaatregelen

processen,

de

emissies

en

reeds

geïmplementeerde

Activiteiten die in de sectorstudie chemie deel II worden behandeld zijn: De Dorix-productie (productie van ingekleurde polyamidevezels, hoogwaardige polyamidevezels ofte technische vezels en de productie van polyamide 6 en copolyamiden). De Dorix-productie werd reeds in 1999 stilgelegd. Gezien het de productie van polyamidevezels of -granulaat uitgaande van de grondstof caprolactam betrof, werden nooit relevante emissies gemeten. Het Polyetherbedrijf: in het Polyetherbedrijf werd in 1996 een afgasreinigingsinstallatie ter reductie van ethyleen- en propyleenoxide (rendement 100 %) en andere VOS (rendement 85 %) in gebruik genomen. In 1998 werden de tolueentanks voorzien van een intern vlottend dak ter reductie van diffuse tolueenemissies (rendement ca. 90 %). In de Makrolon- en de DPC/SPC-installatie werden reeds voor de opstart van de installaties emissiereducerende maatregelen voorzien: namelijk thermische restgasreinigingsinstallatie met gaswassing (rendement > 99 %), adsorptietorens met actief kool (rendement > 99,9 %), uitbrandoven (rendement > 99,9 %), wastorens, fosgeenvernietigingstoren en het centraal verzamelnet waarop alle installatieonderdelen zijn aangesloten, welke via de adsorptietorens naar de thermische restgasreinigingsinstallatie worden geleid.

35

aniline/nitrobenzeen; anolon; caprolactam; TDI/MDI 173


c) Emerson & Cuming Specialty Polymers NV Emerson & Cuming Specialty Polymers NV staat in voor de productie van solventvrije lijmen voor specifieke toepassingen in de automobiel, telecommunicatie- en computersector. Deze epoxy-, siliconen- of urethaanlijmen worden verkocht als één- of tweecomponentsystemen en dienen voor de waterafdichting, schokbestendigheid, maar ook voor de warmtegeleiding (aluminiumoxidehars) en elektrische geleiding (zilverlijmen). In totaal worden er zo’n 300 verschillende harsproducten verkocht. De harders (catalyst) worden aangekocht. Productieproces De mengkuipen (5 tot 700 liter) worden gevuld met vloeibaar epoxyhars, waarbij additieven, die de kleur en de viscositeit beïnvloeden, worden gevoegd. Om de stofemissies te beperken is elke mengkuip voorzien van een afzuiging die via een zakkenfilter naar de buitenlucht gaat. Emissies van VOS komen tijdens de productie niet vrij. Het kuisen van de kuipen gebeurt voornamelijk met behulp van ethanol (gebruik van ± 1000 kg/jaar). Gebruik van het niet-vluchtige en biologisch afbreekbare DBE (dibutylester) wordt echter aanbevolen, maar de filmlaag die overblijft in de kuipen na reiniging moet toch nog verwijderd worden met ethanol. De reiniging gebeurt na elk batchproces (± 340/maand). De kuismiddelen worden niet gerecupereerd, maar afgevoerd. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Het gaat om een klein bedrijf. De enige mogelijke emissies zijn ethanolemissies tijdens het kuisen van de kuipen. Het gaat om relatief kleine emissies, aangezien het totaal jaarlijks verbruik ongeveer 1 ton ethanol bedraagt en een deel hiervan wordt afgevoerd als afval. d) Eval Europe NV Eval Europe NV is een dochterbedrijf van de Japanse multinational Kuraray en werd in 1999 opgestart grenzend aan het geïntegreerd chemisch complex van Ineos Belgium NV te Zwijndrecht. Het bedrijf produceert een granulaatvormig ethyleen-vinylalcohol copolymeer (Eval Chips) via een exotherme reactie tussen ethyleen en vinylacetaat met behulp van een katalysator (methanol als bestanddeel van de koeloplossing en als solvent tijdens verschillende reactiestappen). Azijnzuur wordt eveneens geproduceerd als bijproduct uit methylacetaat (het belangrijkste bijproduct in de reactie). De nutsvoorzieningen (onder meer stoom) worden door Ineos NV geleverd. Hierdoor heeft het bedrijf geen relevante verbrandingsemissies. De enige relevante polluent is VOS. De VOS-emissies in 2000 bedroegen < 1 % van de totale VOS binnen deze sectorstudie. Het bedrijf heeft reeds een aantal reductiemaatregelen geïmplementeerd en in 2003 werd een nieuwe bijkomende maatregel toegepast. Hierdoor zullen de VOS-emissies nog verminderen. Volgende emissiereductiemaatregelen voor VOS zijn reeds geïmplementeerd in het bedrijf: Niet gereageerde grondstoffen worden zoveel mogelijk gerecupereerd en opnieuw in het productieproces ingeschakeld via een aantal destillatiekolommen Methylacetaat wordt opgezuiverd en verder omgezet tot azijnzuur, dat als bijproduct verkocht wordt.

174


De geharde polymeerkorrels bevatten nog verschillende vluchtige bestanddelen. Deze worden via 2 waskolommen verwijderd. De vluchtige bestanddelen verlaten de kolommen in waterig midden De organische afvalgassen van de productie-installaties en van de opslagtanks worden naar een fakkel gestuurd. Eerst worden de afvalgassen doorheen Vent Condensors geleid. Hier wordt het grootste deel van de VOS gecondenseerd en gerecupereerd. Inerten en een klein deel van de VOS gaan naar de fakkel. Deze fakkel wordt onderhouden door middel van aardgas (nodig omwille van grote hoeveelheden N2 die doorheen de fakkel worden gestuurd). Gassen afkomstig van de azijnzuurprocessen (N2 en azijnzuurdampen) worden naar een scrubber geleid, waar het azijnzuur wordt geabsorbeerd. Op alle pompen zijn mechanical seals geïnstalleerd. De spervloeistof van deze seals staat uitgelijnd naar het Waste Water/Flare. Alle tanks zijn voorzien van een ventgassysteem dat naar de flare gaat. Vanwege een te hoge methanolemissie via het verkorrelingsgebouw is er in juli 2003 een methanolscrubber geïnstalleerd. De exacte reductie door deze maatregel is nog niet gekend. e) Hercules Beringen BVBA Hercules Beringen BVBA bestaat uit 2 fabrieken. In de ene fabriek wordt dicumylperoxyde (Di-Cup) geproduceerd, een stof die gebruikt wordt als vernettingsmiddel voor de kabelindustrie. Ook worden peroxyde-dispersies gemaakt op basis van Di-Cup en Vul-Cup peroxiden. Vanaf 2001 is de productie van Di-Cup definitief stopgezet. Eind 2002 werd ook de dispersieafdeling definitief gesloten. Alle emissies van deze fabriek zijn tegen 2003 weggevallen. In de andere fabriek wordt Aquapel geproduceerd, een keteendimeer dat hoofdzakelijk afzet vindt in de papierindustrie: - Op basis van vetzuren, fosfortrichloride, fosforigzuur, zoutzuur, NaOH, en propyleendichloride - Reacties: chlorering en dimerisatie - Zuivering, flaking en verpakking - Herwinning van organische stoffen: triethylamine en propyleendichloride worden via destillatie herwonnen en naar de opslagtanks gestuurd voor hergebruik - Herwinning van zuren - Continu: 24 uur / dag en 7 dagen per week Hercules Beringen BVBA heeft geen relevante verbrandingsemissies. De 2 kleine stookinstallaties dienen enkel voor de gebouwenverwarming. Tijdens de periode 1993-2002 zijn de VOS-emissies sterk gereduceerd (73 ton in 1993 → 12 ton in 2000 → 5 ton in 2002). Aan de ene kant zijn de diffuse VOS-emissies van de Di-Cup fabriek volledig weggevallen. Aan de andere kant werden volgende in de Aquapel fabriek volgende reductiemaatregelen geïmplementeerd: 1999: Reductie van voornamelijk dichloorpropaanemissie door in dienst name van een extra glycol condensor in het verdampingssysteem van Aquapel. 2000: In de helft van het jaar is het VOS-reductie project geïmplementeerd, waardoor niet-geleide emissies worden omgezet naar geleide emissies en deze laatste zeer sterk gereduceerd worden:

175


-

Geleide emissies van tri-ethylamine worden gereduceerd door een condensor (glycol-gekoeld): 99.9 % rendement Geleide emissies van 1,2-dichloorpropaan worden gereduceerd door een actief kooladsorptietoren: 90 % rendement Beiden zijn in dubbel uitgevoerd

f) Ineos NV Het belangrijkste deel van de activiteiten36 van Ineos NV werden reeds in de sectorstudie chemie deel I behandeld. In deze eerste sectorstudie werden eveneens de emissies van de centrale nutsvoorzieningen (energievoorziening en afvalwaterzuivering) behandeld. De overblijvende activiteiten zijn de productie van ethylideennorborneen (dieenmonomeer) en vinylnorborneen (ENB-eenheid). Voor deze ENB-eenheid worden enkel diffuse VOSemissies gerapporteerd. Het aandeel van deze VOS-emissies is ver onder 1 % van de totale VOS binnen deze sectorstudie. Volgende reductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd ter hoogte van de ENB-eenheid: Om luchtemissies van specifieke verontreinigende stoffen te beperken, zijn op verschillende eenheden actief koolfilters geïnstalleerd + inertisering, overdekte opvangbak (2002) Op verschillende emissiepunten zijn ventscrubbers geïnstalleerd Volgende reductiemaatregelen zijn in het bedrijf reeds geïmplementeerd ter reductie van diffuse VOS-emissies: Bij elke aanpassing aan de uitrusting (pompen, ...) worden de lekverliezen als één van de parameters mee in rekening genomen. Lekmogelijkheden (bvb flenzen/ventielen…) worden maximaal vermeden waar mogelijk. Enkel ventielen van welbepaalde leveranciers zijn toegelaten Ventielen zijn standaard voorzien van speciale pakkingsbussen Toepassing van een stikstofdeken is voldoende om diffuse emissies van opslag te voorkomen (wanneer er voor gezorgd wordt dat de stikstof goed werkt) g) Nippon Shokubai Europe NV Nippon Shokubai Europe NV is een Japans bedrijf dat in 2001 werd opgestart op het domein van het geïntegreerd chemisch complex van Ineos NV te Zwijndrecht. Het bedrijf produceert een polyacrylaat polymeer (superabsorbant polymers), ondermeer voor de productie van wegwerpluiers. De nutsvoorzieningen (onder meer stoom) worden door Ineos NV geleverd. Hierdoor heeft het bedrijf geen relevante verbrandingsemissies. Het bedrijf heeft heel lage emissies (42 kg acrylzuur en 401 kg stof in 2001). In 2001 waren er bijkomend 3.9 ton stofemissies wegens abnormale omstandigheden (ontwerpfout stoffilters).

36

Ethyleenoxide en glycolen

176


Volgende emissiereductiemaatregelen voor VOS zijn reeds geïmplementeerd in het bedrijf: In 2001 werden vent-condensoren geplaatst op het opslagvat voor acrylzuur: vluchtige dampen worden gecondenseerd door middel van een koeler op het emissiepunt In 2001 werd een dampretour systeem geïnstalleerd op de laad- en losinstallatie van acrylzuur In 2003 werd een nieuw gevalideerd filtersysteem voor stof geïnstalleerd op de 4 relevante emissiepunten. In 2003 werd gestart met een onderzoek naar een geschikt filter (absorptie) apparaat ter voorkoming van hydrazine-emissies. h) Proviron Industries NV Proviron Industries NV te Hemiksem is een bedrijf met zeer uiteenlopende activiteiten. De meeste activiteiten (productie van basisgrondstof voor remolie, productie van De-icer Clearway I, productie van silicone surfactants, productie van Niax-catalysts, productie van Ucarsolen, productie van betonadditief, productie van magnasoft, productie van Imidazoline en productie van acrylaat) vallen onder ‘overige chemische productie’. De overblijvende activiteiten, recyclage van remolie en recuperatie van glycolethers, passen in feite niet binnen het kader van de sectorstudie chemie deel II. Omdat het een zeer beperkte activiteit is, wordt het bedrijf in zijn geheel binnen deze subsector besproken. Volgens de emissiejaarverslagen heeft het bedrijf verwaarloosbare emissies, die niet gekwantificeerd worden. Volgende emissiereductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd in het bedrijf: Productie van basisgrondstof voor remolie (vanaf 1984): condensatie van de afgescheiden waterdamp en collectie voor verdere verwerking door een gespecialiseerde firma Recyclage van remolie (vanaf 1988) en recuperatie glycolethers (vanaf 1994): Actief kooltorens en een platenfilter Productie van De-icer Clearway I (vanaf 1989): het aflaten van de druk van de azijnzuurvrachtwagen gebeurt over een waterscrubber (azijnzuur = enige vluchtige product) Productie van Silicone Surfactants (vanaf 1992): geen emissiereductiemaatregelen nodig want enkel weinig vluchtige componenten Productie van Niax-catalysts (vanaf 1987) (amines): Afzuiging naar een waterscrubber + geringe productiecapaciteit Productie van Ucarsolen (vanaf 1988) (weinig vluchtige amines): afzuiging van de tankatmosfeer via een scrubber Productie van betonadditief (vanaf 1993) (co-polymerisatie van 2 componenten waaronder styreen): de reactoratmosfeer wordt afgevoerd naar een scrubber met gesloten circuit - bij verzadiging wordt het scrubbermedium terug opgewerkt in het proces. Productie van Magnasoft (vanaf 1995) (polymerisatie van siloxanen): verwijdering restcomponenten door stoomstrippen met condensatie stoom en restcomponenten in daartoe bestemde tanks + afvoer triethylamine naar waterscrubbers met gesloten systeem met afvoer water naar gespecialiseerde firma en permanente bewaking uitgang scrubber met een TMA-monitor Productie van Imidazoline (vanaf 1998) (reactie amine en vetzure esters + uitdamping

177


methanol en vervolgens water): vacuümpomp + extra condenssysteem (gekoeld tot 10°C) + dubbele scrubber => eventuele emissies vermijden Productie van Acrylaat (vanaf 1998) (neutralisatie van acrylzuur): de uitgang is verbonden aan een NaOH-scrubber Bestaande reductiemaatregelen voor diffuse emissies: - Geen LDAR, maar tijdens productie of milieurondgangen worden kranen en flensverbindingen wel visueel gecontroleerd op lekken. - magneetgekoppelde pompen, dubbele mechanische asafdichtingen bij pompen en roerders, lokale afzuiging naar scrubbers bij behandeling van vaten, nemen van stalen, zodat een niet geleide stroom wordt omgezet in een controleerbare geleide stroom. - Visuele inspectie, waar nodig waskolommen, dubbele gesperde mechanische asafdichting of magneetkoppeling - Waskolommen (scrubbers), magnetische pompen i) Perstorp Oxo Belgium Perstorp Oxo Belgium (tot 2002 Neste Oxo Belgium) produceert volgende producten: Butyl Ethyl Propaan Diol (BEPD): grondstof voor de productie van kunstharsen, waaronder polyester harsen, die hoofdzakelijk gebruikt worden in de coatingsindustrie. Het betreft een witte kristallijne vaste stof die zorgt voor de verhoging van de flexibiliteit van de coating en die het mogelijk maakt minder solventen te gebruiken. Trimethyl Pentaandiol Mono Isobutyraat (TMPD-IB): grondstof voor de productie van coatings op waterbasis, ter verbetering van de verwerkbaarheid van deze coatings bij lage temperaturen. Deze kleurloze vloeistof zorgt voor een mooie egale filmlaag bij lage temperaturen. Formaldehyde: wordt gebruikt in de productie van BEPD. Het bedrijf heeft in zeer beperkte mate NOx-emissies en vanaf 2000 stofemissies tengevolge van verbrandingsprocessen. Een verbrandingsinstallatie zorgt ervoor dat de procesgassen van de formaldehydeproductie en de ventgassen (van de tanks, de productieprocessen (BEPD en TMPD-IB), de distillatie en het laden en lossen) verbrand worden. Uit deze verbrandingswarmte wordt stoom geproduceerd (energierecuperatie uit de afvalgassen). De stoomketel wordt - indien nodig- bijgestookt met aardgas. Daarnaast is er een thermisch oliefornuis dat aardgas verbruikt. Vanaf 2000 worden, naast aardgas, ook de LE/HE fractie als brandstof gebruikt, vandaar het voorkomen van zeer beperkte stofemissies. De beperkte VOS-emissies (7 ton) zijn het gevolg van occasionele emissies van formaldehyde naar de atmosfeer in plaats van naar de verbrandingsinstallatie of de grondfakkel. j) Proviron Fine Chemicals NV Proviron Fine Chemicals NV te Oostende produceert basisproducten voor de farmaceutische industrie en de polymeerchemie. Er zijn 2 grote productgroepen: Fijnchemicaliën, bijvoorbeeld benzeensulfonylchloride, butylether van een geëthoxyleerd vetalcohol, chloorethoxyethanol, … Esters, bijvoorbeeld adipaten, maleaten, trimellitaten, …

178


De centrale stoomproductie voor Proviron Ftal NV en Proviron Fine Chemicals NV werd reeds opgenomen in de sectorstudie chemie deel I. Proviron Ftal NV was één van de bedrijven die in deze studie werden behandeld. Daarnaast heeft Proviron Fine Chemicals NV nog 2 aparte stookketels die zorgen voor zeer beperkte verbrandingsemissies (ca. 1 ton NOx en 1 ton SO2). Emissies van andere polluenten zouden verwaarloosbaar zijn tengevolge van de aanwezigheid van actief koolfilters en gaswassers op de relevante emissiepunten en door de aanwezigheid van een fakkel. k) Seppic Belgium NV Seppic Belgium NV is een bedrijf dat in 2000 werd opgestart op het domein van het geïntegreerd chemisch complex van Ineos NV te Zwijndrecht. Het bedrijf produceert alkoxylaten uit ethyleenoxide en propyleen. De nutsvoorzieningen (onder meer stoom) worden door Ineos NV geleverd. Hierdoor heeft het bedrijf geen relevante verbrandingsemissies. Daarom is enkel VOS een mogelijk relevante polluent. Er is één geleid emissiepunt (de uitlaat van een scrubber), waarop beperkte metingen uitgevoerd zijn die aangeven dat totale VOS-emissies lager liggen dan 1 ton. Een inschatting van de diffuse emissies is nog niet gebeurd door het bedrijf. Een scrubber is de enige reductiemaatregel op het bedrijf. Het betreft een scrubber met 2 fasen: eerst een basische wassing, daarna een zure wassing. De volgende stromen zijn aangesloten op deze scrubber: ontgassingen van reactoren, de vaten, de opslagtanks voor solventen en de uitlaten van vacuümpompen. De afgewerkte producttanks zijn niet aangesloten op de scrubber, aangezien de polyolen zeer weinig vluchtig zijn. l) Union Carbide Benelux NV - Afdeling Amerchol (Vilvoorde) Union Carbide Benelux - Afdeling Amerchol produceert lanoline- en methylglucose derivaten voor de cosmetica industrie. Het betreft een bedrijf met een zeer kleine productie (ca. 1 kton). Op basis van de emissiejaarverslagen kan besloten worden dat er geen relevante emissies zijn in het kader van deze sectorstudie. m) Union Carbide Benelux NV - HEC fabriek en TS&D labo (Zwijndrecht) Union Carbide Benelux NV - HEC fabriek en TS&D labo produceert hydroxy Ethyl Cellullose (HEC) op basis van ethyleenoxide (afkomstig van Ineos NV). Ethyleen oxide wordt in IPA/water solvent omgezet tot HEC en solventen, met behulp van een NaOH katalysator. Waterstofperoxide wordt gebruikt voor de degradatie van de celluloseketens. Solventen worden uit het reactiesysteem uitgewassen. Het betreft een relatief kleine productie-eenheid (7.5 kton HEC in 2001). Het bedrijf maakt deel uit van het geïntegreerd chemisch complex van Ineos NV te Zwijndrecht. Het maakt gebruik van de nutsvoorzieningen (waaronder stoom) van Ineos Belgium NV en heeft daardoor geen relevante verbrandingsemissies. De totale VOSemissies bedragen in 2001 4 ton. In 1993-1995 bedroegen de geleide VOS nog 31 ton C. De diffuse VOS zijn in geen van de emissiejaarverslagen apart opgegeven. Union Carbide Benelux NV - HEC fabriek heeft volgende reductiemaatregelen geïmplementeerd ter reductie van de VOS-emissies:

179


In de HEC-eenheid is een systeem ingebouwd voor de condensatie en het uitwassen van afblaasgassen, waardoor de VOS-emissies worden gereduceerd.

180


Tabel 35: Overzicht van de productie van de bedrijven binnen de groep ‘overige organische chemie’ die geen relevante emissies hebben Bedrijfsnaam

Productie(proces)

Arch Chemicals NV

Chemische producten voor de micro-elektronica nl. Ontwikkelaars en hulpstoffen, Durimides, Proceschemicaliën (stopgezet in 2002), Thin film system chemicaliën.

Bayer Antwerpen NV Rechteroever – Vestiging Antwerpen (Lillo)


? ? ? ?

3.106 l, 0,1 1,5 0,01


/ 150,0 240,0

/ 77,0 134,0

1.948 (voor het volledige bedrijf): / 47 190

?

?

?

10,0

9,5

55

2,0

0,6

70

0,8

0,5

7,2

7,0

Ineos NV

Granulaatvormig ethyleen-vinylalcohol copolymeer , Eval Chips (sinds 1999). Di-Cup, een vernettingsmiddel voor de kabelindustrie (stopgezet in 2003), Peroxyde dispersies op basis van Di-Cup (stopgezet in 2003), Aquapel, een keteendimeer met afzet in de papierindustrie. Ethyleennorborneen en vinylnorborneen.

11,7

?

Nippon Shokubai Europe NV

Polyacrylaat (superabsorbant polymers), onder meer voor de productie van wegwerpluiers (sinds 2001).

/ 30,0 (2001)

/

Emerson & Cuming Specialty Polymers NV Eval Europe NV Hercules Beringen BVBA

37


Dorix (stopgezet in 2000), Polyethers, Makrolon (polycarbonaat), sinds 2000 ook DPC37. Solventvrije lijmen (harsen) voor specifieke toepassingen.

Fosgeen en fenol worden omgezet tot diphenyl-carbonaat (DPC). (smeltpolycarbonaat) en uiteindelijk tot Makrolon.

473 (voor het volledige bedrijf) / 44 (2001)

De DPC-smelt kan vervolgens verder reageren met bisphenol A met vorming van SPC 181


Bedrijfsnaam

Perstorp Oxo Belgium

Proviron Fine Chemicals NV Proviron Industries NV

Seppic Belgium NV Union Carbide Benelux NV Vilvoorde Union Carbide Benelux NV Zwijndrecht

182

Productie(proces)

Butyl Ethyl Propaan Diol (BEPD), Trimethyl Pentaandiol Mono Isobutyraat (TMPD-IB), Formaline (Formaldehyde). Fijnchemicaliën en esters. Productie van: Magnasoft: polymerisatie van siloxanen Betonadditief: copolymerisatie van 2 componenten waaronder styreen Productie van: De-icer clearway silicone surfactants Niax-katalysts: amines Ucarsolen: amines Imidazoline: reactie tussen amines en vetzure esters Acrylaat Productie van de basisgrondstof voor remolie Recyclage van remolie en recuperatie van glycolen Alkoxylaten uit ethleenoxide en propyleen.

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar BEPD + TMPD-IB + natriumformiaat + gerelateerde producten 32 (2003) 15 (2003) 43,8

Productie in 2000 kton/jaar Ca. 11 (2003)

Ca. 4 (2003) 13,7


124

?

52 (voor het volledige bedrijf)

12 30 (2003)

12 (2001)

0,9 5,0 1,5 1,5 4,0 8,0 5,0

20,0 25,0 (2003)

Lanoline- en methylglucose derivaten.

?

2,8 10,95 (2001) 13,5 (2003) ?

Hydroxy Ethyl Cellulose (HEC).

7,4 (2001)

7,5 (2001)

12 (2001)


Tabel 36: Overzicht van de emissies van de bedrijven binnen de groep ‘overige organische chemie’ zonder relevante emissies (< 0,5 % voor de verschillende polluenten) Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Arch Chemicals NV

/

NOx SOx Stof VOS

Arch Chemicals NV is opgestart in 1992.

Bayer Antwerpen NV Rechteroever – Vestiging Antwerpen (Lillo)

Emerson & Cuming Specialty Polymers NV

/

Ja, een andere activiteit kan ondergebracht worden bij afvalverwerking. Omwille van het zeer beperkte belang van het bedrijf in zijn totaliteit, wordt Proviron Industries NV enkel op deze plaats vernoemd.



Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar / (1990) / (1990) / (1990) / (1990)

/ (1990) / (1990) 1 < 0,5 Geleide emissies: 4 Diffuse emissies: 77 ? ? ? ? ? ?

Emissies in 2000


ton/jaar 4,4 Geleide emissies: Diffuse emissies: < 0,3 5 < 0,5 Geleide emissies: 4 Diffuse emissies: 15 ? ? ? ? ? ?

ton/jaar 6,4 (2002) Geleide emissies: Diffuse emissies: < 0,3 (2002) 8 (2002) < 0,5 (2002) Geleide emissies: 5 (2002) Diffuse emissies: 15 (2002) ? ? ? ? ? ?

183


Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Eval Europe NV

/

NOx SOx Stof VOS

Eval Europe NV is opgestart in 1999.


Hercules Beringen BVBA

Ineos NV

Ja, de andere activiteiten zijn reeds behandeld in de sectorstudie chemie deel I. Ook de centrale nutsvoorzieningen werden in deze sectorstudie in rekening gebracht.


NH3 Metalen

184

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar / / / /

/ / << << << Geleide emissies: << Diffuse emissies: 73 (1993) Geleide emissies: << Diffuse emissies: 15 (2001) -

Emissies in 2000


ton/jaar << 0,4 Vnl. geleide emissies: 23 Diffuse emissies: << << << << Geleide emissies: << Diffuse emissies: 12 Geleide emissies: << Diffuse emissies: 15 (2001) -

ton/jaar << 0,4 Vnl. geleide emissies: 23 Diffuse emissies: << << << << Geleide emissies: << Diffuse emissies: 12 (2003) Geleide emissies: << Diffuse emissies: 15 (2002) -


Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Nippon Shokubai Europe NV

Ja, andere activiteiten zijn reeds behandeld in de sectorstudie chemie deel I. Ook de centrale nutsvoorzieningen werden in deze sectorstudie in rekening gebracht.

NOx SOx Stof VOS

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar / / / /

Emissies in 2000


ton/jaar / / / /

/ / 3 (1998) 0,3 (1998) Geleide emissies: Vnl. diffuse emissies: 8 (1998) 1 (2003) 1 (2003) << << -

/ / 2 1 0,4 38 Geleide emissies: Vnl. diffuse emissies: 7 1 (2003) 1 (2003) << << -

ton/jaar << << << Geleide emissies: 0,4 (2002) Diffuse emissies: << 4 (2002) 1 (2002) 1 (2002) Geleide emissies: Vnl. diffuse emissies: 7 (2002) 1 (2003) 1 (2003) << << -

Nippon Shokubai Europe NV is opgestart in 2001.

Perstorp Oxo Belgium

/ Het bedrijf heeft in het verleden (tot 1995) eveneens UF-harsen geproduceerd.

Proviron Fine Chemicals NV

38

/



Vanaf 2000 is stof als polluent erbij gekomen, omwille van het gebruik van de LE/HE fractie als brandstof, naast aardgas. 185


Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Proviron Industries NV

Ja, een andere activiteit kan ondergebracht worden bij de afvalverwerking. Omwille van het zeer beperkte belang van het bedrijf in zijn totaliteit, wordt Proviron Industries NV enkel op deze plaats vernoemd.

Seppic Belgium NV

/

NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS

Seppic Belgium NV is opgestart in 2000.

Union Carbide Benelux NV Vilvoorde

/

Union Carbide Benelux NV Zwijndrecht

/

NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS

NH3 Metalen

186

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar << << -

-

<< << << Geleide emissies: 31 totaal C (1993) Diffuse VOS: << -

Emissies in 2000


ton/jaar << << Geleide emissies: <1 Diffuse emissies: << << << << << << << << Totale emissies: 4

ton/jaar << << Geleide emissies: < 1 (2001) Diffuse emissies: << << << << << << << << ?

-

-

Beschrijving van de Anorganisch/Organische Chemie

5.2.8

Anorganische/organische chemie: Degussa Antwerpen NV

Degussa Anwerpen NV heeft zowel belangrijke activiteiten binnen de anorganische als binnen de organische chemie. Voor een belangrijk deel worden de producten intern gebruikt als grondstoffen. Wat betreft de nabehandeling van de afgassen, zijn de verschillende eenheden ook sterk met elkaar verbonden. Tenslotte worden de centrale nutsvoorzieningen eveneens gebruikt door de verschillende productie-eenheden. Daarom wordt het bedrijf apart besproken. Degussa Antwerpen NV produceert allerhande basisproducten voor de scheikundige, farmaceutische en voedingsindustrie. In de 14 (2000) verschillende productie-eenheden werden jaarlijks meer dan 475 kton chemicaliën geproduceerd. Na de uitbreidingen (twee nieuwe eenheden en uitbreiding bestaande SL-eenheid) in 2002 en 2003 is de productie toegenomen met 750 kton. Degussa Antwerpen NV heeft sinds 1999 een WKK in dienst genomen. Deze installatie is reeds behandeld in de sectorstudie Elektriciteitscentrales, en zal dus niet verder behandeld worden in deze studie. Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 37. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven, de emisies in 1990, in 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 38. Volgende producten worden in Antwerpen geproduceerd (in 2000): Cyaanwaterstof+natriumcyanide: HCN is een tussenproduct voor de bereiding van organische stoffen binnen Degussa Antwerpen NV. NaCN wordt gebruikt voor het zuiveren van goud, het harden van staal en de synthese van organische stoffen. Acroleïnecyaanhydrine-O-acetaat: uitgangsstof voor een totaalherbicide van de nieuwe generatie (fruitteelt en bosbouw) Methionine: essentieel aminozuur (B12) dat gebruikt wordt als veevoederadditief en in de geneeskunde (behandeling leverkwalen) Nicotine-amide: vitamine B3 dat gebruikt wordt als veevoederadditief en in de geneeskunde Nicotinezuur: zelfde toepassingen als nicotine-amide Natriumperboraat: bleekmiddelen voor wasmiddelen en ontsmettingsmiddel voor de farmaceutische industrie Organosilaan: verbetering mechanische eigenschappen rubber (groene banden) Siliciumtetrachloride en trichloorsilaan: grondstoffen voor de productie van kiezelzuur en organosilanen Waterstofperoxide: bleek- en oxidatiemiddel voor de textiel-, de papier-, de chemische industrie en de houtverwerkende industrie + voor de ontsmetting van drinkwater 4,4-diaminodicyclohexylmethaan (PACM): grondstof voor de lakindustrie Overzicht van de verschillende productie-eenheden, de relevante emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen: B-eenheid: Productieproces Cyaanwaterstof (blauwzuur), waterstof, natriumcyanide en ammoniumsulfaat

187


worden geproduceerd uit volgende grondstoffen en hulpstoffen: aardgas (voor de methaan), vloeibare ammoniak, zwavelzuur, mierenzuur, fosforzuur, SO2 en natronloog (natriumhydroxide)) Het betreft de endotherme vorming van blauwzuur en H2 in 16 parallel geschakelde reactieovens met behulp van platinakatalysatoren bij 1 300°C Een brander op aardgas zorgt voor de nodige reactiewarmte. De warmte van de rookgassen van de reactieovens wordt gerecupereerd via stoomproductie in een stoomketel. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Ter hoogte van de B-eenheid wordt een niet-katalytische DeNOx-installatie (NH3injectie) gebruikt ter reductie van de NOx-emissies van de gezamenlijke afgassen van de brander en van de reactieovens. Deze afgassen bevatten in het verleden hoge concentraties NOx. Tengevolge van de injectie van NH3 zijn deze NOxemissies afgenomen (van 333 ton in 1993 tot 133 ton in 2002), maar treden er NH3-emissies op tengevolge van een NH3-slip ter hoogte van de DeNOxinstallatie (ca. 10 ton/jaar in 1999-2002). C-eenheid: Productieproces Cyaanuurchloride of cyol (C3N3Cl3) en een zoutzuuroplossing (HCl) (14 %) worden vervaardigd uit volgende grond- en hulpstoffen: vloeibare HCN uit BAls eenheid en vloeibare Cl2 (extern) en een waterige HCl-oplossing. tussenproduct wordt chloorcyaan (ClCN) gevormd. Onder druk wordt in reactie-ovens uit HCN en Cl2 in een 13 % HCl-oplossing ClCN en HCl gevormd die naar een ontgasser worden gestuurd Een deel van de waterige fase van de ontgasser gaat naar 2 destillatiekolommen waar blauwzuur en chloorcyaan afgedestilleerd worden. Het resterende HCl wordt gedeeltelijk verkocht en gedeeltelijk geneutraliseerd. De gasfase wordt met water gewassen en destillatief gedroogd, waardoor HCN resten worden verwijderd. Een nevenstroom van het ClCN-proces wordt voorbehandeld in een wasser (destillatiekolom) met NaOH. De droging van de ontstane nevenproducten kunnen ClCN-emissies veroorzaken. Deze afgassen worden daarom vanaf 2000 doorgestuurd naar de wasser van het ClCN-gedeelte. Na destillatieve droging wordt ClCN in 2 actief koolfilters getrimeriseerd tot cyaanuurchloride of cyol (C3N3Cl3) in een licht exotherme reactie. Het condensaat in 2 tanks opgeslagen (sproeiproduct). Een deel dat niet gecondenseerd wordt, wordt naar de desublimatiekamer gevoerd (desublimatieproduct). Het restgas dat ontstaat na desublimatie wordt uitgewassen en verbrand in een naverbrander met een brander op aardgas, waarvan de rookgassen doorgevoerd worden naar de ClCN waskolom. Vanaf eind 1999 worden de afgassen van deze waskolom doorgevoerd naar een nieuwe drietrapswasser Ceilcote, waarmee de ClCN-emissies gereduceerd worden. In 2000 is de bedrijfszekerheid van de brander van de C-eenheid verhoogd door bepaalde onderdelen in Zirkonium te vervaardigen.

188


Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Rond 1990 werden CCl4-emissies vastgesteld die ongewenst gevormd werden in de reactieovens. Midden 1994 werd een naverbrander in dienst genomen ter vermindering van de CCl4-emissies (hierdoor daalden de emissies van 73 ton in 1993 tot 43 ton in 1994 en 5 ton in 1995). Vanaf eind 1999 worden de afgassen doorgestuurd naar de drietrapswasser Ceilcote (zie hierboven). In 2002 bedroegen de emissies 10 ton. ACA-eenheid: Productieproces Het eindproduct acroleïnecyaanhydrine-O-acetaat wordt gevormd met volgende grond- en hulpstoffen: HCN, acroleïne, de katalysator triethylamine (TEA), azijnzuuranhydride, p-tolueensulfonzuur en azijnzuur. synthese van het tussenproduct acroleïnecyaanhydrine uit HCN en acroleïne met behulp van de katalysator Triethylamine in een kringloopreactor bij lage temperatuur en neutrale pH de eigenlijke ACA-reactie waarbij ACA en azijnzuur gevormd wordt uit acroleïnecyaanhydrine en azijnzuuranhydride na aanzuring (met een oplossing van p-tolueensulfonzuur in azijnzuur) in de acetyleringsreactor. Het ACA-reactiemengsel wordt door destillatie gezuiverd in 3 opeenvolgende vacuümdestillaties (een HCN-destillatie, een azijnzuur-azijnzuurhydride en een rein-ACA-destillatie) en wordt opgeslagen in een tank en verzonden. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Een naverbrander op aardgas zorgt voor de verbranding van volgende producten: de bijproducten, het gasvormige product uit het beluchtingssysteem en het lek- en spoelwater Een gaswassersysteem behandelt volgende stromen: de gassen uit de ACAopslagtanks, de veiligheidsventielen en het blauwzuurovernamestation Azijnzuur wordt gebruikt voor de aanmaak van p-tolueensulfonzuur en wordt gedeeltelijk verbrand in de naverbrander en zal gedeeltelijk naar de wasser gaan Tengevolge van deze maatregelen zijn er geen relevante emissies ter hoogte van deze productie-eenheid. ME-1-eenheid: Productieproces Methionine, MMP (methylmercaptopropionaldehyde) en liquimeth (een waterige oplossing van methionine in de vorm van het natriumzout = natriummethioninaat) op basis van de volgende grond- en hulpstoffen: acroleïne, methylmercaptaan (CH4S), HCN (uit de B-eenheid), ammonium- en kalium(bi)carbonaat en CO2 voor de productie van methionine en NaOH voor de productie van liquimeth uit

189


methionine. MMP, hydantoïne en Kaliummethininaat zijn tussenproducten. Synthese van MMP: o Korte omschrijving van recente en toekomstige veranderingen ter hoogte van deze eenheid als gevolg van veranderingen in de productie te Wesseling (Duitsland): o Tot en met 20/11/2002: Afwijking in tankpark vergund => AC + MC + MMP in één tankpark mag o Vanaf 21/11/2002: Opstart MC gepland in Wesseling Er is een bestaande productiecapaciteit voor AC => 1) Wesseling zal MMP aan Degussa Antwerpen leveren in plaats van AC en MC 2) Het bestaande tankpark in Antwerpen zal omgebouwd worden voor MMP => ipv 3*MMP + 3*MC + 3*AC wordt het 8*MMP + 1*AC MAAR het geleverde MMP vanuit Wesseling is ruw MMP dat opgezuiverd moet worden in Antwerpen via destillatie. Bij een uitbreiding van de productie van Methionine zal er daarom ook een uitbreiding nodig zijn van de opzuivering van MMP te Antwerpen. o Vanaf 2006 zou er een nieuwe productie-eenheid voor AC- en voor MC worden opgestart in Antwerpen omdat in 2005 de productie van Methionine te Antwerpen zou uitbreiden en er na deze uitbreiding onvoldoende productiecapacititeit voor MMP te Wesseling is voor de ganse methionineproductie te Antwerpen. Na de opstart van deze ACeenheid zal de laatse AC-tank van het tankpark ook worden omgebouwd voor opslag van MMP en zal er een nieuwe kleinere ACtank komen ter hoogte van de AC-eenheid. o BESLUIT: er zal een tijd geen productie van MMP uit AC en MC plaatsvinden, enkel opzuivering van MMP uit Duitsland. Vanaf 2006 zal er echter opnieuw MMP worden gemaakt te Antwerpen, maar dan vanuit AC en MC dat in Antwerpen zelf wordt geproduceerd. Dit alles heeft echter geen belang aangezien de productie van MMP niet gepaard gaat met emissies. Synthese van hydantoïne (in geval van uitbreiding zullen de reactoren in meer corrosiebestendig materiaal vervaardigd worden, waardoor minder stilstand voor reparatie): hydantoïne wordt gevormd uit het zuivere MMP en HCN in een ammoniumcarbonaatoplossing in een lusreactor en een nageschakelde nareactor. Verzeping van hydantoïne: verzeping onder druk in een waterige oplossing van kaliumcarbonaat => een waterige oplossing van het kaliumzout van methionine. Bijproducten in deze reactie zijn NH3 en CO2 die opnieuw omgevormd worden tot ammoniumcarbonaat dat in de voorgaande stap wordt ingezet. Het reactieproduct is KHCO3. Carbonatie na reiniging over actief kool. Ook hier wordt KHCO3 gevormd als reactieproduct: de KHCO3 (in beide stappen) wordt ingedampt om opnieuw kaliumcarbonaat te vormen. CO2-emissies worden gerecycleerd. Filtratie van het ruwe methionine + vacuümkristallisatie = reinigingsstap + droging in het geval van methionine + opslag in silo's Oplossing en filtratie in het geval van liquimeth: oplossing van de methioninekoek

190


(na filtratiestap) in NaOH (batchgewijs) + filtratie + opslag Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen De gassen die ontstaan tijdens het proces, de ontluchtingen van apparaten en tanks worden standaard afgeleid naar een naverbrander; de SO2-houdende rookgassen (vanwege de zwavelhoudende grondstof methylmercaptaan) worden vanaf november 1997 behandeld in een SO2-wasser (40 % waterstofperoxide). De gevormde 30 % H2SO4 oplossing wordt opgeslagen in een tank. De rookgassen van de naverbrander gaan daarna nog doorheen een H2O2-wasser waar verwaarloosbaar kleine restemissies SO2 uit vrijkomen. Bij uitval van de brander kunnen de gassen naar een biowasser worden afgevoerd of naar een fakkel. De afblaasleidingen van de veiligheidsventielen staan eveneens opgelijnd naar deze fakkel. In de lente 1998 werden 4 bioscrubbers geïnstalleerd in de methionine-eenheid om geurhinder tegen te gaan. Daarnaast wordt een wasser op basis van natriumhypochloriet gebruikt voor behandeling van geurintensieve gasstromen. Door de toegepaste reductiemaatregelen zijn de SO2-emissies gedaald van 473 ton in 1993 tot ca. 4 ton in 2002. Door de implementatie van de SO2-wasser daalden de emissies van 514 ton in 1997 tot 3 ton in 1998. NSA/NS-eenheid: Productieproces Productie van nicotine-amide en nicotinezuur uit β-picoline (3-methylpiridine), NH3, NaOH en H2SO4, via de productie van nicotinezuurnitrile en natriumnicotinaat. Exotherme reactie van β-picoline tot nicotinezuurnitrile met NH3, lucht (O2) en stoom: in een met katalysator gevulde reactor. De gevormde producten worden geabsorbeerd, geëxtraheerd en terug in de kringloop ingezet => geen emissies? Verkoop van een deel van het gezuiverde nicotinezuurnitrile Verzeping van een 2e deel in een reactor in de aanwezigheid van NaOH + verdamping + kristallisatie + breken, malen, zeven en opslagen van nicotinezuuramide Verzeping van een 3e deel van het nicotinezuurnitrile met NaOH tot natriumnicotinaat en NH3 om verder om te vormen tot nicotinezuur De waterige natriumnicotinaat + zwavelzuur in een neerslagtank geeft kristallisatie van nicotinezuur en Na2SO4, waarna NS via centrifuge gescheiden wordt. Ook hier volgen nog breken, malen, zeven en opslag. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Alle vloeibare afvalstoffen en restgassen worden in een verbrandingsoven. Bij uitval van de verbrandingsoven (enkele minuten per jaar) neemt een wasser de taak over. Deze afdeling heeft geen relevante emissies in het kader van deze sectorstudie.

191


PB-eenheid: Productieproces Productie van natriumperboraat tertrahydraat en natriumperboraat monohydraat op basis van de volgende grond- en hulpstoffen: borax (Na2B4O7.5H2O), H2O2 (uit de AO of waterstofperoxide-eenheid), NaOH en moederloog. Synthese van metaboraat (NaBO2): Borax oplossen in NaOH en moederloog -> deel metaboraat wordt gevormd; na filtratie wordt de oplossing op de juiste concentratie Na en B gebracht. Kristallisatie tot perboraat-tetrahydraat (NaBO3-tetrahydraat): in een kristallisatietoren wordt H2O2 en magnesiumsulfaat aan de metaboraat toegevoegd => vorming perboraat-tetrahydraat + droging (trommeldroger), koeling (gefluïdiseerde bedkoeler) en opslag Omzetting van een deel van de perboraat naar monohydraat: afsplitsing van 3 moleculen water in de monohydraatinstallatie via gefluïdiseerde beddroger => monhydraat + droging en opslag Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen De restgassen van trommeldroger en van de gefluïdiseerde bedkoeling gaan via cycloon naar een loogwasser (moederloog) => uitwassing van het stof. De restgassen van de drogers worden ook in de loogwasser met moederloog behandeld en daarna wordt de restvloeistof met een druppelafscheider gescheiden van de gezuiverde lucht en de lucht wordt geëmitteerd. Algemene stofemissies van het vullen, ledigen en dergelijke, worden beperkt door stoffilters. Deze afdeling heeft geen relevante emissies in het kader van deze sectorstudie. SL-eenheid Productieproces De silaaneenheid bestaat in 2000 uit 2 productie-eenheden: SL1, SL2 (een 3e eenheid, SL3, is in dienst genomen in 2002). Deze eenheden hebben allen als eindproduct organosilanen hebben. Eén van de grondstoffen is trichloorsilaan (TCS) uit het HK-mengsel dat gevormd wordt in de HK-eenheid. Voorlopig worden enkel de bestaande productie-eenheden besproken. SL2 is in 1995 in productie genomen. Additiereacties: In de hoofdreactie wordt TCS aan allylchloride gebonden. In nevenreacties worden andere nevenproducten, zoals SiCl4 en propeen, gevormd. Ethanolyse: Reactie van het hoofdproduct met ethanol, waarbij HCl wordt afgesplitst De zwaveling: reactie met Na2S2, Na2S4 (uit NST-eenheid, zie verder) en zwavel, waarbij NaCl wordt afgesplitst De afgassen van de zwavelingsreactoren worden gezuiverd via een H2S-wasser met NaOH en de restgassen (H2S) worden geëmitteerd.

