Hướng dẫn chung Môi trường - Sức khỏe - An toàn (EHS) Ngành ...
Transcript of Hướng dẫn chung Môi trường - Sức khỏe - An toàn (EHS) Ngành ...
Hướng dẫn chung Môi trường - Sức khỏe - An toàn (EHS)Ngành Hóa chất
Hợp tác cùng
Chương trình Tư vấn của IFC tại Đông Á - Thái Bình Dương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH HÓA CHẤT
MỤC LỤC
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn CHẾ BIẾN THAN…………………………………………………….................. 1 - 28
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn SẢN XUẤT KHỐI LƯỢNG LỚN CÁC HÓA CHẤT HỮU CƠ
TỪ DẦU MỎ …………………………………………………………………...... 29 - 70
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn SẢN XUẤT KHỐI LƯỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT VÔ CƠ
VÀ CHƯNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ …………………………………..……... 71 - 106
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN……………………………………………………. 107 - 130
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn SẢN XUẤT PHÂN BÓN NITƠ………………………………………………… 131 -153
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn NHÀ MÁY HÓA DẦU…………………………………………………………... 150 - 174
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC TRỪ SÂU………….…….. 175 - 198
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ…………………………………. 199 - 228
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ………………………………... 229- 258
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC………………….. 259 - 288
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT………………………………………... 289 - 315
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
1
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
CHẾ BIẾN THAN
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP)1. Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới
tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hướng dẫn chung EHS là tài
liệu cung cấp cho người sử dụng các
vấn đề về EHS chung có thể áp dụng
được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content/
EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
khác cần phải được phân tích đầy đủ
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
2
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) cho ngành Chế biến
than gồm chế biến than thành khí hoặc
hóa chất thể lỏng, kể cả nhiên liệu. Các
hóa chất này dùng cho sản xuất khí
tổng hợp (SynGas) thông qua các quá
trình hóa khí khác nhau và sau đó
chuyển đổi thành hydrocacbon hóa
lỏng (Tổng hợp Fischer-Tropsch),
methanol, hoặc các sản phẩm ôxy hóa
thể lỏng khác cũng như xử lý trực tiếp
than thành hydrocacbon hóa lỏng.
Tài liệu này được trình bày theo các
phần dưới đây:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
3
1.0 Tác động đặc thù của ngành
công nghiệp và việc quản lý
Phần sau đây cung cấp một bản tóm tắt
các vấn đề EHS liên quan tới chế biến
than, cùng với các khuyến nghị quản
lý. Các khuyến nghị để quản lý EHS
phổ biến chung cho hầu hết các cơ sở
công nghiệp lớn trong quá trình xây
dựng và giai đoạn ngừng hoạt động
được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
1.1 Môi trường
Các vấn đề môi trường tiềm ẩn liên
quan đến các dự án chế biến than bao
gồm:
Phát thải khí
Nước thải
Vật liệu nguy hại
Chất thải
Tiếng ồn
Phát thải khí
Phát thải bụi dạng hạt và khí từ nguồn
nhất thời
Các nguồn phát thải chính trong các
cơ sở chế biến than chủ yếu gồm các
nguồn nhất thời bụ dạng hạt (PM), hợp
chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), carbon
monoxide (CO), và hydro. Các hoạt
động vận chuyển, lưu trữ và chuẩn bị
có thể góp phần đáng kể vào phát thải
bụi than từ nguồn nhất thời. Kiến nghị
để phòng ngừa và kiểm soát phát thải
bụi than từ nguồn nhất thời bao gồm:
Thiết kế mặt bằng của nhà máy
hoặc cơ sở sản xuất để quản lý phát
thải và giảm số lượng các điểm
chuyển than;
Sử dụng thiết bị xếp dỡ để giảm
thiểu độ cao của than rơi xuống các
đống than dự trữ;
Sử dụng hệ thống phun nước
và/hoặc chất phủ polymer để làm
giảm sự hình thành bụi nhất thời từ
lưu trữ than đá (ví dụ: các đống than
dự trữ) khi khả thi tùy thuộc vào
yêu cầu chất lượng than;
Giữ lại bụi than phát thải ra từ các
hoạt động nghiền/phân loại kích
thước và hướng dòng bụi này đến
nhà lọc dạng túi hoặc thiết bị kiểm
soát bụi khác;
Sử dụng bộ thu gom ly tâm (cyclon)
lắp sau lọc bụi ướt Venturi hiệu suất
cao cho máy sấy nhiệt;
Sử dụng bộ thu gom ly tâm (cyclon)
lắp sau lọc vải cho thiết bị làm sạch
than bằng khí nén;
Sử dụng băng tải bao che kín kết
hợp với thiết bị lấy than và lọc trên
các điểm chuyển than bằng băng tải;
và
Khống chế bụi trong quá trình chế
biến than (ví dụ: nghiền, định cỡ, và
sấy khô) và vận chuyển (ví dụ: các
hệ thống băng tải) ví dụ: sử dụng hệ
thống phun nước với thu gom nước
và xử lý tiếp sau đó hoặc tái sử dụng
nước đã thu thập.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
4
Phát thải nhất thời các chất khí ô
nhiễm khác gồm rò rỉ các hợp chất
hữu cơ dễ bay hơi (VOC), carbon
monoxide (CO), và hydro từ các
quá trình khác nhau như từ phân
xưởng sản xuất khí tổng hợp; lưu
trữ than; methanol và các phân
xưởng tổng hợp Fischer-Tropsch
(F-T); các phân xưởng nâng cấp sản
phẩm; hệ thống dầu thải và các cơ
sở xử lý nước thải, đặc biệt là bể, hồ
điều hòa và thiết bị tách nước/dầu.