192


Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Het restgas van de additiereactie in de SL1-eenheid werd tot in 1997 afgeleid naar de condensor van de SL2-eenheid om uit het restgas van beide eenheden zoveel mogelijk product te recupereren. Na de condensor wordt het verarmd restgas via een wasser naar de atmosfeer geleid. Ook de restgassen van de ethanolyse worden via deze wasser naar de atmosfeer geleid. Vanaf 1998 worden de afgassen van de additiereactie (propeen en allylchloride) naar de brander van de FK-eenheid afgeleid. Vanaf 1999 worden de afgassen van de ethanolysereactie (HCl, diethylether, en ethylchloride) naar de naverbrander van de C-eenheid afgeleid. Vanaf 1998 worden de VOS-emissies van de 2 organosilaaneenheden naar de brander van de FK-eenheid of naar de naverbrander van de C-eenheid gestuurd, in plaats van rechtstreeks in de atmosfeer terecht te komen. Er zijn nog steeds occasionele emissies van gehalogeneerde VOS, tengevolge van het uitvallen van de branders van de FK-eenheid of C-eenheid. Deze stromen worden naar brander SL3 gestuurd. HK/FK-eenheid: Productieproces in de HK-eenheid In de HK-eenheid worden grondstoffen voor de FK-eenheid geproduceerd: siliciumtetrachloride (SiCl4) en de SL-eenheid: trichloorsilaan (TCS) op basis van een 32 % zoutzuuroplossing (HCl) uit de FK-eenheid en siliciumbrokstukken: Desorptie van HCl-gas uit de 32 % zoutzuuroplossing: thermische scheiding van 21 % zoutzuurazeotroop (gaat opnieuw naar FK-eenheid om 32 % zoutzuuroplossing te maken) en HCl-gas. Het HCl-gas wordt gedroogd door een trapsgewijze koeling en naar de chlorering gevoerd. Chlorering van de siliciumbrokstukken in een vastbed reactor met het gedroogde HCl-gas, bij hoge temperatuur => vorming van SiCl4, TCS, H2 en kleine hoeveelheden metaalchloriden (nevenproducten) = het reactiegas Condensatie van SiCl4 en TCS uit het reactiegas: condensatie en afscheiding van de metaalchloriden door een waskolom. SiCl4 en TCS worden uit de neerslag van de waskolom gerecupereerd via een droogtrommel (uitdamping). Het overblijvende reactiegas gaat verder doorheen condensoren waar SiCl4 en TCS condenseren => een HK-mengsel wordt gevormd (20 % TCS en 80 % SiCl4) dat als grondstof wordt ingezet in de SL-eenheid en de FK-eenheid. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen De afzuiggassen van alle plaatsen waar stofhinder of gevaarlijke gassen kunnen vrijkomen worden naar een wassersysteem (met NaOH en natriumsulfiet) afgevoerd, bestaande uit een kolom met sproeiers, een straalwasser, een kringloopvat en een circulatiepomp die de sproeiers voedt en het waswater wegpompt naar de afvalwaterzuivering. Deze productie-eenheid heeft geen relevante emissies in het kader van deze studie.

193


Productieproces in de FK-eenheid In de FK-eenheid worden een 32 % HCl-oplossing HCl en SiO2 (aerosil) geproduceerd op basis van SiCl4 (uit HK-eenheid), methyltrichloorsilaan (MTCS), propyltrichloorsilaan (PTS) (uit SL-eenheid), H2 (uit de B-eenheid) en verdund zoutzuur (uit HK-eenheid) vlamhydrolyse: SiCl4 wordt uitgedampt uit het HK-mengsel en vervolgens gemengd met MTCS, PTS (SL-eenheid) en H2 (B-eenheid). Dit mengsel wordt in een brandermengkamer geleid en door vlamhydrolyse wordt in de vlam SiO2 gevormd + HCl, H2O en Cl2 (dit laatste gebeurt in een bijreactie) koeling van de SiO2 tot agglomeraten afscheiding van de SiO2 in cyclonen (gevolgd door een filter) Ontzuring van de SiO2 + opslag in silo's. De aerosil wordt pneumatisch in silo's getransporteerd via een tussenbunker. Chloorreductie met het aanwezige H2 tot HCl Absorptie van de zure gassen van de ontzuring en de cyclonen in verdund HCloplossing => 32 % zoutzuuroplossing voor de HK-eenheid. Wassen van de restgassen (Cl2-resten) in 2 torens: Cl2 met NaOH => natriumhypochloriet + Cl2 met natriumthiosulfaat => NaCl. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen De restgassen van de silo's en van de tussenbunker worden in een wasser behandeld. De afgassen van de tussenbunker worden afgeleid naar een waskolom. De afgassen van de voorsilo worden via een afzuigfilter verwijderd. Vanaf 1995 komen hier geen CCl4-emissies meer voor omdat omgeschakeld werd op methaanvrije waterstof (8 ton in 1994). De restgassen van het productiegebouw en de afvulling gaan naar een centraal stofafzuigingssysteem met zakfilters AO-eenheid: Productieproces In de AO1-eenheid (H2 van de B-eenheid) en AO2-eenheid (bijkomende H2aanvoer via pijplijn air liquide) wordt H2O2 geproduceerd in verschillende concentraties (algemene indeling: ruwproduct, concentraat en fijnproduct) op basis van H2, de arbeidsoplossing AL (oplossing van anthrachinon in shelsoll oplosmiddel = een wateronoplosbaar oplosmiddel) en lucht (O2). Het tussenproduct wordt anthrahydrochinon genoemd. Methanisering: ontdoen van H2-gas van CO- en CN-sporen (gevaarlijk voor proces): CO en H2 tot water en CH4 Hydrogenatie: gereinigde H2-oplossing + de arbeidsoplossing => H2 wordt in een continue kringloop omgevormd tot hydrochinon. Een kleine hoeveelheid H2 en een hoeveelheid inerte gassen gaan naar het hydrogenatierestgassensysteem (via de drukhouder). Het gasmengsel komt na koeling en afscheiding in de atmosfeer terecht. Oxidatie: hydrochinon + O2 => chinon en H2O2. Uitwassen van de H2O2 uit de

194


organische fase in een extractiekolom met water (toevoeging van stabilisatoroplossing om ontbinding tegen te gaan) = extractie => een waterige oplossing van het ruwproduct wordt bekomen Droging + wassing van het ruwproduct + concentratie van het gereinigde ruwproduct via destillatie tot verschillende concentraties + opslag van de verschillende concentraties met specifieke stabilisatoren Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Het oxidatierestgas verlaat de oxidatiekolom via een afscheider (afscheiding van meegesleurde Aloxdruppels = geoxideerde arbeidsoplossing) en gaat vervolgens naar een oxidatierestgaskoeler (condensatie en afscheiding deel aanwezige shellsol) en naar (voor AO2 via voorverwarmer) naar actief koolfilter, waar de resterende organische bestanddelen worden verwijderd. In 1996 werden de actief koolfilters verbeterd. In 2000 werden de actief koolfilters nog eens geoptimaliseerd (gelijkmatigere belasting, betere bevulling van de torens). Door deze maatregelen daalden de aromatische VOS-emissies van 14 ton in 1993 tot 3.4 ton in 2002. FCP-A-eenheid Productieproces Marktintroductie van nieuwe (hoofdzakelijk organische) producten => multipurpose installatie waarbij alle types installaties flexibel gecombineerd kunnen worden. De productie gebeurt per campagne en batchgewijs. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen: Naargelang de samenstelling worden de restgassen naar een verbrandingsinstallatie op aardgas geleid of naar een drietrapswasser (type Ceilcote). De VOS-emissies zijn gedaald van 24 ton in 1997 naar 4 ton in 2002. NST-eenheid: Productieproces De productie van Na2S2 en Na2S4 (of natriumpolysulfide) die als grondstof worden ingezet in de organosilanenafdeling (SL-afdeling) op basis van Na2Shydraat. Drogen van de gehydrateerde pellets in een vacuümbordendroger via een warmtedragende oliekringloop (afsplitsing water bij contact warme borden). gedroogde N2S komt terecht op gekoelde transportschroef en na inertisering via stikstof kan het product tijdelijk opgeslagen worden

195


Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen De afgasemissies van het verwarmingstoestel en de noodaflaat van de oliecondensor worden rechtstreeks geëmitteerd naar de atmosfeer. De resulterende emissies zouden echter verwaarloosbaar zijn. De ademing van de zwaveltank komt rechtstreeks in de atmosfeer. De geëmitteerde polluenten (H2S en Sx) zijn niet relevant voor deze sectorstudie. IPDA-eenheid: Productie van isoforondiamine. De productie is in oktober 1995 opgestart en werd eind 1999 stopgezet. Deze eenheid is vanaf 2000 omgevormd tot de hieronder beschreven PACM-eenheid, die in september 2000 in dienst genomen is. Aan de installaties verandert weinig, enkel het product verandert. PACM-eenheid: Productieproces Productie van PACM op basis van tetrahydrofuraan (THF), methyldianiline (MDA) en n-decaan. Katalytische hydrogenatie van MDA in aanwezigheid van THF bij verhoogde druk en binnen een bepaalde temperatuurrange. THF-recuperatie direct na hydrogenatie bij lagere druk en bepaalde temperatuurrange. Het niet-gereageerde product van hydrogenatie wordt extern vernietigd. THF-destillatie uit het hydrogenatiemengsel onder lichte overdruk (om luchtindringing te vermijden) en hergebruik in het proces. Licht- en tussenkokerscheiding: THF en lichtkokende fractie wordt uit het ruwe PACM-mengsel gedestilleerd met respectievelijk een N2-stripper in tegenstroom en een vacuümdestillatie PACM-destillatie in een reindestillatiekolom om PACM af te scheiden van de hoogkokende fractie. Menging van de licht-, tussen- en hoogkokende fracties, afkoeling en externe verwerking Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Alle belangrijke afgassen worden afgeleid naar 3 wassers alvorens in de atmosfeer te worden geëmitteerd. De emissies van de verschillende expansievaten worden rechtstreeks in de atmosfeer geleid, maar deze zouden te verwaarlozen zijn. OX-eenheid: Productieproces Omzetting van mengsels van C4-KWS: chemisch omzetten of destillatief scheiden

196


tot waardevolle producten. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen De eenheid staat enkel in verbinding met de energie-eenheid en de waterzuiveringseenheid. De volledige OX-eenheid is gebouwd als een gesloten systeem en beschikt over een restgasverzamelsysteem (inclusief de diffuse emissies van veiligheidsventielen). De restgassen (90 % C4-KWS en 10 % H2) van de OX-eenheid worden als alternatieve brandstof gebruikt in 2 bestaande stoomketels van de energieafdeling. De restgassen worden volledig omgezet in CO2 en H2O. De diffuse emissies zijn verwaarloosbaar omdat de pompen, dichtingen en flenzen uitgevoerd zijn in hoogwaardige materialen (+dagelijkse controle en snel herstel van lekken). Het spoelgas, dat ontstaat tijdens revisie of katalysatorwissel, wordt afgevoerd naar de WKK-installatie of naar een fakkel. Enkel ter hoogte van de oligomerisatiedestillatie, waarbij buteen wordt omgezet naar dibuteen, tributeen, tetrabuteen, ..., ontstaat een geleide lekstroom met sporen van VOS. Deze emissies zouden echter te verwaarlozen zijn in het kader van deze studie. EN-eenheid: De gebruikte brandstof voor de stoomproductie is aardgas. Tot en met 1999 waren er 3 ketels die aangesloten waren op één emissiepunt. Vanaf 2000 zijn er 2 ketels die elk op een afzonderlijk emissiepunt aangesloten zijn. Een 3e emissiepunt betreft de WKK-installatie die niet opgenomen wordt in deze studie, omdat ze reeds behandeld is in de sectorstudie elektriciteitscentrales. Als gevolg van de WKK-installatie dalen de NOx-emissies van de 2 stoomketels. De emissies van de stoomketels zelf zijn gedaald van 100 ton in 1990 naar 42 ton in 2000 en verder naar 16 ton in 2002. Diffuse VOS-emissies: Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Voor de verschillende jaren wordt vermeld dat de niet-geleide emissies minimaal zijn, aangezien: - De opslag van gevaarlijke, hinderlijke stoffen nooit gebeurt in vrij ademende tanks - Het vullen of ledigen van de opslagtanks met gevaarlijke stoffen steeds plaatsvindt onder een gesloten gaspendelsysteem - De veiligheidsventielen steeds in verbinding staan met een wasser of een verbrandingsinstallatie - De installaties dagelijks gecontroleerd worden en de gevonden lekkages snel hersteld worden door het personeel van de werkplaats

197


Tabel 37: Overzicht van de productie van Degussa Antwerpen NV Bedrijfsnaam

Degussa Antwerpen NV

198

Productie(proces)

Cyaanzuur (HCN) NaCN Cyaanuurchloride Acroleïne-O-acetaat MMP DL-methionine Nicotinamide Nicotinezuur Natriumperboraat monohydraat Natriumperboraat tertrahydraat Organosilaan CPTEO (sinds 2002) CIPTES (sinds 2002) Siliciumchloride + Trichloorsilaan Kiezelzuur H2O2 Diverse producten Na-Sulfide 4,4-diamino-dicyclohexylmethaan Diverse organische producten uit OX-eenheid (sinds 2002)

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar 27 (2000) 18,5 (2000) 30 (2000) 6 (2000) 60 (2000) 5,4 (2000) 2,2 (2000) 41 (2000) 120 (2000) 13,2 (2000) 24 (2000) 14,4 (2000) 118 (2000) vertrouwelijk 1,7 (2000) 8 (2000)

Productie in 2000 kton/jaar 25,6 (2001) 3,2 (2001) 26,2 (2001) 1,5 (2001) 0 (2001) 56 (2001) 4,3 (2001) 0,7 (2001) 0 (2001) 96,3 (2001) 8,8 (2001) 3,6 (2002) 19,2 (2002) 16,2 (2001) 12,2 (2001) 71,5 (2001) 3,1 (2001) 0,2 (2001) 0,7 (2001) 700 (2002)

Aantal werknemers in 2000 1.150 (2000) 1.160 (2003)


Tabel 38: Overzicht van de emissies van Degussa Antwerpen NV Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Degussa Antwerpen NV

/

NOx SOx Stof VOS

NH3 Metalen

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 474 (1993) 473 (1993) << Geleide emissies: 128 (1993) Diffuse emissies: << 5 -

Emissies in 2000


ton/jaar 200 16 << Geleide emissies: 27,5 Diffuse emissies: << 7,8 ton in 2002 -

ton/jaar 190 (2002) 7 (2002) << Geleide emissies: 34 (2002) Diffuse emissies: << 24 ton in 2002 -

199


5.2.9

Productie van pigmenten

Binnen de bedrijven van deze sectorstudie hebben 4 bedrijven als hoofdactiviteit de productie van anorganische en/of organische pigmenten: Cappelle Gebroeders NV, Anc. Ets. Stoopen & Meeûs, Radiant Color NV en European Masterbatch (EMB). Geen van deze bedrijven heeft belangrijke emissies in het kader van deze studie. Daarom worden de activiteiten van de bedrijven kort besproken en wordt aangegeven waarom de emissies van deze bedrijven zo laag zijn. Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 39. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven, de emisies in 1990, 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 40. a) Anc. Ets. Stoopen & Meeûs Het betreft een zeer kleinschalig bedrijf (14 werknemers). De activiteit bestaat uit het verwerken van kleurstoffen en pigmenten. Bij geen enkele productiestap gebeurt een chemische reactie. De afgewerkte producten zijn een mengeling van de basisproducten. Het proces valt uiteen in 2 delen: Droge menging: 80 % van de productiecapaciteit Natte menging: 20 % van de productiecapaciteit Er zouden enkel verwaarloosbare stofemissies zijn. Volgende reductiemaatregel is in het bedrijf geïmplementeerd ter reductie van de stofemissies: De stofemissies van het ganse machinepark worden via een centraal stofafzuigsysteem met filters verwijderd. b) Cappelle Gebroeders NV Productie van minerale en organische pigmenten voor de productie van verf en inkt en voor verwerking in masterbatchen. Meer informatie omtrent de producten is terug te vinden op de website: http://www.cappelle.be Het machinepark bestaat uit stoomketels en industriële verstuivingsdrogers. Er zijn 3 stoomketels waarvan één werkt op lichte fuel-gasolie met laag zwavelgehalte (reeds in 1993) en 2 op aardgas. De industriële verstuivingsdrogers werken op aardgas. De verbrandingsemissies van de stoomketels zijn zeer laag (minder dan 1 ton NOx en SO2). De procesemissies van de industriële verstuivingsdrogers zijn eveneens laag (0.1 ton stof en 2.5 ton VOS in 1994). Volgende reductiemaatregel is in het bedrijf geïmplementeerd ter reductie van de stofemissies: De stofemissies zijn voor de 3 verstuivingsdrogers zeer sterk gereduceerd door toepassing van telkens 2 mouwenfilters met een rendement van telkens 99.999 %.

200


c) European Masterbatch European Masterbatch behoort tot de Processing Divisie van de Sioen Industries groep. Deze divisie, die werd opgestart in het kader van de toenemende verticale integratie van de Sioen Industries groep, is actief op 2 domeinen. EMB produceert, zowel voor de Coating Divisie van de Sioen Industries groep, als voor derden, 2 types masterbatchen: pigmentpasta's en pigmentgranulaten. De pasta's worden onder meer gebruikt voor het kleuren van coatingpasta, behangpapier, verf, vloercoatings en brandvertragende pasta's. De pigmentgranulaten worden gebruikt voor het kleuren van harde plastics, vezels en folies. De EMB masterbatch granulaten kunnen worden ingezet bij de volgende verwerkingsprocessen: spuitgieten; extrusie: plaat, folie, vezel; blow moulding. Over dit bedrijf is verder zeer weinig bekend. Het aantal werknemers (45 in 2001) komt overeen met het aantal werknemers bij Radiant Color NV. Er kan aangenomen worden dat de emissies van het bedrijf niet hoger zullen zijn dan deze van de 3 andere bedrijven binnen de subsector ‘productie van pigmenten’. In dat geval kan besloten worden dat ook EMB geen relevante bijdrage levert tot de totale emissies van de verschillende polluenten binnen deze sectorstudie. d) Radiant Color NV Radiant Color NV produceert fluorescerende pigmenten en pigmentdispersies. Productieproces De pigmentproductie: De polymerisatiereactie wordt uitgevoerd in 2 identieke planetaire mixers. De planetaire mixers zijn reactievaten met een menginstallatie, een thermische oliemantel en een afzuiging van de reactiegassen. Na de reactie wordt het geproduceerde hars overgegoten in koelbakken. Ongeveer 50 % van de harsen krijgt een thermische nabehandeling in een warmeluchtoven. In 2000 is er pigmentoven bijgeplaatst en is de oude oven tijdelijk buiten werking gesteld. De oude pigmentoven werd gereviseerd en terug in gebruik genomen in 2000. Het gekleurde hars wordt gekoeld aan de omgevingslucht in een koelkamer. Het afgekoelde hars wordt voorgemalen in een hamermolen De uiteindelijke maling tot gemicroniseerd pigment vindt plaats in 2 persluchtmolens. De dispersieproductie: De reacties worden uitgevoerd in 3 dissolvers (A, B en C). De dissolvers zijn reactievaten met menginstallatie, thermische oliemantel en afzuiging van de reactiegassen. Na de reactie wordt het hars overgegoten in koelbakken. Er wordt gekoeld aan de omgevingslucht in de koelkamer. De producten gemaakt in de dissolver C zijn pasteus van aard. Ze worden in warme toestand gefilterd en afgetapt in metalen vaten. Ze ondergaan geen verdere bewerking meer. Het uitgeharde hars wordt voorgemalen in een hamermolen. Een verdere verkleining gebeurt in de pennenmolen. Ongeveer 20 % van de gemalen poederige pigmenten en dispersiepigmenten ondergaan een droge menging, met eventuele kleurcorrectie. Voor sommige klanten wordt gemicroniseerd pigment verwerkt tot een waterige dispersie of een dispersie in

201


farmaceutische oliën. Deze menging wordt uitgevoerd in de WD-ketel. Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Geleide emissies De stofemissies zijn afkomstig van de stofcollectoren en de pigmentcollectoren en zijn verwaarloosbaar. De VOS-emissies zijn afkomstig van de thermische naverbrander en zijn eveneens verwaarloobaar. Niet-geleide emissies In 1992 zijn de nodige maatregelen getroffen om niet-geleide stof- en VOS-emissies te verhinderen, zodat gesteld kan worden dat deze te verwaarlozen zijn. Volgende emissiereductiemaatregelen zijn reeds geïmplementeerd door Radiant Color NV: Om tot een vermindering van de emissie van organische stoffen, vnl. formaldehyde, te komen, werd in 1992 een naverbrandingsinstallatie van het type Combu Changer (rendement > 97 %) geplaatst. De verbranding vindt plaats in een gepakt bed dat in het midden opgewarmd wordt tot 900 à 1.100 °C door elektriciteit en aardgas. De verbrandingswarmte van de polluenten wordt gebruikt om deze temperatuur mee te onderhouden. Door een fijnregeling van de naverbrander in december 1993 is het verwijderingsrendement voor formaldehyde gestegen van 90 % in 1993 tot 97 % in 1994. Alle afzuigingen van installaties en ruimten waar reactiegassen vrijkomen, werden op de naverbrander aangesloten: Planetaire mixer 1 en 2, kipplaats, pigmentovens, koelkamer en dissolvers A, B en C. Na elke planetaire mixer en dissolver is een condensator geplaatst, voor de verwijdering van waterdamp die tijdens de polycondensatiereacties vrijkomt. Om de stofemissies te beperken, werden in 1992 2 stofcollectoren geïnstalleerd met elk een rendement van > 99 %. Alle installaties en ruimten waar stof vrij kan komen, zijn voorzien van afzuigingen en werden aangesloten op de stofcollectoren. De stofcollectoren weerhouden het stof op patronenfilters. Vanaf 2003 - 2004 zal het stof bij doorslag van de patronenfilter worden opgevangen in (afval-)stofcollectoren, zodat accidentele stofemissies worden uitgesloten. Organische zuren of basen, die aanwezig zijn in de reactiegassen van de dissolvers, worden verwijderd in een natte gaswasser (zeer hoog rendement). De gaswassing is zuur of alkalisch naargelang de reactie. In de loop van 2003 - 2004 wordt de plaatsing van een natte gaswasser voorzien om de lucht in de werkruimte te zuiveren. Deze installatie zal de naverbrander ontlasten van laag verrijkte lucht (CH2O), waardoor deze efficiënter en zuiniger zal functioneren. De niet-geleide emissies zullen bovendien dalen.

202


Tabel 39: Productie van pigmenten in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Productie(proces)

Anc. Ets. Stoopen & Meeûs

Verwerking van kleurstoffen en pigmenten Droge menging; Natte menging. Minerale en organische pigmenten voor de productie van verven en inkten en voor de verwerking in masterbatchen. Masterbatchen van pigmentpasta's en pigmentgranulaten voor het kleuren van harde plastics, vezels en folies. Fluorescerende pigmenten; Pigmentdispersies.

Cappelle Gebroeders NV European Masterbatch Radiant Color NV




2 0,5 ?

1 0,25 ?

232 (2001)

?

?

45 (2001)

1,1 1,0

0,9 0,5

46

14

203


Tabel 40: Emissies van de productie van pigmenten in Vlaanderen Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Anc. Ets. Stoopen & Meeûs

/

Cappelle Gebroeders NV

Ja, naast minerale pigmenten ook organische pigmenten. Deze activiteit is ondergebracht onder de productie van organische fijnchemie.

European Masterbatch

/

Radiant Color NV

/

NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS NH3 Metalen NOx SOx Stof VOS

NH3 Metalen

204

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar 0,02 1 (1994) 1 (1993) 0,2 (1993) 3 (1993) ? ? ? ? ? ? << 0,2 (1993) Geleide emissies: 1 (1993) Diffuse emissies: << -

Emissies in 2000


ton/jaar 0,02 1 (1994) 1 (1993) 0,2 (1993) 3 (1993) ? ? ? ? ? ? << 0,2 ton Geleide emissies: 0,1 Diffuse emissies: << -

ton/jaar 0,02 1 (1994) 1 (1993) 0,2 (1993) 3 (1993) ? ? ? ? ? ? << 0,2 (2002) Geleide emissies: 1 (2002) Diffuse emissies: << -

Activiteiten binnen sectorstudie chemie, deel III

Activiteiten binnen sectorstudie chemie deel III 5.2.10 Formulatie- en verpakking van fijnchemische grondstoffen Uit Tabel 41 en Tabel 42 blijkt dat slechts 2 bedrijven worden ondergebracht binnen de subsector ‘formulatie- en verpakking van fijnchemische grondstoffen’nl. Arkansas Europe NV en GE Betz NV. Arkansas Europe NV heeft laten weten dat de activiteiten in april 2003 definitief werden stopgezet. Uit Tabel 42 blijkt dat dit bedrijf in het verleden geen relevante emissies had in het kader van deze sectorstudie. Ook GE Betz NV heeft zeer lage emissies. Een 3e bedrijf dat activiteiten uitoefent binnen de subsector ‘formulatie- en verpakking van fijnchemische grondstoffen’ is Monsanto Europe NV. Omdat de rest van deze activiteit wordt behandeld binnen de sectorstudie chemie deel III wordt binnen het kader van deze studie hier verder niet op ingegaan.

205


Tabel 41: Productie van de bedrijven met als activiteit de formulatie- en verpakking van fijnchemische grondstoffen (binnen de bedrijven toegekend aan sectorstudie chemie deel II) Bedrijfsnaam

Productie(proces)

Arkansas Europe NV

Opslaan en mengen van chemicaliën (grondstoffen voor de productie van o.a. tensio-actieve stoffen en verzachters). Mengen van chemicaliën, preparaten om toe te dienen aan proceswaters.

GE Betz NV

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar 2

Productie in 2000 kton/jaar ?


?

?

84

10

Tabel 42: Overzicht van de emissies van de bedrijven met als activiteit de formulatie- en verpakking van fijnchemische grondstoffen (binnen de bedrijven toegekend aan sectorstudie chemie deel II) Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Arkansas Europe NV

/

NOx SOx Stof VOS

Arkansas Europe NV is gesloten in april 2003.

GE Betz NV

206

/


Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar << << << Geleide emissies: 16 kg (2001) Diffuse emissies: ? << 1 (2000) 0,1 (2001) 0,1 (2001) -

Emissies in 2000


ton/jaar << << << Geleide emissies: 16 kg (2001) Diffuse emissies: ? << 1 ton 0,1 (2001) 0,1 (2001) -

ton/jaar << << << Geleide emissies: 16 kg (2001) Diffuse emissies: ? << 1 (2000) 0,1 (2001) 0,1 (2001) -


5.2.11 Verwerking van kunststoffen 2 bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II hebben als hoofdactiviteit de verwerking van kunststoffen: Vyncolit NV en Emerson & Cuming Microwave Products NV. Enkel Vyncolit NV heeft relevante emissies in het kader van deze studie. Daarom wordt dit bedrijf meer gedetailleerd besproken. Het bedrijf heeft daarbij nog een 2e activiteit, de productie van harsen, die thuishoort bij de ‘overige organische chemie’. Omdat de verwerking van kunststoffen naar de toekomst toe de enige belangrijke activiteit is, wordt het bedrijf enkel bij de verwerking van kunststoffen besproken. Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 43. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven en de relevante emisies in 1990, 2000 en de meest recente situatie zijn terug te vinden in Tabel 44. a) Emerson & Cuming Microwave Products NV De activiteit van het bedrijf is de productie van adsorberende en afschermende materialen voor elektromagnetische golven. Meer details over de producten zijn niet bekend. Emissies van verbrandingsprocessen (aardgas) en procesemissies van de droogovens zouden te verwaarlozen zijn. Wel zijn er geleide VOS-emissies opgegeven (aceton en ethylacetaat: grootteorde 3 ton in 2000). Op basis van de beschikbare informatie kan besloten worden dat het bedrijf geen relevante emissies heeft in het kader van deze sectorstudie. b) Vyncolit NV De algemene activiteit is het ontwerpen, het vervaardigen en het op de markt brengen van fenol/formaldehyde harsen en vormmassa's. Productieprocessen Harsproductie: Polycondensatie van fenol met paraformaldehyde in aanwezigheid van een Katalysator in dubbelwandige reactieketels Exotherme reactie 2 soorten harsen: novolakken en resolen Hiervoor wordt er beroep gedaan op 5 reactoren (4 x 6000 l en 1 x 2500 l) die reeds in 1990 bestonden. Productie van vormmassa's, ook wel perspoeders genoemd: Productie van een premix = een mengsel van verschillende ingrediënten (fenol/formaldehydehars, katalysator, vulstof, kleurstoffen en smeerstoffen), die nodig zijn om het uiteindelijke composietmateriaal te maken Het compounderen (wals- of extrusieproces) van de premix. In 1990 bestonden reeds 6 compoundeerinstallaties. In 1998, 1999 en 2000 werd telkens één installatie bijgebouwd.

207


Malen en ontstoffen van de het bekomen materiaal = preblend Mengen van de preblends voor de klanten Bespreking van de emissies en reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen Verbrandingsemissies: Deze zijn te verwaarlozen. In 2001 werd bijvoorbeeld 4 000 l gasolie verbruikt, hetgeen aanleiding gaf tot volgende berekende jaaremissies: 2 kg stof, 11 kg SO2 en 23 kg NOx VOS-emissies: IPA-emissies + methanol + furfural: op één van de compoundeerinstallaties wordt IPA aangewend bij de productie van de vormmassa's, waaraan de hoogste kwaliteitseisen worden gesteld. Het oplosmiddel verdampt volledig tijdens de verschillende processtappen en wordt geëmitteerd via de dampafzuiging van de betrokken productielijnen. Dit zijn de belangrijkste VOS-emissies van het bedrijf. Naast IPA werden in het verleden ook nog furfural en methanol gebruikt. Deze verdampten ook tijdens het proces. Momenteel worden ze niet meer gebruikt. Om de totale hoeveelheid VOS te vergelijken moet dus de som worden gebruikt van IPA, methanol en furfural (voor fenol: zie volgende paragraaf). Het zijn voornamelijk geleide emissies. Gezien deze producten verdampen werd telkens het jaarverbruik opgegeven. Dit is de som van geleide en diffuse emissies. Aan de ene kant is het productievolume sinds 2000 sterk gestegen. Aan de andere kant werden acties werden ondernomen om het gebruik van IPA te elimineren. Hierdoor daalde de emissie van IPA per kg geproduceerd eindproduct. De IPA-emissies lagen in 2002 (43 ton) een heel stuk lager dan in 2000 (99 ton). Het is de bedoeling de emissie van IPA terug te brengen tot nul: IPA is reeds vervangen in alle producten, met uitzondering van één productgroep. Het gaat om eindproducten die gebruikt worden voor veiligheidsonderdelen in wagens. Aan de ene kant zijn er problemen met de eigenschappen van de eindproducten wanneer deze gemaakt worden zonder IPA. Deze problemen moet nog opgelost worden (datum is moeilijk te voorspellen). Daarnaast zijn er voor dergelijke veiligheidsonderdelen lange vrijgaveprocedures wanneer één van de grondstoffen worden gewijzigd. Het is daarom nog te vroeg om een datum te geven voor de definitieve stopzetting van het gebruik van IPA, tot dan zal het emissieniveau niet meer veranderen. Geleide fenolemissies ontstaan ter hoogte van de ontluchting van de in gebruik zijnde opslagtank van fenol. De emissie werd geschat op basis van meetresultaten. Tot en met 1998 beschikte Vyncolit NV over 2 opslagtanks. In 1999 werd er 1 opslagtank omgebouwd tot afvalwatertank. Hierdoor daalt de totale emissie met de helft (van 1 ton naar 0.5 ton). Daarnaast komt fenol vrij tijdens het compounderen. Het gaat voornamelijk over geleide emissies. Fenolformaldehydeharsen bestaan voor een klein gedeelte uit vrije monomeren (vrije fenol). Dit percentage gaat van 0.2 % voor bepaalde novolakken tot 5 % voor bepaalde resolen. Tijdens het compounderen gaat deze vrije fenol deels reageren met de reactieproducten (bijvoorbeeld hexamine), een ander gedeelte komt vrij en wordt afgezogen. De compoundeerinstallaties (walsen, extruders) zijn voorzien van afzuiginstallaties, die de afgezogen lucht over een mouwfilter leiden. Via een schouw

208


wordt de gezuiverde lucht naar buiten geleid. Diffuse emissies zijn verwaarloosbaar. Metingen op de werkplaats tonen aan dat de fenolconcentratie < 2 ppm is. Verder gaan de afzuiginstallaties de lucht aanzuigen van op de werkplaats, en deze via de geleide emissiepunten naar buiten leiden. In 2000 werd eigen meetapparatuur aangekocht, waardoor meerdere metingen konden uitgevoerd worden zodat het eindresultaat ook betrouwbaarder werd. Aan de ene kant is het productievolume sinds 2000 sterk gestegen. Aan de andere kant werden acties ondernomen om het vrij fenolgehalte in de gebruikte fenol-formaldehydeharsen te beperken. Deze harsen kunnen door Vyncolit NV zelf niet worden geproduceerd en zijn duurder in de aankoop. Het gebruik van deze harsen vertegenwoordigd een belangrijke meerkost. Door deze omschakeling daalde de emissie van fenol per kg geproduceerd eindproduct. De emissies daalden van 6.5 ton in 2000 naar 3.8 ton in 2002. In het verleden er verschillende grondstoffen uit de ‘fenolfamilie’ werden aangewend. Zo werd bijvoorbeeld in 1995 het gebruik van aniline (met bijhorende emissies) stopgezet, en werd in 2002 het gebruik van octylfenol stopgezet. Dit heeft als gevolg dat er geen milieugevaarlijke stoffen meer verwerkt worden. Ter hoogte van het compounderen worden nog bijkomende reducties van fenol verwacht: - In 2003/2004 wordt de plaatsing van een actief koolfilter op de cokes grafiet lijn (een compoundeerinstallatie) gepland, hetgeen zal resulteren in een reductie van 400 kg fenol per jaar. - In 2004/2005 zal een eerstvolgende prioritaire lijn aangesloten worden op een actief koolfilter. Dit zal resulteren in een reductie van 1.5 ton fenol per jaar (in functie van het aantal uur dat de lijn operationeel is). NH3-emissies: Ammoniak ontstaat als reactieproduct van het fenolformaldehydehars met hexamine tijdens het compounderen. Het wordt afgezogen en over een mouwfilter en een schouw geleid naar buiten. Ook hier geldt terug dat er tot 1996 geen meetresultaten gekend zijn. Van 1997 tot en met 1999 zijn de metingen terug onbetrouwbaar, omdat de meetresultaten gebaseerd zijn op één enkele meetcampagne. Vanaf 2000 zijn de resultaten gebaseerd op veelvuldige metingen over de verschillende productielijnen. Ook hier is een dalende tendens. Gerelateerd aan de productievolumes is deze tendens nog sterker. De totale NH3-emissies daalden van 3.7 ton in 2000 naar 2 ton in 2002 Verder moet ook opgemerkt worden dat tot en met 1995 er ook ureum werd verwerkt. Dit gaf eveneens aanleiding tot ammoniakemissies. De gekende hoeveelheden werden eveneens in onderstaande tabel opgenomen. Aansluiten van 2 compoundeerinstallaties op actief koolfilters zou een zeer lichte reductie van NH3 met zich meebrengen Stofemissies: Geleide stofemissies ontstaan bij de productie van de vormmassa's. Het betreft hier geleide emissies die via afzuiginstallatie, mouwfilters en schoorsteen naar buiten worden geblazen. Er zijn terug slechts metingen uitgevoerd vanaf 1997. Van 1997 tot en met 1999 zijn de resultaten gebaseerd op één enkele meetcampagne op de verschillende emissiepunten. Hierdoor zijn deze meetgegevens niet betrouwbaar, gezien ook de emissie van stof variaties vertoont. Vanaf 2000 zijn er meerdere metingen per emissiepunt uitgevoerd, waardoor het eindresultaat ook betrouwbaarder werd. Op basis van deze metingen

209


werden er verbeteringsacties uitgevoerd zoals de plaatsing van bijkomende nafilters (zakkenfilters) en stofdetectiesystemen. Dit heeft als gevolg dat de emissie van stof sinds 2000 een dalende lijn vertoont. Dit wordt nog versterkt wanneer deze emissie wordt gerelateerd aan het gestegen productievolume. Voor de komende jaren zijn extra reducties te verwachten: - In 2003 werd één van de compoundeerinstallaties stopgezet. De productie verhuisde deels extern, deels naar een andere installatie. Metingen tonen aan dat deze laatste installatie lagere stofemissies veroorzaakt, waardoor een reductie van ca. 100 kg stof wordt verwacht. - In 2003/2004 wordt de plaatsing van een actief koolfilter op de cokes grafiet lijn (een compoundeerinstallatie) gepland. Daarom moet ook het stofcircuit aangepast worden, hetgeen zal resulteren in een reductie van 400 kg stof per jaar. - In 2004/2005 zal een eerstvolgende prioritaire lijn aangesloten worden op een actief koolfilter. Opnieuw is een bijkomende stoffiltratie hiervoor vereist. Dit zal resulteren in een reductie van 500-700 kg stof per jaar (in functie van het aantal uur dat de lijn operationeel is).

210


Tabel 43: Productie van de bedrijven met als hoofdactiviteit de verwerking van kunststoffen in Vlaanderen (binnen de bedrijven toegekend aan sectorstudie chemie deel II) Bedrijfsnaam

Productie(proces)

Emerson & Cuming Microwave products NV Vyncolit NV

Adsorberende en afschermende materialen voor elektromagnetische golven. Harsen, Vormmassa's (perspoeders).

Productiecapaciteit in 2000 kton/jaar ?

Productie in 2000 kton/jaar ?


8,0 16,0

4,4 11,0

152

?

Tabel 44: Emissies van de bedrijven met als hoofdactiviteit de verwerking van kunststoffen in Vlaanderen (binnen de bedrijven toegekend aan sectorstudie chemie deel II) Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Emerson & Cuming Microwave Products NV

/

NOx SOx Stof VOS

Vyncolit NV

Ja, de andere activiteiten kunnen ondergebracht worden bij de productie van overige polymeren. De hoofdactiviteit is echter de productie van vormmassa's.


Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar << << Geleide emissies: 4 (1996) Diffuse emissies: << << << 3 (1997) Vnl. geleide emissies: 65 (1997) 1 (1997) -

Emissies in 2000


ton/jaar << << Geleide emissies: 3 (2000) Diffuse emissies: << << << 4 Vnl. geleide emissies: 106 4 -

ton/jaar << << Geleide emissies: 4 (2001) Diffuse emissies: << << << 3 (2002) Vnl. geleide emissies: 48 (2002) 2 (2002) 211


5.2.12 Productie van synthetische oliën Fortum Oil NV produceert poly-α-olefinen, synthetische basisoliën van zeer hoge zuiverheid. Ze vinden toepassing als vervangmiddel van de klassieke basisoliën, afkomstig van petroleumraffinage, wanneer er zeer strikte en constante kwaliteitseisen gesteld worden. In 1990 begon Neste Chemicals in Beringen met de bouw van een productie-eenheid voor PAO (poly-alpha-olefinen). De fabriek werd in april 1991 opgestart, om in mei 1991 het eerste verkoopbaar product af te leveren. Daarnaast bestond reeds de kunststofproductie. In 1994 kreeg de PAO-afdeling een nieuw juridisch statuur onder de naam Neste PAO NV Alle kunststofproducerende eenheden en aanverwante installaties vormen samen de nieuwe firma Borealis Polymers NV. Op 1 december 1999 werd de naam Neste PAO veranderd in Fortum Oil NV. Gegevens omtrent de productie(capaciteit) en het aantal werknemers in 2000 zijn terug te vinden in Tabel 45. Gegevens met betrekking tot de overige activiteiten van de bedrijven, de emisies in 1990, in 2000 en de meest recente emissies zijn terug te vinden in Tabel 46. Proces PAO worden geproduceerd via het synbase-proces, door een continue oligomerisatie van 1deceen, waarvan de verschillende stappen kort opgesomd worden: Grondstoffenaanvoer Oligomerisatie Katalysatorherwinning NaOH en waterwassing Oligomeerdestillatie Tussenopslag en menging Hydrogenatie Eindopslag en vrachtwagenlading Purificatie Bespreking van de emissies en de reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen: Fortum Oil NV maakt gebruik van het fakkelsysteem van Borealis Polymers NV. Het grootste gedeelte van de productie-installatie van Fortum Oil NV vormt een gesloten geheel. Om drukverschillen tijdens producties op te vangen zijn verschillende installaties aangesloten op het fakkelsysteem teneinde emissie van koolwaterstoffen zoveel mogelijk te vermijden. Vooraleer de emissies naar Borealis Polymers NV worden gestuurd, ondergaan ze een voorbehandeling. Om emissie van het gevaarlijke product boortrifluoride (BF3) te vermijden, worden de installaties (waar mogelijk BF3 aanwezig is) eerst naar het NaOHneutralisatiesysteem gestuurd om dan via het niet-BF3-houdend systeem naar de fakkel getransporteerd te worden. Deze afgassen bevatten sporen van BF3, diens complexen met bijvoorbeeld butanol, PAO, 1-deceen, decaan,.... De afgassen van het niet BF3-houdend systeem worden via een condensvat naar de fakkel gestuurd: ze kunnen in een N2-drager de koolwaterstoffen bevatten die gebruikt worden in de productie of die er ontstaan (bvb. 1deceen, n-butanol, PAO, H2 en syltherm (thermische olie)). De fakkelemissies van Fortum Oil NV worden geschat op 10 % van de ingeschatte emissies van de grondfakkel zoals

212


berekend in de MER van 1998 van Borealis Polymers NV (0.38 ton NOx voor de grondfakkel en 0.16 ton NOx voor de noodfakkel). Een aantal nutsvoorzieningen, waaronder stoom, worden betrokken van de firma Borealis Polymers NV. De verbrandingsemissies van de stoomketels van Borealis Polymers NV worden volledig besproken bij het bedrijf zelf. Er kan aangenomen worden dat ongeveer 1 % van de totale stoomproductie door de ketels van Borealis Polymers NV naar Fortum Oil NV gaat. Op basis van de emissievrachten van deze stoomketels wordt het aandeel van Fortum Oil NV berekend op 1.9 kg NOx en een verwaarloosbare hoeveelheid stof Voor het opwarmen van de thermische olie heeft Fortum Oil NV 2 verwarmingsketels ter beschikking. Eén van de 2 parallelle verwarmingsketels met telkens een vermogen van 2500 kW zijn in continu bedrijf. De andere wordt in stand by gehouden. De opslagtank voor 1-deceen ventileert naar atmosfeer. Dit betekent dat laad- en losoperaties en verhogen van het volume o.i.v. weersomstandigheden emissies kunnen veroorzaken. Een inwendig vlottend dak én het met stikstof inertiseren van de ruimte tussen het inwendige en het uitwendige dak zorgen voor een minimale verdamping van de stof en bijgevolg ook voor minimale emissie (ca. 15 kg/jaar). Overslagemissies van 1-deceen zijn eveneens minimaal en worden geschat op 150 kg 1-deceen in 1998. Emissies door andere opslagtanks en ontluchtingssystemen zijn te verwaarlozen tegenover de emissies van de opslagtank van 1-deceen (en deze zijn op zich al te verwaarlozen) omwille van een nog lagere dampspanning en geringere vluchtigheid.

213


Tabel 45: Productie van synthetische oliën in Vlaanderen (binnen de bedrijven toegekend aan de sectorstudie chemie deel II) Bedrijfsnaam

Productie(proces)

Fortum Oil NV

Poly-α-olefinen, dit zijn synthetische basisoliën met een zeer hoge zuiverheid.




Tabel 46: Emissies van de productie van synthetische oliën in Vlaanderen (binnen de bedrijven toegekend aan sectorstudie chemie deel II) Bedrijfsnaam

Andere activiteiten

Polluent

Fortum Oil NV

/

NOx SOx Stof VOS

Fortum Oil NV maakt gebruik van de nutsvoorzieningen en de fakkels van Borealis Polymers NV. Het aandeel van Fortum Oil NV in de emissies van Borealis Polymers NV is te verwaarlozen. De emissies van de nutsvoorzieningen en de fakkels werden volledig toegekend aan Borealis Polymers NV.

214

NH3 Metalen

Emissies in best aansluitende jaar bij 1990 ton/jaar << << << Geleide emissies: <1 Diffuse emissies: <1 -

Emissies in 2000


ton/jaar 5 <1 <1 Geleide emissies: <1 Diffuse emissies: <1 -

ton/jaar 2 <1 <1 Geleide emissies: <1 Diffuse emissies: <1 -

Emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie, deel II

5.3 Totale emissies van de bedrijven binnen de sectorstudie chemie deel II Het was niet haalbaar om de emissies per subsector in kaart te brengen. Dit is trouwens niet echt zinvol, aangezien de opdeling in subsectoren slechts voor een deel van de bedrijven kan worden gemaakt. Bepaalde subsectoren zijn een verzameling van bedrijven die op kunstmatige wijze gegroepeerd werden. Bovendien werden bepaalde activiteiten gedeeltelijk in deze sectorstudie behandeld en gedeeltelijk in andere sectorstudies. Tenslotte werden een aantal (grote) bedrijven zowel in de eerste als de tweede sectorstudie chemie behandeld. In deze gevallen werden de emissies van de centrale nutsvoorzieningen (o.a. de centrale stoomproductie) volledig in de eerste sectorstudie chemie meegenomen. De emissies van verbrandingsprocessen van de activiteiten binnen de tweede sectorstudie chemie worden bijgevolg onderschat. Daarom wordt in dit hoofdstuk een overzicht gegeven van de emissies van de bedrijven (of bepaalde delen van bedrijven) die deel uit maken van deze sectorstudie. Voor de polluent VOS wordt -in de mate van het mogelijke- en onderscheid gemaakt tussen de geleide, de diffuse en de totale emissies. Daarnaast is er voor elk van de polluenten een korte bespreking van het verloop van de emissies tussen 1990 en nu (op basis van de meest recente emissiegegevens) opgenomen. In Tabel 47, Tabel 48, Tabel 49, Tabel 50, Tabel 51, Tabel 54 en Tabel 55 wordt een gedetailleerd overzicht gegeven van de emissies van de bedrijven die deel uit maken van de sectorstudie chemie deel II, en dit voor de polluenten NOx, SO2, stof, geleide VOS, diffuse VOS, brandstofgerelateerde VOS, totale VOS en NH3. Voor de meeste polluenten, behalve voor NH3, wordt een minimumwaarde en een maximumwaarde opgegeven voor de emissies omdat bepaalde bedrijven enkel een range kunnen opgeven waarbinnen de emissies zich waarschijnlijk bevinden of omdat er voor bepaalde bedrijven verschillende emissiegegevens beschikbaar zijn en het bedrijf niet heeft meegewerkt aan de enquêtering. De codes in de cellen zonder cijfergegevens kunnen er op wijzen dat de polluent in kwestie niet relevant is in het kader van de activiteiten van het bedrijf, of dat de emissies verwaarloosbaar zijn en daarom door het bedrijf niet gekwantificeerd worden. Voor enkele bedrijven is geen informatie beschikbaar omtrent de emissies. Tenslotte is het mogelijk dat het bedrijf in 1990 of 2000 nog niet opgestart was, of dat het bedrijf in 2000 of in de huidige situatie niet meer bestaat. In het geval van de VOS-emissies wordt niet altijd een onderscheid gemaakt tussen geleide en diffuse emissies. Op basis van de beschikbare informatie worden de emissies geplaatst bij de meest waarschijnlijke categorie. Volgende codes worden gebruikt in onderstaande tabellen: << ? / ~

: : : : :

Polluent is niet relevant Verwaarloosbare emissies Geen informatie beschikbaar omtrent emissies bedrijf Bedrijf nog niet/niet meer in productie Geen onderscheid mogelijk tussen geleide en diffuse emissies (emissies worden geplaatst bij de meest waarschijnlijke categorie)

Meer achtergrondgegevens omtrent deze bedrijven en hun emissies is terug te vinden in hoofdstuk 5 Beschrijving van de activiteiten en bijhorende emissies van de bedrijven binnen de sectorstudie chemie deel II, p. 30.

215


Tabel 47: Overzicht van de NOx-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies Bedrijf

Kronos Europe NV Kerr-McGee Pigments NV Timcal Belgium NV Pemco Brugge NV NV Silmaco J.M. Huber Belgium BVBA CRI Catalyst Company Belgium NV Atofina Antwerpen NV Solvay NV (Solvay Polyolefins Europe-Belgium NV + Polypropylene Belgium NV) ExxonMobil Chemical Belgium BVBA-Antwerp Polymers Plant Speciality Polymers Antwerp NV ExxonMobil Chemical Belgium BVBA-Meerhout Polymers Plant Dow Belgium BVBA Borealis Kallo NV Borealis Polymers NV BP Chembel NV EOC Polymers I NV EOC Polymers II NV Noveon Europe BVBA (Kallo) Atofina Elastomers NV Bayer Rubber NV Crompton NV Noveon Europe BVBA (Oevel) Eastman Belgium BVBA Hercules Doel BVBA, Divisie Aqualon Oleon NV Ertvelde Oleon NV Oelegem Transfurans Chemicals BVBA Celanese NV Kaneka Belgium NV 216

NOx-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II meest recente 1990 2000 emissies Min. Max. Min. Max. Min. Max. 59 59 70 70 70 70 29 29 29 29 / / 25 75 25 75 25 75 239 239 219 219 171 171 > 10 > 10 10 10 10 10 / / / / 4 4 50 50 25 25 21 21 4 4 8 8 4 4 / 32 << 27 17 << 204 << 7 4 / 274 159 ? 2 11 61 96 7 126 51

/ 32 << 27 17 << 204 << 7 4 / 274 159 ? 2 11 61 96 7 216 51

43 24 1,5 15 17 << 187 << 7 4 << 293 180 ? 8 11 52 52 7 61 56

43 24 1,5 15 17 << 187 << 7 4 << 293 180 ? 8 11 52 52 7 102 56

55 23 1 16 14 << 200 << 6 5 << 202 183 ? 8 9 46 52 7 66 42

55 23 1 16 14 << 200 << 6 5 << 202 183 ? 8 9 46 52 7 112 42


Surface Specialties UCB (Drogenbos) Surface Specialties UCB (Schoonaarde) Monsanto Europe NV 3M Belgium NV Durez Europe NV Haltermann NV BASF Antwerpen NV Emerson & Cuming Specialty Polymers NV Bayer Antwerpen NV Rechteroever-Vestiging Antwerpen (Lillo) Eval Europe NV Nippon Shokubai Europe NV Proviron Industries NV Arch Chemicals NV Hercules Beringen BVBA Ineos NV Perstorp Oxo Belgium Proviron Fine Chemicals NV Seppic Belgium NV Union Carbide Benelux NV - Afdeling Amerchol Union Carbide Benelux NV - Cellosize Plant Degussa Antwerpen NV Capelle Gebroeders Anc. Ets. Stoopen & Meeûs Radiant Color NV European Masterbatch Arkansas Europe NV GE Betz NV Vyncolit NV Emerson & Cuming Microwave Products NV Fortum Oil NV Totale emissies

69 ? 18 16 12 52 134 ? 1 / / << / << 3 1 / << << 474 1 << ? << 1 << << << 2.266

69 ? 18 16 12 52 134 ? 1 / / << / << 3 1 / << << 474 1 << ? << 1 << << << 2.406

57 42 18 24 13 92 151 ? 5 << / << 4 << 2 1 << << 200 1 << ? << 1 << << 5 2.021

57 42 18 24 13 92 151 ? 5 << / << 4 << 2 1 << << 200 1 << ? << 1 << << 5 2.112

68 35 18 25 11 101 170 ? 8 << << << 6 << 4 1 << << 190 1 << ? / 1 << << 2 1.881

68 35 18 25 11 101 170 ? 8 << << << 6 << 4 1 << << 190 1 << ? / 1 << << 2 1.977

217


Tabel 48: Overzicht van de SO2-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies Bedrijf

Kronos Europe NV Kerr-McGee Pigments NV Timcal Belgium NV Pemco Brugge NV NV Silmaco J.M. Huber Belgium BVBA CRI Catalyst Company Belgium NV Atofina Antwerpen NV Solvay NV (Solvay Polyolefins Europe-Belgium NV + Polypropylene Belgium NV) ExxonMobil Chemical Belgium BVBA-Antwerp Polymers Plant Speciality Polymers Antwerp NV ExxonMobil Chemical Belgium BVBA-Meerhout Polymers Plant Dow Belgium BVBA Borealis Kallo NV Borealis Polymers NV BP Chembel NV EOC Polymers I NV EOC Polymers II NV Noveon Europe BVBA (Kallo) Atofina Elastomers NV Bayer Rubber NV Crompton NV Noveon Europe BVBA (Oevel) Eastman Belgium BVBA Hercules Doel BVBA, Divisie Aqualon Oleon NV Ertvelde Oleon NV Oelegem Transfurans Chemicals BVBA Celanese NV Kaneka Belgium NV 218

SO2-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II meest recente 1990 2000 emissies Min. Max. Min. Max. Min. Max. 378 378 261 261 278 278 311 311 89 89 / / 44 44 28 28 19 19 / / / / 40 40 / 0,5 3 1 920 1 0,1 << 251 90 0,2 190 108 ? 1425 -

/ 0,5 3 1 920 1 0,1 << 251 90 0,2 190 108 ? 1550 -

0,4 0,4 16 4 1 0,1 << 358 0,4 0,2 2 62 1 2 -

0,4 0,4 16 4 1 0,1 << 358 0,4 0,2 2 62 1 2 -

0,3 0,2 0.7 8 1 << << 179 18 0,2 2 62 1 3 -

0,3 0,2 0,7 8 1 << << 179 18 0,2 2 62 1 3 -


Surface Specialties UCB (Drogenbos) Surface Specialties UCB (Schoonaarde) Monsanto Europe NV 3M Belgium NV Durez Europe NV Haltermann NV BASF Antwerpen NV Emerson & Cuming Specialty Polymers NV Bayer Antwerpen NV Rechteroever-Vestiging Antwerpen (Lillo) Eval Europe NV Nippon Shokubai Europe NV Proviron Industries NV Arch Chemicals NV Hercules Beringen BVBA Ineos NV Perstorp Oxo Belgium Proviron Fine Chemicals NV Seppic Belgium NV Union Carbide Benelux NV-Afdeling Amerchol Union Carbide Benelux NV-Cellosize Plant Degussa Antwerpen NV Capelle Gebroeders Anc. Ets. Stoopen & Meeûs Radiant Color NV European Masterbatch Arkansas Europe NV GE Betz NV Vyncolit NV Emerson & Cuming Microwave Products NV Fortum Oil NV Totale emissies

108 41 << 1 435 ? / / << 0,3 1 / << << 473 1 ? << 0,1 << << 4.823

108 41 << 8 435 ? / / << 0,3 1 / << << 473 1 ? << 0,1 << << 4.955

5 34 0,3 <<

5 97 0,3 <<

282 ? / << 1 1 << << 16 1 ? << << << 1 1.167

42 33 3 <<

282 ? / << 1 1 << << 16 1 ? << << << 1 1.230

42 79 3 <<

267 ? << << 1 1 << << 7 1 ? / 0,1 << 1 929

267 ? << << 1 1 << << 7 1 ? / 0,1 << 1 975

219


Tabel 49: Overzicht van de stofemissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies Bedrijf

Kronos Europe NV Kerr-McGee Pigments NV Timcal Belgium NV Pemco Brugge NV NV Silmaco J.M. Huber Belgium BVBA CRI Catalyst Company Belgium NV Atofina Antwerpen NV Solvay NV (Solvay Polyolefins Europe-Belgium NV + Polypropylene Belgium NV) ExxonMobil Chemical Belgium BVBA-Antwerp Polymers Plant Speciality Polymers Antwerp NV ExxonMobil Chemical Belgium BVBA-Meerhout Polymers Plant Dow Belgium BVBA Borealis Kallo NV Borealis Polymers NV BP Chembel NV EOC Polymers I NV EOC Polymers II NV Noveon Europe BVBA (Kallo) Atofina Elastomers NV Bayer Rubber NV Crompton NV Noveon Europe BVBA (Oevel) Eastman Belgium BVBA Hercules Doel BVBA, Divisie Aqualon Oleon NV Ertvelde Oleon NV Oelegem TransFurans Chemicals BVBA Celanese NV Kaneka Belgium NV 220

Stofemissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II meest recente 1990 2000 emissies Min. Max. Min. Max. Min. Max. << << << << << << << << << << / / 0,5 2 0,5 2 0,5 2 / / / / 7 7 35 35 4 4 5 5 << << << << << << 3 3 4 20 / 30 2 0,1 << << 5 2 ? 0,1 << 29 50 <<

3 3 4 20 / 30 2 0,1 << << 5 2 ? 7 << 29 102 <<

5 3 3 4 8 0,1 0 7 0,1 << 1 58 1 ? 0,1 << 8 << <<

5 3 3 4 8 0,1 0 7 0,1 << 1 58 1 ? 7 << 8 << <<

5 3 3 4 8 0,1 0,2 7 << << 1 26 1 ? 0,1 << 8 << <<

5 3 3 4 8 0,1 0,2 7 << << 1 26 1 ? 7 << 8 << <<


Surface Specialties UCB (Drogenbos) Surface Specialties UCB (Schoonaarde) Monsanto Europe NV 3M Belgium NV Durez Europe NV Haltermann NV BASF Antwerpen NV Emerson & Cuming Specialty Polymers NV Bayer Antwerpen NV Rechteroever-Vestiging Antwerpen (Lillo) Eval Europe NV Nippon Shokubai Europe NV Proviron Industries NV Arch Chemicals NV Hercules Beringen BVBA Ineos NV Perstorp Oxo Belgium Proviron Fine Chemicals NV Seppic Belgium NV Union Carbide Benelux NV - Afdeling Amerchol Union Carbide Benelux NV - Cellosize Plant Degussa Antwerpen NV Capelle Gebroeders Anc. Ets. Stoopen & Meeûs Radiant Color NV European Masterbatch Arkansas Europe NV GE Betz NV Vyncolit NV Emerson & Cuming Microwave Products NV Fortum Oil NV Totale emissies

4 5 << << 1 25 27 ? 0,5 / / << << / << << << 0,2 << 0,2 ? << 0,1 3 << << 250

4 5 << << 2 25 27 ? 0,5 / / << << / << << << 0,2 << 0,2 ? << 0,1 3 << << 311

2 5 2 << << 30 29 ? 0,5 0,4 / << 0,4 << << << << 0,2 << 0,2 ? << 0,1 4 << 1 176

2 5 2 << << 30 29 ? 0,5 0,4 / << 0,4 << << << << 0,2 << 0,2 ? << 0,1 4 << 1 184

2 3 << << << 30 26 ? 0,5 0,4 << << 1 << << << << 0,2 << 0,2 ? 0,1 3 << 1 139

2 3 << << << 30 26 ? 0,5 0,4 << << 1 << << << << 0,2 << 0,2 ? 0,1 3 << 1 147

221


Tabel 50: Overzicht van de geleide VOS-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies Bedrijf

Kronos Europe NV Kerr-McGee Pigments NV Timcal Belgium NV Pemco Brugge NV NV Silmaco J.M. Huber Belgium BVBA CRI Catalyst Company Belgium NV Atofina Antwerpen NV Solvay NV (Solvay Polyolefins Europe-Belgium NV + Polypropylene Belgium NV) ExxonMobil Chemical Belgium BVBA-Antwerp Polymers Plant Speciality Polymers Antwerp NV ExxonMobil Chemical Belgium BVBA-Meerhout Polymers Plant Dow Belgium BVBA Borealis Kallo NV Borealis Polymers NV BP Chembel NV EOC Polymers I NV EOC Polymers II NV Noveon Europe BVBA (Kallo) Atofina Elastomers NV Bayer Rubber NV Crompton NV Noveon Europe BVBA (Oevel) Eastman Belgium BVBA Hercules Doel BVBA, Divisie Aqualon Oleon NV Ertvelde Oleon NV Oelegem TransFurans Chemicals BVBA 222

Geleide VOS-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II meest recente 1990 2000 emissies Min. Max. Min. Max. Min. Max. / / / / / / 0,3 0,3 0,3 0,3 0,1 0,1 / 282 172 447 << << << / 8 4.486 12 ? << 42 28 -

/ 282 172 447 << << << / 8 4.486 12 ? << 42 28 -

/ 8 21 << << << << 10 1.259 4 ? 3 110 38 -

/ 8 21 << << << << 10 1.259 4 ? 3 110 38 -

/ 2 57 1 << << << 9 914 4 ? 3 17 38 -

/ 2 57 1 << << << 9 914 4 ? 3 17 38 -


Celanese NV Kaneka Belgium NV Surface Specialties UCB (Drogenbos) Surface Specialties UCB (Schoonaarde) Monsanto Europe NV 3M Belgium NV Durez Europe NV Haltermann NV BASF Antwerpen NV Emerson & Cuming Specialty Polymers NV Bayer Antwerpen NV Rechteroever-Vestiging Antwerpen (Lillo) Eval Europe NV Nippon Shokubai Europe NV Proviron Industries NV Arch Chemicals NV Hercules Beringen BVBA Ineos NV Perstorp Oxo Belgium Proviron Fine Chemicals NV Seppic Belgium NV Union Carbide Benelux NV - Afdeling Amerchol Union Carbide Benelux NV - Cellosize Plant Degussa Antwerpen NV Capelle Gebroeders Anc. Ets. Stoopen & Meeûs Radiant Color NV European Masterbatch Arkansas Europe NV GE Betz NV Vyncolit NV Emerson & Cuming Microwave Products NV Fortum Oil NV Totale emissies

671 69 187 ~ 1.186 299 3 213 ? 4 / / << / << << << / << 39 128 3 1 ? << 65 4 1 8.350

671 69 187 ~ 1.186 299 3 213 ? 4 / / << / << << << / << 39 128 3 1 ? << 65 4 1 8.350

56 35 100 << 12 29 1 72 ? 4 23 / << << << << << << 4 21 3 0,1 ? << 106 3 1 1.923

75 35 100 << 12 29 1 72 ? 4 23 / << << << << << << 4 21 3 0,1 ? << 106 3 1 1.942

123 3 5 << 7 26 0,2 165 ? 5 23 << << << << << << << << 34 3 1 ? / 48 4 1 1.493

123 3 5 << 7 26 0,2 165 ? 5 23 << << << << << << << << 34 3 1 ? / 48 4 1 1.493

223


Tabel 51: Overzicht van de diffuse VOS-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies Bedrijf


Diffuse VOS-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II meest recente 1990 2000 emissies Min. Max. Min. Max. Min. Max. / / / / / / 373 373 374 374 374 374 / 2.379 806 1.299 221 16 900 65 << << / 296 663 1 ? ? ~ ~ 0,2

/ 2.379 806 1.299 221 16 900 65 << << / 296 663 1 ? ? ~ ~ 10

58 961 253 971 62 36 362 51 << << << 329 729 3 ? ? 7 26 0,2

58 961 253 971 62 36 362 51 << << << 329 729 3 ? ? 7 26 10

57 997 269 1.117 65 46 315 51 << << << 332 633 3 ? ? 3 26 0,2

57 997 269 1.117 65 46 315 51 << << << 332 633 3 ? ? 3 26 10



669 ~ 2 94 66 178 4 71 22 ? 77 / / << << 73 15 8 << / << << << ~ << ? ? << << 1 8.299

669 ~ 2 94 66 178 4 71 22 ? 77 / / << << 73 15 8 << / << << << ~ << ? ? << << 1 8.309

87 33 2 268 109 282 8 38 26 ? 15 << / << << 12 15 7 << << << << << ~ << ? ? << << 1 5.125

115 33 2 268 109 282 8 38 26 ? 15 << / << << 12 15 7 << << << << << ~ << ? ? << << 1 5.163

193 24 5 3 104 97 7 30 26 ? 15 << << << << 12 15 7 << << << << << ~ << ? ? << << 1 4.827

193 24 5 3 104 97 7 30 26 ? 15 << << << << 12 15 7 << << << << << ~ << ? ? << << 1 4.837

225


Brandstofgerelateerde VOS Er werden enkel bijschattingen gemaakt van de emissies van vluchtige organische stoffen en van de zware metalen nikkel (Ni) en vanadium (V), dit op basis van de volgende emissiefactoren:

Tabel 52: Emissiefactoren voor vluchtige organische stoffen, nikkel en vanadium bij het stoken van aardgas, stookolie en (extra) zware stookolie (VMM, RAINS) Brandstof

Aardgas

Stookolie

VMM RAINS

[g/Nm³] 0,063 0,076

[kg/ton] 0,28 0,169 [mg/ton] 5,5 18,7

Polluent VOS

Ni V

0 0

(Extra) zware stookolie [kg/ton] 0,28 0,205 [mg/ton] 17,6 60,0

De emissiefactoren voor VOS die door de VMM worden aangewend, kunnen teruggevonden worden in het rapport “Emissieregistratie van vuurhaarden” van TNO [A. Bakkum et al., Rapport nr. TNO-R 86/207b]. Voor de berekening maken we hier gebruik van de gemiddelde emissiefactor voor stoomketels die tussen de 50 en 85 % per jaar in gebruik zijn. Deze factor bedraagt voor aardgasverbranding 157,5 mg/Nm³ en voor zware stookolieverbranding 350 mg/kg. In de hier vermelde cijfers zitten eveneens de methaanemissies vervat, terwijl deze niet worden beschouwd in de sectorstudies. Daarom worden de emissiefactoren nog vermenigvuldigd met het percentage aan NMVOS dat aanwezig is in aardgas (40%) of in stookolie (80%) [Pers. communicatie TNO]. De RAINS emissiefactoren kunnen teruggevonden worden op de volgende website: http://www.iiasa.ac.at/web-apps/tap/RainsWeb/ en werden omgerekend naar de hierboven vermelde eenheden. De bijschatting werd gemaakt op basis van het brandstofverbruik en dit voor de bedrijven waarvoor er geen brandstofgerelateerde VOS-emissies bekend zijn in de emissie-inventaris Vlaamse regio van de VMM. Ook voor de recuperatiebrandstoffen werd op basis van bovenstaande emissiefactoren een inschatting gemaakt van de emissies van vluchtige organische stoffen en de zware metalen nikkel en vanadium. De brandstofgerelateerde VOS-emissies die door de VMM voor de afzonderlijke meldingsplichtige bedrijven worden berekend worden als dus danig opgenomen. Wel werden ook hier de methaanemissies met behulp van bovenstaande factoren afgetrokken van de door de VMM berekende VOS (Tabel 53, VMM). Op basis van het verbruik van aardgas (50.772.805 Nm³), (extra) zware stookolie (18.901 ton), stookolie (1.550 ton) en recuperatiebrandstoffen (voor de bedrijven die geen emissiejaarverslag indienen) werden de volgende vrachten berekend (Tabel 53, Vito). Atofina Elastomers NV berekent zelf de brandstofgerelateerde VOS en deze werden reeds bij de geleide VOS-emissies vermeld.

226


Tabel 53: Emissies van vluchtige organische stoffen, nikkel en vanadium bij het stoken van aardgas, stookolie en (extra) zware stookolie (VMM, RAINS) in 2000 Brandstof Polluent VMM VOS Vito [ton] RAINS Ni [kg] V [kg]

Aardgas

Stookolie

(Extra) zware stookolie

Recuperatiebrandstoffen

18,7 3,20 21,1 0 0

0,119 0,43 0,3 9 32

7,6 5,29 7,4 631 2.152

1,7 8,3 9,1 0 0

We kunnen besluiten dat de verschillen tussen de brandstofgerelateerde VOS-emissies zoals deze berekend worden door VMM en een gedeelte door Vito voor aardgas weinig afwijken van de berekening voor het RAINS model. Voor de vloeibare brandstoffen zijn de verschillen groter. Wel moet benadrukt worden dat de VMM gegevens werden aangepast tot NMVOS door de methaanemissies die in de brandstoffen voorkomen niet mee te nemen. Voor aardgas bekomt RAINS 3,7% lagere VOS-emissies, voor stookolie 45,4% lagere en voor zware stookolie 42,6% lagere. De inschatting voor recuperatiebrandstoffen geeft bij RAINS 9% lagere emissies.

227


Tabel 54: Overzicht van de totale VOS-emissies (zonder brandstofgerelateerde VOS) van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies Bedrijf


Totale VOS-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II meest recente 1990 2000 emissies Min. Max. Min. Max. Min. Max. / / / / / / 373 373 374 374 374 374 / 2661 978 1299 668 16 900 65 << << << 304 5149 13 ? ? 42 28 0,2

/ 2661 978 1299 668 16 900 65 << << << 304 5149 13 ? ? 42 28 10

58 961 261 971 83 36 362 51 << << << 339 1988 7 ? 3 117 64 0,2

58 961 261 971 83 36 362 51 << << << 339 1988 7 ? 3 117 64 10

57 997 271 1117 122 46 316 51 << << << 341 1547 7 ? 3 20 64 0,2

57 997 271 1117 122 46 316 51 << << << 341 1547 7 ? 3 20 64 10



1340 69 189 94 1252 477 7 71 235 ? 81 / / << << 73 15 8 << / << 39 128 3 1 ? << 65 4 2 16.649

1340 69 189 94 1252 477 7 71 235 ? 81 / / << << 73 15 8 << / << 39 128 3 1 ? << 65 4 2 16.659

143 68 102 268 121 311 9 38 98 ? 19 23 / << << 12 15 7 << << << 4 21 3 0,1 ? << 106 3 2 7.048

190 68 102 268 121 311 9 38 98 ? 19 23 / << << 12 15 7 << << << 4 21 3 0,1 ? << 106 3 2 7.105

316 27 10 3 111 123 7,2 30 191 ? 20 23 0,4 << << 12 15 7 << << << << 34 3 1 ? / 48 4 2 6.321

316 27 10 3 111 123 7,2 30 191 ? 20 23 0,4 << << 12 15 7 << << << << 34 3 1 ? / 48 4 2 6.331

229


Tabel 55: Overzicht van de totale NH3-emissies van de bedrijven binnen sectorstudie chemie deel II: in 1990 en 2000 en de meest recente emissies Bedrijf

Kronos Europe NV Kerr-McGee Pigments NV Timcal Belgium NV Pemco Brugge NV NV Silmaco J.M. Huber Belgium BVBA CRI Catalyst Company Belgium NV Atofina Antwerpen NV Solvay NV (Solvay Polyolefins Europe-Belgium NV + Polypropylene Belgium NV) ExxonMobil Chemical Belgium BVBA-Antwerp Polymers Plant Speciality Polymers Antwerp NV ExxonMobil Chemical Belgium BVBA-Meerhout Polymers Plant Dow Belgium BVBA Borealis Kallo NV Borealis Polymers NV BP Chembel NV EOC Polymers I NV EOC Polymers II NV Noveon Europe BVBA (Kallo) Atofina Elastomers NV Bayer Rubber NV Crompton NV Noveon Europe BVBA (Oevel) Eastman Belgium BVBA Hercules Doel BVBA, Divisie Aqualon Oleon NV Ertvelde Oleon NV Oelegem TransFurans Chemicals BVBA Celanese NV Kaneka Belgium NV Surface Specialties UCB (Drogenbos) 230

1990 / 223 70 -

2000

meest recente emissies / 97 57 -

/ 25 37 -


Surface Specialties UCB (Schoonaarde) Monsanto Europe NV 3M Belgium NV Durez Europe NV Haltermann NV BASF Antwerpen NV Emerson & Cuming Specialty Polymers NV Bayer Antwerpen NV Rechteroever-Vestiging Antwerpen (Lillo) Eval Europe NV Nippon Shokubai Europe NV Proviron Industries NV Arch Chemicals NV Hercules Beringen BVBA Ineos NV Perstorp Oxo Belgium Proviron Fine Chemicals NV Seppic Belgium NV Union Carbide Benelux NV - Afdeling Amerchol Union Carbide Benelux NV - Cellosize Plant Degussa Antwerpen NV Capelle Gebroeders Anc. Ets. Stoopen & Meeûs Radiant Color NV European Masterbatch Arkansas Europe NV GE Betz NV Vyncolit NV Emerson & Cuming Microwave Products NV Fortum Oil NV Totale emissies

5 ? 1 299

8 ? 4 165

24 ? 2 88

231


5.4 Evolutie van de totale emissies van NOx, SO2, stof, geleide VOS, diffuse VOS, totale VOS en NH3 binnen sectorstudie chemie deel II In Figuur 16, Figuur 17, Figuur 18, Figuur 19, Figuur 20, Figuur 21 en Figuur 22 wordt de evolutie weergegeven van respectievelijk de totale NOx-, de totale SO2-, de totale stof-, de totale geleide VOS-, de totale diffuse VOS, de totale VOS- (geleide+diffuse zonder brandstofgerelateerde VOS) en de totale NH3-emissies binnen deze sectorstudie chemie deel II.

Evolutie NOx-emissies 3000 Nox minimum Nox maximum 2500

Ton/jaar

2000

1500

1000

500

0 1990

2000

meest recent

Jaar

Figuur 16: Evolutie van de NOx-emissies tussen 1990 en de huidige situatie

De geleide NOx-emissies zijn gedaald tussen 1990 en de huidige situatie. In 2000 zijn de NOx-emissies gedaald met 10 à 19 % ten op zichte van 1990. In de huidige situatie (meest recente emissiegegevens) zijn de NOx-emissies gedaald met 17 à 24 % ten opzichte van 1990.

232


Evolutie SO2-emissies 6000 Sox minimum Sox maximum

5000

Ton/jaar

4000

3000

2000

1000

0 1990

2000

meest recent

Jaar

Figuur 17: Evolutie van de SO2-emissies tussen 1990 en de huidige situatie

De SO2-emissies zijn zeer sterk gedaald tussen 1990 en 2000. In de huidige situatie liggen de emissies nog iets lager dan in 2000. In 2000 zijn de SO2-emissies gedaald met 76 à 78 % ten op zichte van 1990. In de huidige situatie (meest recente emissiegegevens) zijn de SO2emissies gedaald met 81 à 82 % ten opzichte van 1990.

233


Evolutie stof-emissies 350 300

Ton/jaar

250 200

Stof minimum

150

Stof maximum

100 50 0 1990

2000

Meest recente

Figuur 18: Evolutie van de stofemissies tussen 1990 en de huidige situatie De stofemissies zijn een vrij onbelangrijke polluent in het kader van deze sectorstudie. In de huidige situatie (meest recente emissies) zijn er slechts 139 à 147 ton stofemissies. Dit is een reductie van 53% ten opzichte van de emissies in1990. In 2000 bedroegen de stofemissies nog 176 tot 184 ton, wat nog 20% meer is dan de meest recente emissiedata.

234


Evolutie geleide VOS 9000

Geleide VOS minimum Geleide VOS maximum

8000 7000

Ton/jaar

6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1990

2000

meest recent

Jaar

Figuur 19: Evolutie van de geleide VOS-emissies tussen 1990 en de huidige situatie

De geleide VOS-emissies zijn sterk gedaald tussen 1990 en de huidige situatie. In 2000 zijn de geleide VOS-emissies gedaald met ca. 77 % ten op zichte van 1990. In de huidige situatie (meest recente emissiegegevens) zijn de geleide VOS-emissies gedaald met 82 % ten opzichte van 1990. In 2001 en 2002 zijn de emissies nog relatief sterk gedaald ten opzichte van 2000.

235


Evolutie diffuse VOS 9000 8000

Diffuse VOS minimum Diffuse VOS maximum

7000

Ton/jaar

6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1990

2000

meest recent

Jaar

Figuur 20: Evolutie van de diffuse VOS-emissies tussen 1990 en de huidige situatie

De diffuse VOS-emissies zijn sterk gedaald tussen 1990 en de huidige situatie. In 2000 zijn de diffuse VOS-emissies gedaald met ca. 37 % ten opzichte van 1990. In de huidige situatie (meest recente emissiegegevens) zijn de diffuse VOS-emissies gedaald met 40 % ten opzichte van 1990. Na 2000 is de daling minder sterk dan in het geval van de geleide VOSemissies.

236


Evolutie totale VOS 18000 Totale VOS minimum

16000

Totale VOS maximum

14000

Ton/jaar

12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 1990

2000

meest recent

Jaar

Figuur 21: Evolutie van de totale VOS-emissies tussen 1990 en de huidige situatie

De totale VOS-emissies zijn sterk gedaald tussen 1990 en de huidige situatie. In 2000 zijn de totale VOS-emissies gedaald met 57 à 58 % ten op zichte van 1990. In de huidige situatie (meest recente emissiegegevens) zijn de totale VOS-emissies gedaald met 62 % ten opzichte van 1990. De geleide VOS-emissies zijn veel sterker gedaald. Het aandeel van de geleide VOS-emissies neemt af van ca. 50 % in 1990, naar ca. 27 % in 2000, tot ca. 22 % volgens de meest recente emissies. Zoals reeds vermeld werden de brandstofgerelateerde VOS-emissies niet opgenomen in bovenstaande grafiek.

237


Evolutie NH3-emissies 350 300

Ton/jaar

250 200 150 100 50 0 1990

2000

meest recente

Figuur 22: Evolutie van de NH3-emissies tussen 1990 en de huidige situatie

NH3 is een vrij onbelangrijke polluent in het kader van deze sectorstudie. In de huidige situatie zijn er in totaal ca. 108 ton NH3-emissies. De reductie van de NH3-emissies sinds 1990 is grotendeels te danken aan de reductie van de NH3-emissies op het bedrijf CRI Catalyst Company Belgium NV. De NH3-reductie bedraagt 15 % in 2000 ten opzichte van 1990 en 53 % ten opzichte van 1990 volgens de meest recente emissies.

238


5.5 Leak Detection And Repair (LDAR) Onderstaande tabel geeft een overzicht van de bedrijven waar fugitieve emissies voorkomen en of deze fugitieve emissies worden bepaald. Daarnaast geeft deze tabel een overzicht van de bedrijven die een leak detection and repair programma hebben geïmplementeerd en of zij hiervoor beroep doen op een externe firma (die de EPA-21 methode toepast) of op eigen personeel. Gegevens over de meetfrequentie en het aantal gemeten punten zijn vaak niet beschikbaar.

239


Anc Ets. Stoopen & Meeûs Arch Chemicals NV Arkansas Europe NV Atofina Antwerpen NV Atofina Elastomers NV BASF Antwerpen NV Bayer Antwerpen NV, Rechteroever Bayer Rubber NV Borealis Kallo NV Borealis Polymers NV BP Chembel NV Cappelle Gebroeders NV / Capelle Pigments NV Celanese NV CRI Catalyst Company Belgium NV Crompton NV Degussa Antwerpen NV Dow Belgium BVBA Durez Europe NV Eastman Belgium BVBA Emerson & Cuming Microwave Products NV Emerson & Cuming Specialty Polymers NV EOC Polymers I EOC Polymers II Timcal Belgium NV European Masterbatch Eval Europe NV 240

Steekproef

Meetfrequentie

Eigen personeel

Externe firma

Jaar implementatie

LDAR

Emissie in 2000 [ton/jaar]

Gerapporteerd

Bedrijf

Niet gerapporteerd en mogelijks relevant

Tabel 56: Overzicht Leak Detection And Repair (voor de betrokken afdelingen in deze sectorstudie)

<< 325 153 11 15 729 36 323 15

2002 2002

<< 30

? ?

2000 1998 1993

<< << <<

?

1 × 5 jaar

10.850


ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – APP ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – MPP Fortum Oil NV GE Betz NV Haltermann BVBA Hercules Beringen BVBA Hercules Doel BVBA Ineos NV J.M. Huber Belgium BVBA Kaneka Belgium NV Kerr-McGee Pigments NV Kronos Europe NV Monsanto Europe NV Nippon Shokubai Europe NV Noveon Europe BVBA (Kallo) Noveon Europe BVBA (Oevel) Oleon NV (Ertvelde) Oleon NV (Oelegem) Pemco Brugge NV Perstorp Oxo Belgium Polyol Proviron Industries NV Proviron Fine Chemicals NV Radiant Color NV Seppic Belgium NV Silmaco NV Polypropylene Belgium NV & Solvay Polyolefins Europe NV Speciality Polymers Antwerp NV TransFurans Chemicals BVBA Surface Specialties UCB (Drogenbos) Surface Specialties UCB (Schoonaarde) Union Carbide Benelux NV - Afdeling Amerchol Union Carbide Benelux NV- Cellosize Plant Vyncolit NV 3M Belgium NV

506 406

1993 1990

10.000 10.000

14,6

2000

10.000

33

1997

<<

1

8.440

20

43

?

148 9

1994

13.079 2.162

4 241


5.6 Vergelijking met de emissie-inventaris van VMM In onderstaande tabellen worden de resultaten van de emissie-inventarisatie in deze studie vergeleken met de gegevens uit de emissie-inventaris van de Vlaamse Milieumaatschappij, en dit voor de voornaamste polluenten zijnde vluchtige organische stoffen, stikstofoxiden, zwaveldioxide en ammoniak en enkel voor het jaar 2000. Onmiddellijk valt op dat de totale emissie van de verschillende polluenten volgens de inventaris van de Vlaamse Milieumaatschappij groter is dan de totale emissie volgens de inventaris in deze sectorstudie. Bovendien verschillen voor sommige bedrijven de emissies in de inventaris van de Vlaamse Milieumaatschappij en in de inventaris in deze sectorstudie. De verschillen kunnen ondermeer worden toegeschreven aan: In deze sectorstudie werden voor een aantal bedrijven (aangeduid met * in de tabel) slecht enkele afdelingen of installaties bekeken en werden bijgevolg niet de totale, maar slecht een deel van de totale emissies gerapporteerd door de bedrijven in de emissiejaarverslagen, opgenomen in de inventaris, De emissies van een aantal bedrijven zijn niet opgenomen in de inventaris van de Vlaamse Milieumaatschappij, omdat de totale jaarlijkse vrachten kleiner zijn dan de drempelwaarde in Vlarem II, Bovendien werden op basis van de enquêtering de emissies gerapporteerd in de emissiejaarverslagen verder aangevuld en verfijnd. Hieronder wordt een verklaring gegeven voor enkele belangrijke verschillen tussen de emissies in de emissie-inventarisatie in deze studie en de emissie-inventaris van de Vlaamse Milieumaatschappij. De emissie van vluchtige organische stoffen Atofina Antwerpen NV en Atofina Elastomers NV: De fugitieve emissies bij Atofina Antwerpen NV werden herberekend voor de jaren 1990 – 2001 op basis van metingen in 2002. Uit deze metingen bleek dat de fugitieve emissies in het verleden veel te hoog werden ingeschat. Bayer Antwerpen NV: De emissie van 19 ton werd meegedeeld door het bedrijf in de schriftelijke enquête. 17 ton is afkomstig van de Makrolon-eenheid en 2 ton is afkomstig van de Polyether-afdeling. Borealis Kallo NV: De emissie van 36 ton werd meegedeeld door het bedrijf in de schriftelijke enquête. Het gaat hier louter om fugitieve emissies. N.S.P.O. NV maakt geen deel uit van deze sectorstudie. Borealis Polymers NV: De emissie van 362 ton werd meegedeeld door het bedrijf in de schriftelijke enquête. Het gaat ook hier louter om fugitieve emissies. De 880 ton is gebaseerd op tracergasmetingen uitgevoerd in 1991, en is een overschatting van de fugitieve emissies. Dow Belgium BVBA: In deze sectorstudie werden tevens de emissies ter hoogte van de fakkel in rekening gebracht, nl. 32 ton. ExxonMobil Chemical Belgium BVBA - APP: De emissies ingevolge abnormale omstandigheden worden in de emissie-inventaris van de Vlaamse Milieumaatschappij niet in rekening gebracht. Polypropylene Belgium NV en Solvay Polyolefins Europe NV: In deze sectorstudie werden tevens de emissies ter hoogte van de fakkel in rekening gebracht, nl. 15 ton. 242


Surface Specialties UCB (Schoonaarde): De emissies die in deze sectorstudie gerapporteerd werden zijn uitsluitend diffuus en bijna volledig afkomstig van productieprocessen. De emissies zijn in de loop van 2002 gereduceerd tot minder dan 1 ton per jaar. De emissie van stikstofoxiden ExxonMobil Chemical Belgium BVBA - APP: De emissie van 24 ton werd meegedeeld door het bedrijf in de schriftelijke enquête. Celanese NV: De emissies zijn niet exact gekend en liggen tussen de 61 en 102 ton in 2000. Degussa Antwerpen NV: De emissies van de sectorstudie zijn deze zonder de WKKinstallatie die 104,3 ton NOx per jaar uitstoot. Timcal Belgium NV: Dit bedrijf voldoet naar eigen inschatting aan de emissiegrenswaarden en dient geen emissiejaarverslag in. Kerr-McGee Pigments NV: Dit bedrijf stopte in 2001 zijn activiteiten. De VMM heeft emissiegegevens tot 1998. Voor NOx bedroegen de emissies volgens de VMM in 1998 14,9 ton, voor SOx 115,2 ton. Surface Specialties UCB (Schoonaarde): De NOx-emissies worden niet opgenomen in de EIVR. De berekening werd door Vito uitgevoerd op basis van enquêtegegevens.

243


Tabel 57: Vergelijking van de vrachten bekomen in deze sectorstudie met de gegevens van de VMM voor het jaar 2000 VOS [ton/jaar] Chemie EIVR deel II 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

244

Anc. Ets Stoppen & Meeus Arch Chemicals NV Arkansas Europe NV Atofina Antwerpen NV Atofina Elastomers NV BASF Antwerpen NV* Bayer Antwerpen NV* Bayer Rubber NV Borealis Kallo NV en N.S.P.O. NV* Borealis Polymers NV BP Chembell NV* Capelle gebroeders NV Celanese NV CRI Catalyst Company Belgium NV Crompton NV Degussa Antwerpen NV Dow Belgium BVBA Durez Europe NV Eastman Belgium BVBA Emerson & Cuming Microwave Products NV Emerson & Cuming Specialty Polymers NV EOC Polymers I

NOx [ton/jaar] Chemie EIVR deel II

SOx [ton/jaar] Chemie EIVR deel II

NH3 [ton/jaar] Chemie EIVR deel II

4 374 339 98 19 1.987 36 362 51 3 190 7 28 83 9 3 3 0

2.237 345 6 1.987 3 880 191 190

28 50 9

8 293 151 5 180 187 1 1 61-102 25 200 17 13 8

7

287 2.244 2.808 180 314 187 436 61 27 305 16 11

358

358 460 388

0 4

57

525 42 57

97

97

4 10

1 2

16 16 0 0

1

11 0

7


23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44

EOC Polymers II Timcal Belgium NV European Masterbatch Eval Europe NV ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – APP ExxonMobil Chemical Belgium BVBA – MPP Fortum Oil NV GE Betz NV Haltermann BVBA Hercules Beringen BVBA Hercules Doel BVBA Ineos NV* J.M. Huber Belgium BVBA Kaneka Belgium NV Kerr-McGee Pigments NV Kronos Europe NV Monsanto Europe NV* Nippon Shokubai Europe NV Noveon Europe BVBA (Kallo) Noveon Europe BVBA (Oevel) Oleon NV (Ertvelde) Oleon NV (Oelegem)

VOS [ton/jaar] Chemie EIVR deel II 0

23 961 971 1

923 976

38

NOx [ton/jaar] Chemie EIVR deel II 4 25 - 75

24 15 5 1 92

14

11 151

38 12 117 15

117 33

11

68

68

56 29 70 18

120

182

64

64

52 52

92

SOx [ton/jaar] Chemie EIVR deel II 0 28

0 0 1 0 282


0

282

2

58 70 233

52

89 261

2 62

261 19

2

245


VOS [ton/jaar] Chemie EIVR deel II 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62

246

Pemco Brugge NV Perstorp Oxo Belgium Polyol Proviron Industries NV Proviron Fine Chemicals NV Radiant Color NV Seppic Belgium NV Silmaco NV Polypropylene Belgium NV & Solvay Polyolefins Europe NV* Speciality Polymers Antwerp NV TransFurans Chemicals BVBA Surface Specialties UCB (Drogenbos) Surface Specialties UCB (Schoonaarde) Union Carbide Benelux NV - Afdeling Amerchol Union Carbide Benelux NV- Cellosize Plant Vyncolit NV 3M Belgium NV TOTAAL

7

NOx [ton/jaar] Chemie EIVR deel II 219 219 2

SOx [ton/jaar] Chemie EIVR deel II


1

1

1

10

0

0

58

44

43

48

261 10 102 268

261

0

102 1

1 7 57 42

4 106 282-311 7.105

35 105 282 9.157

24 2.112

57 0

9 7.890

2 1 5 34 - 97

0 1.230

5 34

0 1.838

4

4

165

725

Technische fiches primaire en secundaire reductiemaatregelen

6

TECHNISCHE FICHES PRIMAIRE REDUCTIEMAATREGELEN

EN

SECUNDAIRE

In dit hoofdstuk wordt per polluent een overzicht gegeven van de technisch mogelijke reductiemaatregelen die kunnen worden toegepast door de bedrijven in deze sectorstudie. Voor elke maatregel worden een aantal parameters besproken die kunnen bijdragen in de keuze om deze te implementeren. Meer info omtrent de parameters kan gevonden worden in het hoofdstuk 3.