Khí thải cũng có thể từ sự rò rỉ của
nhiều nguồn bao gồm cả đường
ống, van, các chỗ nối, mặt bích, các
miếng đệm lót, đầu hở của đường
ống, lưu trữ và thất thoát từ mái che
các bể chứa cố định và thả nổi, mái
bể lưu trữ và máy bơm khí nén kín,
hệ thống vận chuyển khí đốt, van
giảm áp, hố mở / đậy và bốc dỡ xếp
tải các hydrocacbon.
Khuyến nghị để ngăn ngừa và kiểm
soát nguồn khí thải gây ô nhiễm bao
gồm:
Giảm phát thải từ ống, van, bồn chứa
và các thành phần cơ sở hạ tầng khác
bằng việc thường xuyên giám sát
bằng thiết bị phát hiện hơi, bảo
dưỡng hoặc thay thế các bộ phận khi
cần thiết theo cách thức ưu tiên;
Duy trì áp suất thùng chứa và không
gian hơi nước ổn định bằng cách:
o Phối hợp quy trình rót than và
lấy than và thực hiện cân bằng
hơi giữa các bể chứa, (quá trình
theo đó hơi được thế chỗ trong
thời gian rót than được chuyển
tiếp cho không gian hơi của bồn
chứa đang trống hoặc một khu
chứa khác để chuẩn bị cho thu
hồi hơi);
o Sử dụng sơn màu trắng hoặc
màu khác có tính hấp thụ nhiệt
thấp trên mặt ngoài của các bồn
chứa dùng cho chưng cất nhẹ,
như xăng dầu, ethanol và
methanol để giảm bớt hấp thụ
nhiệt. Tác động trực quan tiềm
tàng từ sự phản xạ ánh sáng từ
bồn chứa nên được xem xét.
Căn cứ vào dung lượng bể lưu trữ
và áp suất hơi của vật liệu được lưu
trữ, chọn một loại bể chứa riêng để
giảm thiểu tổn thất lưu trữ và thất
thoát theo tiêu chuẩn thiết kế được
quốc tế chấp nhận;2
Đối với các bể chứa mái cố định,
hạn chế tối đa các thất thoát khi lưu
trữ và làm việc bằng cách lắp đặt
một mái nổi nội bộ và hàn kín;3
Đối với bể chứa mái nổi, thiết kế và
lắp đặt sàn, phụ kiện, và vành kín
theo tiêu chuẩn quốc tế để giảm
2 Ví dụ, theo Tiêu chuẩn API Standard 650: Bể làm
bằng thép hàn để chứa dầu (1998): những bể mới, cải
hoán hoặc cơ cấu lại có công suất lớn hơn hoặc bằng
40.000 ga-lông và tàng trữ chất lỏng với áp suất hơi
lớn hơn hoặc bằng 0,75 psi nhưng ít hơn 11,1 psi, hoặc
công suất lớn hơn hoặc bằng 20.000 ga-lông và các
chất lỏng lưu trữ với một áp suất hơi lớn hơn hoặc bằng
4 psi nhưng ít hơn 11,1 psi phải được trang bị mái cố
định kết hợp với một mái che nổi bên trong có nắp sơ
cấp gắn khung cơ học; hoặc mái che nổi bên ngoài có
nắp sơ cấp gắn khung cơ học (liquid-mounted) và nắp
thứ cấp (rim-mounted); hoặc hệ thống thông hơi kín và
thiết bị kiểm soát hiệu suất 95%. 3 Công nhân ra vào bể chứa phải được cho phép và
tuân thủ theo quy trình ra vào không gian hạn chế
như đã nêu trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
5
thiểu tổn thất bay hơi;4
Nên cân nhắc sử dụng hệ thống cấp
và hồi lưu, ống thu hồi hơi và xe tải
/ xe goòng / tàu kín hơi trong thời
gian bốc xếp các loại phương tiện
xe vận tải;
Sử dụng loại xe tải / xe goòng nạp
tải từ dưới gầm để giảm thiểu phát
thải hơi; và
Trường hợp phát thải hơi có thể góp
phần hoặc gây ra mức chất lượng
không khí trong môi trường xung
quanh vượt tiêu chuẩn an toàn cho
sức khỏe, cần phải xem xét lắp đặt
các kiểm soát phát thải thứ cấp,
chẳng hạn như bộ phận ngưng tụ và
thu hồi hơi, xúc tác ôxy hóa,
phương tiện hấp phụ khí, thiết bị
làm lạnh, hoặc hấp thụ dầu.