6.1 NOx Meer dan 90% van de NOx-emissies van de bedrijven, besproken in deze sectorstudie, is afkomstig van verbrandingsprocessen van stoomketels, gasovens en andere branders. Deze emissies kunnen grotendeels door primaire reductiemaatregelen, zoals aanpassingen aan de ketel, gereduceerd worden. De overige 10% van de NOx-emissies worden veroorzaakt door procesemissies, meer bepaald door het gebruik van stikstofhoudende grondstoffen. Indien geen wijzigingen aan de grondstoffen of aan het productieproces worden doorgevoerd, kunnen deze NOx-emissies gereduceerd worden door secundaire maatregelen.

247


6.1.1

Vervanging van conventionele branders door lage NOx-branders en/of aanpassingen aan de branders

TECHNISCHE FICHE VERVANGING VAN CONVENTIONELE BRANDERS DOOR LAGE NOxBRANDER EN/OF AANPASSINGEN VAN DE BRANDERS Afkortingen en andere benamingen / Aard van maatregel Procesgeïntegreerde maatregel End-of-pipe maatregel Ervaring

Matuur

Verwijderde polluenten NOx (stikstofoxiden) PCDD / PCDF (dioxines) PM (stof) SOx (zwaveloxiden)

Enige ervaring

Introductie

VOS (vluchtige organische stoffen) Zware metalen nl. … … …

Schema

Beschrijving van principe Lage NOx-branders In een klassieke stookinstallatie wordt het mengsel van brandstof en lucht (O2) in zijn geheel geïnjecteerd op dezelfde plaats. Aan de basis van de vlam ontstaat op deze manier een oxiderende primaire zone waar de hoogste temperaturen voorkomen. Aan het einde van de vlam ontstaat een secundaire zone, waar minder zuurstof aanwezig is en lagere temperaturen voorkomen. De primaire zone genereert de meeste stikstofoxiden, de bijdrage van de secundaire zone is minimaal. Het ontstaan van NOx neemt exponentieel toe met de temperatuur. De lage NOx-branders veranderen de manier van toedienen van brandstof en lucht door het mengen uit te stellen, de beschikbaarheid van de zuurstof te verminderen en

248


de vlamtemperatuur te verlagen. Op deze manier wordt de omzetting van brandstofgebonden stikstof tot stikstofoxiden en de vorming van thermische stikstofoxiden vertraagd, terwijl de verbrandingsefficiëntie behouden blijft. Bestaande branders kunnen op verschillende manieren worden aangepast, zodat zonder het plaatsen van lage NOx-branders de verbrandingscondities wijzigen en de emissies van stikstofoxiden eveneens dalen. De volgende technieken kunnen echter ook worden toegepast in combinatie met een lage NOx-brander, zodat de emissies van stikstofoxiden nog sterker gereduceerd worden. Air staging of getrapte verbrandingslucht Bij deze techniek wordt gewerkt met twee gescheiden verbrandingszones, een primaire verbrandingszone met een tekort aan zuurstof en een secundaire verbrandingszone met een overmaat aan zuurstof om een zo volledige verbranding te verzekeren. Eventuele nadelen van deze techniek is de significante hoeveelheid koolstofmonoxide (CO) die kan worden gevormd als de luchtopeningen niet goed worden geplaatst en eventueel onvolledige verbranding in geval van retrofitting, daar het volume tussen de verbrandingszone en de warmtewisselaars afneemt. Rookgasrecirculatie Hierbij worden de relatief koude verbrandingsproducten teruggevoerd naar het primaire vlamfront wat aanleiding geeft tot koeling van de vlam en dus tot een reductie van de vorming van thermische stikstofoxiden. De verbrandingsproducten bevatten bovendien zeer weinig zuurstof zodat de vorming van brandstofgebonden stikstofoxiden eveneens wordt gereduceerd. Retrofitting van bestaande installaties kan problemen geven te wijten aan een verlaging van de efficiëntie van zowel de ketel als de branders. Als slechts kleine hoeveelheden rookgas (zo’n 30 %) worden gerecirculeerd, dan doen deze problemen zich niet voor. Reburning of getrapte brandstoftoevoer Reburning is gebaseerd op de vorming van verschillende zones in de brander door een getrapte injectie van de brandstof en de lucht. -

-

In de primaire verbrandingszone wordt tot 90 % van de brandstof verbrand in een oxiderende of in een licht reducerende atmosfeer en worden er stikstofoxiden gevormd. In de secundaire verbrandingszone wordt de ‘reburning’ brandstof geïnjecteerd in een reducerende atmosfeer. De gevormde CxHy radicalen reageren hier met de stikstofoxiden uit de primaire verbrandingszone en vormen stikstof, maar ook andere vluchtige stikstofverbindingen zoals ammoniak (NH3). In de tertiaire verbrandingszone wordt de verbranding vervolledigd door de toevoeging van lucht.

249


Als retrofit is deze maatregel meestal minder geschikt vanwege het plaatsgebrek dat meestal ontstaat doordat er drie afzonderlijke verbrandingszones nodig zijn. Reburning wordt niet verder opgenomen als mogelijke reductiemaatregel voor Chemie II. Toepasbaarheid LAGE NOX BRANDER Toepasbaar op alle bestaande gasgestookte ketels met standaard branders. Toepasbaar op ketels met olie- en aardgasbranders. We veronderstellen dat de maatregel kan worden toegepast indien: - < 13 MW ketel: NOx-emissie > 180 mg/Nm³ - 13 MW < ketel < 70 MW: NOx-emissie > 150 mg/Nm³ AIR STAGING / ROOKGASRECIRCULATIE Toepasbaar op ketels met olie- en aardgasbranders. We veronderstellen dat deze maatregelen kunnen worden toegepast indien: - NOx-emissie > 50 mg/Nm³ Emissiereductie/Restemissies Polluent NOx - Lage NOx-brander - Air staging - Rookgasrecirculatie - Lage NOx-brander + Air staging - Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Extra energieverbruik (kWh/1.000/Nm³) Invloed op andere emissies CO2 [mg/Nm³] CO [mg/Nm³] Kosten Investering (…) - Lage NOx-brander - Air staging [€/MWth] - Rookgasrecirculatie [€/MWth] Jaarlijkse werkingskosten - Lage NOx-brander 39

Emissiereductie [%] gas olie 40 30 30 30 30 10 55 50 58 35

Restemissies [mg/Nm³]

39

/

↑ 40

2 MWth: 30.450 € 4 MWth: 37.650 € 6 MWth: 42.850 € 6.000 4.700 Idem bestaande installatie

Lage NOx-branders hebben een (beperkte) negatieve invloed op het energieverbruik, daar ze grotere luchtventilatoren vergen om de grote drukval te overwinnen. Precieze cijfers hierover zijn moeilijk te vinden. 40 Lage NOx-branders, air staging en reburning hebben mogelijk een negatieve invloed op de vorming van CO is mogelijk. Precieze cijfers hierover zijn moeilijk te vinden. 250


- Air staging [€/MWh] - Rookgasrecirculatie [€/MWh]

0,10 0,15

Baten / Voordelen en nadelen ☺ Deze maatregel kan gebruikt worden als retrofit op bestaande ketels.

Lage NOx-branders hebben een negatieve invloed op het energieverbruik, daar ze grotere luchtventilatoren vergen om de grote drukval te overwinnen, Negatieve, doch eerder beperkte, invloed van air staging en reburning op het vermogen, gezien het slechtere uitbranden van de brandstoffen.

Opmerkingen /

251


6.1.2

NOx gaswassing TECHNISCHE FICHE NOx GASWASSING

Afkortingen en andere benamingen Bio-deNOx Aard van maatregel Procesgeïntegreerde maatregel End-of-pipe maatregel Ervaring

Matuur


Enige ervaring

Introductie


Schema

Beschrijving van principe Gaswassing is een absorptietechniek, waarbij door intensief contact tussen gas en vloeistof, verontreinigingen uit het gas in vloeistof (overwegend water) worden geabsorbeerd. Wezenlijk bestaat een gas-wasser uit 3 onderdelen: een absorptiesectie voor stofuitwisseling op bevochtigde pakking, een druppel-vanger en een 252


recirculatietank. De reinigingsgraad van gaswassers is een samenspel van met name de verblijftijd van het gas in de absorptiesectie, het type pakking, de gas-vloeistofverhouding, de verversingsgraad en temperatuur van het water en het toevoegen van chemicaliën. De NOx-wasser is specifiek voor de verwijdering van NOx uit de afgassen. Om de oplosbaarheid van NOx te verhogen wordt er een complexvormer aan het recirculerende waswater toegevoegd. In een bioreactor wordt de NOx omgezet naar N2 en CO2. Als koolstofbron in deze reactoren kan ethanol worden gebruikt. Toepasbaarheid Deze NOx reductietechniek is relatief nieuw en wordt nog niet vaak toegepast. De NOx gaswassing werd in de BBT-studie voor stookinstallaties en stationaire motoren niet weerhouden. Daarom wordt deze maatregel ook in deze studie niet verder opgenomen. Randvoorwaarden Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte NOx [g/Nm³]: Gehalte stof [g/Nm³]: Reinigingsgraad / Restemissies Polluent NOx: Stof: Drukval Energieverbruik (kWh / 1.000 Nm³)

< 2.000.000 40 – 300 Atmosferische druk Enkele g/Nm³ Reinigingsgraad [%] 80 > 90

Restemissies [mg/Nm³] 50 < 10

10 mbar ?

Hulpstoffen Water, het verbruik is afhankelijk van de temperatuur en de relatieve vochtigheid van de rookgassen. Complexvormer, het verbruik is minimaal. Nutriënten, voedingsstoffen voor de micro-organismen. Ethanol, zo’n 800 kg/ton NOx verwijderd. Reststoffen Slib, de hoeveelheid is afhankelijk van de NOx- en de stofvracht van de te behandelen rookgassen. Invloed op andere emissies CO2 (koolstofdioxide) (…/Nm³):

253


Kosten Investering (€/1.000 Nm³/uur): Jaarlijkse werkingskosten (…):

? 41 ? 42

Baten / Voordelen en nadelen ☺ De lage temperatuur. De lage investering. Opmerkingen

41 42

[Goovaerts et al., 2002]: 600.000 € [Goovaerts et al., 2002]: 37.000 €

254

De bio-deNOx vereist veel ruimte. De hoge jaarlijkse werkingskosten in vergelijking met de SCR.


6.1.3

Selectieve niet katalytische reductie (SNCR) TECHNISCHE FICHE SELECTIEVE NIET-KATALYTISCHE REDUCTIE

Afkortingen en andere benamingen SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction) Niet-katalytische DeNOx Aard van maatregel Procesgeïntegreerde maatregel End-of-pipe maatregel Ervaring

Matuur


Enige ervaring

Introductie


Schema

255


Beschrijving van principe In de rookgassen wordt een reducerend reagens als ammoniak (een oplossing van 25 % in water) of ureum geïnjecteerd. De maatregel werkt zonder een katalysator bij een temperatuur tussen 930 en 980 °C met ammoniak als reagens en bij 950 – 1.050 °C met ureum als reagens. De temperatuur is echter afhankelijk van het reagens dat wordt geïnjecteerd43. Indien gebruik wordt gemaakt van ammoniak dan treden de volgende reacties op: 4 NO + 4 NH3 + O2 ↔ 4 N2 + 6 H2O (reductie) 4 NO2 + 8 NH3 + 2 O2 ↔ 6 N2 + 12 H2O (reductie) De reactie met ureum als reagens verloopt als volgt: 4 NO + 4 (NH2)2CO + 2 H2O + O2 ↔ 4 N2 + 6 H2O + 2 CO2 6 NO2 + 4 (NH2)2CO + 4 H2O ↔ 7 N2 + 12 H2O + 4 CO2 Bij een temperatuur lager dan 930 °C wordt er slechts een kleine hoeveelheid stikstofoxiden gereduceerd en bestaat het risico dat het niet-gereageerde ammoniak wordt geëmitteerd (ammoniakslip). Bij een temperatuur hoger dan 980 °C wordt ammoniak geoxideerd tot stikstofoxiden. Een zeer nauw temperatuurvenster moet dus gehandhaafd blijven. 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O (oxidatie) Naast de juiste temperatuur is een voldoende lange verblijftijd (1 - 2 s), een goede verstuiving en verdeling van de ammoniak en een optimale molaire verhouding NH3/NOx (0,5 – 0,9) bepalend voor het succes van deze maatregel. Toepasbaarheid We veronderstellen dat deze maatregel kan worden toegepast indien de NOx-emissies voor meer dan 50% veroorzaakt worden door procesemissies i.p.v. verbrandingsprocessen. Deze emissies kunnen immers niet door bovenvernoemde primaire maatregelen worden gereduceerd. Randvoorwaarden Debiet [Nm³/uur] Temperatuur [°C]

> 10.000 930 – 1.050 (afhankelijk van het reductiemiddel, zie boven) Atmosferische druk In de grootte-orde g/Nm³ < 1,2 1–2

Druk [Pa] Gehalte NOx [g/Nm³] Molaire verhouding NH3/NOx [/] Verblijftijd [s] Reinigingsgraad / Restemissies Polluent

43

Reinigingsgraad [%]

NH3 tussen 930 en 980 °C, ureum tussen 950 en 1.050 °C.

256



NOx - Stoomketel/fornuis op aardgas - Stoomketel/fornuis op vloeibare brandstoffen Drukval (Pa) Energieverbruik (kWh/1.000 Nm³)

40 – 70 40 – 70

150 – 200 150 – 300 / / 44

Hulpstoffen Het reducerend reagens nl. NH3 (25% oplossing van ammoniak)45, NH2CN (cyamide), NH2CONH2 (ureum), De stoom voor het vervluchtigen van het reducerend reagens alvorens het wordt geïnjecteerd. Reststoffen / Invloed op andere emissies CO2 [mg/Nm3] NH3 [mg/Nm³] (ammoniakslip) N2 [mg/Nm³] H2O [mg/Nm³] Kosten Investering (€/1.000 Nm³/uur) Jaarlijkse werkingskosten (€/ton NOx verwijderd)

/ < 5 46 ↑ ↑ 3.100 * 175% eenmalige installatiekost 950 47

Baten / Voordelen en nadelen ☺ De installatie is relatief eenvoudig, doch de plaatsing van de injectoren vereist de nodige kennis, Onder de juiste omstandigheden (zie randvoorwaarden) is een grote reductie van de emissie van stikstofoxiden bereikbaar,

De hoge temperatuur en het nauwe temperatuursbereik nl. zo’n 930 – 1.050 °C, Indien de randvoorwaarden (zijnde de temperatuur, de verblijftijd en de moleculaire verhouding NH3/NOx) niet worden gerespecteerd, dan wordt er

44

Het energieverbruik is zeer laag. Enkel de injectie van het reducerend reagens vergt energie. Volgens de BREF zo’n 0,5 – 2,0 % van het elektrische vermogen. 45 Zo’n 570 kg NH3 per ton NOx die wordt verwijderd. 46 Enkel indien de randvoorwaarden (zijnde de temperatuur, de verblijftijd en de moleculaire verhouding NH3/NOx) niet worden gerespecteerd. 47 Volgens Infomil zo’n € 10/1.000 Nm³/uur, d.i. incl. de kosten verbonden aan het personeel, de nutsvoorzieningen, de hulpstoffen en de reststoffen. De kostprijs van NH3 bedraagt zo’n € 150 per ton, de kostprijs van ureum bedraagt zo’n € 170 – 190 per ton. 257


Het energieverbruik is zeer laag. Enkel de injectie van het reducerend reagens vergt energie, De lage investering Opmerkingen /

258

ammoniak geëmitteerd of stijgt de emissie van stikstofoxiden, Het gebruik van ammoniak vereist de nodige voorzorgsmaatregelen.


6.1.4

Selectieve katalytische reductie (SCR) TECHNISCHE FICHE SELECTIEVE KATALYTISCHE REDUCTIE

Afkortingen en andere benamingen SCR (Selective Catalytic Reduction) Katalytische DeNOx Aard van maatregel Procesgeïntegreerde maatregel End-of-pipe maatregel Ervaring

Matuur

Verwijderde polluenten NOx (stikstofoxiden) PCDD / PCDF (dioxines)48 PM (stof) SOx (zwaveloxiden)

Enige ervaring

Introductie


Schema

Beschrijving van principe 48

De gelijktijdige verwijdering van dioxines is aangetoond. 259


De selectieve katalytische reductie is een katalytisch proces gebaseerd op de selectieve reductie van stikstofoxiden met ammoniak of ureum in de aanwezigheid van een katalysator (o.a. vanadium, wolfraam of molybdeen op een substraat van titaandioxide). Het reducerend reagens wordt stroomopwaarts van de katalysator in de rookgassen geïnjecteerd door verstuiving. Het is vanzelfsprekend dat de menging van reducerend reagens en afgassen zo optimaal mogelijk moet zijn. De conversie van stikstofoxiden vindt plaats op het katalysatoroppervlak bij een temperatuur tussen 200 en 500 °C. De volgende reacties treden op met ammoniak als reducerend reagens: 4 NO + 4 NH3 + O2 → 4 N2 + 6 H2O 6 NO2 + 8 NH3 → 7 N2 + 12 H2O 2 NO2 + 4 NH3 + O2 → 3 N2 + 6 H2O Met ureum als reducerend reagens: 4 NO + 2 (NH2)2CO + 2 H2O + O2 → 4 N2 + 6 H2O + 2 CO2 6 NO2 + 4 (NH2)2CO + 4 H2O → 7 N2 + 12 H2O + 4 CO2 Er zijn drie uitvoeringsvormen afhankelijk van de plaatsing in de rookgasreinigingsinstallatie: high dust (voor de ontstoffing), low dust (na de ontstoffing, voor de ontzwaveling) of tail dust (na de ontstoffing en de ontzwaveling). Hoe verder in het rookgaskanaal, hoe lager de temperatuur is bij de welke de reacties doorgaan. Toepasbaarheid We veronderstellen dat deze maatregel kan worden toegepast indien de NOx-emissies voor meer dan 50% veroorzaakt worden door procesemissies i.p.v. verbrandingsprocessen. Deze emissies kunnen immers niet door bovenvernoemde primaire maatregelen worden gereduceerd. Randvoorwaarden Debiet [Nm³/uur] Temperatuur [°C] Druk [Pa] Gehalte NOx [g/Nm³] Gehalte stof [g/Nm³] Gehalte SO2 [g/Nm³] Molaire verhouding NH3/NOx [/] Reinigingsgraad / Restemissies Polluent NOx - Stoomketel/verwarmer op aardgas 49

> 1.000.000 200 – 500 (afhankelijk van de katalysator) Atmosferische druk In de grootte-orde g/Nm³ In de grootte-orde g/Nm³ < 49 < 1,1 Reinigingsgraad [%]


80 – 95

< 20 50

SO2 kan leiden tot een afzetting van ammoniumsulfaat op de katalysator. De temperatuur dient boven het dauwpunt van ammoniumzouten te blijven om afzettingen van deze zouten te voorkomen. 50 Volgens Infomil tot ca. 50 mg/Nm³. 260


-

Stoomketel/verwarmer op vloeibare brandstoffen

Drukval (Pa) Energieverbruik (kWh / 1.000 Nm³)

55 – 150 3

80 – 95 100 – 1.000 / 51

Hulpstoffen Het reducerend reagens nl. NH3 (25% oplossing van ammoniak)52, NH2CN (cyamide), NH2CONH2 (ureum), De stoom voor het vervluchtigen van het reducerend reagens alvorens het wordt geïnjecteerd, De katalysator nl. vanadium, wolfraam of molybdeen op een substraat van titaandioxide. De levensduur van de katalysator is 5 à 10 jaar 53. Reststoffen De katalysator, die na zijn levensduur niet geregenereerd kan worden. Invloed op andere emissies CO2 [mg/Nm3] NH3 [mg/Nm³] (ammoniakslip) N2 [mg/Nm³] H2O [mg/Nm³] Kosten Investering (€/1.000 Nm³/uur) Jaarlijkse werkingskosten (€/ton NOx verwijderd)

/ < 5 54 ↑ ↑ 19.750 * 175% eenmalige installatiekost 2.250 55

Baten / Voordelen en nadelen ☺ De installatie is relatief eenvoudig, doch de plaatsing van de injectoren vereist de nodige kennis, Onder de juiste omstandigheden (zie randvoorwaarden) is een grote reductie van de emissie van stikstofoxiden

De SCR vereist veel ruimte, Indien de randvoorwaarden (zijnde de temperatuur, de verblijftijd en de moleculaire verhouding NH3/NOx) niet

51

Het energieverbruik is zeer laag. Enkel de injectie van het reducerend reagens vergt energie. Volgens de BREF zo’n 0,5 – 2,0 % van het elektrische vermogen. 52 Zo’n 370 - 450 kg NH3 per ton NOx die wordt verwijderd. 53 Volgens Infomil zo’n 16.000 uren. De levensduur is sterk afhankelijk van vuilvracht in de te reinigen rookgassen en het type brandstof. 54 Enkel indien de randvoorwaarden (zijnde de temperatuur, de verblijftijd en de moleculaire verhouding NH3/NOx) niet worden gerespecteerd. 55 Volgens Infomil € 1.000 – 5.000 per ton NOx die wordt verwijderd. De kostprijs van NH3 bedraagt zo’n € 150 per ton, de kostprijs van ureum bedraagt zo’n € 170 – 190 per ton. 261


bereikbaar. Deze reductie is groter dan bij SNCR, De lage temperatuur en bijgevolg het lage energieverbruik,

worden gerespecteerd, dan wordt er ammoniak geëmitteerd of stijgt de emissie van stikstofoxiden,. Bij de uitvoeringsvormen low dust en tail dust moeten de rookgassen worden opgewarmd bijvoorbeeld door een warmtewisselaar, De drukval, Mogelijkheid tot verstoppen en vergiftigen van de katalysator en erosie van de katalystor door de vliegassen, De hoge investering in vergelijking met SNCR en de kostprijs van de katalysator.

Opmerkingen De stofconcentraties kunnen tot enkele g/Nm³ bedragen, maar bij low dust systemen mogen deze maximaal 10 mg/Nm³ bedragen.

262


6.2 SOx De SOx-emissies van deze sectorstudie zijn voor 95 % afkomstig van verbrandingsprocessen van stoomketels, gasovens en andere branders op stookolie. Als primaire reductietechniek voor de vermindering van brandstof SOx is de meest voor de hand liggende maatregel een overschakeling van stookolie met een hoog, naar stookolie met een lager zwavelgehalte of naar aardgas. Aangezien deze maatregel zowel de NOx als de SOx-emissies reduceert, is deze maatregel opgenomen in Hfst. 6.4.1.

263


6.2.1

Droge rookgasontzwaveling TECHNISCHE FICHE DROGE ROOKGASONTZWAVELING

Afkortingen en andere benamingen: / Aard van maatregel: Procesgeïntegreerde maatregel End-of-pipe maatregel Ervaring:

Matuur

Verwijderde polluenten: NOx (stikstofoxiden) PCDD / PCDF (dioxines) PM (stof) SOx (zwaveloxiden)

Enige ervaring

Introductie

VOS (vluchtige organische stoffen) Zware metalen nl. … Andere zure gassen vnl. HCl en HF …

Schema:

Beschrijving van principe: De typische reagentia zijn gemalen kalksteen (CaCO3), natte kalk (Ca(OH)2) en dolomiet (CaCO3.MgCO3). Het reagens kan worden toegevoegd in de oven, in het rookgaskanaal of bij hybride systemen, zowel in de ovens als in het rookgaskanaal. 264


In de oven resulteert de toevoeging van de warmte in calcinatie van het reagens. Hierdoor worden reactieve CaO partikels geproduceerd. Het oppervlak van deze partikels reageert met SO2 in de rookgassen en vormt CaSO3 (calciumsulfiet) en CaSO4 (calciumsulfaat). Het ideaal temperatuursbereik bedraagt 750 – 1.250 °C.

Ca(OH)2 + warmte → CaO + H2O CaCO3 + warmte → CaO + CO2 CaO + SO2 + ½ O2 → CaSO4 + warmte Bij injectie in het rookgaskanaal wordt het sorbent onder gehydrateerde vorm evenredig verdeeld over het kanaal bij een temperatuur van circa 150 °C. Het sorbent reageert dan direct met SO2. Naast SO2 worden ook eventuele andere zure componenten zoals HCl en HF door chemisorptie verwijderd. De reactieproducten worden met het vliegas opgevangen door de stoffilters, meestal een elektrostatische filter of een doekfilter. Indien een doekfilter wordt gebruikt, moeten de rookgassen meestal gekoeld worden opdat de temperatuur beneden 200 °C zou blijven. Toepasbaarheid Deze maatregel kan worden toegepast op bronnen met een voldoende groot debiet en een voldoende hoge concentratie. In de praktijk zullen we deze maatregel enkel voorstellen bij hoge SOx-emissies ten gevolge van procesemissies of van de verbranding van restgassen met hoge zwavelgehaltes. Randvoorwaarden: Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte SOx [g/Nm³]:

10.000 – 300.000 56 -

Reinigingsgraad /Restemissies: 56

Infomil: 10.000 – 30.000 Nm³/uur. 265


Polluent SOx: HCl: HF:

Reinigingsgraad [%] 40 – 80 57 50 – 75 10 – 40

Restemissies [mg/Nm³] < 40 < 10 <1

Drukval [Pa]:

De drukval is afhankelijk ontstoffingstechniek. 58

van

de

Energieverbruik [kWh/1.000 Nm³]:

Het energieverbruik is afhankelijk van de ontstoffingstechniek. 59

Hulpstoffen: Reagens, de typische reagentia zijn gemalen kalksteen (CaCO3), natte kalk (Ca(OH)2) en dolomiet (CaCO3.MgCO3). 60 Daarnaast is het mogelijk om andere reagentia (vb. actieve kool) toe te voegen zodat ook andere polluenten uit de rookgassen kunnen worden verwijderd. Reststoffen: Het reagens en de reactieproducten die met het vliegas worden opgevangen door de stoffilters. Invloed op andere emissies: CO2 (koolstofdioxide) […/Nm³]: Kosten: Investering [€/1.000 Nm³/uur]: Jaarlijkse werkingskosten: - Personeel [€]: - Energie [€/1.000 Nm3/uur]: - Hulpstoffen en reststoffen [€/1.000 Nm³/uur]:

8.000 - 10.000 2.500 61 150 150 62

Baten: / Voordelen en nadelen: ☺ Geen extra investeringskost wanneer een ontstoffingsinstallatie aanwezig is Er kunnen hoge rendementen worden gehaald bij een goed reactorconcept 57

Grote overmaat aan sorbens vereist Grote hoeveelheid reststof dat moet worden afgevoerd Reststof met veel overmaat sorbens

[IPPC, 2003]: Bij het gebruik van een stoffilter kan de reinigingsgraad toenemen met 10 %. Infomil: 70 %. [IPPC, 2003] 59 [IPPC, 2003] 60 Infomil: De benodigde hoeveelheid kalk is ongeveer 3 keer de theoretische benodigde heoveelheid. 61 [IPPC, 2003]: Ongeveer 2 uren/week. 62 [IPPC, 2003]: Exclusief de kosten van het sorbent. 58

266


Geen afvalwater Opmerkingen: /

267


6.2.2

Semi droge rookgasontzwaveling TECHNISCHE FICHE SEMI DROGE SORBENT INJECTIE

Afkortingen en andere benamingen: Semi natte rookgasontzwaveling Aard van maatregel: Procesgeïntegreerde maatregel End-of-pipe maatregel Ervaring:

Matuur

Verwijderde polluenten: NOx (stikstofoxiden) PCDD / PCDF (dioxines) PM (stof) SOx (zwaveloxiden) Schema:

268

Enige ervaring

Introductie



Beschrijving van principe: Het reagens voor SO2 absorptie is gewoonlijk kalk (…) of calciumoxide (…). De kalk wordt gemengd met een overmaat water of wordt geblust om kalkslib te produceren, wat kalkmelk wordt genoemd. In de industrie worden meestal sproeitorens met kalkmelk gebruikt, maar ook andere alkalische wasvloeistoffen zjn mogelijk bij voorbeeld natriumcarbonaat (…). Deze kalkmelk wordt dan als een wolk van fijne druppels in de sproeiabsorber gebracht, waar SO2 wordt verwijderd uit de rookgassen. Het water verdampt door de warmte van rookgassen en het SO2 en andere zure gassen zoals SO3 en HCl reageren simultaan met kalk om zo calciumsulfiet/sulfaat (…) en calciumchloride (…) te vormen. Afvalwaterbehandeling is niet nodig daar bij dit proces al het water verdampt in de sproeidroogtoren. De volgende reactie zorgt voor de SO2 verwijdering: Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O CaSO3 + ½ O2 + 2 H2O → CaSO4.H2O De rest is meestal een mengsel van calciumsulfiet, calciumsulfaat en vliegas, welke minder interessant zijn voor verkoop. Toepasbaarheid Deze maatregel kan worden toegepast op bronnen met een voldoende groot debiet en een voldoende hoge concentratie. In de praktijk zullen we deze maatregel enkel voorstellen bij hoge SOx-emissies ten gevolge van procesemissies of van de verbranding van restgassen met hoge zwavelgehaltes. Randvoorwaarden: Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte SOx [g/Nm³]: Reinigingsgraad /Restemissies: Polluent SOx: HCl: HF:

< 1.000.000 Reinigingsgraad [%] 85 – 90 63 > 90 > 85

Drukval [Pa]: Energieverbruik [kWh/1.000 Nm³]:

Restemissies [mg/Nm³] < 40 < 10 <1 2.500 1 64

Hulpstoffen: 63 64

Infomil: 85 %. Infomil: Exclusief het energieverbruik van de ventilator. 269


Reagens, de typische reagentia zijn kalk (…), calciumoxide (…), natriumbicarbonaat (…), soda (…), …65 Daarnaast is het mogelijk om andere reagentia (vb. actieve kool) toe te voegen zodat ook andere polluenten uit de rookgassen kunnen worden verwijderd. Water nl. 0,027 – 0,04 l/Nm³. Reststoffen: Invloed op andere emissies: CO2 (koolstofdioxide) […/Nm³]: Kosten: Investering [€/1.000 Nm³/uur]: Jaarlijkse werkingskosten: - Personeel [€]: - Energie [€/1.000 Nm3/uur]: - Hulpstoffen en reststoffen [€/1.000 Nm³/uur]:

11.000 20.000 66 250 150 67

Baten: / Voordelen en nadelen: ☺ Hogere afscheidingsgraad t.o.v. droge kalksorptie Relatief eenvoudige installatie Goedkoper dan natte gaswassing Geen afvalwater

Vocht kan hinderlijk zijn wanneer een doekenfilter wordt nageschakeld Reststof met overmaat kalk

Opmerkingen: /

65

[Infomil, ….]: De benodigde hoeveelheid kalk is ongeveer 1,5 – 3 keer de theoretische benodigde heoveelheid. 66 [IPPC, 2003]: Ongeveer 1 dag per week. 67 [IPPC, 2003]: Exclusief de kosten van het sorbent. 270


6.2.3

Natte rookgasontzwaveling TECHNISCHE FICHE NATTE ROOKGASONTZWAVELING

Afkortingen en andere benamingen: / Aard van maatregel: Procesgeïntegreerde maatregel End-of-pipe maatregel Ervaring:

Matuur


Enige ervaring

Introductie


Schema:

Beschrijving van principe: Meestal wordt kalksteen (CaCO3) gebruikt als reagentia omdat het in grote hoeveelheden beschikbaar is en 3 tot 4 maal goedkoper is dan de andere reagentia. De bijproducten zijn 271


ofwel gips of een mengsel van calciumsulfaat/sulfiet, afhankelijk van de oxidatietoestand. De rookgassen worden in een sproeitoren in contact gebracht met een waterige oplossing van kalksteen (CaCO3). SO2 reageert ermee onder de vorming van calciumsulfiet. CaCO3 + SO2 + ½ H2O → CaSO3.½H2O + CO2 Calciumsulfiet wordt dan verder geoxideerd tot calciumsulfaat (gips). 2 CaSO3. ½ H2O + O2 + 3 H2O → 2 CaSO4.2H2O De eerste reactie gaat het gemakkelijkst door bij een pH van ongeveer 6, terwijl de ideale zuurtegraad voor de tweede reactie rond een pH 4 – 5 schommelt. Het gevormde gips wordt ontwaterd en kent, indien het zuiver genoeg is, elders een afzetmarkt. Toepasbaarheid Deze maatregel kan worden toegepast op bronnen met een voldoende groot debiet en een voldoende hoge concentratie. In de praktijk zullen we deze maatregel enkel voorstellen bij hoge SOx-emissies ten gevolge van procesemissies of van de verbranding van restgassen met hoge zwavelgehaltes. Randvoorwaarden: Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte SOx [g/Nm³]: Reinigingsgraad /Restemissies: Polluent SOx: HCl: HF:

50 – 500.000 5 - 80 0,1-10 Reinigingsgraad [%] 90 – 99 > 99 > 99

Restemissies [mg/Nm³] < 40 < 10 <1

Drukval [Pa]: Energieverbruik [kWh/1.000 Nm³]:

0,2-1,0 afhankelijk van de toepassing

Hulpstoffen: Reagens, de typische reagentia zijn gemalen kalk en kalksteen (CaCO3). 68 Daarnaast is het mogelijk om andere reagentia (vb. actieve kool) toe te voegen zodat ook andere polluenten uit de rookgassen kunnen worden verwijderd. Water nl. 8 – 20 l/Nm³.

68

Infomil: De benodigde hoeveelheid kalk is ongeveer 1,1 keer de theoretische benodigde heoveelheid.

272


Reststoffen: De reactieproducten zijnde gips (CaSO4.2H2O) of een mengsel van calciumsulfaat en calciumsulfiet. Invloed op andere emissies: CO2 (koolstofdioxide) […/Nm³]: Kosten: Investering [€/1.000 Nm³/uur]: Jaarlijkse werkingskosten: - Personeel [€]: - Energie [€/1.000 Nm3/uur]: - Hulpstoffen en reststoffen [€/ton]:

2.000 – 30.000 5.00069 150 210

Baten: Gips kan verkocht worden. Voordelen en nadelen: ☺ Relatief compact Zeer hoge verwijderingsrendementen Kan modulair worden opgebouwd, meertraps systemen

Afvalwater, de hoeveelheid kan beperkt worden door de spui te sturen op geleidbaarheid of densiteit.

Opmerkingen: /

69

Inschatting 4 uren per week 273


6.3 Fijn stof De stofemissies in deze sector worden voor 60% veroorzaakt door verbrandingsprocessen van stoomketels, gasovens en andere branders op stookolie. 28% komt vrij als procesemissie en de overige 12% werd opgelijst onder fakkelemissies. Een aanzienlijke emissiereductie kan bijgevolg worden bereikt door een omschakeling van stookolie naar aardgas. Aangezien deze maatregel ook NOx en SOx-emissies reduceert, wordt hij vermeld onder 6.4 NOx, SOx en fijn stof. De procesemissies zijn verdeeld over een groot aantal emissiepunten, maar zijn telkens klein. Als mogelijke maatregel voor bedrijven die nog geen stofreducerende technieken in dienst hebben, werd de doekfilter weerhouden. Voor bedrijven die reeds een reductiemaatregel geïmplementeerd hebben, maar toch nog belangrijke stofemissies hebben, werd geëvalueerd of aanpassingen aan de bestaande installatie tot een verdere reductie kan leiden.

274


6.3.1

Doekfilter TECHNISCHE FICHE DOEKFILTER

Afkortingen en andere benamingen Slangenfilter Zakkenfilter Aard van maatregel Procesgeïntegreerde maatregel End-of-pipe maatregel Ervaring

Matuur

Verwijderde polluenten NOx (stikstofoxiden) PCDD / PCDF (dioxines) PM (stof) (> PM 2,5) 70 SOx (zwaveloxiden)

Enige ervaring

Introductie

VOS (vluchtige organische stoffen) Zware metalen (uitgezonderd Hg) … …

Schema

70

Volgens [van Harmelen, A. K. et al., 2002]: PM 0,01 – PM 100. 275


Beschrijving van principe Een doekenfilterinstallatie bestaat in principe uit een omkasting waarin een filtermedium (het doek) is aangebracht. De met stof beladen lucht komt meestal langs de onderzijde of in het midden van de installatie binnen. De binnenkomende lucht stroomt meestal niet rechtstreeks naar de filters, maar wordt afgeleid door één of meerdere verdeelplaten. Het doel hiervan is een betere verdeling over de doeken te bewerkstelligen waardoor deze meer gelijkmatig worden belast. Tevens verliest de lucht een groot gedeelte van zijn kinetische energie, waardoor een voorafscheiding plaats vindt onder invloed van de zwaartekracht. De stofdeeltjes worden uit de luchtstroom gefilterd. Het stof wordt periodiek van de filter verwijderd en verzameld in een onder de filterinstallatie geplaatste trechter. Het stof dat zich gedurende het filterproces in en aan de filter ophoopt moet van tijd tot tijd worden verwijderd. Dit kan door middel van het schudmechanisme, terugblaassysteem, perslucht of een combinatie van deze technieken. Varianten De filters kunnen volgens de gebruikte reinigingstechniek ingedeeld worden in: Filter met reiniging door schudden Filter met reiniging door terugblaassysteem Filter met perslucht reiniging Randvoorwaarden Debiet (Nm³/uur): Temperatuur (°C): Druk (Pa): Gehalte stof (g/Nm³): Relatieve vochtigheid (%): Gas-to-cloth ratio (m³/h/m²): - Filter met reiniging door schudden: - Filter met reiniging door terugblaassysteem: - Filter met perslucht reiniging: Reinigingsgraad / Restemissies Polluent Stof:

300 – 1.800.000 < 135 bij basis uitvoering en boven het dauwpunt van de bestanddelen van de rookgassen 71 - 6.400 – +6.400, rond atmosferische druk 1 – 23; 0,1 – 230 bij extreme omstandigheden < 90 vanwege condensatieproblemen 72 < 0,5 ≤1 1 – 1,5 Reinigingsgraad [%] 99,0 – 99,9 73

0,2 – 1,2, 0,5 – 2,0

Energieverbruik (kWh/1.000 Nm³) Drukval (Pa) 71

Restemissies [mg/Nm³] 2 – 10 74

500 – 2.500

Volgens [van Harmelen, A. K. et al., 2002]: < 300 °C. Volgens [van Harmelen, A. K. et al., 2002] 73 Volgens [van Harmelen, A. K. et al., 2002]: PM 0,1: 90 - 99 %, PM 2,5: 95 - 98 %, PM 10: 98 – 99,5 %. 74 Volgens [van Harmelen, A. K. et al., 2002]: 1 – 10 mg / Nm³. 72

276


Hulpstoffen Materiaal voor de filter. Er zijn verschillende materialen zoals katoen, nylon, polyethyleen, polypropyleen, teflon, wol, … afhankelijk van het type stof en de restemissie. Precoating van de filter bij de aanwezigheid van kleverige of statische stoffen in de rookgassen of ter bescherming van de filter Perslucht voor de reiniging van de filter: 0,4 – 0,8 MPa Reststoffen Opgevangen stof, al dan niet gecontamineerd. De hoeveelheid is afhankelijk van de stofvracht van de te behandelen rookgassen. Invloed op andere emissies CO2 (koolstofdioxide) (…/Nm³): Kosten Investering (€/1.000 Nm³/uur) 75: - Filter met reiniging door schudden - Filter met reiniging door terugstroom - Filter met perslucht reiniging: Jaarlijkse werkingskosten (€/1.000 Nm³/uur) 76: - Filter met reiniging door schudden: - Filter met reiniging door terugstroom: - Filter met perslucht reiniging:

4.500 – 42.000 5.300 – 50.000 3.700 – 15.000 2.600 – 14.000 4.000 – 16.000 3.200 – 14.000

Baten Eventueel de teruggewonnen grondstoffen die hergebruikt kunnen worden. Voordelen en nadelen ☺ Hoge verwijderingsrendementen voor grof en fijn stof

Wisselde belasting heeft geen invloed op de drukval en de efficiëntie

Het afgevangen stof kan eventueel in het proces hergebruikt worden 75 76

Geen hoge vochtigheidsgraad of druppeltjes. Eventueel bijkomende verwarming van bijv. de omkasting kan voorkomen dat vocht op de filter condenseert. Wanneer dit niet mogelijk is kan een doekenfilter niet worden toegepast Explosiegevaar. Vonken en roet moeten vermeden worden. Vonken moeten zijn gedoofd alvorens zij het filterdoek bereiken. Roet kan aan zelfontbranding onderhevig zijn Mogelijke elektrostatische oplading

Volgens [van Harmelen, A. K. et al., 2002]: 10.000 - 25.000 € / 1.000 Nm³ / h. Volgens [van Harmelen, A. K. et al., 2002]: 0,2 – 1 €/1.000 Nm³ gezuiverde rookgassen. 277


De restemissie is onafhankelijk van de inkomende concentratie

Kleverig stof moet vermeden worden. Eventuele toeslagstoffen kunnen worden toegediend

Relatief eenvoudig in gebruik Opmerkingen De doekfilter kan in combinatie met injectiesystemen (bv. adsorptie, droge kalkinjectie, semi droge kalkinjectie) ook gebruikt worden voor de verwijdering van gesvormige polluenten.

278


6.4 NOx, SOx en fijn stof De meest voor de hand liggende en belangrijke maatregel om zowel NOx- als SOx- als fijn stofemissies te reduceren is een overschakeling van vloeibare brandstoffen met een hoog zwavelgehalte naar vloeibare brandstoffen met een lager zwavelgehalte (enkel SOxemissies) of naar aardgas. Tijdens een verbrandingsproces ontstaan NOx-emissies op twee verschillende manieren. Enerzijds worden stikstofverbindingen in de brandstof omgezet tot NOx (en anderzijds oxideert het in de atmosfeer aanwezige N2 tot NOx. Vloeibare brandstoffen bevatten een veel groter gehalte aan brandstofgebonden stikstofverbindingen die kunnen worden omgezet in NOx dan aardgas. Door een omschakeling naar aardgas zal er dus zo goed als geen brandstof gebonden NOx meer gevormd worden. Een omschakeling van vloeibare naar gasvormige brandstoffen brengt ook een aanzienlijke fijn stof-reductie met zich mee.

279


6.4.1

Brandstof overschakeling

TECHNISCHE FICHE OVERSCHAKELING VAN VLOEIBARE BRANDSTOF NAAR AARDGAS Afkortingen en andere benamingen: Fuel switch Aard van maatregel: Procesgeïntegreerde maatregel End-of-pipe maatregel Ervaring:

Matuur


Enige ervaring

Introductie


Toepasbaarheid Het gebruik van vloeibare brandstof of aardgas is bij de meeste bedrijven een kwestie van de kostprijs van deze brandstof. In de meeste ketels zijn branders voorzien voor zowel stookolie als aardgas zodat eenvoudig kan overgeschakeld worden. Indien geen aargasbranders aanwezig zijn vergt een overschakeling in vele gevallen een volledige ombouw van de ketel. Indien in de scenario’s deze maatregel wordt voorgesteld, bedoelen we een volledige omschakeling naar aardgas. Voor het opstellen van kostencurven kan gewerkt worden met een scenario met lage en hoge gasprijs. Reinigingsgraad /Restemissies: Polluent NOx SOx: Fijn stof Invloed op andere emissies: CO2 (koolstofdioxide) […/Nm³]:

280

Reinigingsgraad [%] 15 – 40 99 99



6.5 Vluchtige organische stoffen De VOS-emissies in deze sectorstudie worden voor 53 % veroorzaakt door procesemissies. Hiervan is 59,5 % diffuus en 50,5 % geleid. 40 % van de totale VOS-emissies worden veroorzaakt door fugitieve emissies aan pompen en flenzen. De overige 7 % aan VOSemissies kunnen worden toegeschreven aan fakkels, open overslag en aan verbrandingsprocessen. Op- en overslag vertegenwoordigen 46% van de overige emissies. In onderstaande tabel worden de VOS-emissies afkomstig van de verbrandingsprocessen niet mee opgenomen, aangezien deze werden bijgeschat op basis van een emissiefactor. Omschrijving emissie Geleide procesemissies Diffuse procesemissies Fugitieve emissies Fakkelemissies Opslagemissies Overslagemissies TOTAAL

Emissies [ton] 1.906 1.866 2.863 208 74 128 7.045

Bijdrage [%] 27,1 26,5 40,6 3,0 1,0 1,8 100

Procesemissies kunnen gereduceerd worden met een groot aantal nageschakelde technieken. Deze worden hieronder opgelijst met als voorwaarde dat de emissies geleid zijn. Fugitieve emissies aan pompen, flenzen, … kunnen gereduceerd worden door LDAR en door het gebruik van lekarme apparatuur. Terwijl de opslagemissies eerder verspreid zijn over meerdere bedrijven en niet verder te reduceren zijn, kan een bijkomende reductie voor de overslagemissies wel gerealiseerd worden. De verladingsverliezen bij Atofina Elastomers NV (106 ton in 2000) zullen in de toekomst gereduceerd worden tot een verwaarloosbare hoeveelheid door een verdere optimalisatie van de afgasrecuperatie (condensatie tot - 18°C) ter hoogte van de mengtanks. Het blijkt dat de condensatie tijdens haar eerste werkingsjaar niet optimaal gewerkt heeft omwille van de breathervalven op deze mengtanks en deze worden bijgevolg stelselmatig vervangen.

281


6.5.1

Adsorptie zonder regeneratie TECHNISCHE FICHE ADSORPTIE ZONDER REGENERATIE

Afkortingen en andere benamingen / Aard van maatregel Procesgeïntegreerde maatregel End-of-pipe maatregel Ervaring

Matuur


Enige ervaring

Introductie

VOS (vluchtige organische stoffen) Zware metalen nl. Hg (kwik) 77 H2S (diwaterstofsulfide) 78 …

Schema

Beschrijving van principe De organische componenten worden door fysische en/of chemische binding aan het 77

Infomil: Door het adsorbens te impregneren met zwavelverbindingen (o.a. sulfide) kunnen zware metalen en kwik beter worden geadsorbeerd. 78 Infomil: Door het adsorbens te impregneren met kaliumjodide wordt de reinigingsgraad voor diwaterstofsulfide groter. 282


actieve oppervlak van een vast poreus materiaal (adsorbens) uit de rookgassen verwijderd. Het adsorbens heeft een beperkte capaciteit, die afhankelijk is van de te adsorberen componenten, het vochtgehalte, de temperatuur, … Als adsorbens kunnen o.a. actieve kool, zeolieten, polymeren, … dienen. Actieve kool wordt in de meeste gevallen gebruikt. Wanneer het adsorbens verzadigd is, worden de organische componenten niet langer uit de rookgassen verwijderd en wordt het adsorbens afgevoerd als afval en verbrand bij een verwerker. Randvoorwaarden Actieve kool Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte VOS [% van LEL]: Gehalte PCDD/PCDF [ng ITEQ/Nm³]: Relatieve vochtigheid [%]:

100 – 100.000 15 – 80, < 50 optimaal 100.000 – 2.000.000 < 25 79; 10 – 10.000 mg/Nm³ 10 – 100 < 70 80

Zeolieten (vooral voor geurcomponenten) Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte VOS [% van LEL]:

< 100.000 < 250 Atmosferische druk < 25; 10 – 10.000 mg/Nm³

Polymeren Gehalte VOS [% van LEL]:

< 25; 10 – 10.000 mg/Nm³

Reinigingsgraad /Restemissies Actieve kool Polluent PCDD/PCDF: VOS: Hg: H2S:

Reinigingsgraad [%] 95 80 – 95 81 95 80 – 95

Restemissies [mg/Nm³] < 0,1 ng I-TEQ/Nm³ 5 - 100 < 0,01 – 0,05 2 – 10

Zeolieten (vooral voor geurcomponenten) Polymeren

79

[KWS 2000]: Bij het ontwerp van de installatie dient ingeval van zuurstofhoudende rookgassen rekening gehouden te worden met de explosiegrenzen. Daarnaast kan met name bij kleine gasstromen en hoge VOSconcnetraties zelfontbranding van de verse actieve kool optreden. Deze ontbranding kan optreden ten gevolge van het vrijkomen van adsorptiewarmte en katalytische werking van actieve kool. 80 Infomil: Het relatieve vochtgehalte kan u verlagen door ontvochtiging en/of verwarming van de rookgassen. 81 [IPPC, 2003]: Voor tolueen bedraagt de reinigingsgraad 90 %. 283


2.000 – 5.000

Drukval [Pa] Energieverbruik [kWh/1.000 Nm³]

35 – 100, 130 – 260

Hulpstoffen Adsorbens, verlies aan adsorbens: 0,5 – 1 kg/ton solvent Koelwater: 36 – 60, 100 – 150 m³/ton solvent Reststoffen Het verzadigde adsorbens wordt afgevoerd als chemisch afval en vervolgens gestort, verbrand of geregenereerd bij een verwerker. Invloed op andere emissies CO2 (koolstofdioxide) :

/

Kosten Actieve kool Investering [€/1.000 Nm³/uur]: Jaarlijkse werkingskosten: - Personeel [€]: - Energie [€/1.000 Nm3/uur]: - Hulpstoffen en reststoffen [€/ton GAC]:

5.000 – 10.000 Bij vervanging van actief kool Enkel sterkere ventilator om drukval te beperken. 600 – 1.800 (incl. afvoer van afval)

Baten / Voordelen en nadelen ☺ Hoge efficiëntie van VOS verwijdering Simpele en robuuste technologie Geschikt voor discontinue processen Gemakkelijk onderhoud Gemakkelijke plaatsing

Opmerkingen

284

Stof kan voor verstoppingen zorgen Mengsels van componenten kunnen voor een snelle doorslag zorgen Niet geschikt voor natte afgassen Risico van zelfontbranding van het bed (ketonen, terpentijnen,…) Risico op polymerisatie van onverzadigde KWS op de actieve kool (exotherm en veroorzaakt verstoppingen)


6.5.2

Adsorptie met regeneratie TECHNISCHE FICHE ADSORPTIE MET REGENERATIE


Matuur


Enige ervaring

Introductie

VOS (vluchtige organische stoffen) Zware metalen nl. Hg (kwik) 82 H2S (diwaterstofsulfide) 83 …

Schema

Beschrijving van principe De organische componenten worden door fysische en/of chemische binding aan een vast poreus materiaal (adsorbens) uit de rookgassen verwijderd. Het adsorbens heeft een 82

Infomil: Door het adsorbens te impregneren met zwavelverbindingen (o.a. sulfide) kunnen zware metalen en kwik beter worden geadsorbeerd. 83 Infomil: Door het adsorbens te impregneren met kaliumjodide wordt de reinigingsgraad voor diwaterstofsulfide groter. 285


beperkte capaciteit, die afhankelijk is van het adsorbens, de te adsorberen componenten, het vochtgehalte, … Als adsorbens kunnen o.a. actieve kool, zeolieten, polymeren, … dienen. In de meeste gevallen wordt actieve kool gebruikt. Wanneer het adsorbens verzadigd is, worden de organische componenten gedesorbeerd. Regeneratie kan plaatsvinden met hete lucht, inert gas (stikstof), stoom, … waarna de organische componenten kunnen worden teruggewonnen (condensatie, destillatie) of verwerkt (naverbranding). Randvoorwaarden Actieve kool Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte VOS [% van LEL]: Gehalte PCDD/PCDF [ng ITEQ/Nm³]: Relatieve vochtigheid [%]:

100 – 100.000 15 – 80 100.000 – 2.000.000 < 25 84; 500 – 5.000 mg/Nm³ 10 – 100 < 70 85

Zeolieten (vooral voor geurcomponenten) Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte VOS [% van LEL]:

< 100.000 < 250 Atmosferische druk < 25; 10 – 10.000 mg/Nm³

Polymeren Gehalte VOS [% van LEL]:

< 25; 10 – 10.000 mg/Nm³

Reinigingsgraad /Restemissies Actieve kool Polluent PCDD/PCDF: VOS: Hg: H2S:

Reinigingsgraad [%] 80 – 95 86

Restemissies [mg/Nm³] < 0,1 ng I-TEQ/Nm³ < 0,01 – 0,05

80 – 95

Zeolieten (vooral voor geurcomponenten) Polymeren

84

[KWS 2000]: Bij het ontwerp van de installatie dient ingeval van zuurstofhoudende rookgassen rekening gehouden te worden met de explosiegrenzen. Daarnaast kan met name bij kleine gasstromen en hoge VOSconcentraties zelfontbranding van de verse actieve kool optreden. Deze ontbranding kan optreden ten gevolge van het vrijkomen van adsorptiewarmte en katalytische werking van actieve kool. 85 Infomil: Het relatieve vochtgehalte kan u verlagen door ontvochtiging en/of verwarming van de rookgassen. 86 [IPPC, 2003]: Voor tolueen bedraagt de reinigingsgraad 90 %. 286


2.000 – 5.000

Drukval [Pa] Energieverbruik [kWh/1.000 Nm³]

35 – 100, 130 – 260

Hulpstoffen Adsorbens, verlies aan adsorbens: 0,5 – 1 kg/ton solvent. Stikstofgas (bij de regeneratie): 35 Nm³/ton solvent. Stoom (bij de regeneratie): 1,5 – 6 kg/kg solvent. Koelwater: 36 – 60, 100 – 150 m³/ton solvent. Reststoffen De niet-herinzetbare VOS worden afgevoerd als chemisch afval. Emissie van CO2 en NOx bij naverbranding. Invloed op andere emissies CO2 (koolstofdioxide) […/Nm³]: Kosten Actieve kool Investering [€/1.000 Nm³/uur]: Jaarlijkse werkingskosten: - Personeel [€]: - Energie [€/1.000 Nm3/uur]: - Hulpstoffen en reststoffen [€/ton GAC]:

5.000 – 10.000

600 – 1.300 (incl. afvoer van afval)

Baten De organische componenten kunnen worden teruggewonnen. De productie van stoom bij de naverbranding van de organische componenten. Voordelen en nadelen ☺ Robuust Regeneratie van het adsorbens Grote besparing op investering en brandstofgebruik voor nageschakelde naverbrander (lage solventconcentraties) efficiëntere recuperatie van solventen uit de meer geconcentreerde damp

Hoge stofgehaltes kunnen verstoppingen veroorzaken Componenten die kunnen polymeriseren verstoppen de filter

Opmerkingen Gecombineerd met doekfilter kunnen afgassen met hoge stofconcentraties behandeld worden.

287


6.5.3

Thermische naverbranding zonder warmterecuperatie

TECHNISCHE FICHE THERMISCHE NAVERBRANDER ZONDER WARMTE RECUPERATIE Afkortingen en andere benamingen / Aard van maatregel Procesgeïntegreerde maatregel End-of-pipe maatregel Ervaring

Matuur


Enige ervaring

Introductie


Schema

Beschrijving van principe Een naverbrander bestaat uit een brander en een verbrandingskamer. De organische componenten worden in de verbrandingskamer met behulp van een vlam geoxideerd. De rookgassen uit de verbrandingskamer worden via een schouw in de atmosfeer geloosd zonder verdere nabehandeling. Er moet voldoende zuurstof aanwezig zijn om een volledige oxidatie te garanderen. Verder moeten de gassen voldoende gemengd zijn en voldoende lang op de gewenste temperatuur worden gehouden om een volledige omzetting van de organische

288


componenten in kooldioxide (CO2) en water (H2O) te bereiken. Bij een te lage temperatuur, maar ook bij onvoldoende verblijftijd wordt koolmonoxide (CO) gevormd. Randvoorwaarden Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]:

900 – 86.000 750 – 1.000 980 – 1.200 in aanwezigheid van gevaarlijke stoffen

Druk [Pa]: Gehalte VOS [% van LEL]: Verblijftijd [s]

< 25; 1 – 2 g VOS/Nm³ 0,5 – 2 (afhankelijk van de temperatuur)

Reinigingsgraad /Restemissies Polluent PM10 - Petroleum en kolen: - Chemische en verwante producten: VOS:

Reinigingsgraad [%]


25 – 99,9 50 – 99,9 98 – 99,9

1 – 20 1.000 – 5.000

Drukval [Pa]

3–8

Energieverbruik [kWh/1.000 Nm³/h]

Hulpstoffen Brandstof, bij het opstarten en eventueel tijdens de verbranding. De noodzaak voor het bijstoken van brandstof is afhankelijk van de concentratie VOS in de te verbranden gassen. Bij een concentratie vanaf 6 – 10 g/Nm³ is het bijstoken van brandstof overbodig. De additionele brandstof kan worden toegevoegd als vloeistof of als gas: benzine, afvalsolventen, aardgas, … Reststoffen Emissie van CO2, NOx, roet en waterdamp. Bij zwavel-, chloor-, fluor- en/of broomhoudende verbindingen ook emissie van SO2, HCl, HF en/of HBr. Invloed op andere emissies CO2 (koolstofdioxide) […/Nm³]: Kosten Investering [€/1.000 Nm³/uur]: Jaarlijkse werkingskosten: - Personeel [€]: - Energie [€/1.000 Nm3/uur]: - Hulpstoffen en reststoffen [€]:

↑ 5.000 – 40.000 24.000 – 45.000 $/1.000 Nm³/uur Ongeveer 0,5 dag/week

Baten /

289


Voordelen en nadelen ☺ Bewezen technologie voor koolwaterstoffen Hoge efficiënties haalbaar tot een rendement van 99,9999 % Goed bij hoge VOS-concentraties: > 20 % LEL

Opmerkingen /

290

Hoge variabele kosten voor brandstof Niet goed geschikt voor sterk variabele debieten Vorming van corrosieve zure gassen bij verbranding van halogeen en zwavelhoudende componenten Niet kosteneffectief bij lage concentraties en hoge debieten Regeneratieve en recuperatieve naverbranding zijn meestal beter geschikt vanwege de hoge brandstofkosten


6.5.4

Thermische naverbranding met warmterecuperatie TECHNISCHE FICHE THERMISCHE NAVERBRANDER MET WARMTE RECUPERATIE


Matuur


Enige ervaring

Introductie


Schema

Beschrijving van principe Een thermische recuperatieve naverbrander bestaat uit een brander, een verbrandingskamer en warmtewisselaars. De organische componenten worden in de verbrandingskamer met behulp van een vlam geoxideerd. De verbrandingswarmte kan met behulp van de warmtewisselaars worden teruggewonnen. Door het voorverwarmen van de te verbranden gassen is veel minder brandstof nodig in de brander en kunnen besparingen tot 65 % gerealiseerd worden. Daarnaast kan de warmte ook gebruikt worden voor de productie van stoom, voor gebouwenverwarming, …

291


De verbrandingstemperatuur is afhankelijk van de verbranden producten en ligt tussen 700 en 1.000 °C. Er moet voldoende zuurstof aanwezig is om volledige oxidatie te garanderen. Verder moeten de gassen voldoende gemengd zijn en voldoende lang op de gewenste temperatuur worden gehouden om een volledige omzetting van de organische componenten in kooldioxide (CO2) en water (H2O) te bereiken. Bij een te lage temperatuur, maar ook bij onvoldoende verblijftijd wordt koolmonoxide (CO) gevormd. Randvoorwaarden Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte VOS [% van LEL]: Verblijftijd [s] Reinigingsgraad /Restemissies Polluent PM10 - Petroleum en kolen: - Chemische en verwante producten: VOS: Drukval [Pa] Energieverbruik [kWh/1.000 Nm³]

900 – 86.000 750 – 1.000 980 – 1.200 in aanwezigheid van gevaarlijke stoffen < 25 0,5 – 2 (afhankelijk van de temperatuur) Reinigingsgraad [%]


25 – 99,9 50 – 99,9 95 - 99

1 – 20 1.000 – 5.000 3–8

Hulpstoffen Brandstof, bij het opstarten en eventueel tijdens de verbranding. De noodzaak voor het bijstoken van brandstof is afhankelijk van de concentratie VOS in de te verbranden gassen. Bij een concentratie vanaf 6 – 10 g/Nm³ is het bijstoken van brandstof overbodig. De additionele brandstof kan worden toegevoegd als vloeistof of als gas: benzine, afvalsolventen, aardgas, … Reststoffen Emissie van CO2, NOx, roet en waterdamp. Bij zwavel-, chloor-, fluor- en/of broomhoudende verbindingen ook emissie van SO2, HCl, HF en/of HBr. Invloed op andere emissies CO2 (koolstofdioxide) […/Nm³]: Kosten Investering [€/1.000 Nm³/uur]: Jaarlijkse werkingskosten: - Personeel [€]: - Energie [€/1.000 Nm3/uur]: - Hulpstoffen en reststoffen [€]: 292

↑ 10.000 – 50.000 2.800 – 14.800 $/1.000 Nm³/uur


Kostenbepalende parameters:

VOS concentratie in afgassen

Baten De recuperatie van warmte: 50 – 80 % Voordelen en nadelen ☺ Door het toepassen van warmterecuperatie zal de werkingskost voor brandstof sterk verminderen Robuuste techniek met een hoog rendement

De warmtewisselaar kan vervuilen bij hoge stofgehaltes Hete zijde van de warmtewisselaar onderhevig aan veel onderhoud

Opmerkingen Warmterecuperatie zorgt ervoor dat een autotherme verbranding reeds bij lagere concentraties kan plaatsvinden.

293


6.5.5

Thermische regeneratieve naverbrander TECHNISCHE FICHE THERMISCHE REGENERATIEVE NAVERBRANDER


Matuur


Enige ervaring

Introductie


Schema

Tweebeds thermische regeneratieve naverbrander Beschrijving van principe Bij een thermische recuperatieve naverbrander gebeurt de voorverwarming van de te verbranden gassen in een klassieke warmtewisselaar. Bij een thermische regeneratieve naverbrander daarentegen wordt de verbrandingswarmte teruggewonnen in keramische bedden. De uitvoeringen variëren: van één tot een aantal keramische bedden in parallel of in serie 294


geschakeld (twee-bed systeem, drie-bed systeem). De te verbranden gassen worden in het eerste keramische bed opgewarmd tot de reactietemperatuur en worden dan in de reactor gevoerd. De oxidatiereactie vindt reeds plaats in het eerste keramische bed en wordt vervolledigd in de verbrandingskamer. Daar de verbrandingsgassen langs het tweede keramische bed lopen, warmt dit keramische bed sterk op. In een tweede cyclus worden de te verbranden gassen dan langs het tweede keramische bed in de reactor gevoerd, zodat de oxidatiereactie hier plaatsvindt en het eerste keramische bed weer wordt opgewarmd. De keramische bedden spelen dus enerzijds de rol van warmte-accumulators (afkoelen van de verbrandingsgassen) en anderzijds de rol van warmte-leveranciers (opwarmen van de te verbranden gassen). Indien het aantal keramische bedden beperkt blijft tot één, dan worden de in- en de uitlaat van de te verbranden gassen regelmatig omgewisseld, zodat de stroomrichting van de gassen wisselt en de warmste zone in het midden van het keramische bed blijft. De verbrandingstemperatuur is afhankelijk van de verbranden producten en ligt tussen 700 en 1.400 °C. Stof is een nadeel aangezien de keramische bedden gevoelig zijn voor stof. Zwavel- en chloorverbindingen moeten worden vermeden. Randvoorwaarden Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte VOS [% van LEL]: Gehalte PM [mg/Nm³] Verblijftijd [s] Reinigingsgraad /Restemissies Polluent VOS: Drukval [Pa] Energieverbruik [kWh/1.000 Nm³]

900 – 86.000 750 – 1.000 980 – 1.200 in aanwezigheid van gevaarlijke stoffen < 25; 2 – 10 g VOS/Nm³ < 20 0,5 – 2 (afhankelijk van de temperatuur) Reinigingsgraad [%] 95 – 99

Restemissies [mg/Nm³] 1 – 20

1.000 – 5.000 3–8

Hulpstoffen Brandstof, bij het opstarten en eventueel tijdens de verbranding. Voor het opstarten moet de installatie op temperatuur worden gebracht. Als de concentratie VOS in de te verbranden gassen niet voldoende is om de vereiste verbrandingstemperatuur te halen wordt extra brandstof toegevoegd via de brander. Reststoffen

295


Emissie van CO2 en waterdamp, vrijwel geen NOx. Keramisch bed, standtijd 5 – 10 jaar. Invloed op andere emissies CO2 (koolstofdioxide) […/Nm³]: Kosten Investering [€/1.000 Nm³/uur]: Jaarlijkse werkingskosten: - Personeel [€]: - Energie [€/1.000 Nm3/uur]: - Hulpstoffen en reststoffen [€]:

↑ 20.000 – 40.000 2.400 – 5.900$/1.000 Nm³/uur Ongeveer 2 dagen / jaar 0,1 – 0,3

Baten De recuperatie van warmte: 90 – 97 % Voordelen en nadelen ☺ De gasstroom wordt bij doorgang door het bed gehomogeniseerd Zeer doorgedreven energierecuperatie: 85 – 95 % Relatief lage werkingskosten

Hoge investeringskost De keramische bedden kunnen verstoppen met stof en gecondenseerde deeltjes Bij discontinue werking moet het bed iedere keer opnieuw worden opgewarmd met steunbrandstof Grote omvang en gewicht Veel onderhoud van de bewegende onderdelen, ventielen

Opmerkingen In een regeneratieve naverbrander kan reeds bij lagere concentraties een autotherme verbranding plaatsvinden door het opwarmen van de te behandelen afgassen.

296


6.5.6

Katalytische naverbranding zonder warmterecuperatie

TECHNISCHE FICHE KATALYTISCHE NAVERBRANDER ZONDER WARMTE RECUPERATIE Afkortingen en andere benamingen / Aard van maatregel Procesgeïntegreerde maatregel End-of-pipe maatregel Ervaring

Matuur


Enige ervaring

Introductie


Schema

Beschrijving van principe Een katalytische werkt op een gelijkaardige manier als een thermische naverbranding met dit verschil dat, nadat het gas door de vlam is gepasseerd, het nog eens door een katalysator gaat. Deze katalysator zorgt voor een versnelde oxidatie bij lagere temperaturen zodat de naverbranding bij lagere temperaturen kan opgaan. Afhankelijk van de te verbranden componenten varieert de temperatuur tussen 300 en 500 °C. Meestal is 350 °C ruim voldoende. Nieuw lage temperatuurkatalysatoren kunnen reeds bij 200 - 250 °C werken. De hoeveelheid te verbranden organische componenten en de luchtstroom bepalen het volume van de katalysator. Door de lage temperatuur is de vereiste brandstof om tot autothermiciteit te komen lager 297


dan bij thermische naverbranding. Hierdoor kan katalytische naverbranding bij lagere concentraties worden toegepast dan thermische naverbranding. Katalysatoren voor VOS zijn typisch edele metalen (platinum, palladium, rhodium,…)op een keramische of metallische drager, basis metalen op een keramische drager of metaal oxides op een mechanisch sterke drager. De aanwezigheid van katalysatorvergiften of maskerende producten zoals chemische stoffen en stofdeeltjes kunnen de levensduur van een katalysator sterk verminderen. De vergiftiging kan reversibel zijn zoals een coating van het oppervlak met vetten en oliën. Deze kunnen van de katalysator worden verwijderd door de temperatuur te verhogen. Bepaalde componenten kunnen de katalysator irreversibel deactiveren. Randvoorwaarden Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte VOS [% van LEL]: Gehalte stof [mg/Nm³] Verblijftijd [s] Katalysatorvergiften

Reinigingsgraad /Restemissies Polluent PM10 - Petroleum en kolen: - Chemische en verwante producten: VOS: Drukval [Pa] Energieverbruik [kWh/1.000 Nm³]

1.000 – 30.000 300 – 500 (voor de katalysator) 500 – 700 (na de katalysator) < 25; > 1.000 – 2.000 en < 10 mg/Nm³ <3 0,3 – 0,5 (afhankelijk van de temperatuur) Snelwerkend irreversibel: fosfor, bismut, arseen, antimoon, lood, kwik Traagwerkend irreversibel: ijzer, tin, silicium Reversibel: zwavel, halogenen, zink Reinigingsgraad [%]


25 – 99,9 50 – 99,9 95 98 - 99

1 – 50 1.000 – 5.000

1 – 2 (excl. ventilator)

Hulpstoffen Brandstof, bij het opstarten en eventueel tijdens de verbranding. De noodzaak voor het bijstoken van brandstof is afhankelijk van de concentratie VOS in de te verbranden gassen. Bij een concentratie vanaf 1– 2 g VOS/Nm³ is het bijstoken van brandstof overbodig. De additionele brandstof kan worden toegevoegd als vloeistof of als gas: benzine, afvalsolventen, aardgas, … Katalysator Reststoffen Emissie van CO2, NOx, roet en waterdamp. Bij zwavel-, chloor-, fluor- en/of

298


broomhoudende verbindingen ook emissie van SO2, HCl, HF en/of HBr. Katalysator Invloed op andere emissies CO2 (koolstofdioxide) […/Nm³]: Kosten Investering [€/1.000 Nm³/uur]: Jaarlijkse werkingskosten: - Personeel [€]: - Energie [€/1.000 Nm3/uur]: - Hulpstoffen en reststoffen [€]:

↑ 10.000 – 80.000 2.800 – 21.000 $/1.000 Nm³/uur Ongeveer 0,5 dag/week 35 – 250 €/kg katalysator / 2 – 5 jaar

Baten Voordelen en nadelen ☺ Compacter dan thermische oxidatie Lagere oxidatie temperatuur zodat minder steunbrandstof nodig is Lage NOx productie; ongeveer 20 30 % van de NOx bij thermische naverbranding CO wordt vernietigd samen met de andere componenten Hoge constante en betrouwbare prestaties mogelijk Door de lage temperatuur is minder isolatie vereist Lager brandrisico ten opzichte van thermische oxidatie

Lager rendement voor VOSverwijdering Systeem is gevoelig voor veranderingen in energie-inhoud van het gas Risico van dioxinevorming bij gechloreerde verbindingen Alle katalysatoren zijn onderhevig aan katalysator vergiften en vervuilende stoffen Stof moet worden verwijderd vóór de naverbranding Gedeactiveerde katalysator kan niet terug worden geregenereerd maar moet worden afgevoerd

Opmerkingen Emissie van NOx veel lager dan thermische naverbranders, door de lagere verbrandingstemperatuur waarmee gewerkt wordt.

299


6.5.7

Katalytische naverbranding met warmterecuperatie


Matuur


Enige ervaring

Introductie


Schema

Beschrijving van principe Het proces bestaat uit een recuperatieve warmtewisselaar naverbrandingsgedeelte katalytisch is. De randvoorwaarden voor beide systemen blijven geldig.

waarbij

het

Het rendement van de warmterecuperatie kan tot 76 % oplopen. Bij recuperatieve katalystische naverbranding is autotherme verbranding mogelijk vanaf 2-4 g/m³ solvent Randvoorwaarden 300


Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte VOS [% van LEL]: Gehalte stof [mg/Nm³] Verblijftijd [s] Katalysatorvergiften

Reinigingsgraad /Restemissies Polluent PM10 - Petroleum en kolen: - Chemische en verwante producten: VOS: Drukval [Pa] Energieverbruik [kWh/1.000 Nm³]

1.000 – 30.000 300 – 500 (voor de katalysator) 500 – 700 (na de katalysator) < 25; > 1.000 – 2.000 en < 10 mg/Nm³ <3 0,3 – 0,5 (afhankelijk van de temperatuur) Snelwerkend irreversibel: fosfor, bismut, arseen, antimoon, lood, kwik Traagwerkend irreversibel: ijzer, tin, silicium Reversibel: zwavel, halogenen, zink Reinigingsgraad [%]


25 – 99,9 50 – 99,9 95 98 - 99

1 – 50 1.000 – 5.000


Hulpstoffen Brandstof, bij het opstarten en eventueel tijdens de verbranding. De noodzaak voor het bijstoken van brandstof is afhankelijk van de concentratie VOS in de te verbranden gassen. Bij een concentratie vanaf 1– 2 g VOS/Nm³ is het bijstoken van brandstof overbodig. De additionele brandstof kan worden toegevoegd als vloeistof of als gas: benzine, afvalsolventen, aardgas, … Katalysator Reststoffen Emissie van CO2, NOx, roet en waterdamp. Bij zwavel-, chloor-, fluor- en/of broomhoudende verbindingen ook emissie van SO2, HCl, HF en/of HBr. Katalysator Invloed op andere emissies CO2 (koolstofdioxide) […/Nm³]: Kosten Investering [€/1.000 Nm³/uur]: Jaarlijkse werkingskosten: - Personeel [€]: - Energie [€/1.000 Nm3/uur]: - Hulpstoffen en reststoffen [€]:

↑ 15.000 – 80.000 500 – 7.500 $/1.000 Nm³/uur Ongeveer 0,5 dag/week 35 – 250 €/kg katalysator / 2 – 5 jaar 301


Baten Recuperatie van warmte: tot 76% Voordelen en nadelen ☺ Zie 6.5.6 Katalytische naverbranding zonder warmterecuperatie Lagere brandstofkost t.o.v. katalytische naverbranding zonder warmterecuperatie

Zie 6.5.6 Katalytische naverbranding zonder warmterecuperatie Warmtewisselaar kan vervuilen bij hoge stofgehaltes

Opmerkingen Het energiegebruik is lager dan bij katalytische naverbranding zonder warmterecuperatie. Het verbruik is afhankelijk van het debiet en de koolwaterstofconcentratie in de afgassen.

302


6.5.8

Katalytische regeneratieve naverbranding


Matuur


Enige ervaring

Introductie


Schema

Beschrijving van principe Dit is een combinatie van katalytische naverbranding met een regeneratief warmterecuperatiesysteem. Het rendement van de warmterecuperatie kan tot 98 % oplopen. Bij recuperatieve katalytische naverbranding is autotherme verbranding mogelijk vanaf 1- 2 g/m³ solvent. Randvoorwaarden

303


Debiet [Nm³/uur]: Temperatuur [°C]: Druk [Pa]: Gehalte VOS [% van LEL]: Gehalte stof [mg/Nm³] Verblijftijd [s] Katalysatorvergiften

1.000 – 30.000 300 – 500 (voor de katalysator) 500 – 700 (na de katalysator) < 25; > 1.000 – 2.000 en < 10 mg/Nm³ <3 0,3 – 0,5 (afhankelijk van de temperatuur) Snelwerkend irreversibel: fosfor, bismut, arseen, antimoon, lood, kwik Traagwerkend irreversibel: ijzer, tin, silicium Reversibel: zwavel, halogenen, zink

Reinigingsgraad /Restemissies Polluent PM10 - Petroleum en kolen: - Chemische en verwante producten: VOS:

Reinigingsgraad [%]


25 – 99,9 50 – 99,9 90 – 99

1 – 50 1.000 – 5.000

Drukval [Pa]


Energieverbruik [kWh/1.000 Nm³]

Hulpstoffen Brandstof, bij het opstarten en eventueel tijdens de verbranding. De noodzaak voor het bijstoken van brandstof is afhankelijk van de concentratie VOS in de te verbranden gassen. Bij een concentratie vanaf 1– 2 g VOS/Nm³ is het bijstoken van brandstof overbodig. De additionele brandstof kan worden toegevoegd als vloeistof of als gas: benzine, afvalsolventen, aardgas, … Katalysator Reststoffen Emissie van CO2, NOx, roet en waterdamp. Bij zwavel-, chloor-, fluor- en/of broomhoudende verbindingen ook emissie van SO2, HCl, HF en/of HBr. Katalysator Invloed op andere emissies CO2 (koolstofdioxide) […/Nm³]: Kosten Investering [€/1.000 Nm³/uur]: Jaarlijkse werkingskosten: - Personeel [€]: - Energie [€/1.000 Nm3/uur]: - Hulpstoffen en reststoffen [€]: Baten 304

↑ 30.000 – 40.000 3.600 – 12.000 $/1.000 Nm³/uur Ongeveer 2 dagen/jaar 35 – 250 €/kg katalysator / 2 – 5 jaar


Recuperatie van warmte: tot 98 % Voordelen en nadelen ☺ Zie 6.5.6 Katalytische naverbranding zonder warmterecuperatie Geen problemen met corrosie van de warmtewisselaar Homogenisatie van de gasstroom in het bed Ver doorgedreven energierecuperatie Relatief lagere werkingskosten

Zie 6.5.6 Katalytische naverbranding zonder warmterecuperatie Hoge investeringskost De keramische bedden kunnen verstoppen Bij discontinue werking moet het bed iedere keer opnieuw worden opgewarmd Grote omvang en gewicht Veel onderhoud van bewegende delen

Opmerkingen Het energiegebruik is nog lager dan bij katalytische naverbranding met warmterecuperatie.

305

Scenario’s

7

SCENARIO’S EN KOSTENCURVEN

7.1 Inleiding 7.1.1

BAU-scenario en berekening emissies in 2010

Voor elke onderzochte polluent zal gewerkt worden met een aantal scenario’s om de emissies voor 2010 in te schatten. Deze scenario’s worden verder in detail uitgewerkt. Telkens echter zullen de emissies bepaald worden aan de hand van een BAU-scenario of ‘Business As Usual’-scenario. Hierin wordt verondersteld dat de emissies zullen toenemen door een economische groei. Daarnaast geven we aan welke reductiemaatregelen de bedrijven reeds hebben geïmplementeerd tussen 2000 en 2003 en wat de reeds behaalde reductie hiervan is. De emissies in 2010 worden als volgt bepaald: Bepalen van de evolutie in de vraag naar de verschillende chemische producten en bepalen van de evolutie in de productie van de verschillende chemische producten. De evolutie in de vraag naar de verschillende chemische producten en de evolutie in de productie van de verschillende chemische producten wordt uitgedrukt in een jaarlijks groeipercentage (zie Tabel 61). De evolutie in de vraag naar een chemisch product vertaalt zich in een proportionele stijging of daling van de emissies tijdens de productie van het chemische product. Corrigeren van de proportionele stijging of daling van de NOx- en SOx-emissies tijdens verbrandingsprocessen met een jaarlijkse 1,5 % energie-efficiëntie verbetering. Extrapolatie van de emissies in 2000 De emissies ten gevolge van verbrandingsprocessen, de emissies ten gevolge van productieprocessen, de emissies ter hoogte van de fakkels en de overige niet-geleide emissies87 in 2000 worden geëxtrapoleerd op basis van de groeipercentages in onderstaande Tabel 61. De fugitieve VOS-emissies en de VOS-emissies ten gevolge van open overslag worden verondersteld niet te wijzigen, daar deze emissies in hoofdzaak afhankelijk zijn van het aantal werkingsuren. Voor een aantal van de chemische producten kon er op basis van de gegevens uit de enquête een jaarlijks groeipercentage van de laatste 5 jaren worden afgeleid. Dit jaarlijkse groeipercentage werd vervolgens vergeleken met: De verwachtingen van de bedrijven zelf, De kennis met betrekking tot recente capaciteitsuitbreidingen, De groeipercentages op Europees niveau uit de internationale vakliteratuur. 87

Hieronder vallen o.a. de emissies tijdens abnormale omstandigheden (het opstarten en het stilleggen van de installaties, incidenten, …), ter hoogte van de koelwaterinstallatie en de waterzuiveringsinstallatie (de zogenaamde secundaire emissies), tijdens reinigingsactiviteiten, …

306

Scenario’s

Indien geen groeipercentage beschikbaar was uit de enquêtes of uit de literatuur werd gebruik gemaakt van het gemiddelde jaarlijkse groeipercentage voor de chemische nijverheid voor de periode 2000 – 2007, nl. 3 %. Dit gemiddelde jaarlijkse groeipercentage werd aangehouden tot 2010. 7.1.2

Beleidsscenario’s NEC – NEC+

De indicatieve emissieplafonds voor de bedrijven opgenomen in sectorstudie Chemie II worden in onderstaande tabel afgeleid op basis van de emissies in 1990, de reductiepercentages voor de chemische nijverheid in Vlaanderen (t.o.v. 1990) en de reductiepercentages voor alle sectoren in Vlaanderen (excl. transport) (eveneens to.v. 1990)88. Tabel 58: De indicatieve emissieplafonds voor Chemie II op basis van de reductiepercentages t.o.v. 1990 voor de chemische nijverheid

Chemie II

Chemische nijverheid

NH3 Emissie 1990 NEC+ NEC Emissie 1990 NEC+ NEC

[kton]

-

NOx 13,7

VOS 39,7

SO2 30,1

[%] [kton] [%] [kton] [kton]

0,23

- 65 4,8 - 20 11,0 2,37

- 82 7,1 - 63 14,5 16,60

- 68 9,6 - 73 8,0 4,89

- 65 0,83 - 20 1,89

- 82 2,99 - 63 6,14

- 68 1,57 - 73 1,30

[%] [kton] [%] [kton]

88

De emissieplafonds (en de daarbij horende reductiepercentages) voor de chemische nijverheid, die na consultatie van de verschillende sectoren in Vlaanderen door AMINAL werden opgesteld, zijn louter indicatief, dit in afwachting van meer gedetailleerde en onderbouwde cijfers voor alle sectoren. Bij het afleiden van de emissieplafonds voor Chemie II op basis van de reductiepercentages voor de chemische nijverheid (Tabel 58) veronderstellen we dat alle sectoren van de chemische nijverheid evenredige inspanningen zullen moeten leveren. In Tabel 59 veronderstellen we dat alle sectoren van Vlaanderen, met uitzondering van de transportsector, evenredige inspanningen zullen moeten leveren. Bovendien zijn het de absolute cijfers die de reductie uitmaken en niet de procentuele reducties. 307

Scenario’s

Chemie II

Vlaanderen (excl. transport)

Tabel 59: De indicatieve emissieplafonds voor Chemie II op basis van de reductiepercentages t.o.v. 1990 voor Vlaanderen (excl. transport) Emissie 1990 NEC+ NEC Emissie 1990 NEC+ NEC

[kton]

NH3 78,1

NOx 98,9

VOS 145,9

SO2 246,9

[%] [kton] [%] [kton] [kton]

- 48 40,7 - 42 45,0 0,23

- 64 35,2 - 41 58,3 2,37

- 66 49,2 - 51 70,9 16,60

- 76 59,5 - 73 65,8 4,89

[%] [kton] [%] [kton]

- 48 0.12 - 42 0.13

- 64 0,85 - 41 1,40

- 66 5,65 - 51 8,14

- 76 1,17 - 73 1,30

De hier bepaalde indicatieve NEC en NEC+-plafonds voor deze sectorstudie worden in de kostencurven aangegeven als beleidscenario’s. De plafonds die bepaald werden uitgaande van de plafonds voor de Chemische nijverheid als NEC1 en NEC1+; de plafonds die bepaald werden uitgaande van de plafonds voor Vlaanderen als NEC2 en NEC2+. 7.1.3

Methodologie marginale en totale kostencurven

In deze paragraaf worden de begrippen totale kost, marginale kost, totale kostencurve en marginale kostencurve en de methodologie voor het opstellen van een marginale kostencurve kort toegelicht. Voor een uitvoerige bespreking van deze begrippen en de methodologie wordt verwezen naar [Bogaert, G. et al., 2000]. De totale kost (in €) is de kost van de reductie, door het toepassen van een bepaalde maatregel of een combinatie van maatregelen. De totale jaarlijkse kost is de som van de jaarlijkse kapitaalkost en de netto-werkingskost89.  r × (1 + r) n  I0 ×   + OK n  (1 + r) − 1

In deze formule is I0 de investeringsuitgave in de periode 0, r de rentevoet of de discontovoet, n de economische levensduur van de maatregel in jaren en OK de nettowerkingskost. In deze eindverhandeling wordt, net zoals in de sectorstudies, gebruik gemaakt van de private rentevoet (nl. 10 %) en de maatschappelijke rentevoet (5 %)90. 89

Indien de netto-werkingskost constant is in de tijd, hoeft enkel de investeringkost naar een jaarlijkse kost omgerekend te worden. 90 Voor de overheid is het interessant om zowel de private als de maatschappelijke kosten te kennen. De maatschappelijke rentevoet is lager dan de private rentevoet, ervan uitgaand dat de maatschappij als geheel meer belang hecht aan toekomstige inkomsten dan individuen en bedrijven. 308

Scenario’s

Indien de economische levensduur van de maatregel niet gekend is, wordt voor het elektromechanische deel van de investering een levensduur van 10 jaar en voor het bouwkundige deel van de investering een levensduur van 20 jaar gebruikt. Indien er geen onderscheid kan gemaakt worden tussen het elektromechanische deel en het bouwkundige deel van de investering, wordt een levensduur van 15 jaar aangenomen. De totale kosteneffectiviteitscurve, ook totale kostencurve genoemd, geeft weer hoeveel de totale kost is om een bepaald reductieniveau te bereiken op de meest kosteneffectieve manier. De punten op de curve stellen bepaalde maatregelen voor. Sommige maatregelen zijn goedkoop en reduceren veel (rechts: begin van de curve), andere maatregelen zijn duur en reduceren weinig (bocht van de curve), nog andere maatregelen zijn zeer duur en zorgen voor een kleine bijkomende reductie (links: sterk stijgende, bijna verticale deel van de curve). De marginale kost of de marginale eenheidsreductiekost (in €/ton) is de prijs om één ton emissie additioneel te reduceren, door het toepassen van een bepaalde maatregel of combinatie van maatregelen. De marginale kost wordt berekend als het quotiënt van de additionele totale kost en het marginale reductiepotentieel. Het marginale reductiepotentieel (in ton) is de extra reductie die wordt bekomen door het invoeren van de maatregel of de combinatie van maatregelen. Milieumaatregelen kunnen aldus op basis van hun marginale kost tegenover mekaar worden afgewogen en de goedkoopste maatregelen kunnen eerst worden ingezet om een bijkomende reductie te realiseren. De naar marginale kost gesorteerde milieumaatregelen kunnen in een curve, de zogenaamde marginale kosteneffectiviteitscurve, worden uitgezet. Op de totale en de marginale kostencurve kunnen het totale respectievelijk het marginale kostenniveau van een bepaalde emissiereductiedoelstelling afgelezen worden. De emissiereductiedoelstellingen worden op de grafieken weergegeven als een verticale rechte. Het snijpunt van zo’n verticale met de totale en de marginale kostencurve geeft aan welke maatregelen moeten ingezet worden om de doelstelling op een kosteneffectieve manier te behalen. De kostencurven geven ook veelal het maximale reductiepotentieel weer. Dit is de maximale reductie die wordt bekomen door alle technische haalbare maatregelen te implementeren, ongeacht de soms zeer hoge kostprijs. Om een marginale kostencurven op te stellen, moeten de volgende stappen worden doorlopen: 1) Definieer het referentiepunt op de kostencurve, hier de emissie van stikstofoxiden in 2010, 2) Selecteer de maatregelen en de combinaties van maatregelen die technisch haalbaar en zinvol zijn, 3) Bepaal voor elk van de maatregelen en de combinaties van maatregelen de totale jaarlijkse kost en het totale reductiepotentieel, 4) Rangschik deze maatregelen en combinaties van maatregelen volgens stijgende eenheidsreductiekost, 5) De eenheidsreductiekost (in €/ton) is de kost per eenheid reductie door toepassing van een bepaalde maatregel of combinatie van maatregelen. Deze kost wordt berekend als het quotiënt van de totale jaarlijkse kost en het reductiepotentieel. 6) Selecteer de maatregel met de laagste eenheidsreductiekost, d.i. het eerste punt op de marginale kostencurven,

309

Scenario’s

7) Schrap de maatregelen die minder reduceren, 8) Bereken de marginale kost voor de overblijvende maatregelen, 9) De maatregel met de laagste marginale kost is het volgende punt van de marginale kostencurve, 10) Herhaal stap 6) tot 8) tot er geen maatregelen meer overblijven, 11) Verbind de punten via een trapfunctie. De totale en de marginale kostencurven werden afgeleid voor de verschillende scenario’s. De totale kostencurven tonen op de X-as de resterende emissies voor het jaar 2010 en op de Y-as de totale kosten in euro’s van 2002. De marginale kostencurven tonen op de X-as eveneens de resterende emissies voor het jaar 2010 en op de Y-as de marginale kosten in euro’s van 2002. Het meest rechtse punt op de totale en de marginale kostencurven geeft de emissie van stikstofoxiden zonder reductie weer. De kostencurven moeten dus van rechts naar links gelezen worden. Om na te gaan of de kosten van bepaalde technieken nog redelijk zijn in verhouding met het behaalde milieuresultaat, wordt een beoordeling van de kosteneffectiviteit aangegeven. De recent door het Nederlandse ministerie VROM gepubliceerde indicatieve referentiewaarden vormen het uitgangspunt bij de beoordeling van de reductiemaatregelen voor oudere installaties (De Jonge, 2000). Deze waarden zijn afgeleid van een inventarisatie van de kosteneffectiviteit van concrete, reeds (deels) uitgevoerde maatregelen door bedrijven in Nederland. Tabel 60: Nederlandse indicatieve referentiewaarden voor de kosteneffectiviteit van een milieumaatregel. Polluent VOS NOx SOx Stof

310

Indicatieve referentiewaarde [€/kg reductie] 5 5 2,5 2,5

Scenario’s

Tabel 61: Jaarlijkse groeipercentages voor chemische producten tussen 2000 en 2010 Product

Jaarlijks groeipercentage Gedurende de laatste 5 jaren

Recente capaciteitsuitbreidingen (ton) 2000 - 2004

Verwachtingen uitbreiding productiecapaciteit van de bedrijven zelf 2005 - 2010 ↑

Kunststoffen en rubber in primaire vorm ABS / CPVC 10 % EPE - EPP 4% EVOH / HDPE 17 % LDPE 2% MOD (MBS) 10 % MS / PA / PC 6% PIB 11 % PP 4% PS 11 % PVC / SAN / SAP / SB / SBS 2% Si / TPU 3% (X)IIR 5% Basis anorganische chemie Carbon black 4% Email fritten 2,4 % Silicaten -4% Titaandioxide - 30% Overige producten Basis organische chemie

196.000 4.840 2.000 559.000 0 0 0 0 0 20.000 100.000 205.000 - 135.000 - 73.000 134.000 / 78.000 0 2.000 0 0 0 0 -18.000

↓

Internationale literatuur

Weerhouden jaarlijks groeipercentage 2000 - 2010

4% / 4% 4% 4% 1% 4% / 4% 4% 4% 5% 2% 1% / / / / / / /

4% 3% 4% 4% 4% 2% 4% 3% 4% 4% vertrouwelijk 4% vertrouwelijk / / 3% / 2% 3% 3% 5%

- 0,7 % / / 0% /

4% 2,4 % 0% 1,5 % 3%

≈

311

Scenario’s

Acetaatvezels -5% Acrylaten 2% Additief plastics 7,3% Alkoxylaten 100 % Alkydhars / DPC/SPD Fluorelastomeer / Glycerine 0% Glyfosaat 19 % Irradiatiehars 11 % Lijmen / Methylcellulose / MOD latex 8% Polyvinyl butyral 0% Polyamide - 100 % Polyesterpoeders 3% Polyadipaten -7% Polycarbonaat 7,5 % Polyethers 14 % Polyetherolen Soda / Tensiden 16 % Tri-acetaatvezels - 100 % Triallaat - 100 % Vetzuuresters 5% Overige producten Basis anorganische / organische chemie Dispersie 10 % Pigmenten 1% Overige producten Andere sectoren Formaldehyde en 7% fenol hars Styrodur /

312

6.000 25.000

- 9,7 % 2,3 % / /

165.000 25.000

4% / / / / / / / / 0,5 % /

25.000 / / /

0% 2% 7,3% 3% 3% 5% 4% 6% 4% 0% 3% 3% 5% 3% / 0,5 % 0% 7% 3% vertrouwelijk 3% 3% / / 5% 3%

3% 8,4 % - 180.000

7% /

Scenario’s

7.2 NOx - SOx Om de emissies voor 2010 te kunnen berekenen worden in Hfst. 7.2.1 de reductiemaatregelen opgelijst die de bedrijven reeds in gebruik hebben genomen. Per bedrijf worden de installaties opgelijst die NOx- en/of SOx-emissies veroorzaken. De installatiecode wordt in de kostencurven opgenomen om aan te geven op welke installatie de vermelde techniek van toepassing is. Van elke installatie wordt het jaar van indienstname vermeld, het vermogen, het aantal branders en de brandstoffen die mogelijk kunnen worden gebruikt (in het jaar 2000). Daarnaast geven we de concentratie van NOx en/of SOx in mg/Nm³ en de emissies in ton voor het jaar 2000. Ten slotte geven we in deze tabel aan welke maatregelen volgens de criteria vermeld in hoofdstuk. 6 Technische fiches primaire en secundaire reductiemaatregelen nog kunnen geïmplementeerd worden om een verdere reductie mogelijk te maken. Voor de ontwikkeling van de marginale kostencurven wordt gebruik gemaakt van MARKAL. Bedrijven die voor meer dan 0,5 % in de NOx of SOx-emissies bijdragen (zie Tabel 7) werden opgenomen in het model. De emissiebronnen werden per bedrijf op apparaatniveau (vb. brander in stoomketel voor stookemissies) gemodelleerd. Aan elk apparaat werden capaciteiten, brandstofverbruiken en emissies gekoppeld. Per apparaat worden de mogelijke reductiemaatregelen, die hieronder worden opgelijst, gemodelleerd met gereduceerde emissies en de hiermee verbonden kostprijs. Het model heeft dus de mogelijkheid om afhankelijk van de heffing die op de polluenten wordt gezet een reductiemaatregel te implementeren. Modelleren in MARKAL heeft als grote voordeel dat op een efficiënte manier meerdere scenario’s kunnen doorgerekend worden. Daarnaast geeft het model de interactie tussen de polluenten NOx en SOx weer; dit is de reductie die kan worden bereikt in SOx-emissies ten gevolge van een heffing op NOx en omgekeerd. Het wederzijdse effect van deze polluenten is te wijten aan het feit dat de emissies ervan in deze sectorstudie grotendeels afkomstig zijn van verbrandingsprocessen. Indien als reductiemaatregel gekozen wordt voor brandstofswitch (stookolie wordt vervangen door aardgas), worden zowel de NOx als de SOx-emissies gereduceerd. Hierbij moet vermeld worden dat uitgaande van de enquêtegegevens werd geopteerd om een absolute grens voor het zware stookolieverbruik in te stellen. In 2010 kan in het model niet méér zware stookolie verbruikt worden dan dat in 2000 het geval was. De emissies in 2010 zullen voor beide polluenten telkens berekend worden uitgaande van 2 scenario’s telkens onder de private (10%) en de maatschappelijke (5%) discontovoet: 1. Gelijke gas en zware stookolieprijs: De gasprijs en de zware stookolieprijs zijn gelijkgesteld op 4,8 €/GJ. De economische groei wordt in rekening gebracht, zoals vermeld in Tabel 61. 2. Hoge gasprijs: de gasprijs wordt aangenomen € 1,1/GJ duurder te zijn dan stookolie. Dit brengt de gasprijs op 5,9 €/GJ (o.b.v. data leveranciers) en de zware stookolieprijs op 4,8 €/GJ. Bedrijven die reeds de mogelijkheid hebben om bepaalde ketels op zowel stookolie als aardgas te laten werken, wordt de mogelijkheid gegeven om over te schakelen. De economische groei wordt in rekening gebracht, zoals vermeld in Tabel 61.