Các loại khí nhà kính (GHGs)
Lượng khí carbon dioxide (CO2) đáng
kể có thể được tạo ra tại phân xưởng
sản xuất khí tổng hợp, đặc biệt trong
phản ứng trao đổi nước-khí cùng với tất
cả các quá trình đốt cháy có liên quan
(ví dụ: sản xuất điện, đốt sản phẩm phụ
hoặc sử dụng trong kỹ thuật vừa phát
điện vừa tạo hơi nóng). Các khuyến
nghị để bảo tồn năng lượng và quản lý
phát thải khí nhà kính là đặc thù theo
từng dự án và địa điểm của dự án
nhưng cũng có thể áp dụng một số vấn
4 Ví dụ gồm: Tiêu chuẩn API Standard 620: Thiết kế
và xây dựng bể chứa lớn bằng thép hàn, áp lực thấp
(năm 2002); Tiêu chuẩn API Standard 650:Bể chứa
bằng thép hàn để lưu trữ dầu (1998), và; Tiêu chuẩn
Châu Âu (EN) của Liên minh châu Âu (EU) 12285-
2:2005. Bể chứa bằng thép chế tạo sẵn để lưu trữ trên
mặt đất các chất lỏng dễ cháy và không dễ cháy nhiễm
bẩn nước (năm 2005).
đề đã được thảo luận trong Hướng dẫn
chung EHS. Tại các cơ sở sản xuất
phức hợp, người điều hành cần phải sử
dụng cách tiếp cận tổng thể trong việc
lựa chọn công nghệ sản xuất và các
công nghệ phụ trợ.
Bụi dạng hạt, dầu nặng và kim loại
nặng
Các hoạt động sơ chế than (ví dụ: việc
sử dụng máy sấy), quá trình hóa khí
than (ví dụ: nạp than và lấy tro ra), và
các quá trình hóa lỏng than đá có thể
tạo ra nguồn điểm phát thải bụi và các
loại dầu nặng (Hắc ín). Cần lựa chọn
công nghệ thích hợp để giảm thiểu phát
thải bụi. Kim loại nặng có trong than có
thể được thoát ra như là khí thải từ quá
trình khí hóa than.
Hầu hết các kim loại nặng có thể được
loại bỏ thông qua bộ lọc bụi ướt. Công
nghệ hấp thụ có thể cần dùng để loại bỏ
thủy ngân trong than có hàm lượng
thủy ngân cao hơn. Các khuyến nghị
kiểm soát bụi được đề cập trong
Hướng dẫn chung EHS.