313

Scenario’s

7.2.1

Implementatie reductiemaatregelen

Tabel 62: Overzicht van de technisch mogelijke en reeds geïmplementeerde reductiemaatregelen ter vermindering van NOx en SOx per bedrijf en installatie.

1

2

3

4

5

314

A B C A B C D A B C D E A B C D A B C D E

Ketel Brander Fakkel Ketel Ketel Ketel Fakkel Ketel Ketel Ketel Ketel Ketel Ketel Ketel Afgasverbranding Uitbrandoven Ketel Ketel Ketel Fakkel Fakkel

50,0 50,0 50,0

4 * 9,3 4 * 9,3 2 * 11

475 570 134

714 722 3

1*5 1*5 1*5 4 1*1

229 0 165 226 0 100 100 41 4 326 326 253

0 0 0 0 0 0 0 0 0 << << <<

3*16,7 3*16,7 3*16,7

1,8 6,6 112 149 25

169 189 1

3,8 0,0

0 0 0 0 0 0,0 0,0 0,0 0,0

180

0,4

0,1 0,1

0 0

5,4 144,4 1,0 1,3

Fuel switch

SNCR

SCR

Rookgasrecircu -latie

Air staging

Technisch mogelijk

Lage NOxbrander

Fuel switch

5,0 5,0 5,0 4,0 1,0

35 0

SNCR

1973 1973 1973 1977 1995 1989 1989 1989 1989 1968 1972 1978

130 159

Reeds geïmplementeerd

SCR

37,2 37,2 22,1

Emissie [ton/jaar] NOx SOx

Lage NOxbrander Rookgasrecircu -latie

1968 1968 1988

Concentratie [mg/Nm³] NOx SOx

recuperatiebrandstoffen

16,3 1,5

stookolie

2003 1968

[x * MW] 3 * 5,4 1 * 1,5

aardgas

[MW]

Aantal branders

Vermogen

Jaar indienstname

Installatie

Installatiecode

Bedrijf

Brandstof

Scenario’s

6

8

9

10

A B C D A

Ketel Ketel Fakkel Fakkel Ketel

B

Ketel

C D E A B C D A B C D

Fornuis Fornuis Fakkel Ketel Ketel Ketel Fakkel Ketel Ketel Ketel Fakkel

1976 1976

48,0 48,0

1975

45,0

1975 1976 1976

62,0

125

7,9

15,9

45,0 2,3 2,3

4* 11,3 4* 11,3 1 * 2,3 1 * 2,3

138,0 135,0

14,0 0,0

1,7 2,5

0,2 0,0

1971 1975 1981

11,7 23,4 16,1

3 * 3,9 4 * 5,9 3 * 5,4

172,0 127,0 204

0,0 0,0

7,0 1,6 14,9 0,3

1975 1975 1975

19,0 19,0 19,0

3 * 6,3 3 * 6,3 3 * 6,3

0,4 0,0

14,1

0,4

0,5

0,0

315

Fuel switch

SNCR

SCR


Air staging

3,7

Technisch mogelijk

Lage NOxbrander

165,3

Fuel switch

13,6

SNCR

616,0


SCR





stookolie

[x * MW] 4 * 12 4 * 12

aardgas

[MW]

Aantal branders

Vermogen

Jaar indienstname

Installatie

Installatiecode

Bedrijf

Brandstof

Scenario’s

11

18

20

21

316

A B C D E

Ketel Wervelbedoven Activator Activator Ketel

F

Ketel

G H A B C A B C D E A B C

Ketel Fakkel Afgasverbranding Ketel Ketel Product-eenheid Product-eenheid Ketel + calciner Fornuizen Branders Reactieovens Verbrandingsoven 3 Ketels

0,0

0,0

0,0

< 150 < 150

0,0 0,0

0,0 0,0 0,1 8,7

0,0 0,0 0,0 2

183,0 207,8 200,0 14,0 120,0

3,0 2,8

10,0

0,2

1997

1982 1998

1 >6 1

114,0 295,0

4 * 20

186,0

0,3 0,5 4,6 4,9 14,3 113,0 155,0

73,5

10,9 41,9

Fuel switch

SNCR

SCR


Air staging

3*5 3*5

< 150

Technisch mogelijk

Lage NOxbrander

14,0 14,0

0,0

0,0 0,0 0,0 0,0

54,8

Fuel switch

17,0 3,9

0,0 0,0 0,0 0,0

SNCR

2002 2002

146,0 4,0 181,0 < 150


SCR

17,0



2002



9,9 0,3 1,5 1,5

stookolie

1992 1992 1992 2002

[x * MW] 3 * 3,3 1 * 0,3 1 * 1,5 1 * 1,5 3* 5,67 3* 5,67 1 * 3,9

aardgas

[MW]

Aantal branders

Vermogen

Jaar indienstname

Installatie

Installatiecode

Bedrijf

Brandstof

Scenario’s

B C

24

25

Ketel Ketel Thermaaloven

D

Thermaaloven

A B C A B

Ketel Ketel Ketel 2 ketels Afgasverbranding

< 1990 1998 < 1990 < 1990

1997

25,9 16,2

108,4 0,1

22,0

75,8

28,3 35,3 14,8 5,4 70,0

97,4

1.323 1.322 9,3 14,9 7,5 7,5 84,0

1 * 10 1 * 15 1 * 7,5 1 * 7,5

384,0 424,0 296,0 104,0 107,0

261,0 91

460,0 26 27

Naverbrander A B C D

Ketel Ketel Ketel Ketel

18,0 31,0 9,4 22,0

5*6 3 * 3,5 4*6

244,0 244,0 244,0

20,5 2,3 18,6 3,0

Installatie dicht sinds 2002 0,8 0,1 0,7 0,2

91

Deze SO2-emissies zijn afkomstig van de afgasverbranding van COS. De emissies zijn verder te reduceren door het aanpassen van de bestaande scrubber tot een alkalische scrubber. 317

Fuel switch

384,0

1.607

SNCR

1 * 10

SCR

9,3


384,0 80,0

Air staging

2*7 1 * 13

Technisch mogelijk

Lage NOxbrander

14,0 12,7

Fuel switch

[x * MW]

SNCR

[MW]


SCR





stookolie

aardgas

Aantal branders

Vermogen

A

Jaar indienstname

Installatiecode

23

Installatie

Bedrijf

Brandstof

Scenario’s

B 29 31 32

A B C D E

33 34 35

92 93

A B A B C

2 ketels 3 branders N-houdende stof. + 5 gasovens 2 Ketels Ketel Ketel Ketel 5 branders

1984 – 1985 1973 1982

1968 1976 1991

2 * 12 70,0

52,0

62,0

3 * 12

11,0 8,9 8,9 8,9 16,3 0,465 *2

8* 0,75 2 * 5,5 1 1 1 5 * 3,5 2* 0,465

219,0 92

450,0 75,0 43,0 67,0 132,0

364,0 < 50 < 50 < 50

293,0

263,0

9,8 3,7 16 16 32

2*5 1*4 1 * 16 1 * 16 2 * 16

110,0 103,0 162,0

42,0 25,6

34,0 91,0

31,0

0,7 0,7 1,1

0,4

0,1

75,0

28,093

11

0,2

15,3 15,3 30,1

0,1 0,1 0,2

NOx-emissies bijna volledig afkomstig van N-houdende grondstoffen. Reductie technisch niet mogelijk door nageschakelde maatregelen zoals SCR of SNCR. SOx-emissies door verbranding van restgassen. Reductie mogelijk door het plaatsen van een alkalische scrubber.

318

Fuel switch

SNCR

SCR


Air staging

Technisch mogelijk

Lage NOxbrander

Fuel switch

SNCR

SCR


343,0

83,0 1999





stookolie

Aantal branders [x * MW]

aardgas

[MW]

5,2

2 branders Verbranding restgassen 2 alternerende ketels 2 alternerende ketels Ketel Ketel Ketel

Vermogen

A

Jaar indienstname

Installatiecode

28

Installatie

Bedrijf

Brandstof

Scenario’s

7.2.2

Scenario gelijke gas en zware stookolieprijs - Private discontovoet (10%)

In dit scenario worden de NOx en SOx-emissies voor 2010 berekend bij een gelijke gas en zware stookolieprijs van 4,8 €/GJ en met een economische groei zoals weergegeven in Hfst. 7.1. De inschatting van de emissies gebeurt voor de bedrijven die een bijdrage hebben van meer dan 0,5% in de totale emissies, dit is 98% van het totaal aan NOx en SOx. Uitgaande van de bedrijfsenquêtes stellen we dat er voor 2010 een absolute grens is op het stookolieverbruik. Er zal in 2010 niet meer stookolie worden gebruikt dan dat in 2000 het geval was. 7.2.2.1 NOx kostencurve en effect op SOx-emissies In onderstaande tabel worden de maatregelen ter beperking van NOx-emissies, die weerhouden werden in de kostencurve opgelijst. In deze tabel wordt eveneens aangegeven wat de SOx-emissiereducties zijn die als neveneffect gehaald worden door maatregelen toe te passen om NOx te beperken. Tabel 63: Kostencurve voor NOx en effect op SOx-emissies bij een gelijke gas en zware stookolieprijs en bij de private discontovoet van 10%. Bedrijfsnr.

Installatie code

24

B

24

B

Reductietechniek

Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Fuel switch

21

C

Lage NOx-brander

5

ABC

Lage NOx-brander Fuel switch

24

A

24

B

21

C

Lage NOx-brander Lage NOx-brander + air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander

Bijkomende reductie (ton)

Totale reductie (ton)

Resterende emissie (ton)

Marg.kost (€/kg)

Tot. Kost (k€)

Sommatie tot. Kost (k€)

NOx

SOx

NOx

SOx

NOx

SOx

0,0 76,6

0,0 0,0

0,0 76,6

0,0 0,0

2.239,4 2.162,8

692,2 692,2

0,0 0,2

0,0 15,3

0,0 15,3

47,9

0,0

124,5

0,0

2.114,9

692,2

0,3

14,4

29,7

604,4

0,5 0,5

70,3

100,0

29,2

129,2

21,5

150,7

140,6

87,8

265,1

87,8

1.974,3

48,7

126,7

313,8

214,6

1.925,6

477,7

30,7

0,0

344,5

214,6

1.894,9

477,7

0,5 0,6 0,6 0,7 0,7

319

Scenario’s

320

21

C

24

A

35 11 11

C A C

21

C

9

C

24

B

11 21 21 11 21 21 32 11 6 6 6 23 25

C C C A C C E C AB AB AB B A

32

E

5

ABC

3 6 6 6

A AB AB AB

Fuel switch Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie

0,8 86,1

39,1

430,6

253,7

1.808,8

438,6

34,5

0,0

465,1

253,7

1.774,3

438,6

44,3

0,0

509,4

253,7

1.730,0

438,6

1,0 1,0 1,1 1,1

68,9

219,6

34,5

254,1

48,8

302,8

7,5

310,4

31,6

342,0

16,0

357,9

27,9

385,8

16,1 2,2

401,9 404,1

164,9

569,0

31,1

600,2

266,2

866,3

166,9

1.033,2

1,1 6,3

0,0

515,7

253,7

1.723,7

438,6

Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie

22,6

0,0

538,3

253,7

1.701,1

438,6

Lage NOx-brander Lage NOx-brander + air staging Air staging + rookgasrecirculatie

10,6

0,0

548,9

253,7

1.690,5

438,6

17,4

0,0

566,3

253,7

1.673,1

438,6

9,5 1,2

0,0 0,0

575,8 577,0

253,7 253,7

1.663,6 1.662,4

438,6 438,6

86,8

0,0

663,8

253,7

1.575,6

438,6

12,4

0,0

676,3

253,7

1.563,1

438,6

Lage NOx-brander Lage NOx-brander + air staging Air staging Air staging + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging SNCR Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie

0,8

1,2 1,4 1,4 1,4 1,4 1,5 1,6 1,6 1,7 1,8 1,9 1,9 1,9 1,9 2,5 2,6

102,4

55,6

0,0

0,0

778,7

834,3

253,7

253,7

1.460,7

1.405,1

438,6

438,6

2,6 2,6 3,0 3,0 3,0

Scenario’s

5

ABC

35

C

11

C

32 2 1

ABC A B

23

B

9

C

32 35 35

ABC A B

35

C

3 24 2 1 3 3 11 2

C C A A E C A A

9

A

1 1 11 4

A A G B

11

C

8

CD

Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Air staging Lage NOx-brander Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Air staging Air staging + Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Rookgasrecirculatie SCR Rookgasrecirculatie Air staging Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Air staging

3,0 12,0

0,0

846,3

253,7

1.393,1

438,6

3,1

37,3

1.070,6

0,5

0,0

846,8

253,7

1.392,6

438,6

3,4

1,7

1.072,3

7,7 0,0 0,6

0,0 0,0 0,0

854,6 854,6 855,2

253,7 253,7 253,7

1.384,8 1.384,8 1.384,2

438,6 438,6 438,6

3,5 3,6 3,7

27,1 0,0 2,1

1.099,4 1.099,4 1.101,5

8,5

0,0

863,6

253,7

1.375,8

438,6

3,9

33,0

1.134,5

5,0

0,0

868,6

253,7

1.370,8

438,6

4,4

21,868

1.156,4

438,6

4,5 4,5 4,5

114,3

1.270,7

7,36

1.278,1

631,6

1.909,7

9,4 0,0

1.919,6 1.919,6

21,1

1.940,7

72,0

2.012,7

1,9

2.014,7

12,7

2.027,4

25,4

0,0

894,0

253,7

1.345,4

4,5 1,6

0,0

895,6

253,7

1.343,8

438,6

134,4

0,0

1.030,0

253,7

1.209,4

438,6

1,7 0,0

0,0 0,0

1.031,7 1.031,7

253,7 253,7

1.207,7 1.207,7

438,6 438,6

4,6 4,7 4,7 4,7 4,7 4,7 5,4 5,6

3,5

0,0

1.035,3

253,7

1.204,1

438,6

6,0

11,6

0,0

1.046,9

253,7

1.192,5

438,6

0,3

0,0

1.047,2

253,7

1.192,2

438,6

6,2 6,2 6,2 6,4

1,8

0,0

1.049,0

253,7

1.190,4

438,6

7,0 7,0

321

Scenario’s

322

8 10 10 10 10 10 4 4 11 2 11 4 4

CD ABC ABC ABC ABC ABC A A A A E A B

9

A

11

E

10

ABC

25

A

10

ABC

10

ABC

10

ABC

10

ABC

2 8 8 8 2 8 8

A CD CD CD A CD CD

Air staging Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Air staging Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie SCR Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Rookgasrecirculatie Air staging Air staging Lage NOx-brander Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie

4,8

0,0

1.053,7

253,7

1.185,7

438,6

0,9

0,0

1.054,6

253,7

1.184,8

438,6

1,5

0,0

1.056,1

253,7

1.183,3

438,6

5,9

0,0

1.062,0

253,7

1.177,4

438,6

7,0 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4 9,8 9,8 9,8 12,0 12,0 14,0 14,0 14,0

44,7

2.072,1

8,6

2.080,7

17,6

2.098,3

82,7

2.181,0

242,1

2.423,1

4,6

2.427,7

99,8

2.527,4

194,0

2.721,4

14,0 18,0 18,0 18,0 13,5

0,0

1.075,4

253,7

1.164,0

438,6

18,0 18,0 18,0

0,2

0,0

1.075,6

253,7

1.163,8

438,6

3,3

0,0

1.078,9

253,7

1.160,5

438,6

3,9

0,0

1.082,8

253,7

1.156,6

438,6

25,0 25,0 30,0 30,0 50,0 50,0 50,0

Scenario’s

In het MARKAL-model werden die bedrijven opgenomen die een NOx of SOxemissiebijdrage hebben van meer dan 0,5% in de totale emissies van deze sectorstudie. De NOx-emissies voor 2000 van de opgenomen bedrijven bedroegen 1.969 ton. De SOxemissies voor 2000 van deze bedrijven bedroegen 1.209 ton. De initiële NOx-emissies werden in het BAU-scenario voor 2010 berekend op 2.239 ton. Dit is een toename met 14 % ten opzichte van de emissies in 2000 ondanks de 1,5 % jaarlijkse energie-efficiëntieverbetering die voor de verbrandingsprocessen in rekening werd gebracht. De SOx-emissies werden voor 2010 berekend op 692 ton, wat een afname is van 43% ten opzichte van 2000. Deze sterke afname in SOx-emissies kan verklaard worden door de assumptie van dit scenario, waarin de gasprijs gelijk is aan de zware stookolieprijs. Hierdoor zullen bedrijven die reeds de mogelijkheid hebben om op aardgas en zware stookolie te werken tegen een nulkost omschakelen op aardgas. Hiermee reduceren ze reeds een gedeelte NOx-emissies, maar belangrijker, een veel groter gedeelte SOx-emissies. Uit de kostencurven (Figuur 23 en Figuur 24) kan worden afgelezen dat de emissies van stikstofoxiden tot maximaal 1.157 ton kunnen gereduceerd worden, ofwel met 48%. De SOx-emissies dalen door deze NOx-maatregelen tot 439 ton, ofwel met 37%. De totale kost voor de reductie bedraagt ca. 2.721 k€ (zie Figuur 25). Indien tot de indicatieve referentiewaarde van 5 €/kg NOx zou gereduceerd worden, bedragen de resterende emissies nog 1.209. Een reductie van 46% kan dus gehaald worden bij deze marginale kost tegen een totale kost van k€ 1.910. Dit wil zeggen dat bijna de volledige reductie die in dit scenario kan bereikt worden kan plaatsvinden tegen een marginale kost van minder dan 5 €/kg. Vanaf deze marginale kost stijgen de kosten per bijkomende ton reductie zeer sterk. De specifieke maatregelen, die gekozen worden tot aan 5 €/kg reductie, kunnen verder worden uitgesplitst volgens de marginale kost: • 0,2 – 1 €/kg: Het plaatsen van lage NOx-branders wordt 10 keer gekozen, waarvan 6 keer als alleenstaande reductietechniek en 3 keer in combinatie met rookgasrecirculatie. Driemaal komt fuelswitch voor, dit bij bedrijven die reeds de mogelijkheid hadden om zowel op aardgas als op stookolie te werken. Air staging komt slechts eenmaal voor in combinatie met lage NOx-brander en rookgasrecirculatie. • 1,1 – 1,9 €/kg: Rookgasrecirculatie wordt 10 keer weerhouden als reductietechniek, waarvan 6 keer alleenstaand en 4 keer in combinatie met lage NOx-branders. Het plaatsen van low NOx-branders komt daarnaast nog 5 keer voor, waarvan 2 keer in combinatie met air staging. • 2,5 – 4,8 €/kg: een grotere diversiteit aan maatregelen wordt hier teruggevonden. In 48% van de gevallen wordt gekozen voor een combinatie aan reductiemaatregelen, meestal lage NOx of air staging in combintie met rookgasrecirculatie. Bij een marginale kost van 2,5 €/kg wordt voor bedrijf 25 een SNCR weerhouden en bij een marginale kost van 4,8 €/kg wordt voor bedrijf 3 een SCR weerhouden. Een fuel switch komt slechts driemaal voor en in het begin van de kostencurve. Dit kan verklaard worden door het feit dat in dit scenario de aardgas en de zware stookolieprijs gelijk werden gesteld op 4,8 €/GJ. De grootste reducties door fuel switch worden reeds gehaald bij een nulkost zoals hierboven vermeld.

323

Scenario’s

Het effect op de SOx-emissies is volledig te verklaren door de optie fuel switch. Zoals reeds vermeld werden de initiële emissies voor 2010 43% lager ingeschat dan de emissies in 2000, enkel doordat de bedrijven waar mogelijk reeds omschakelen naar aardgas. De marginale kostencurven staan hieronder afgebeeld in Figuur 23 en Figuur 24. Op deze grafieken werden tevens de SOx-emissies weergegeven die vrijkomen en mede gereduceerd worden door maatregelen die geïmplementeerd werden om de NOx-emissies te verminderen. De marginale reductiekost is dus gekoppeld aan de NOx emissiereductie en niet aan de SOx reductie. 100

90

80

Marginale kost [k€/ton]

70

60

NOx SOx

50

40

30

20

10

0 0

500

1000

1500

2000

2500

Resterende emissie [ton]

Figuur 23: Volledige marginale kostencurve voor NOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die gelijkgesteld werd aan de zware stookolieprijs Ook de SOx emissies en de door NOx maatregelen gehaalde reducties worden weergegeven

324

Scenario’s

20

NEC1

NEC2

16

NEC2+

NEC1+

18


14

12

NOx N EC 1 N EC 1+ N EC 2 N EC 2+ SO x

10

8

6

4

2

0 0

500

1000

1500

2000

2500

R esterende em issie [ton]

Figuur 24: Uitvergroting van de marginale kostencurve voor NOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die gelijkgesteld werd aan de zware stookolieprijs 325

Scenario’s

In bovenstaande Figuur 24 staan tevens de NEC-plafonds afgebeeld, zoals deze beschreven werden in Hfst. 7.1.2. Hieruit blijkt dat aan het NEC1-plafond van 1,89 kton NOx (uitgaande van plafonds voor Chemische nijverheid) kan voldaan worden tegen een marginale kostprijs van 0,7 – 0,8 €/kg reductie, wat zeker haalbaar moet zijn binnen Chemie II. Aan het NEC2plafond van 1,4 kton NOx (uitgaande van plafonds voor Vlaanderen) kan voldaan worden tegen een marginale kostprijs van 3,0 – 3,1 €/kg reductie. Ook dit moet haalbaar zijn indien we louter de Nederlandse indicatieve referentiewaarde in beschouwing nemen. Zelfs door het nemen van alle mogelijke maatregelen kan binnen Chemie II niet voldaan worden aan de NEC+-plafonds voor NOx in dit scenario. De totale kostencurve staat hieronder afgebeeld. 3.000

NEC1

NEC2

NEC2+

NEC1+

2.500

Totale kost [k€]

2.000

NOx NEC1 NEC1+ NEC2 NEC2+

1.500

1.000

500

0 0

500

1.000

1.500

2.000

2.500


Figuur 25: Totale kostencurve voor NOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die gelijkgesteld werd aan de zware stookolieprijs

7.2.2.2 SOx kostencurve en effect op NOx-emissies Dit scenario is niet zinvol voor het berekenen van SOx-emissies. Reeds bij een nulkost zal bij een gelijke gas en zware stookolieprijs gekozen worden om, daar waar mogelijk, over te schakelen op aardgas. De brandstofgerelateerde SOx-emissies kunnen hiermee immers volledig gereduceerd worden. Enkel procesemissies van SOx, die voornamelijk vrijkomen bij de anorganische chemie producenten, kunnen nog bijkomend gereduceerd worden door nageschakelde technieken.

326

Scenario’s

7.2.3

Scenario hoge gasprijs - Private discontovoet (10 %)

In dit scenario werd de gasprijs verondersteld 1,1 €/GJ duurder te zijn dan de zware stookolieprijs. Uit telefonische contacten met enkele gasleveranciers weten we dat de gemiddelde gasprijs die wordt aangerekend aan de industrie circa 5,9 €/GJ bedraagt, terwijl de prijs voor zware stookolie eind 2003 4,8 €/GJ bedroeg. Bedrijven die de volledige warmtecapaciteit op zowel zware stookolie als aardgas kunnen genereren krijgen de mogelijkheid om te kiezen welke brandstof ze gebruiken, met als restrictie dat er niet méér stookolie wordt gebruikt dan in 2000. Dit scenario kan beschouwd worden als een maximaal emissiescenario, waarbij zeker het effect op de SOx-emissies sterk doorweegt. 7.2.3.1 NOx kostencurve en effect op SOx-emissies De initiële NOx-emissies zonder bijkomende reductiemaatregelen in 2010 werden berekend op 2.289 ton. De overeenkomstige initiële SOx-emissies bedragen 1.244 ton in dit scenario. Opvallend hierbij is dat deze SOx-emissies 1,8 keer groter zijn dan in het scenario met een gelijke gas en zware stookolieprijs. Aangezien aardgas in dit scenario aanzienlijk duurder is, zullen bedrijven die reeds de mogelijkheid hebben op beide brandstoffen te werken, niet vanzelfsprekend omschakelen om de NOx-emissies te reduceren.

327

Scenario’s

Tabel 64: Kostencurve voor NOx en effect op SOx-emissies bij een hoge gasprijs en bij de private discontovoet van 10%. Bedrijfsnr.

328

Installatie code

Reductietechniek

Bijkomende reductie (ton) NOx 0,0 56,8

SOx 0,0 0,0

Totale reductie (ton) NOx 0,0 235,6

SOx 0,0 0,0

Resterende emissie (ton) NOx 2.289,1 2.232,3

SOx 1.244,0 1.244,0

Marg.kost (€/kg)

Tot. Kost (k€)


0,0 0,4

0,0 22,7

0,0 22,7

60,0

82,7

2

A

Lage NOx-brander

5

ABC

Lage NOx-brander

21

C

Lage NOx-brander

5

ABC

Lage NOx-brander

24

A

Lage NOx-brander

25,6

0,0

381,3

0,0

2.086,6

1.244,0

0,6

15,4

98

21

C

13,5

0,0

394,8

0,0

2.073,1

1.244,0

0,7

9,5

107,5

21

C

45,7

0,0

440,5

0,0

2.027,4

1.244,0

0,8

36,6

144,1

24

A

54,9

0,0

495,4

0,0

1.972,5

1.244,0

54,9

199

35 11 11

C A C

58,7

257,7

21

C

9 32 11 21 21 11 28

C ABC C C C A A

Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Air staging Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Lage NOx-brander + air staging Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander

7,5 26,0

265,2 291,1

31,7

322,9

16,0

338,8

21 21

C C

Lage NOx-brander Lage NOx-brander + air staging

36,6

375,5

0,5 120,1

0,0

355,7

0,0

2.112,2

1.244,0

0,5 0,5

53,4

0,0

548,8

0,0

1.919,1

1.244,0

1,0 1,0 1,1 1,1 1,1

6,3 20,0

0,0 0,0

555,0 575,0

0,0 0,0

1.912,9 1.892,9

1.244,0 1.244,0

22,7

0,0

597,7

0,0

1.870,2

1.244,0

10,6

0,0

608,3

0,0

1.859,6

1.244,0

22,9

0,0

631,2

0,0

1.836,7

1.244,0

1,2 1,3 1,4 1,4 1,4 1,5 1,6 1,6 1,6

Scenario’s

32 6 6 6 11 23 25

E AB AB AB C B A

32

E

5

ABC

5

ABC

3

A

6 6 6 6

AB AB AB AB

35

C

28

A

23

B

11 9

C C

9

C

35 35

A B

35

C

3

C

Air staging Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging SNCR Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Fuel switch Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Fuel switch Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Air staging

9,5

0,0

640,7

0,0

1.827,2

1.244,0

82,3

0,0

723,0

0,0

1.744,9

1.244,0

5,6 14,1

0,0 0,0

728,6 742,7

0,0 0,0

1.739,3 1.725,2

1.244,0 1.243,9

1,7 1,8 1,8 1,8 1,8 1,9 2,5

16,1

391,6

148,2

539,7

10,7 35,2

550,5 585,7

266,1

851,8

188,1

1040

111,0

1151

2,6 102,4

0,0

845,1

0,0

1.622,8

1.243,9

2,6 2,6

62,7

19,5

907,8

19,6

1.560,1

1.224,4

35,8

19,6

943,6

39,2

1.524,3

1.204,8

2,6 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,1 3,1 3,1

4,6

-19,6

948,2

19,6

1.519,7

1.224,4

3,9

17,8

1168,8

7,3 4,2

19,6 0,0

955,5 959,7

39,1 39,1

1.512,4 1.508,2

1.204,8 1.204,8

4,2 4,3

30,6 18,1

1199,4 1217,4

7,0

0,0

966,7

39,1

1.501,2

1.204,8

4,4

31,0

1248,4

1.204,8

4,5 4,5

102,6

1351

7,3

1358,3

22,8

0,0

989,5

39,1

1.478,4

4,5 1,6

0,0

991,1

39,1

1.476,8

1.204,8

4,6

329

Scenario’s

330

24 1 3 3

C A E C

8 11 8 8

CD A CD CD

2

A

Air staging + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie SCR Rookgasrecirculatie Fuel switch Air staging Air staging Air staging Air staging Fuel switch Lage NOx-brander

2

A

Lage NOx-brander

2

A

9

A

1 1 11 4

A A G B

11

C

2

A

32 10 10 10 10 10 11 4 4

ABC ABC ABC ABC ABC ABC E A B

Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Fuel switch Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie

134,4

0,0

1.125,5

39,1

1.342,4

1.204,8

0,3

0,6

1.125,8

39,8

1.342,1

1.204,2

3,2

0,0

1.129,0

39,7

1.338,9

1.204,2

26,3

70,9

1.155,3

110,6

1.312,7

1.133,4

4,7 4,7 4,7 4,7 5,0 5,4 5,4 5,4 5,4 6,0 6,0 6,0

631,8

1990,1

1,5

1991,6

17,0

2008,6

157,8

2166,4

72,0

2238,4

1,9

2240,3

6,0 6,0 11,6

0,0

1.166,9

110,6

1.301,0

1.133,4

0,3

0,0

1.167,2

110,6

1.300,7

1.133,4

6,2 6,2 6,2 6,4

0,5

0,0

1.167,7

110,6

1.300,2

1.133,4

7,0

3,5

2243,8

81,9

283,0

1.249,5

393,6

1.218,4

850,4

654,9

2898,6

35,7

149,9

1.285,2

543,4

1.182,7

700,5

321,5

3220,1

5,3

0,0

1.290,5

543,4

1.177,4

700,5

48,3

3268,4

4,4 5,9

0,0 0,0

1.294,9 1.300,8

543,4 543,4

1.173,0 1.167,1

700,5 700,5

8,0 9,0 9,0 9,2 9,2 9,2 9,2 9,2 12,0 14,0 14,0

52,8 82,7

3321,3 3404

Scenario’s

9

A

11

E

10

ABC

25

A

10

ABC

10

ABC

10

ABC

10

ABC

28

A

2

A

5

ABC

28 8 8

A CD CD

8 8 8 2

CD CD CD A

6

AB

8

CD

Lage NOx-brander + air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Fuel switch Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie SCR Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Air staging Fuel switch Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging Air staging Fuel switch Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Fuel switch Air staging + rookgasrecirculatie Fuel switch Fuel switch Rookgasrecirculatie

14,0 12,9

87,8

1.313,7

631,3

1.154,2

612,7

14,0 16,0

206,4

3610,4

255,0

3865,4

351,8

4217,2

106,7

4323,9

65,0

4388,8

194,0

4582,8

0,0

4582,8

1,6

4584,4

400,1

4984,5

992,6

5977,1

18,0 18,0 18,0 14,2

0,0

1.327,9

631,3

1.140,0

612,7

18,0 18,0 18,0

14,1

127,1

1.341,9

758,4

1.126,0

485,6

18,0 25,0 25,0 25,0

3,6

0,0

1.345,5

758,4

1.122,4

485,6

1,4

2,9

1.346,9

761,3

1.121,0

482,7

3,9

0,0

1.350,8

761,3

1.117,1

482,7

0,0

0,0

1.350,8

761,3

1.117,1

482,7

0,0

0,7

1.350,8

762,0

1.117,1

482,0

6,2

17,4

1.357,0

779,4

1.110,9

464,6

11,0

9,2

1.368,0

788,6

1.099,9

455,4

30,0 30,0 30,0 45,0 45,0 50,0 50,0 55,0 60,0 60,0 65,0 90,0 90,0

331

Scenario’s

In dit scenario, met een gasprijs die 1,1 €/GJ hoger is dan de zware stookolieprijs, bedraagt de initiële NOx-emissie in 2010 2.289 ton, of max. 13% hoger dan in 2000. De initiële SOxemissies bedragen 1.244 ton, of 3% meer dan in 2000. Dit is niet te wijten aan de hogere gasprijs aangezien het gebruik van zware stookolie werd gelimiteerd in het model op het niveau van 2000, uitgaande van de bedrijfsenquêtes. De stijging wordt wel veroorzaakt door een toename in productie bij de anorganische nijverheid. De totale kost voor een volledige reductie tot een marginale kost van 90 €/kg bedraagt k€ 5.977. Dit is 2,2 keer meer dan de totale kost in het scenario met een gasprijs gelijk aan de zware stookolieprijs. Indien tot de indicatieve referentiewaarde van 5 €/kg NOx zou gereduceerd worden, bedragen de resterende NOx-emissies nog 1.342 ton. De SOx-emissies bedragen bij deze marginale reductiekost voor NOx nog 1204 ton (zie Figuur 27). De knik in de kostencurve situeert zich rond een marginale kost van 9 €/kg. Hierna stijgen de kosten om een bijkomende ton NOx te reduceren zeer sterk. De specifieke maatregelen die gekozen worden tot aan 5 €/kg reductie, worden verder uitgesplitst volgens de marginale kost. Duidelijk kunnen we zien dat in dit scenario de kosten voor fuel switch veel sterker doorwegen door de hoge gasprijs. Deze maatregel vinden we slechts driemaal terug tot aan de marginale kost van 5 €/kg, terwijl deze in het vorige scenario nog grotendeels tegen een nulkost kon worden uitgevoerd. Daarnaast vinden we fuel switch terug bij de veel hogere marginale reductiekosten. We kunnen dus besluiten dat de gasprijs de belangrijkste factor is in de keuze van reductietechnieken in dit scenario. • • •

332

0,4 – 0,8 €/kg: enkel het plaatsen van lage NOx-branders vinden we terug als kostenefficiënte reductietechniek. De techniek komt 6 keer alleen voor en eenmaal in combinatie met rookgasrecirculatie. 1,0 – 1,9 €/kg: rookgasrecirculatie komt 10 keer voor en lage NOx-branders 9 keer, meestal als alleenstaande techniek, maar ook in combinatie. Daarnaast komt air staging 7 maal voor, 3 maal als enige techniek en 4 maal in combinatie. 2,5 – 5,0 €/kg: Vooral combinaties tussen nageschakelde technieken worden gekozen om NOx te reduceren. Fuel switch wordt 3 keer weerhouden als reductietechniek. Daarnaast vinden we één SNCR en een SCR terug.

Scenario’s

100

90

Marginale kost NOx [k€/ton]

80

70

60 NOx

50

SOx

40

30

20

10

0 0

500

1000

1500

2000

2500


Figuur 26: Volledige marginale kostencurve voor NOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs Ook de SOx emissies en de door NOx maatregelen gehaalde reducties worden weergegeven

333

Scenario’s

20


NEC1

NEC2

16

NEC2+

NEC1+

18

14

12

NOx NEC1 NEC1+ NEC2 NEC2+ SO x

10

8

6

4

2

0 0

500

1000

1500

2000

2500

R e s te re n d e e m is s ie [to n ]

Figuur 27: Uitvergroting van de marginale kostencurve voor NOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs 334

Scenario’s

In dit scenario kan aan het NEC1-plafond worden voldaan tegen een marginale kostprijs van 1,4 €/kg reductie. Dit is het dubbele van het vorige scenario waarbij de gasprijs gelijk was gesteld aan de zware stookolieprijs. Rekening houdend met de indicatieve referentiewaarde van 5 €/kg NOx reductie zou het behalen van het NEC1 plafond haalbaar moeten zijn. Om te voldoen aan het NEC2 emissieplafond zullen reductiemaatregelen voor NOx moeten geïmplementeerd tot aan een marginale kost van 4,7 €/kg. Deze kost per bijkomende ton reductie ligt nog net binnen de indicatieve referentiewaarde. Ook in dit scenario kunnen de bedrijven opgenomen in de sectorstudie chemie II niet voldoen aan de NEC+-plafonds voor NOx-emissies. Onderstaande figuur geeft de totale kostencurve voor NOx. 7.000

Totale kost [k€]

NEC1

NEC2

5.000

NEC2+

NEC1+

6.000


4.000

3.000

2.000

1.000

0 0

500

1.000

1.500

2.000

2.500


Figuur 28: Totale kostencurve voor NOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs

7.2.3.2 SOx kostencurve en effect op NOx-emissies De SOx-emissies in deze sectorstudie zijn voor 95% afkomstig van verbrandingsprocessen. Een fuel switch is voor deze emissies de meest aangewezen reductiemaatregel. In dit scenario met een hoge gasprijs zal deze omschakeling van zware stookolie naar aardgas een stijging inhouden van de operationele kosten van de productie. Aangezien ook NOxemissies verminderen bij een fuel switch worden deze twee polluenten naast elkaar opgelijst.

335

Scenario’s

Tabel 65: Kostencurve voor SOx en effect op NOx-emissies bij een hoge gasprijs en bij de private discontovoet van 10%. Bedrijfsnr.

25

33

Reductietechniek

Natte rookgasontzwaveling Fuel switch Fuel switch Fuel switch Fuel switch Fuel switch Natte rookgasontzwaveling Fuel switch Fuel switch

Bijkomende reductie (ton) SOx NOx 0,0 247,9 0,7 150,5 481,0 39,1 9,2 26,6 37,7 87,8

0,0 0,0 0,0 47,6 171,8 40,4 0,4 0,0 29,2 21,5

Totale reductie (ton) SOx

NOx

0,0 247,9 248,6 399,1 880,1 919,2 928,3 954,9 992,6 1.080,5

0,0 0,0 0,0 47,6 219,4 259,8 260,3 260,3 289,5 311,0

Resterende emissie (ton) SOx NOx 1.244,5 996,6 995,9 845,4 364,4 325,3 316,1 289,5 251,8 164,0

2.474,4 2.474,4 2.474,4 2.426,7 2.254,9 2.214,5 2.214,1 2.214,1 2.184,9 2.163,4

Marg.kost (€/kg)

Tot. Kost (k€)


0,0 0,8 2,1 2,3 2,4 2,9 3,9 8,8 25,0 45,0

0,0 198,3 1,5 346,1 1.154,4 113,4 35,7 234,1 942,4 3.951,9

0,0 198,3 199,8 545,9 1.700,3 1.813,7 1.849,4 2.083,4 3.025,8 6.977,7

De initiële SOx-emissies werden in dit scenario voor 2010 berekend op 1.245 ton, wat 3% meer is dan in 2000. Deze stijging is niet te wijten aan een stijging in het verbruik van stookolie, maar wel aan een productietoename in de anorganische chemienijverheid waarbij procesemissies van SOx vrijkomen. Ondanks de lagere zware stookolieprijs werd immers een limiet gezet op het gebruik van stookolie. Uitgaande van de bedrijfsenquêtes werd het verbruik in 2010 bevroren op het niveau van gebruik van zware stookolie in 2000. De procesemissies van SOx worden in dit scenario gereduceerd door een natte rookgasontzwaveling, die reeds voorkomt bij een marginale kost van 0,8 €/kg en daar 248 ton emissies reduceert. Een tweede natte rookgasontzwaveling wordt gekozen bij een marginale kost van 8,8 €/kg. De reductie is hier 26,6 ton, maar de marginale kost ligt ver boven de indicatieve referentiewaarde voor SOx die werd bepaald op 2,5 €/kg reductie. Naast nageschakelde technieken wordt 7 maal gekozen voor een fuel switch om de SOx-emissies te reduceren. De prijs voor deze omschakeling is sterk afhankelijk van bedrijf tot bedrijf. Zoals reeds vermeld worden ook de NOx-emissies gereduceerd, zei het in mindere mate. De maximale emissiereductie bedraagt 1.081 ton zodat de resterende SOx-emissies in 2010 nog 164 ton zullen bedragen indien alle maatregelen zouden geïmplementeerd worden. De totale kost hiervan zou k€ 6.978 bedragen. De marginale kostencurve staat hieronder afgebeeld in Figuur 29. De volledige marginale kostencurve en de totale kostencurve staan verderop als . 336

Scenario’s

16

NEC1+

NEC2+

18

NEC1

NEC2

20


14

12

SO x N EC 1 N EC 1+ N EC 2 N EC 2+ NOx

10

8

6

4

2

0 0

500

1000

1500

2000

2500


Figuur 29: Uitvergroting van de marginale kostencurve voor SOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs 337

Scenario’s

100

90

80


70

60

SOx NOx

50

40

30

20

10

0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000


Figuur 30: Volledige marginale kostencurve voor SOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs. Ook de NOx emissies en de door fuel switch gehaalde reducties worden weergegeven

Totale kost [k€]

5.000

NEC1

NEC2+

6.000

NEC1+

NEC2

7.000

SOx NEC1 NEC1+ NEC2 NEC2+

4.000

3.000

2.000

1.000

0 0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800


Figuur 31 Totale kostencurve voor SOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs

338

Scenario’s

Uit bovenstaande kostencurve blijkt duidelijk dat de bedrijven van sectorstudie chemie II nu reeds voldoen aan de NEC-emissieplafonds die berekend werden uitgaande van een gelijke inspanning binnen de gehele chemiesector en binnen Vlaanderen (NEC1 en NEC2). Tevens voldoen de bedrijven al aan het NEC1+ emissieplafond. Het NEC2+ plafond dat werd berekend op 1.170 ton voor chemie II kan reeds gehaald worden tegen een marginale kost van minder dan 0,8 €/kg. Bijzonder is hier op te merken dat het NEC1+ SOx plafond minder streng is dan het NEC1 plafond. Dit is te verklaren door een herverdeling van de inspanningen over de verschillende sectoren. 7.2.4

Scenario gelijke gas en zware stookolieprijs - Maatschappelijke discontovoet (5%)

Op basis van de maatschappelijke discontovoet werden bovenstaande scenario’s nogmaals berekend. In de bespreking zullen enkel de verschillen in maatregelen tussen de private en de maatschappelijke discontovoet worden toegelicht. In dit scenario worden de NOx en SOx-emissies voor 2010 berekend bij een gelijke gas en zware stookolieprijs van 4,8 €/GJ en met een economische groei zoals weergegeven in Hfst. 7.1. De inschatting van de emissies gebeurt voor de bedrijven die een bijdrage hebben van meer dan 0,5% in de totale emissies, dit is 98% van het totaal aan NOx en SOx. Uitgaande van de bedrijfsenquêtes stellen we dat er voor 2010 een absolute grens is op het stookolieverbruik. Er zal in 2010 niet meer stookolie worden gebruikt dan dat in 2000 het geval was. 7.2.4.1 NOx kostencurve en effect op SOx-emissies

339

Scenario’s

Tabel 66: Kostencurve voor NOx en effect op SOx-emissies bij een gelijke gas en stookolieprijs en bij de maatschappelijke discontovoet van 5%. Bedrijfsnr.

340

Installatie code

Reductietechniek

24 24

B B

Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Fuel switch

21

C

Lage NOx-brander

5

ABC

Lage NOx-brander Fuel switch

24

A

24

B

21

C

35

C

21

C

24

A

9

C

21

C

24

B

11 11 21

A C C

21

C

Lage NOx-brander Lage NOx-brander + air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Fuel switch Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Lage NOx-brander + air staging




NOx 0,0 76,6 47,9

SOx 0,0 0,0 0,0

NOx 0,0 76,6 124,5

SOx 0,0 0,0 0,0

NOx 2.239,4 2.162,8 2.114,9

SOx 692,2 692,2 692,2

140,6

87,8

265,1

87,8

1.974,3

604,4

Marg.kost (€/kg) 0,0 0,1 0,3 0,4 0,4

Tot. Kost (k€)


0,0 7,7 14,4

0,0 7,7 22,0

56,2

78,3

39,7

118,0

30,1

148,1

33,6

181,7

48,6

230,3

20,9

251,2

20,6

271,8

0,4 0,5 0,5 79,4

126,7

344,5

214,5

1.894,9

477,7

50,2

39,1

394,8

253,6

1.844,6

438,6

47,9

0,0

442,7

253,6

1.796,7

438,6

0,5 0,5 0,6 0,7 0,7 0,9

54,0

0,0

496,7

253,6

1.742,7

438,6

0,9 0,9 1,0

20,9

0,0

517,6

253,6

1.721,8

438,6

18,7

0,0

536,3

253,6

1.703,1

438,6

1,0 1,0 1,1 1,1

Scenario’s

11 32 11 21

C E A C

Rookgasrecirculatie Air staging Air staging + rookgasrecirculatie

21 23 11 32 2

C B C E A

Lage NOx-brander + air staging Air staging Air staging + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie

2

A

Lage NOx-brander

2 3 6 6 6

A A AB AB AB

32

E

24 25 11

C A C

11

C

1 6 6 6 35 9

B AB AB AB C C

5

ABC

35

C

Lage NOx-brander

2,0

0,0

538,3

253,6

1.701,1

438,6

37,5

0,0

575,8

253,6

1.663,6

438,6

6,9

0,0

582,7

253,6

1.656,7

438,6

14,3

0,0

597,0

253,6

1.642,4

438,6

Lage NOx-brander Lage NOx-brander Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie SNCR Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Low nox + air staging Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie

1,2 1,3 1,3 1,3 1,3 1,5 1,5 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,8 1,8 1,8

2,4

274,1

48,8

322,9

10,3

333,3

24,2

357,5

146,0

503,5

81,1

0,0

678,1

253,6

1.561,3

438,6

11,1

0,0

689,1

253,6

1.550,3

438,6

1,9

21,0

524,5

2,7

0,0

691,9

253,6

1.547,5

438,6

5,4

530,0

8,1

0,0

699,9

253,6

1.539,5

438,6

2,0 2,1 2,1

16,9

546,9

1,7

0,0

701,7

253,6

1.537,8

438,6

2,2

3,8

550,7

0,9

0,0

702,6

253,6

1.536,8

438,6

2,1

552,8

61,5

0,0

764,1

253,6

1.475,3

438,6

2,3 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5

153,7

706,5

136,2

-4,1

900,2

249,5

1.339,2

438,6

2,6

354,0

1.060,6

5,5

0,0

905,7

249,5

1.333,7

438,6

2,7

14,9

1.075,5

341

Scenario’s

342

2 11 32

A C ABC

23

B

3 32 24

E ABC C

9

C

35 35

A B

35

C

2 35 35 11 2 1

A A B A A A

11

C

9

A

2 4 1 11 2 1 1 8 8

A B A G A A A CD CD

Lage NOx-brander Air staging + rookgasrecirculatie Air staging Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie SCR Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Air staging Air staging Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging Lage NOx-brander Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Rookgasrecirculatie Air staging Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging Air staging

2,7 2,7 2,8 16,2

0,0

922,0

249,5

1.317,4

438,6

45,4

1.120,9

115,5

0,0

1.037,5

249,5

1.201,9

438,6

3,5 3,6 3,6

404,4

1.525,3

4,3

0,0

1.041,8

249,5

1.197,6

438,6

15,4

1.540,7

5,5

0,0

1.047,3

249,5

1.192,1

438,6

3,7

20,3

1.561,0

9,2

0,0

1.056,5

249,5

1.182,9

438,6

3,8 3,8

34,9

1.595,9

10,5

0,0

1.067,0

249,5

1.172,4

438,6

41,1

1.637,0

12,3

1.649,2

7,3

1.656,6

28,8

1.685,3

2,8

3,9 3,9 4,0 4,0 4,2 4,3 4,3

3,1

0,0

1.070,1

249,5

1.169,3

438,6

1,7

0,0

1.071,8

249,5

1.167,6

438,6

6,7

0,0

1.078,5

249,5

1.160,9

438,6

0,5

0,0

1.079,0

249,5

1.160,4

438,6

4,7

2,3

1.687,7

3,5

0,0

1.082,5

249,5

1.156,9

438,6

4,8

16,9

1.704,6

0,0

0,0

1.082,5

249,5

1.156,9

438,6

0,0

1.704,6

6,4

0,0

1.088,9

249,5

1.150,5

438,6

34,4

1.739,0

5,5

0,0

1.094,4

249,5

1.145,0

438,6

31,0

1.770,0

1,3

0,0

1.095,7

249,5

1.143,7

438,6

5,0 5,4 5,4 5,4 5,6 5,6 5,6 5,8 5,8

7,7

1.777,7

Scenario’s

3 10 11 10 10 10 10 4 11 3 2 4 2 4 11

D ABC A ABC ABC ABC ABC A E C A A A B E

9

A

10

ABC

25 2

A A

10

ABC

10

ABC

10

ABC

10

ABC

8 2 8 8

CD A CD CD

Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie SCR Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Air staging Air staging

0,1

0,0

1.095,9

249,5

1.143,5

438,6

5,8

0,0

1.101,7

249,5

1.137,7

438,6

0,3 1,5 0,5 0,0

0,0 0,0 0,0 0,0

1.102,0 1.103,5 1.103,9 1.103,9

249,5 249,5 249,5 249,5

1.137,4 1.135,9 1.135,5 1.135,5

438,6 438,6 438,6 438,6

2,1

0,0

1.106,0

249,5

1.133,4

438,6

3,8

0,0

1.109,9

249,5

1.129,5

438,6

6,8 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,6 8,2 8,4 8,6 9,8 9,8 9,8 9,8 12,0

1,0

1.778,7

43,2

1.821,8

2,3 12,0 3,8 0,0

1.824,1 1.836,1 1.840,0 1.840,0

20,4

1.860,4

45,9

1.906,3

188,3

2.094,6

3,6

2.098,2

83,2

2.181,4

14,0 14,0 14,0 13,5

0,0

1.123,3

249,5

1.116,1

438,6

14,0 14,0 14,0 14,0

0,2

0,0

1.123,5

249,5

1.115,9

438,6

3,3

0,0

1.126,8

249,5

1.112,6

438,6

20,0 25,0 25,0 25,0

343

Scenario’s

24 8 8 2 8 8 2

344

A CD CD A CD CD A

Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie

2,8

0,0

1.129,6

249,5

1.109,8

438,6

Lage NOx-brander Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie

2,8

0,0

1.132,3

249,5

1.107,1

438,6

Lage NOx-brander

0,0

0,0

1.132,3

249,5

1.107,1

438,6

35,0 35,0 35,0 40,0 40,0 40,0 65,0

96,4

2.277,8

110,9

2.388,7

0,0

2.388,7

Scenario’s

20

NEC1

NEC2

16

NEC2+

NEC1+

18


14

12

NOx N EC 1 N EC 1+ N EC 2 N EC 2+ SO x

10

8

6

4

2

0 0

500

1000

1500

2000

2500


Figuur 32: Uitvergroting van de marginale kostencurve voor NOx onder de maatschappelijke discontovoet bij een gasprijs die gelijkgesteld werd aan de zware stookolieprijs 345

Scenario’s

Uit bovenstaande kostencurve (zie Figuur 32) kunnen we afleiden dat aan het NEC1 en aan het NEC2 emissieplafond kan voldaan worden tegen een marginale kost van minder dan de indicatieve referentiewaarden van 5 €/kg. NEC1 kan gehaald worden tegen 0,6 €/kg in dit scenario; NEC2 tegen 2,6 €/kg. Dit is respectievelijk een verschil van 0,15 en 0,45 €/kg ten opzichte van dit scenario tegen een private discontovoet. De NEC+ plafonds kunnen niet bereikt worden. De totale kost om tot het eindpunt van de kostencurve te reduceren bedraagt k€ 2.389 en ligt hiermee k€ 332 lager dan bij de private discontovoet (zie Figuur 33). 3.000

NEC1

NEC2

NEC2+

NEC1+

2.500

Totale kost [k€]

2.000

10% NEC1 NEC1+ NEC2 NEC2+

1.500

1.000

500

0 0

500

1.000

1.500

2.000

2.500


Figuur 33: Totale kostencurve voor NOx onder de maatschappelijke discontovoet bij een gasprijs die gelijkgesteld werd aan de zware stookolieprijs

7.2.4.2 SOx kostencurve en effect op NOx-emissies Dit scenario is niet zinvol voor het berekenen van SOx-emissies. Reeds bij een nulkost zal bij een gelijke gas en zware stookolieprijs gekozen worden om, daar waar mogelijk, over te schakelen op aardgas. De brandstofgerelateerde SOx-emissies kunnen hiermee immers volledig gereduceerd worden. Enkel procesemissies van SOx, die voornamelijk vrijkomen bij de anorganische chemie producenten, kunnen nog bijkomend gereduceerd worden door nageschakelde technieken.

346

Scenario’s

7.2.5

Scenario hoge gasprijs - Maatschappelijke discontovoet (5 %)

In dit scenario werd de gasprijs verondersteld 1,1 €/GJ duurder te zijn dan de zware stookolieprijs. Uit telefonische contacten met enkele gasleveranciers weten we dat de gemiddelde gasprijs die wordt aangerekend aan de industrie circa 5,9 €/GJ bedraagt, terwijl de prijs voor zware stookolie eind 2003 4,8 €/GJ bedroeg. Bedrijven die de volledige warmtecapaciteit op zowel zware stookolie als aardgas kunnen genereren krijgen de mogelijkheid om te kiezen welke brandstof ze gebruiken, met als restrictie dat er niet méér stookolie wordt gebruikt dan in 2000. Dit scenario kan beschouwd worden als een maximaal emissiescenario, waarbij zeker het effect op de SOx-emissies sterk doorweegt. 7.2.5.1 NOx kostencurve en effect op SOx-emissies

347

Scenario’s

Tabel 67: Kostencurve voor NOx en effect op SOx-emissies bij een hoge gasprijs en bij de maatschappelijke discontovoet van 5%. Bedrijfsnr.

2 5 21 5 24 21 35 21 24 9 21 32 11 11 21 21 11 28 32 11 21 21 23 11 6 6 348

Installatie code

A ABC C ABC A C C C A C C ABC A C C C C A E A C C B C AB AB

Reductietechniek

Lage NOx-brander Lage NOx-brander Lage NOx-brander Lage NOx-brander Lage NOx-brander Lage NOx-brander Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Air staging Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Lage NOx-brander + air staging Rookgasrecirculatie Low nox Air staging Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Lage NOx-brander + air staging Air staging Air staging + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie




NOx

SOx

NOx

SOx

NOx

0,0 56,8

0,0 0,0

0,0 235,6

0,0 0,0

2.289,1 2.232,3

SOx 1.248,6 1.248,6

120,1

0,0

355,7

0,0

2.112,2

1.248,6

39,1

0,0

394,8

0,0

2.073,1

1.248,6

65,4

0,0

460,2

0,0

2.007,7

1.248,6

75,8

0,0

536,0

0,0

1.931,9

1.248,6

41,0

0,0

577,0

0,0

1.890,9

1.248,6

18,7

0,0

595,7

0,0

1.872,2

1.248,6

7,5

0,0

603,1

0,0

1.864,8

1.248,6

37,5

0,0

640,7

0,0

1.827,3

1.248,6

6,9

0,0

647,5

0,0

1.820,4

1.248,6

81,1

0,0

728,6

0,0

1.739,3

1.248,6

Marg.kost (€/kg) 0,0 0,3 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,7 0,7 0,9 0,9 0,9 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,2 1,2 1,3 1,3 1,3 1,3 1,5 1,5 1,6 1,6

Tot. Kost (k€)


0,0 17,0

0,0 17,0

48,0

65,0

19,6

84,6

45,8

130,3

68,2

198,6

41,0

239,5

20,6

260,1

9,0

269,1

48,8

317,8

10,3

328,2

129,7

457,9

Scenario’s

6 32 3 32 24 24 25 11 11 1 5 5 6 6 6 6 35 9 35 11 28 23 2 2 2

3 24 9 35 35 35

AB E A E C A A C C B ABC ABC AB AB AB AB C C C C A B B B B

E C C A B C

Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie SNCR Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + air staging Lage NOx-brander Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Fuel switch Fuel switch SCR Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Air staging Air staging Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie

7,2

0,0

735,8

0,0

1.732,1

1.248,6

11,1 2,7

0,0 0,0

746,9 749,6

0,0 0,0

1.721,0 1.718,3

1.248,6 1.248,6

9,7

0,0

759,3

0,0

1.708,6

1.248,6

1,7 0,9

0,0 0,0

761,0 761,9

0,0 0,0

1.706,9 1.706,0

1.248,6 1.248,6

88,3

0,0

850,2

0,0

1.617,7

1.248,6

61,5

0,0

911,7

0,0

1.556,2

1.248,6

15,8

0,0

927,5

0,0

1.540,4

1.248,6

17,0

0,0

944,6

0,0

1.523,3

1.248,6

4,1 13,6 102,0 1,7 19,6

19,6 19,6 0,0 0,0 0,0

948,7 962,2 1.064,2 1.065,9 1.085,4

19,6 39,1 0,0 0,0 19,6

1.519,2 1.505,7 1.407,8 1.406,1 1.386,6

1.229,0 1.209,5 1.209,5 1.209,5 1.209,5

9,2

0,0

1.094,6

19,6

1.377,4

1.209,5

24,1

0,0

1.118,7

39,1

1.353,3

1.209,5

1,6 1,7 1,7 1,9 2,0 2,1 2,1 2,1 2,2 2,3 2,4 2,4 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,7 2,7 2,7 2,8 2,8 2,8 2,8 3,0 3,1 3,5 3,6 3,7 3,8 3,8 3,9

12,2

470,1

21,0 5,4

491,1 496,6

20,4

516,9

3,8 2,1

520,8 522,9

211,9

734,7

153,8

888,6

42,7

931,2

47,6

978,8

12,3 42,0 357,0 6,1 72,3

991,2 1.033,2 1.390,1 1.396,3 1.468,6

34,9

1.503,5

94,0

1.597,5

349

Scenario’s

350

35 35 11 1 8 8 8 11 9

A B A A CD CD CD C A

4 1 11 1 1

B A G A A

2 2 2 3 10 11 10 10 10 10 4

A A A D ABC A ABC ABC ABC ABC A

2 11 3 2 28

A E C A A

Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging Rookgasrecirculatie Air staging Air staging Air staging Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Fuel switch Rookgasrecirculatie Air staging Air staging + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Fuel switch Lage NOx-brander Lage NOx-brander Lage NOx-brander Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Fuel switch Lage NOx-brander Air staging Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Lage NOx-brander + air staging

3,1

0,0

1.121,8

39,1

1.350,2

1.209,5

1,7 6,7

0,0 0,0

1.123,5 1.130,2

39,1 39,1

1.348,5 1.341,8

1.209,5 1.209,5

1,5

0,0

1.131,7

39,1

1.340,3

1.209,5

0,5 3,5 0,3

0,0 0,0 0,6

1.132,2 1.135,7 1.136,0

39,1 39,1 39,7

1.339,8 1.336,3 1.336,0

1.209,5 1.209,5 1.208,9

6,4

0,0

1.142,3

39,7

1.329,7

1.208,9

5,5

0,0

1.147,9

39,7

1.324,1

1.208,9

22,8

70,9

1.170,6

110,6

1.301,4

1.138,0

0,1

0,0

1.170,8

110,6

1.301,2

1.138,0

5,8

0,0

1.176,5

110,6

1.295,4

1.138,0

0,3

0,0

1.176,8

110,6

1.295,1

1.138,0

82,4

283,0

1.259,1

393,6

1.212,7

855,1

1,5 0,5

0,0 0,0

1.260,6 1.261,1

393,6 393,6

1.211,3 1.210,8

855,1 855,1

2,1

0,0

1.263,1

393,6

1.208,7

855,1

4,0 4,0 4,2 4,3 4,4 4,4 4,4 4,7 4,8 5,0 5,4 5,4 5,4 5,6 5,6 6,2 6,2 6,2 6,2 6,8 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,6 8,0 8,0 8,2 8,4 8,6 8,6

12,3

1.609,7

7,3 28,8

1.617,0 1.645,8

6,4

1.652,2

2,3 16,9 1,3

1.654,5 1.671,4 1.672,8

34,4

1.707,2

31,0

1.738,2

141,2

1.879,4

1,0

1.880,4

43,2

1.923,6

2,3

1.925,9

658,9

2.584,8

12,0 3,8

2.596,8 2.600,6

17,7

2.618,3

Scenario’s

32 2 32 4 4 11 2

ABC A ABC A B E A

9

A

10 25 10 10 10 10 28

ABC A ABC ABC ABC ABC A

2

A

28 8 8 5 2 8 8 8 8 8 8

A CD CD ABC A CD CD CD CD CD CD

Fuel switch Rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Lage NOx-brander + air staging + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie SCR Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Air staging Fuel switch Lage NOx-brander Fuel switch Fuel switch Rookgasrecirculatie Air staging Air staging Lage NOx-brander + rookgasrecirculatie Lage NOx-brander Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Rookgasrecirculatie Air staging + rookgasrecirculatie Fuel switch

35,7

149,9

1.298,8

543,4

1.173,0

705,2

2,1

0,0

1.300,9

543,4

1.170,9

705,2

0,0

0,0

1.300,9

543,4

1.170,9

705,2

9,2 9,2 9,2 9,8 9,8 9,8 9,8 10,0

3,8

0,0

1.304,7

543,4

1.167,1

705,2

12,0

14,1

0,0

1.318,9

543,4

1.153,0

705,2

12,9

87,8

1.331,8

631,3

1.140,0

617,4

14,0

126,7

1.345,8

758,0

1.126,0

490,6

3,6

0,4

1.349,4

758,4

1.122,4

490,2

1,2

0,0

1.350,6

758,4

1.121,2

490,2

2,8

0,0

1.353,4

758,4

1.118,5

490,2

1,4

2,9

1.354,8

761,3

1.117,1

487,3

14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 16,0 16,0 20,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 35,0 35,0 35,0 35,0 40,0 40,0 40,0 45,0

328,6

2.946,9

20,4

2.967,3

0,0

2.967,3

45,9

3.013,2

197,9

3.211,1

206,9

3.418,0

280,5

3.698,5

90,0

3.788,6

41,3

3.829,9

110,9

3.940,8

61,7

4.002,5

351

Scenario’s

352

2

A

6

AB

2 2

A A

8

CD

Lage NOx-brander Fuel switch Air staging + rookgasrecirculatie Fuel switch Lage NOx-brander Lage NOx-brander Fuel switch Rookgasrecirculatie

0,0

0,0

1.354,8

761,3

1.117,1

487,3

0,0

0,7

1.354,8

762,0

1.117,1

486,6

6,2 0,0 0,0

17,4 0,0 0,0

1.361,0 1.361,0 1.361,0

779,4 779,4 779,4

1.110,9 1.110,9 1.110,9

469,2 469,2 469,2

11,0

9,2

1.372,0

788,6

1.099,9

460,1

55,0 60,0 60,0 65,0 70,0 80,0 90,0 90,0

0,0

4.002,5

1,6

4.004,0

400,9 0,0 0,0

4.404,9 4.404,9 4.404,9

991,5

5.396,4

Scenario’s

20


NEC1

NEC2

16

NEC2+

NEC1+

18

14

12

NOx NEC1 NEC1+ NEC2 NEC2+ SO x

10

8

6

4

2

0 0

500

1000

1500

2000

2500

R e s te re n d e e m is s ie [to n ]

Figuur 34: Uitvergroting van de marginale kostencurve voor NOx onder de maatschappelijke discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs 353

Scenario’s

De NEC1 en NEC2 emissieplafonds kunnen hier respectievelijk tegen 1,1 en 3,7 €/kg reductie gehaald worden (zie Figuur 34). Dit is 0,3 tot 1,0 €/kg goedkoper dan bij de private discontovoet. Het NEC2 plafond ligt hier duidelijker binnen de indicatieve referentiewaarde van 5 €/kg NOx reductie. De totale kost om tot het eindpunt van de kostencurve te reduceren bedraagt k€ 5.450 en ligt hiermee k€ 644 lager dan bij de private discontovoet (zie Figuur 35). 7.000

Totale kost [k€]

NEC1

NEC2

5.000

NEC2+

NEC1+

6.000


4.000

3.000

2.000

1.000

0 0

500

1.000

1.500

2.000

2.500


Figuur 35: Totale kostencurve voor NOx onder de maatschappelijke discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs

7.2.5.2 SOx kostencurve en effect op NOx-emissies De SOx-emissies in deze sectorstudie zijn voor 95% afkomstig van verbrandingsprocessen. Een fuel switch is voor deze emissies de meest aangewezen reductiemaatregel. In dit scenario met een hoge gasprijs zal deze omschakeling van zware stookolie naar aardgas een stijging inhouden van de operationele kosten van de productie. Aangezien ook NOxemissies verminderen bij een fuel switch worden deze twee polluenten naast elkaar opgelijst.

354

Scenario’s

Tabel 68: Kostencurve voor SOx en effect op NOx-emissies bij een hoge gasprijs en bij de maatschappelijke discontovoet van 5%. Bedrijfsnr.

25

33

Reductietechniek

Natte rookgasontzwaveling Fuel switch Fuel switch Fuel switch Fuel switch Fuel switch Natte rookgasontzwaveling Fuel switch Fuel switch

Bijkomende reductie (ton) SOx NOx 0,0 247,9 0,7 278,0 354,2 39,1 9,2 26,6 37,7 87,8

0,0 0,0 0,0 70,7 148,7 40,4 0,5 0,0 29,6 20,6

Totale reductie (ton) SOx

NOx

0,0 247,9 248,6 526,6 880,8 919,9 929,1 955,6 993,4 1.081,2

0,0 0,0 0,0 70,7 219,4 259,8 260,3 260,3 289,9 310,5

Resterende emissie (ton) SOx NOx 1.244,5 996,6 995,9 718,6 364,4 325,3 316,1 289,5 251,8 164,0

2.470,8 2.470,8 2.470,8 2.400,1 2.251,4 2.211,0 2.210,5 2.210,5 2.180,9 2.160,3

Marg.kost (€/kg)

Tot. Kost (k€)


0,0 0,8 2,1 2,3 2,4 2,8 4,0 8,8 25,0 45,0

0,0 198,4 1,4 639,3 850,1 109,5 36,8 233,7 943,6 3.951,0

0,0 198,4 199,7 839,1 1.689,1 1.798,6 1.835,4 2.069,1 3.012,7 6.963,7

Weinig verschil is te merken tussen het scenario onder de maatschappelijke en de private discontovoet. De totale kost om te reduceren tot 164 ton SOx in 2010 zal k€ 6.964 bedragen en is hiermee slechts k€ 14 goedkoper dan onder de private discontovoet. Dit is te verklaren door het feit dat een overschakeling op aardgas een toename in operationele kost veroorzaakt, terwijl jaarlijkse operationele kosten niet verdisconteerd worden.

355

Scenario’s

16

NEC1+

NEC2+

18

NEC1

NEC2

20


14

12

SO x N EC 1 N EC 1+ N EC 2 N EC 2+ NOx

10

8

6

4

2

0 0

500

1000

1500

2000

2500


Figuur 36: Uitvergroting van de marginale kostencurve voor SOx onder de maatschappelijke discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs 356

Scenario’s

7.000

Totale kost [k€]

NEC1+

5.000

NEC1 NEC2

NEC2+

6.000

SOx NEC1 NEC1+ NEC2 NEC2+

4.000

3.000

2.000

1.000

0 0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800


Figuur 37: Totale kostencurve voor SOx onder de private discontovoet bij een gasprijs die 1,1 €/GJ duurder is dan de zware stookolieprijs

7.3 VOS De VOS-emissies voor 2010 worden berekend uitgaande van de groeipercentages van de producten die staan opgelijst in Tabel 61. Zoals reeds vermeld veronderstellen we dat fugitieve emissies en emissies te wijten aan open overslag niet zullen stijgen bij een toenemende productie. Tevens worden de VOS-emissies te wijten aan brandstofverbruik niet meegenomen voor het opstellen van de kostencurven. Dit omwille van het feit dat deze emissies sterk afhankelijk zijn van de soort brandstof die wordt gebruikt. De bijschatting van brandstof VOS-emissies voor 2010 in het BAU-scenario wordt weergegeven in Hfst.5.3. Wat betreft LDAR, hebben een aantal bedrijven zelf kosten meegedeeld. De kosten voor de overige bedrijven zijn gebaseerd op [Bogaert, G. et al., 2002]. Gezien de reductie bij de implementatie van LDAR verschilt van bedrijf tot bedrijf, verschillen uiteraard ook de marginale kosten. 7.3.1

BAU- en beleidsscenario’s

De extrapolatie van de VOS-emissies voor 2010 brengt het totaal op 9.384 ton, wat een toename is van 32 % ten opzichte van de emissies in 2000 indien sinds 2000 geen bijkomende reductiemaatregelen zouden zijn genomen. Deze toename is voor 21,5 % te

357

Scenario’s

wijten aan de uitbreiding van bestaande productie-eenheden en voor 10,5 % aan het plaatsen van nieuwe installaties. Daarnaast weten we uit de enquêteresultaten dat tussen 2000 en 2003 een groot aantal reductiemaatregelen reeds genomen zijn (zie Tabel 69). Indien de reducties die hiermee gehaald werden reeds in rekening worden gebracht voor de bepaling van de emissies in 2010 komen we uit op 7.679 ton. Dit is nog steeds een toename van de emissies in 2000, maar nu slechts met 8%. In de onderstaande grafieken (Figuur 38 en Figuur 39) worden, voor de private (10 %) en de maatschappelijke (5 %) discontovoet, telkens twee kostencurven afgebeeld, namelijk de curve uitgaande van de emissies in 2000 zonder bijkomende maatregelen en de curve uitgaande van de maatregelen die reeds genomen zijn tussen 2000 en 2003. In de grafieken worden de indicatieve NEC en NEC+-emissieplafonds uitgezet, zoals deze berekend werden voor ‘Chemie II’ in Hfst. 7.1.2.

358

Scenario’s

Tabel 69: Data van de kostencurven voor VOS-emissies op basis van de maatschappelijke en de private discontovoet en met een economische groei Bedrijfs nr.

9 26 36 18 24 18 24 5 10 18 36 9 10 10 1 3

Maatregel

Uitdienstname initiatormenging Ontdubbeling stroom geleide emissies Productie-eenheid vervangen door nieuwe Uitfasering producten Technische upgrade Overschakeling op solventvrij procédé met vaste additieven Aansluiten op naverbrander Afvalwater ontdoen van methanol Verlagen druk in eenheid Aansluiten op naverbrander Productie-eenheid vervangen door nieuwe Vervangen seals op de compressoren Purgeren secundaire compressor naar flare i.p.v. naar seals Reduceren aantal RX-dumps naar de atmosfeer LDAR Verlagen

Jaar impleme n-tatie



Resterende emissies (ton)

0

0

9384

2003

0,2

0,2

0

3

2001

Marg.kost (€/ton)

Tot. Kost (k€)

Sommatie totale kost privaat (k€)

Maatsch

Privaat

Maatsch

Privaat

9384

0

0

0

0

0

3,2

9381

0

0

0

0

0

4

7,2

9377

0

0

0

0

0

2005 2003

4,5 9

11,7 20,7

9372 9363

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

2005

15

35,7

9348

0

0

0

0

0

2001

22,5

58,2

9326

0

0

0

0

0

In studie

46

104,2

9280

0

0

0

0

0

2003 test

40 50

144,2 194,2

9240 9190

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

2001

93

287,2

9097

0

0

0

0

0

2004

300

587,2

8797

32

44

10

13

13

2004

60

647,2

8737

161

219

10

13

26

2004

50

697,2

8687

193

263

10

13

39

2002 2003 -

162,7 71

859,9 930,9

8524 8453

307 423

307 423

50 30

50 30

89 119 359

Scenario’s

10 2 37 5 31 10 5 8 24 5 5 10 18 8 5 9 32 5 27 5 10 94

waswatertemperatuur in gaswassers LDAR LDAR Vervanging IPA reeds gedeeltelijk, verdere uitfasering tot nul Nieuwe membraaninstallatie Luchtbehandelingsinstallatie en magneetgekoppelde pompen Optimalisatie compressorseals RTO94 RTO RTO LDAR State of the art materiaal RTO Procesvoering: gesloten ketels, condensor, naverbrander LDAR Nieuwe strippers RTO Twee gasbehandelingsinstallaties en RDCS systeem Nieuwe drogers Strippers Nieuwe fakkel, ombouw bestaande fakkel Verder verlagen druk in eenheid: wijziging compressoren

2004 1990 2002

100 169,35

1030,9 1200,3

8353 8184

500 656

500 656

50 111

50 111

169 280

20002005

55,8

1256,1

8128

815

1.112

45

62

343

2002

219,5

1475,6

7908

853

1.163

187

255

598

2002

266

1741,6

7642

974

1.224

259

325

923

2005

150

1891,6

7492

1.015

1.191

152

179

1.102

In studie Vito 2002 2000 In studie ?

308,2 20,5 32 20 142 337,5

2199,8 2220,3 2252,3 2272,3 2414,3 2751,8

7184 7164 7132 7112 6970 6632

1.017 1.027 1.234 1.250 1.357 3.057

1.388 1.401 1.685 1.250 1.852 3.577

313 21 40 25 193 1.032

428 29 54 25 263 1.207

1.530 1.558 1.612 1.637 1.900 3.108

2001

163,8

2915,6

6468

3.529

4.816

578

789

3.896

2005 2001 ?

15 214 600

2930,6 3144,6 3744,6

6453 6239 5639

4.241 5.215 6.326

4.241 6.456 8.317

64 1.116 3.796

64 1.381 4.990

3.960 5.342 10.332

2001

95

3839,6

5544

6.475

8.137

615

773

11.105

2004 2003

51 9,2

3890,6 3899,8

5493 5484

6.706 7.330

9.152 10.003

342 67

467 92

11.571 11.664

2003

8

3907,8

5476

7.828

10.682

63

85

11.749

?

55

3962,8

5421

9.122

12.316

502

677

12.426

Regeneratieve thermische oxidator of regeneratieve thermische naverbrander

360

Scenario’s

18

LDAR

37

Aktieve koolfilter Nieuwe tank met vlottend dak Bio-reactor Ander fenolformaldehydeharsen aankoop Aansluiten prioritaire lijn op aktief koolfilter

9 5 37 37

2002 20032004

2

3964,8

5419

15.125

15.250

30

31

12.457

0,4

3965,2

5419

19.543

23.934

8

10

12.466

2004

7,5

3972,7

5411

20.553

28.048

154

210

12.677

In studie

10

3982,7

5401

22.561

26.777

226

268

12.945

2002

2,7

3985,4

5399

41.187

44.726

111

121

13.065

20042005

0,3

3985,7

5398

48.781

60.491

15

18

13.083

361

Scenario’s

NEC2

NEC1

€ 60.000

NEC2+

NEC1+

M arginale kostencurve onder private discontovoet (10% )

Marginale kostprijs (€/ton reductie)

€ 50.000

€ 40.000

€ 30.000

€ 20.000

€ 10.000

€0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

R esterende VO S-em issies (ton) Inclusief m aatregelen 2000 - 2003

Exclusief m aatregelen 2000 - 2003

N EC 1

N EC 1+

Figuur 38: Marginale kostencurve VOS onder de private disontovoet (10 %) 362

NEC 2

N EC2+

Scenario’s

NEC2

€ 60.000

NEC1

NEC1+

NEC2+

M arginale kostencurve onder m aatschappelijke discontovoet (5% )


€ 50.000

€ 40.000

€ 30.000

€ 20.000

€ 10.000

€0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

R esterende VO S-em issies (ton) Inclusief m aatregelen 2000 - 2003

Exclusief m aatregelen 2000 - 2003

N EC 1

N EC 1+

N EC 2

N EC 2+

Figuur 39: Marginale kostencurve VOS onder de maatschappelijke discontovoet (5 %) 363

Scenario’s

Totale kostencurve onder private discontovoet (10%) 14000

12000

Totale kostprijs (k€/jaar)

10000

8000

6000

4000

2000

0 0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

Resterende VOS-emissies (ton) Inclusief maatregelen 2000 - 2003

Exclusief maatregelen 2000 - 2003

Figuur 40: Totale kostencurve VOS onder de private discontovoet (10 %)

Totale kostencurve onder maatschappelijke discontovoet (5%) 12000

Totale kostprijs (k€/jaar)

10000

8000

6000

4000

2000

0 0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000



Figuur 41: Totale kostencurve VOS onder de maatschappelijke discontovoet (5 %) 364

Scenario’s

Uit bovenstaande kostencurven kunnen we afleiden dat de maximale reductie die kan gehaald worden, volgens de maatregelen die de bedrijven zelf hebben opgegeven, 3.986 ton bedraagt. Indien al deze maatregelen zouden toegepast worden brengt dit de resterende emissies in 2010 op 5.398 ton. De marginale kostprijs om deze maximale reductie te bereiken bedraagt 48,8 k€ bij een maatschappelijke intrestvoet van 5% en 60,5 k€ bij een private intrestvoet van 10%. De totale kost (private intrestvoet) bedraagt 13.083 k€. Uit de kostencurven kunnen we tevens afleiden dat ‘Chemie II’ tegen een lage marginale kost reeds kan voldoen aan het indicatieve NEC2-emissieplafond. Dit plafond werd berekend uitgaande van de assumptie dat alle sectoren in Vlaanderen, met uitzondering van de transportsector, evenredige inspanningen zullen moeten leveren. Het indicatieve emissieplafond NEC1, dat berekend werd uitgaande van de specifieke reductiepercentages voor de chemische nijverheid, bevindt zich net als NEC2+ in het knikpunt van de kostencurven. NEC1+ ligt buiten het bereik van de kostencurven en kan met de opgelijste maatregelen niet gehaald worden. Om ons een nauwkeuriger beeld te vormen, richten we ons in de volgende grafieken (Figuur 42 en Figuur 43) op het knikpunt in de kostencurven. Uit de studie van VROM (2001) (zie Hfst. 7.1.3) kan als indicatieve waarde voor de kosteneffectiviteit van VOSreductiemaatregelen 5.000 €/ton worden weerhouden. Als we de kostencurve evalueren waarin de maatregelen die reeds geïmplementeerd zijn tussen 2000 en 2003 nog zijn opgenomen (Inclusief maatregelen 2000 – 2003), dan zien we dat het NEC1-plafond niet zal kunnen gehaald worden tegen een eenheidsreductiekost van 5.000 €/ton. De ‘private’ kostencurve geeft een marginale kost aan van > 6.456 €/ton, de ‘maatschappelijke’ kostencurve > 5.215 €/ton. Indien we de kostencurve evalueren waarin de reductie van de maatregelen, die reeds geïmplementeerd zijn tussen 2000 en 2003, in rekening werd gebracht voor de berekening van de emissies in 2010 (Exclusief maatregelen 2000 – 2003), zien we dat het bereiken van het NEC1-plafond wel haalbaar zou moeten zijn. Hieruit kunnen we dus afleiden dat er tussen 2000 en 2003 reeds maatregelen genomen zijn die een eenheidsreductiekost hadden hoger dan 5.000 €/ton, wat ook af te lezen is in Tabel 69. Het NEC2+-plafond bevindt zich volgens onderstaande grafieken in het knikpunt van de kostencurven. Volgens onze berekeningen kunnen de bedrijven niet voldoen aan dit emissieplafond dat bepaald werd, uitgaande van een evenredige inspanning binnen de sectoren in Vlaanderen, tegen een marginale kost minder dan 5.000 €/ton.

365

Scenario’s

Marginale kostencurve onder private discontovoet (10%)

NEC2

NEC1

€ 9.000

NEC2+

NEC1+

€ 10.000


€ 8.000 € 7.000 € 6.000 € 5.000 € 4.000 € 3.000 € 2.000 € 1.000 €0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000



NEC1

NEC1+

NEC2

NEC2+

Figuur 42: Zoom marginale kostencurve VOS onder de private discontovoet (10%) Marginale kostencurve onder maatschappelijke discontovoet (5%)

NEC2

€ 9.000

NEC1

NEC1+

NEC2+

€ 10.000


€ 8.000 € 7.000 € 6.000 € 5.000 € 4.000 € 3.000 € 2.000 € 1.000 €0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000



NEC1

NEC1+

NEC2

NEC2+

Figuur 43: Zoom marginale kostencurve VOS onder de maatschappelijke discontovoet (5%)

366

Scenario’s

7.4 Stof Gezien de eerder beperkte omvang van de emissie van stof en het beperkte aantal beschikbare maatregelen en technieken om de emissie van stof te wijten aan verbrandingsprocessen te reduceren, werden er geen totale en marginale kostencurven opgesteld. 7.4.1

De emissie van stof in 2000

De emissies van stof betreffen in hoofdzaak emissies ten gevolge van verbrandingsprocessen (71 %) en emissies ten gevolge van productieprocessen (26 %) en in mindere mate emissies ter hoogte van fakkels en overige niet-geleide emissies (ten gevolge van productieprocessen). De totale emissie van stof bedroeg in 2000 ca. 187 ton, waarvan ca. 30 ton niet-geleide emissie en ca. 157 ton geleide emissie. De voornaamste emissies vinden plaats op de site van Atofina Elastomers NV, BASF Antwerpen NV en Haltermann BVBA. Bij Atofina Elastomers NV vinden de emissies van stof (ca. 58 ton in 2000) plaats ter hoogte van de schoorstenen van de stoomketels HF 901 A en HF 901 B, waarop zowel gasvormige als vloeibare brandstoffen kunnen worden ingezet. Een effectieve maatregel om de emissie van stof te reduceren is de overschakeling van stookolie naar aardgas, doch Atofina Elastomers NV heeft te kennen gegeven dat de vlamdetectie van de ketels dan niet betrouwbaar is. In het begin van de jaren ’90 werd op deze ketels echter vrijwel uitsluitend aardgas gestookt. Bij BASF Antwerpen NV zijn de emissies van stof toe te wijzen aan de SODA-afdeling, meer bepaald aan de soda-ketel (ca. 14 ton), en aan de PVC-afdeling, meer bepaald aan de drogers voor de PVC-korrels (ca. 14 ton). In 1977 werd op de soda-ketel een elektrofilter in gebruik genomen. In de loop der jaren is de werking van de elektrofilter verbeterd, zo werd de spanning op de eerste twee velden verhoogd en werd het toerental voor het ‘klopwerk’ dat het stof van de filter schudt opgedreven. De lucht van de drogers op de PVC-afdeling werd via een cycloon naar deze schouwen geleid. De productie van PVC is inmiddels stopgezet, zodat de emissie van stof ter hoogte van deze afdeling niet langer relevant is. Bij Haltermann BVBA, vinden de emissies van stof (ca. 30 ton) plaats ter hoogte van de schoorstenen van de stoomketel SKG en de thermaalolie-ovens 4 en 5. Deze emissies zijn gerelateerd aan het verbruik van stookolie, dat in 2000 ca. 14.076 ton bedroeg. 7.4.2

De emissie van stof in 2010

Indien we ervan uitgaan de verdeling van het brandstofverbruik over de verschillende energiedragers (o.a. aardgas, stookolie, …) in 2010 identiek is aan de verdeling van het brandstofverbruik over de verschillende energiedragers in 2000 dan zal de emissie van stof

367

Scenario’s

in 2010 ca. 217 ton bedragen, waarvan ca. 32 ton niet-geleide emissie en 185 ton geleide emissie, d.i. een toename van 14 %. Tabel 70: Overzicht van de stofemissies in 2000 en de voorspellingen voor 2010. Stofemissies 2000 2010

Geleide emissies [ton/jaar] 157 185

Diffuse emissies [ton/jaar] 30 32

Totale emissies [ton/jaar] 187 217

7.5 NH3 Gezien de eerder beperkte omvang van de emissie van ammoniak en het beperkte aantal beschikbare maatregelen en technieken om de emissie van ammoniak te reduceren, werden er geen totale en marginale kostencurven opgesteld. 7.5.1

Emissie van ammoniak in 2000

De emissies van ammoniak betreffen zowel geleide als niet-geleide emissies en kunnen worden toegewezen aan de bedrijven Bayer Rubber NV, CRI Catalyst Company Belgium NV, en in mindere mate aan Degussa Antwerpen NV en aan Vyncolit NV. De totale emissie van ammoniak bedroeg in 2000 ca. 165 ton, waarvan ca. 57 ton niet-geleide emissies en dus 108 ton geleide emissies. Bayer Rubber NV gebruikt ammoniak als koelmiddel o.a. voor het voorkoelen van de gemengde grondstoffen tot ca. - 30 °C, het voorkoelen van de katalysator, het aanmaken van het koelwater (ca. 18 °C) en voor het condenseren van de monomeren uit de productstromen. Bij Bayer Rubber NV kunnen de verliezen van ammoniak gespreid worden over: Verliezen ter hoogte van de veiligheidskleppen wanneer de compressor van de koudeinstallatie faalt, Verliezen tijdens het spoelen van de koude-installatie, In de huidige situatie zijn de compressoren in de koude-installatie van het zuigercompressoren. De zuigercompressoren moeten regelmatig worden gesmeerd. Tijdens het smeren komt er olie in de koude-installatie terecht. Door het spoelen van de koude-installatie kan de olie verwijderd worden, maar komt er tevens ammoniak vrij. Lekken ter hoogte van compressoren, flenzen, kleppen, pijpleidingen, pompen, veiligheidskleppen, … De ontwerpdruk van de koude-installatie kan in de toekomst mogelijks worden verhoogd tot een niveau waarbij het falen van de compressor geen aanleiding meer geeft tot het openen van de veiligheidskleppen. Deze maatregel wordt momenteel op zijn technische en economische haalbaarheid onderzocht. Doordat de zuigercompressoren95 in de toekomst

95

Bij zuigercompressoren wordt het gas gecomprimeerd door een in een cilinder heen en weer gaande zuiger. De voornaamste nadelen van zuigercompressoren zijn het grotere onderhoud omwille van de vele bewegende delen en de hogere slijtage.

368

Scenario’s

worden vervangen door ‘olievrije’ centrifugaalcompressoren96, zullen de verliezen tijdens het spoelen van de koude-installatie verdwijnen. Deze emissies worden verondersteld in de toekomst niet te zullen toenemen. Bij CRI Catalyst Company Belgium NV komt ammoniak vrij bij de productie van katalysatoren op ammoniakale basis. In 1997 nam CRI Catalyst Company Belgium NV een regeneratieve thermische oxidator (RTO) in gebruik. De efficiëntie van deze RTO werd in de loop der jaren steeds opgedreven. In 2000 echter, was de emissie van ammoniak (nl. 97 ton) bijzonder hoog in vergelijking met de emissie in de jaren ’98, ’99, ’01 en ’02. Een verklaring voor deze ‘piek’ is een tijdelijke daling van de efficiëntie van de RTO. We mogen ervan uitgaan dat de emissie van ammoniak in de volgende jaren eerder vergelijkbaar zal zijn met de emissie in de jaren ’01 (nl. 21 ton) en ’02 (nl. 25 ton). Er zijn geen bijkomende maatregelen om de emissie van ammoniak verder te reduceren gepland bij CRI Catalyst Company Belgium NV. 7.5.2

Emissie van ammoniak in 2010

De emissie van ammoniak wordt voor 2010 berekend op ca. 103 ton. Om de emissie van ammoniak bij CRI Catalyst Company Belgium NV te berekenen, werd de emissie in 2002 nl. 25 ton geëxtrapoleerd, i.p.v. de emissie in 2000.

Tabel 71: Overzicht van de ammoniakemissies in 2000 en de voorspellingen voor 2010. NH3-emissies 2000 2010

Geleide emissies [ton/jaar] 108 46

Diffuse emissies [ton/jaar] 57 57

Totale emissies [ton/jaar] 165 103

7.6 Vergelijking sectorstudie Chemie II met nationale kostencurve IIASA Het International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) stelde het RAINS-model op (Regional Acidification Information and Simulation Model). Dit model probeert de problemen van verzuring en de vorming van troposferisch ozon in een grensoverschrijdende context te behandelen. Het model combineert de verzamelde informatie en databases omtrent economische, fysische en milieu-aspecten die relevant kunnen zijn voor het ontwikkelen van een strategie om de impact van luchtvervuiling te verminderen. RAINS omvat modules voor de oorsprong van emissies (databases over economische activiteit, energieverbruik, veestapel, brandstofkarakteristieken, …), voor de emissiereductiemaatregelen en de kosten hiervan, voor de atmosferische dispersie van polluenten en voor de gevoeligheid van verschillende gebieden. Naast de emissies van VOS worden deze van SO2, NOx en NH3 nader bestudeerd. Het voornaamste doel van het model was een inzicht te krijgen in een kosteneffectieve verdeling van emissiereductiemaatregelen voor verschillende polluenten, verschillende 96

Bij centrifugaalcompressoren wordt het gas gecomprimeerd door middel van een snel ronddraaiende waaier. De voornaamste voordelen van centrifugaalcompressoren zijn de relatief lage onderhoudskosten en lange levensduur. 369

Scenario’s

sectoren en verschillende landen. Dit houdt in dat aan alle mogelijke emissiecontrole-opties een zo correct mogelijke kostprijs, efficiëntie en implementatiegraad moet worden toegeschreven. De reductiemaatregelen werden uiteindelijk gerangschikt per stijgende eenheidskost en weergegeven in nationale kostencurven. Een deel van de maatregelen die worden voorgesteld, zitten vervat in de reeds geldende reglementering. Een ander deel van de technieken wordt supplementair aan de huidige regelgeving ingevoerd. 7.6.1

Kostencurve NOx

De emissies van stikstofoxiden in België in 2010, voor en na toepassing van alle technisch haalbare maatregelen, staan in onderstaande tabel. Tabel 72: NOx-emissie voor België in 2010 volgens RAINS

Emissie NOx voor maatregelen [kton] - CLE Emissie NOx na maatregelen [kton] - CLE - MFR Reductie [%]

STATIONAIRE BRONNEN 122,0

TRANSPORT

TOTAAL

68,6

190,6

58,7

65,4

124,1

51,9

5,7

34,9

De emissies van stikstofoxiden voor de chemische nijverheid in België in 2010, voor en na toepassing van alle technisch haalbare maatregelen, bedragen: Tabel 73: NOx-emissie voor chemische nijverheid in België in 2010 volgens RAINS

IN_PR_NIAC98

IN_OC

TOTAAL

Emissie NOx voor maatregelen [ton] CLE Emissie NOx na maatregelen [ton]CLE-MFR Reductie [%]

STOOK

IN_PR_SUAC97

PROCES

5.600

0

8.110

13.710

2.520

0

2.590

5.110

55

0

68

63

De emissie van stikstofoxiden voor alle industriële verbrandingsprocessen in België bedraagt volgens het RAINS-model in 2010 ca. 33.800. Zoals voor de emissies van zwaveldioxide wordt het aandeel van de chemische nijverheid in de totale emissies van stikstofoxiden geschat op ca. 24 %.

97 98

Productie van zwavelzuur. Productie van salpeterzuur.

370

Scenario’s

Op basis van de resultaten van alle sectorstudies, kan de emissie van stikstofoxiden voor de chemische nijverheid in Vlaanderen in 2010 berekend worden op:

Tabel 74: NOx-emissie voor chemische nijverheid in Vlaanderen in 2010 volgens sectorstudies CHEMIE I Emissie NOx voor maatregelen [ton] – BAU Emissie NOx na maatregelen [ton]MFR Reductie [%]

CHEMIE III 1.637

TOTAAL

7.580

CHEMIE II 2.468

3.929

1.100

1.107

6.136

48

55

32

53

11.685

Uit de vergelijking van de bovenstaande tabellen zouden we kunnen concluderen dat de chemische nijverheid in Vlaanderen verantwoordelijk is voor een groot deel van de emissies van stikstofoxiden door de chemische nijverheid in België. Hierbij moet echter weer vermeld worden dat de inschatting van de emissies van stikstofoxiden in het RAINS-model waarschijnlijk sterk verschilt van de inschatting die gebeurde in het kader van de sectorstudies chemie. De ‘maximum feasable reduction’ voor de chemische nijverheid in Vlaanderen bedraagt ca. 53 %, d.i. een reductie van ca. 5.549 ton. Volgens RAINS bedraagt de ‘maximum feasable reduction’ voor de chemische nijverheid in België ca. 63 % of 8.600 ton. 7.6.2

Kostencurve SOx

De emissies van zwaveldioxide in België in 2010, voor en na toepassing van alle technisch haalbare maatregelen, staan in onderstaande tabel. Tabel 75: SO2-emissie voor België in 2010 volgens RAINS Emissie SO2 voor maatregelen [kton] - CLE Emissie SO2 na maatregelen [kton] - CLE - MFR Reductie [%]

192,7 75,2 61

De emissies van zwaveldioxide voor de chemische nijverheid in België in 2010, voor en na toepassing van alle technisch haalbare maatregelen, bedragen:

371

Scenario’s

Tabel 76: SO2-emissie voor chemische nijverheid in België in 2010 volgens RAINS

IN_PR_NIAC100

IN_OC

TOTAAL

Emissie SO2 voor maatregelen [ton] - CLE Emissie SO2 na maatregelen [ton] - CLE - MFR Reductie [%]

STOOK

IN_PR_SUAC99

PROCES

13.500

0

13.580

27.080

6.120

0

4.250

10.370

55

0

69

62

De emissie van zwaveldioxide voor alle industriële verbrandingsprocessen in België bedraagt volgens het RAINS-model in 2010 ca. 56.600 ton voor en ca. 17.700 ton na toepassing van alle technisch haalbare maatregelen. In [Bogaert, G. et al, 2002] wordt het aandeel van de chemische nijverheid in de totale emissie van zwaveldioxide geschat op ca. 24 %, dit op basis van het energieverbruik van de chemische nijverheid en van alle industriële sectoren in België. Op basis van de resultaten van alle sectorstudies, kan de emissie van zwaveldioxide voor de chemische nijverheid in Vlaanderen in 2010 berekend worden op:

Tabel 77: SO2-emissie voor chemische nijverheid in Vlaanderen in 2010 volgens sectorstudies

Emissie SO2 voor maatregelen [ton] - BAU Emissie SO2 na maatregelen [ton] - MFR Reductie [%]

CHEMIE I 4.662

CHEMIE II 1.245

CHEMIE III 933

TOTAAL

3.400

164

7

3.571

27

87

99

48

6.840

Het “Current Legislation” of CLE-scenario komt overeen met het BAU-scenario van de verschillende sectorstudies. In het “Maximum Feasable Reduction” of MFR-scenario wordt verondersteld dat alle technisch haalbare maatregelen worden geïmplementeerd tegen 2010. Dit scenario kan vergeleken worden met de eindpunten van de kostencurven. Uit de vergelijking van de bovenstaande tabellen zouden we kunnen concluderen dat de chemische nijverheid in Vlaanderen slechts verantwoordelijk is voor een beperkt deel van de emissie van zwaveldioxide door de chemische nijverheid in België. Hierbij moet echter 99

Productie van zwavelzuur. Productie van salpeterzuur.

100

372

Scenario’s

worden vermeld dat de inschatting van de emissie van zwaveldioxide in het RAINS-model waarschijnlijk sterk verschilt van de inschatting die gebeurde in het kader van de sectorstudies chemie. De ‘maximum feasable reduction’ voor de chemische nijverheid in Vlaanderen bedraagt ca. 48 %, d.i. een reductie van ca. 3.269 ton. Volgens RAINS bedraagt de ‘maximum feasable reduction’ voor de chemische nijverheid in België ca. 16.710 ton. 7.6.3

Kostencurve VOS

In het RAINS-model worden 34 verschillende sectoren onderscheiden voor de stationaire emissiebronnen. De volgende sectoren kunnen worden ondergebracht in deze sectorstudie van de chemische industrie: • Anorganische chemie (INORG): o.a. actief kool, meststoffen • Organische chemie (ORG_PROC): o.a. (poly)ethyleen, (poly)propyleen • Opslag en verhandelen van chemische producten (ORG_STORE) RAINS schat de NMVOS-emissies van bovengenoemde sectoren als volgt in: Tabel 78: VOS-emissies RAINS 1990 voor België Sector INORG ORG_PROC ORG_STORE TOTAAL

Emissies (ton) 325 21.432 11.806 33.563

Een vergelijking met de resultaten van deze sectorstudie is niet eenvoudig aangezien “Chemie II” geografisch afgelijnd is tot Vlaanderen. Daarnaast komt in deze studie slechts een gedeelte van de anorganische chemie aan bod en ook niet de volledige organische chemie. We trachten in onderstaande tabel de resultaten voor 1990 van de drie sectorstudies te bundelen om zo een betere vergelijking mogelijk te maken. Onder ORG_STORE worden voor Chemie II de open overslagemissies opgelijst. Tabel 79: Overzicht VOS-emissies 1990 van de drie sectorstudies van de Chemie Sector INORG ORG_PROC ORG_STORE TOTAAL

Chemie I 56,1 2.299,8 535,2 2.891,1

Emissies (ton) Chemie II Chemie III 111 / 16.158 / 375 1.279 16.644 1.279

TOTAAL 167,4 18.457,8 2.189,2 20.814,4

Voor de anorganische chemie vinden we in 1990 in Vlaanderen slechts 167,4 ton VOSemissies. Het verschil van 48% is te wijten aan de geografische afbakening van de sectorstudies tot Vlaanderen.

373

Scenario’s

Voor de RAINS-sector organische chemie vinden we een verschil van 14% met de sectorstudies. Het verschil is hier dus aanzienlijk kleiner, omdat de belangrijkste organische chemiebedrijven gevestigd zijn in Vlaanderen. Het verschil bij de opslag en verhandeling is te verklaren door het feit dat de voornaamste VOS-emissies vrijkomen bij sectoren zoals raffinage die niet in de sectorstudies chemie werden onderzocht. RAINS schat de emissies in 2010 onder het “Current Legislation” of CLE-scenario in met de veronderstelling dat er voor de sectoren die onder Chemie II vallen geen bijkomende reductiemaatregelen worden genomen. Dit scenario komt overeen met het BAU-scenario van deze sectorstudie. In het “Maximum Feasable Reduction” of MFR-scenario wordt verondersteld dat alle mogelijke reductiemaatregelen worden geïmplementeerd tegen 2010. Dit RAINS-scenario kan vergeleken worden met het eindpunt van onze kostencurven. Tabel 80: VOS-emissies RAINS 2010 voor België onder het CLE en het MFR-scenario Sector

CLE (ton)

INORG ORG_PROC ORG_STORE TOTAAL

306 24.732 13.624 38.662

MFR (ton) 306 5.432 124 5.862

Maximaal reductiepercentage 0% 78 % 99 %

In de volgende tabel wordt een vergelijking gemaakt tussen de resultaten van de scenario’s van sectorstudie Chemie II en het CLE en MFR scenario van RAINS. Tabel 81: VOS-emissies Chemie II 2010 onder het BAU en het MFR-scenario Sector INORG ORG_PROC ORG_STORE TOTAAL

BAU (ton) 25,6 9.384 263,7 9.673,3

MFR (ton) 25,6 5.781 256,7 6.063,3

Maximaal reductiepercentage 0% 38 % 3%

Het MFR-scenario in deze sectorstudie is gebaseerd op de implementatie van alle maatregelen die de bedrijven hebben opgegeven tijdens de enquêtering of maatregelen die werden besproken met de bedrijven. Zoals we kunnen aflezen in de kostencurve zijn dit niet enkel maatregelen met een marginale kost minder dan 5.000 €/ton reductie. De reducties die kunnen gehaald worden, zijn veel kleiner dan wat RAINS voorziet. Dit impliceert dat de organische chemie-bedrijven, die in deze sectorstudie onderzocht werden, in 2010 reeds hogere VOS-emissies zullen veroorzaken dat wat RAINS voor de volledige Belgische organische chemie vooropsteld.

374

Conclusies

8

CONCLUSIE

8.1 Evolutie van de beschouwde subsectoren van de chemische industrie De productie van organische en anorganische fijnchemicaliën, anorganische bulkchemicaliën en kunstoffen en rubber in primaire vorm is in de voorbije jaren fors gestegen. De toename van de productie is het meest uitgesproken voor de primaire kunststof- en rubbernijverheid en voor de organische basischemie. De toename van de productie is minder groot binnen de sector van de anorganische basischemie. België is een van de grootste spelers in de chemische industrie in Europa. Deze realiseerde maar liefst 8,4 % van de omzet van de Europese chemie, 6,0 % van de tewerkstelling, 17,0 % van de uitvoer en 5,4 % van de investeringen in 2002 (Fedichem, 2003). Vlaanderen speelt veruit de belangrijkste rol in de Belgische chemische industrie, met als belangrijkste chemiecentrum het Antwerpse havengebied. Deze chemiezone is uitgebreid naar de Kempen en Limburg, waar ze aansluit bij de chemiepool Tessenderlo. We vinden hier vooral producenten van kunststoffen, anorganische en farmaceutische producten en kunststofartikelen terug. Het tweede belangrijke chemiecentrum is de haven van Gent en de oevers van het kanaal Gent-Terneuzen waar we de fabricage van minerale, anorganische en organische chemische producten en grote eenheden voor kunststof- en rubberverwerking terugvinden (Fedichem, 1999). De Belgische chemische industrie presteert in vergelijking met onze omringende landen zeer goed. Het aandeel van de Vlaamse chemie in de omzet van de Belgische chemie nam tussen 1998 en 1999 toe met 3,5 % tot 69,5 %. De bedrijven van sectorstudie chemie II nemen gemiddeld 34 % in van de Vlaamse omzet tussen 1998 en 2002. Deze bijdrage in omzet zwakt de laatste jaren wel af. De meeste bedrijven verwachten echter voor de volgende jaren een economische groei en een daarmee gepaard gaande toename in productie. Evolutie in omzet in de chemische industrie 50

Omzet (Miljard €)

45 40 35 30

België

25

Chemie II

20 15 10 5 0 1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

Jaar

Figuur 44 Evolutie van de omzet in de chemische nijverheid

375

Conclusies

8.2 Bespreking per polluent Onderstaande tabel vat de emissie-inventarisatie voor de voornaamste polluenten samen.

Tabel 82: Emissie-inventaris sectorstudie chemie deel II SO2 [ton/jaar] Totaal Totaal Wijziging t.o.v. 1990 Totaal Wijziging t.o.v. 1990 Wijziging t.o.v. 2000

4.823 – 4.955 1.167 – 1.230 - 75 % à - 76 % 1.245 - 74 % à - 75 % +7%à +1%

NOx VOS [ton/jaar] [ton/jaar] EMISSIES IN 1990 2.266 – 16.649 – 2.406 16.659 EMISSIES IN 2000 2.021 – 7.048 – 2.112 7.105 -7%à - 58 % à - 16 % - 57 % EMISSIES IN 2010 2.268 7.679 0%à - 54 % +6% +7%à +8%à + 12 % +9%

NH3 [ton/jaar] 299 165 - 44 % 103 - 66 % - 38 %

Onderstaande tabel geeft een overzicht van de marginale en de totale kosten voor zwaveldioxide bij maximale reductie.

376

Conclusies

Tabel 83: Overzicht van de marginale en totale kosten voor zwaveldioxide bij maximale reductie Scenario dure gasprijs

Rentevoet 10 %

Rentevoet 5%

Restemissie van … [ton]

164,0

Reductie van … [ton]

1.080,5


25,0

Totale kost [k€]

3.436,3


45,0

Totale kost [k€]

6.977,7

De marginale en de totale kosten voor het bereiken van de indicatieve emissieplafonds voor zwaveldioxide worden opgelijst in Tabel 84.

Tabel 84: Overzicht van de marginale en totale kosten voor zwaveldioxide bij het behalen van de indicatieve emissieplafonds

Rentevoet 10 %

Rentevoet 5%

NEC1+ 1,57

Indicatieve doelstelling [kton/jaar] NEC1 NEC2+ 1,30 1,17 Scenario dure gasprijs

NEC2 1,30


0

0

0,8

0

Totale kost [k€]

0

0

198,4

0


0

0

0,8

0

Totale kost [k€]

0

0

198,3

0

Onderstaande tabel geeft een overzicht van de marginale en de totale kosten voor stikstofoxiden bij maximale reductie.

377

Conclusies

Rentevoet 10 %

Rentevoet 5%

Tabel 85: Overzicht van de marginale en totale kosten voor stikstofoxiden bij maximale reductie Scenario gelijke gas- en zware stookolieprijs

Scenario dure gasprijs

Restemissie van … [ton]

1.107,1

1.099,9


1.132,3

Ca. 1.370,0


65

90

2.424

6.710

50

90

2.721

6.808

Totale kost [k€] Marginale kost [k€/ton] Totale kost [k€]

De marginale en de totale kosten voor het bereiken van de indicatieve emissieplafonds voor stikstofoxiden worden opgelijst Tabel 86. De indicatieve emissieplafonds NEC1+ en NEC2+ kunnen niet worden gerealiseerd wanneer alle technisch haalbare maatregelen worden geïmplementeerd.

378

Conclusies

Tabel 86: Overzicht van de marginale en totale kosten voor stikstofoxiden bij het behalen van de indicatieve emissieplafonds

Rentevoet 10 %

Rentevoet 5%

Indicatieve doelstelling [kton/jaar] NEC1+ NEC1 NEC2+ NEC2 0,83 1,89 0,85 1,40 Scenario gelijke gas- en zware stookolieprijs Marginale kost [k€/ton]

/

0,6

/

2,6

Totale kost [k€]

/

148,1

/

1.060,6


/

0,8

/

3,1

Totale kost [k€]

/

219,6

/

1.070,6

Rentevoet 10 %

Rentevoet 5%

Scenario dure gasprijs Marginale kost [k€/ton]

/

1,0

/

3,7

Totale kost [k€]

/

293,2

/

1.522,3


/

1,4

/

4,7

Totale kost [k€]

/

394,5

/

2.061,7

De initiële emissie van vluchtige organische stoffen bedraagt ca. 9.384 ton in 2010. Indien de emissiereductiemaatregelen, die na 2000 zijn geïmplementeerd in rekening worden gebracht, bedraagt de initële emissie in 2010 ca. 7.679 ton. Er is dus inmiddels een reductie van ca. 1.715 ton gerealiseerd. De emissie van vluchtige organische stoffen kan maximaal tot ca. 5.398 ton gereduceerd worden, d.i. dus een reductie van 42 % t.o.v. de initiële emissie. Onderstaande tabel geeft een overzicht van de marginale kost en de totale kost bij de private en de maatschappelijke rentevoet nl. 10 % en 5 %.

379

Conclusies

Tabel 87: Overzicht van de marginale en totale kosten voor vluchtige organische stoffen bij maximale reductie Initiële emissie VOS [ton/jaar] 9.384

7.679

5.398

5.398


3.986

2.281


48,8

48,8

Totale kost [M€]

10,2

6,9


60,5

60,5

Totale kost [M€]

13,1

8,9

Rentevoet 10 %

Rentevoet 5%

Restemissie … [ton]

van

In onderstaande tabel worden de marginale en de totale kosten voor het bereiken van de indicatieve emissieplafonds opgelijst. De indicatieve doelstelling NEC1+ kan niet worden bereikt.

380

Conclusies

Tabel 88: Overzicht van de marginale en totale kosten voor vluchtige organische stoffen bij het behalen van de indicatieve emissieplafonds

Rentevoet 10 %

Rentevoet 5%

NEC1+ 2,99

Indicatieve doelstelling [kton/jaar] NEC1 NEC2+ 6,14 5,65 Initiële emissie = 9.384 ton

NEC2 8,14


/

6,3

6,3

0,8

Totale kost [M€]

/

8,1

8,1

0,3


/

8,3

8,3

1,1

Totale kost [M€]

/

10,3

10,3

0,3

Rentevoet 10 %

Rentevoet 5%

Initiële emissie = 7.679 ton Marginale kost [k€/ton]

/

3,1

6,3

0,0

Totale kost [M€]

/

1,8

5,7

0,0


/

3,6

8,3

0,0

Totale kost [M€]

/

2,2

7,3

0,0

8.3 De economische haalbaarheid In dit laatste hoofdstuk onderzoeken we of het voor de bedrijven van deze sectorstudie haalbaar is om te voldoen aan de NEC en NEC+ emissieplafonds. We maken een afweging tussen de investeringskost van milieumaatregelen en de totale investeringen die de bedrijven die maatregelen moeten treffen jaarlijks doen. Daarnaast berekenen we het effect van een milieumaatregel op de netto rentabiliteit van het totaal vermogen. Ten slotte bekijken we de verhouding van de milieumaatregel ten opzichte van de toegevoegde waarde. In Appendix A worden de economische indicatoren voor de geanonimiseerde bedrijven afzonderlijk weergegeven. Dit kan een beter beeld scheppen van de haalbaarheid van de weerhouden maatregelen in de kostencurven. We beschouwen voor de investeringskost eerst de reductie voor de verschillende polluenten (NOx, SOx en VOS) afzonderlijk en trekken dan een algemene conclusie. De andere indicatoren worden voor het totaal van de drie polluenten besproken. Telkens werken we met de kostencurven onder de private discontovoet om de werkelijke kost voor de bedrijven beter te benaderen.

381

Conclusies

8.3.1

Verhouding tot het gemiddeld jaarlijks investeringsniveau

8.3.1.1 NOx In het scenario met een gelijke aardgas en zware stookolieprijs bedragen de initiële emissies in 2010 2.239 ton. Om te voldoen aan NEC1 zullen deze gereduceerd moeten worden tot 1.890 ton. Hieraan kan voldaan worden door de maatregelen tot een marginale kost van 0,7 – 0,8 €/kg te implementeren. Deze reductie van 349 ton kost in totaal k€ 220. Om het NEC2 plafond te bereiken zullen de bedrijven tot 1.400 ton moeten reduceren tegen een totale kost van k€ 1.071. De initiële NOx-emissies bedragen in 2010 in het scenario met een hoge gasprijs 2.468 ton. Aan het NEC1 plafond kan voldaan worden door de maatregelen tot een marginale kost van 1,4 €/kg te implementeren. Deze reductie van 578 ton kost in totaal k€ 395. Om het NEC2 plafond te bereiken zullen de bedrijven tot 1.400 ton moeten reduceren tegen een totale kost van k€ 2.062. Deze totale investeringskosten voor milieumaatregelen kunnen worden afgewogen ten opzichte van de jaarlijkse investeringen van de bedrijven die de maatregelen moeten nemen (gemiddelde per bedrijf k€ 29.365 tussen 1998 en 2002). Daarnaast kunnen we ook de verhouding berekenen van de totale investeringen t.o.v. de jaarlijkse milieu-investeringen die de bedrijven doen. In sectorstudie Chemie I werd de verhouding van milieuinvesteringen op de totale investeringen berekend op 10,31 %. We nemen deze verhouding over. Tabel 89 Afweging jaarlijkse kost milieumaatregelen NOx op de totale jaarlijkse investeringen Plafond

NEC1 NEC2

Scenario

Gas = stookolieprijs Gas > stookolieprijs Gas = stookolieprijs Gas > stookolieprijs

Totale jaarlijkse kost maatregelen (k€) 220 395 1.071 2.062

Verhouding tot de jaarlijkse investeringen (%) 0,34 0,39 0,37 0,72

Verhouding tot de jaarlijkse milieuinvesteringen (%) 3,26 3,82 3,60 6,97

De verhouding van de te nemen NOx maatregelen ligt telkens laag ten opzichte van de totale jaarlijkse investeringen van de bedrijven die in de kostencurve voorkomen met een marginale kost die lager ligt dan deze van de besproken NEC plafonds. Een paper van P. Vercaemst geeft indicatieve referentiewaarden voor de uitvoerbaarheid van een reductiemaatregel.

382

Conclusies

Tabel 90: Indicatieve referentiewaarden voor de uitvoerbaarheid van een investering. [Vercaemst, P., 2002] Jaarlijkse kost maatregel t.o.v. : Omzet Bruto winst Toegevoegde waarde Totale investeringen

Aanvaardbaar

Bespreekbaar

Onaanvaardbaar

<0,5% <10%

0,5 – 5% 10 – 100%

>5% >100%

<2%

2 – 50%

>50%

<10%

10 – 100%

>100%

Met een verhouding van een investering voor de milieumaatregel t.o.v. de totale investeringen die maximaal 0,72% bedraagt, kunnen we besluiten dat de NEC1 en NEC2 emissieplafonds voor NOx zeker gehaald moeten kunnen worden. 8.3.1.2 SOx Het scenario met een gelijke aardgas en zware stookolieprijs werd voor de berekening van een SOx kostencurve niet berekend. De initiële SOx-emissies bedragen in 2010 in het scenario met een hoge gasprijs 1.245 ton. Aan het NEC1, NEC2 en het NEC1+ plafond voldoen de bedrijven van chemie II reeds. Om het NEC2+ plafond te bereiken zullen de bedrijven tot 1.170 ton moeten reduceren tegen een marginale kost tot 0,8 €/kg en een totale kost van k€ 198. Ook hier wegen we de investeringskost voor deze milieumaatregelen af tegen het totale investeringsbedrag dat de bedrijven die de maatregelen zullen implementeren gemiddeld jaarlijks uitgeven. Tabel 91: Afweging jaarlijkse kost milieumaatregelen SOx op de totale jaarlijkse investeringen Plafond

NEC2

+

Scenario

Gas > stookolieprijs

Totale jaarlijkse kost maatregelen (k€) 198

Verhouding tot de jaarlijkse investeringen (%) 3,61

Verhouding tot de jaarlijkse milieuinvesteringen (%) 34,98

Om de SOx emissies te reduceren en zo te voldoen aan het NEC2+ plafond zal enkel bedrijf 25 een natte rookgasontzwaveling moeten plaatsen. De investeringskost bedraagt 3,61% van de totale investeringen die het bedrijf gemiddeld op jaarbasis doet en ligt hiermee, volgens de indicatieve referentiewaarde binnen het aanvaardbare gebied.

383

Conclusies

8.3.1.3 VOS De initiële VOS-emissies bedragen 7.669 ton in 2010 indien de reeds geïmplementeerde maatregelen tussen 2000 en het beïndigen van deze studie in mei 2004 in rekening worden gebracht. Dit betekent dat reeds voldaan is aan het NEC2 emissieplafond. Het NEC1 plafond kan gehaald worden indien de maatregelen tot en met 5,5 €/kg reductie worden toegepast. De totale kost voor een dergelijke operatie bedraagt k€ 8.426. De NEC+ emissieplafonds kunnen niet gehaald worden, zelfs niet indien alle technisch mogelijke maatregelen worden geïmplementeerd. Tabel 92: Afweging jaarlijkse kost milieumaatregelen VOS op de totale jaarlijkse investeringen Plafond

Totale jaarlijkse kost maatregelen (k€) 8.426

NEC1

Verhouding tot de jaarlijkse investeringen (%) 2,48

Verhouding tot de jaarlijkse milieuinvesteringen (%) 24,09

Indien we louter de investeringskost gebruiken als economische parameter voor het bepalen van de haalbaarheid kunnen we besluiten dat het NEC1 emissieplafond kan bereikt worden tegen een aanvaardbare kost. 8.3.1.4 Besluit investeringen Belangrijker echter dan de haalbaarheid van de emissieplafonds van de verschillende polluenten afzonderlijk, is de haalbaarheid van de NEC plafonds voor de polluenten tezamen. Indien immers eenzelfde bedrijf zowel maatregelen moet implementeren voor NOx, SOx als VOS zal de investeringskost veel sterker doorwegen. In de onderstaande tabel wordt de afweging van de investeringskost gedaan voor de combinatie van de polluenten. Tabel 93: Afweging jaarlijkse kost milieumaatregelen op de totale jaarlijkse investeringen Plafond

NEC1 NEC2

Scenario


Totale jaarlijkse kost maatregelen (k€) 8.646 8.821 1.071 2.062

Verhouding tot de jaarlijkse investeringen (%) 2,26 2,21 0,37 0,72

Verhouding tot de jaarlijkse milieuinvesteringen (%) 21,90 20,44 3,60 6,97

Het grote verschil in investeringkost van de maatregelen voor het behalen van het NEC1 en het NEC2 emissieplafond kan verklaard worden doordat het NEC2 plafond voor VOS aanzienlijk minder streng is dan het berekende NEC1 plafond. 384

Conclusies

Indien de bedrijven van chemie II moeten voldoen aan het NEC1 plafond, waarbij werd verondersteld dat binnen de drie sectorstudies chemie gelijke reductie-inspanningen moeten geleverd worden, dan ligt dit in het aanvaardbare gebied. 8.3.2

Effect op de rentabiliteit

Naast een afweging van de investeringskost van de milieumaatregelen ten opzichte van de totale investeringen van een bedrijf, is een zeer belangrijke parameter in de haalbaarheid de rentabiliteit. Een goede rentabiliteit is onontbeerlijk voor het voortbestaan van een onderneming op langere termijn. De netto rentabiliteit van een onderneming wordt berekend door het netto resultaat na niet kaskosten, vóór financiële kosten en vóór belastingen te delen door het totaal vermogen. Aangezien de emissiereductiemaatregelen een extra kost vertegenwoordigen kunnen ze beschouwd worden als een vermindering van het netto resultaat en bijgevolg van de gewogen gemiddelde rentabiliteit. De rentabiliteit van de bedrijven opgenomen in sectorstudie Chemie II neemt sinds 1998 jaar op jaar licht af, van 17,2% in 1998 naar 12,9% in 2002. Voor de berekeningen maken we gebruik van de cijfers voor het jaar 2002. Het effect wordt weergegeven als een verlies in procentpunten. Tabel 94: Effect van milieumaatregelen op de rentabiliteit

Plafond

NEC1 NEC2

Scenario



Netto resultaat/totaal vermogen zonder maatregel (M€) 384,2/1.497,1 382,6/1.619,2 583,7/3.143,0 583,7/3.143,0

Effect op netto rentabiliteit totaal vermogen procentpunten - 0,58 - 0,54 - 0,03 - 0,07

De extra kost om te voldoen aan het NEC1 emissieplafond zorgt voor een daling van de netto rentabiliteit met 0,54 tot 0,58 procentpunten afhankelijk van de aardgasprijs. Het NEC2 plafond dat voor VOS emissies minder ver gaat zorgt voor een daling met 0,03 tot 0,07 procentpunt. 8.3.3

Verhouding tot de toegevoegde waarde

De extra kost van de voorgestelde maatregelen voor het behalen van de NEC-doelstellingen wordt hier afgewogen aan de totale toegevoegde waarde die gerealiseerd werd door de bedrijven die volgens de kostencurven maatregelen moeten treffen. De toegevoegde waarde is het verschil in waarde tussen de afgewerkte producten en de ingezette grondstoffen en intermediaire goederen. Dit verschil geeft dus weer wat overblijft voor vergoeding van personeelskosten en afschrijvingen. In de onderstaande tabel wordt de kost voor het behalen van de NEC emissieplafonds uitgedrukt als een percentage van de toegevoegde waarde. 385

Conclusies

Tabel 95:Verhouding van de totale jaarlijkse kost van maatregelen t.o.v. de toegevoegde waarde Plafond NEC1 NEC2

Scenario Gas = stookolieprijs Gas > stookolieprijs Gas = stookolieprijs Gas > stookolieprijs


Toegevoegde waarde (M€) 1.499,9 1.545,3 2.838,9 2.838,9

Effect op toegevoegde waarde (%) 0,58 0,57 0,04 0,07

De indicatieve referentiewaarden voor de haalbaarheid van een investering (zie Tabel 90) geven aan dat de plaatsing van een maatregel aanvaardbaar is indien de verhouding van de jaarlijkse kost en de toegevoegde waarde kleiner is dan 2%. Dit is voor het behalen van de NEC1 en NEC2 plafonds duidelijk het geval.

8.4 Algemeen besluit Het NEC1 plafond werd berekend uitgaande van een gelijke inspanning voor alle bedrijven binnen de chemiesector, overeenkomstig de plafonds die voor de chemische nijverheid in Vlaanderen werden vastgelegd. Dit plafond kan voor NOx, SOx en VOS gehaald worden tegen een totale jaarlijkse kost van k€ 8.646 tot 8.821, afhankelijk van de aardgasprijs. Deze eerste totale kost komt overeen met het scenario bij een gasprijs die gelijk is aan de zware stookolieprijs (4,8 €/GJ), de tweede met het scenario bij een gasprijs die 1,1 €/GJ hoger ligt dan de stookolieprijs. Het NEC2 plafond werd berekend uitgaande van een gelijke inspanning voor alle bedrijven binnen de chemiesector, overeenkomstig de plafonds die voor alle sectoren in Vlaanderen werden vastgelegd. Tegen een totale kost van k€ 1.071 tot 2.062 kan aan dit plafond worden voldaan, afhankelijk van de aardgasprijs. Deze kost is aanzienlijk lager dan voor NEC1, omdat de uitstoot van VOS reeds beperkt is tot onder het NEC2 plafond. De NEC+ emissieplafonds kunnen voor NOx en VOS niet gehaald worden, zelfs niet indien alle technisch mogelijke maatregelen zullen geïmplementeerd worden. Voor de SOxemissies voldoen de bedrijven reeds aan NEC1, NEC2 en NEC1+. Enkel voor het behalen van de NEC2+ doelstelling zal een relatief kleine investering moeten gebeuren. De afweging van de investeringskosten voor de reductiemaatregelen die moeten geïmplementeerd worden ten opzichte van de economische indicatoren werd gemaakt ten aanzien van de totale jaarlijkse investeringen van de bedrijven, de rentabiliteit en de toegevoegde waarde. De verhouding tussen de totale jaarlijkse kost van de maatregelen en de gemiddelde jaarlijkse investeringen (1998 – 2002) die de bedrijven doen bedraagt 0,37 tot 2,26%, afhankelijk van de bepaling van het NEC-plafond (NEC1 of NEC2) en de scenario’s (aardgasprijs).

386

Conclusies

De mediaan van de rentabiliteit van de onderzochte bedrijven van chemie II ligt hoog in vergelijking met de mediaan van de gehele chemische nijverheid. Tussen 1998 en 2002 zakte deze echter jaar op jaar van 17,2% naar 12,9%. Het effect van de jaarlijkse kost van de maatregelen die moeten genomen worden om te voldoen aan de NEC plafonds draagt bij tot een daling van de rentabiliteit met 0,03 tot 0,6 procentpunten. De verhouding van de jaarlijkse kosten van de milieumaatregelen en de toegevoegde waarde die de bedrijven genereren bedraagt 0,04 tot 0,58%. Om bijgevolg deze gestegen kosten te kunnen compenseren zou de toegevoegde waarde met een zelfde percentage moeten toenemen.

387

Literatuurlijst

LITERATUURLIJST BOEKEN ANONIEM, ‘Procestechnieken en –engineering, basishandboek voor de ingenieur’. BAUMBACH, G., ‘Air quality control’, eerste druk, Berlijn, Springer, (1996).p. 397 – 417. GOOVAERTS, L., LUYCKX, W., VERCAEMST, P., DE MEYER, G., DIJKMANS, R., ‘Best Beschikbare Technieken (BBT) voor stookinstallaties en stationaire motoren’, eerste druk, Gent, Academia Press, (2002). HESKETH, H. E., ‘Air pollution and control’, eerste druk, Lancaster, Technomic Publishing Company Inc., (1996). HOEKSTRA, B. W., STERK, G., VERBERNE, A. H. A., ‘Description of techniques for reducing emissions to air’, (1999). OOGHE, H., VANDERMOERE, P., WAEYAERT, N., ‘De financiële toestand van de Belgische ondernemingen’, eerste druk, Gent, Intersentia, (2003). RAPPORTEN ANONIEM, ‘Evaluatie van de adviezen van de MINA-Raad en de SERV over het protocol van het verdrag grensoverschrijdende luchtverontreiniging ter bestrijding van verzuring, eutrofiëring en ozon in de omgevingslucht’, AMINAL, (2001). ANONIEM, ‘Evaluatie van de doelgroepenconsultatie in het kader van de internationale dossiers rond grensoverschrijdende luchtverontreiniging’, AMINAL, (2001). ANONIEM, ‘Onderzoek naar het gebruik en de uitstoot van fakkels in de Vlaamse industrie – deel I’, TAUW BV, (2001). ANONIEM, ‘Planning emissiereductieprogramma’s luchtverontreinigende stoffen’, AMINAL, (2001). ANONIEM, ‘Indicatieve vergelijking van de tarieven voor de overbrenging van aardgas van Fluxys NV en verscheidene Europese operatoren’, CREG, (2002). ANONIEM, ‘Emissiereductieprogramma voor het Vlaamse Gewest voor de polluenten SO2, NOx, VOS en NH3 in het kader van de Richtlijn 2001/81/EG’, AMINAL, (2003).

388

Literatuurlijst

ANONIEM, ‘Reference document on Best Available Techniques for large combustion plants’, EIPPCB, (2003). ANONIEM, ‘Reference document on Best Available Techniques in common waste water and waste gas treatment / management systems in the chemical sector’, EIPPCB, (2003). ARENA, B. J., SCHNAITH, M. W., ABMA, W. R., DIJKMAN, H., MEYER, S. F., NOKES, D.C., ‘State of the art processes for handeling FCC flue gas emissions’, UOP, (1999). BAKKUM, A., et al., Rapport nr. TNO-R 86/207b Emissieregistratie van vuurhaarden, TNO, (1987) BOGAERT, G., VAN BIERVLIET, K., AELBRECHT, P., LUST, A., VERMEIRE, I., BOGEART, S., KONINGS, F., LE ROY, D., PROOST, S., ‘Economische analyse van de emissiegrenswaarden voor het lozen van afvalwater en voor luchtverontreiniging door VOS’, ECOLAS, CES, (2000). BOGAERT, G., CALLENS, A., DEVOLDERE, K., VAN BIERVLIET, K., ‘Evaluatie van het reductiepotentieel voor diverse polluentemissies naar het compartiment lucht in een aantal homogene subsectoren van de chemische industrie in Vlaanderen, deel I’, ECOLAS, (2002). BOGAERT, S., DEVOLDERE, K., VAN HYFTE, A., VAN BIERVLIET, K., LE ROY, D., ‘Evaluatie van het reductiepotentieel voor diverse polluentemissies naar het compartiment lucht in een aantal homogene subsectoren van de chemische industrie in Vlaanderen, deel III’, ECOLAS, (2004). DE JONGE, L., ‘Establishing cost effectiveness of environmental measures in industries.’ Proceedings International Workshop on Economic Aspects of BAT, VROM, (2000). DEVOLDERE, K., VAN BIERVLIET, K., BOGAERT, G., LE ROY, D., ‘Evaluatie van het reductiepotentieel voor diverse polluentemissies naar het compartiment lucht in de sector van de petroleumraffinaderijen in Vlaanderen’, ECOLAS, (2002). KROON, P., ‘NOx-uitstoot van kleine bronnen, de uitstoot in 200O en 2010’, ECN, (2003). LODEWIJKS, P., VAN ROMPAEY, H., SLEEUWAERT, F., ‘Evaluatie van het reductiepotentieel voor diverse polluentemissies naar het compartiment lucht bij de

389

Literatuurlijst

productie en het industrieel gebruik van coatings, inkt en lijm in Vlaanderen’, VITO, (2002). VAN DEN STEEN, P., DIJKMANS, R., ‘Werkmodel voor de economische analyse van de beste beschikbare technieken’, VITO, (1996).

TIJDSCHRIFT-ARTIKELS ANONIEM, ‘Aardgas ten strijde tegen het NOx’, Ambacht tertiar industrie, (2003), april – mei – juni, p. 1 – 8. ANONIEM, ‘No clear signs of recovery for PS’, European Plastic News, (2003), april, p. 16. ANONIEM, ‘Price volatility halts recovery’, European Plastic News, (2003). ANONIEM, ‘Production inches up in most countries’, Chemical & Engineering News, Facts and Figures, (2003), juli, p. 51 – 61. ANONIEM, ‘Product profile HDPE’, European Chemical News, (2003), 8 – 21, december, p. 17. ANONIEM, ‘Product profile PP’, European Chemical News, (2003), 1 – 7 december, p. 18.

INTERNE INFORMATIE EN DOCUMENTEN JACOBS BELGIË NV, ‘Indeling van de chemische sector’, (2002). LEMMENS, B., ELSLANDER, H., PEYS, K., VAN ROMPAEY, H., HUYBRECHTS, D., ‘Gids luchtzuiveringstechnieken’, VITO, (2003). VAN ROMPAEY, H., ‘Afgaszuivering’, VITO, (1999).

CD-ROMS TRENDS TOP 100.000, Brussel, Editop NV, 2003. TRENDS TOP 100.000, Brussel, Editop NV, 2004. De financiële toestand van de Belgische ondernemingen, Intersentia, 2003.

INTERNETSITES http://www.unece.org http://www.eippcb.jrc.es http://www.emis.vito.be

390

Literatuurlijst

http://www.environment.fgov.be http://www.eu-milieubeleid.nl http://www.infomil.nl http://www.milieuloket.nl http://www.milieurapport.be http://www.rivm.nl http://www.the-sniffers.be http://www.vmm.be

391

Appendix

APPENDIX A De economische indicatoren die in Hfst. 8.3 werden besproken voor de groep van bedrijven die maatregelen moeten treffen om te voldoen aan de NEC emissieplafonds, worden hier voor de afzonderlijke bedrijven opgelijst. INVESTERINGEN Bedrijfscode 24 21 5 35 11 6 23 25 3 26 36 18 1+2 37 8

Gemiddelde jaarlijkse investeringen (’98-’02) (k€) 10.789 43.637 11.059 2.113 32.609 10.967 6.514 5.491 163.709 41.951 41.920 7.875 51.698 2.795 7.443

RENTABILITEIT Bedrijfscode 24 21 5 35 11 6 23 25 3 26 36 18 1 2 37 8 392

Netto resultaat/eigen middelen (’02) (k€) 13.669/71.825 5.709/67.491 25.470/117.833 7.645/51.302 -9.279/70.716 30.872/270.265 -3.471/9.271 2.195/8.157 126.608/979.002 18.541/66.170 13.939/31.381 9.811/47.819 1.148/27.570 3.611/53.204 628/10.019 1665.108/24.827

Appendix

TOEGEVOEGDE WAARDE

Bedrijfscode 24 21 5 35 11 6 23 25 3 26 36 18 1 2 37 8

Toegevoegde waarde (’02) (k€) 50.765 145.737 101.016 30.647 14.764 100.736 16.642 27.787 850.959 143.141 57.866 64.775 29.017 23.297 17.569 39.013

393

Evaluatie emissiereductiepotentieel voor diverse polluentemissies naar de lucht van de chemische sector, deel II Eindrapport

Recommend Documents