Khí axit và Ammoniac
Khí thải phát ra khỏi ống khói phân
xưởng thu hồi lưu huỳnh gồm một hỗn
hợp các khí trơ có chứa lưu huỳnh
dioxide (SO2) và là một nguồn khí thải
đáng kể trong chế biến than. Quá trình
khí hóa cũng có thể tạo ra các chất ô
nhiễm như sulfua hydro (H2S), sulfua
cacbonyl (COS), cacbon disulfua
(CS2), carbon monoxide (CO),
ammoniac (NH3), và hydro cyanua
(HCN). Điển hình, các chất khí này có
thể được thu hồi trong tinh lọc khí tổng
hợp (> 99%). Quy trình hóa lỏng gồm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
6
hoạt động tại bể trộn bùn sệt có thể dẫn
đến phát ra các khí axit khác và chất
hữu cơ dễ bay hơi. Khuyến nghị kỹ
thuật để quản lý phát thải khí axit và
khí ammoniac bao gồm:
Lắp đặt của quá trình thu hồi lưu
huỳnh để tránh phát thải H2S (ví dụ:
xưởng thu hồi lưu huỳnh Claus);
Thông gió thùng trộn bùn sệt để
cung cấp khí đốt cho sản xuất điện
hoặc nhiệt;
Lắp đặt các quá trình lọc ướt hoặc là
quá trình lọc ôxy hóa khí đuôi, lọc
giảm bớt khí đuôi cũng như lọc
Venturi để giảm lượng phát thải của
dioxide lưu huỳnh;
Nếu lắp đặt các thiết bị thiêu đốt để
loại bỏ lưu huỳnh, thì vận hành lò
đốt ở nhiệt độ 650°C hoặc cao hơn
với tỷ lệ thích hợp khí-nhiên liệu
nhằm đốt cháy hoàn toàn H2S; và
Lắp thiết bị tiếp cận để giám sát ống
khói (ví dụ: để giám sát lượng khí
thải SO2 từ quá trình thu hồi lưu
huỳnh Claus và lò đốt).
Khí thải
Đốt khí tổng hợp hoặc khí dầu để phát
điện và nhiệt tại các cơ sở chế biến than
đá là một nguồn phát thải khí đáng kể,
bao gồm CO2, oxit nitơ (NOX), SO2, và
trong trường hợp lò đốt gặp sự cố, có
cả carbon monoxide (CO).
Hướng dẫn cho việc quản lý các quá
trình đốt nhỏ được thiết kế để cung cấp
năng lượng điện hoặc năng lượng cơ
khí, hơi nước, nhiệt, hoặc đốt kết hợp
nào đó, bất kể loại nhiên liệu nào, với
tổng công suất nhiệt đầu vào bằng 50
MW nhiệt (MWth) được cung cấp
trong Hướng dẫn chung EHS. Hướng
dẫn áp dụng đối với quá trình này với
công suất lớn hơn 50 MWth nhiệt được
cung cấp trong Hướng dẫn EHS cho
nhà máy nhiệt điện.
Phát khí thải liên quan đến hoạt động
của nguồn điện cần phải được giảm
thiểu thông qua việc áp dụng chiến
lược vừa giảm nhu cầu năng lượng, sử
dụng nhiên liệu sạch hơn, và vừa áp
dụng kiểm soát lượng khí thải, khi
được yêu cầu.
Các khuyến nghị về hiệu suất năng
lượng được đề cập trong Hướng dẫn
chung EHS.
Thông gíó và đốt khí dư
Thông gió và đốt khí dư là một biện
pháp vận hành và an toàn quan trọng sử
dụng trong các cơ sở chế biến than để
đảm bảo khí được xử lý an toàn trong
trường hợp khẩn cấp, mất điện hoặc
thiết bị gặp sự cố, hoặc điều kiện hư
hỏng khác của nhà máy. Các nguyên
liệu không phản ứng và sản phẩm phụ
từ các loại khí dễ cháy cũng được xử lý
thải bỏ thông qua thông gió và đốt khí
dư. Khí dư thừa không nên để thoát ra
ngoài, mà thay vào đó là chuyển đến hệ
thống đốt khí dư hiệu quả để xử lý.
Khuyến nghị để giảm thiểu thông khí
và đốt khí dư bao gồm :
Tối ưu hóa kiểm soát nhà máy để
tăng tỷ lệ phản ứng chuyển đổi;
Tận dụng các nguyên liệu không
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
7
phản ứng và sản phẩm phụ từ các
loại khí dễ cháy để phát điện hoặc
thu hồi nhiệt, nếu có thể;
Cung cấp hệ thống hồi lưu để tối đa
hóa độ tin cậy của nhà máy; và
Đặt địa điểm hệ thống đốt khí dư ở
khoảng cách an toàn với chỗ sinh
hoạt ăn ở của công nhân và các khu
dân cư và duy tu bảo dưỡng hệ
thống đốt khí dư để đạt được hiệu
quả cao.
Thông gió khẩn cấp có thể được
chấp nhận trong một số điều kiện
nhất định khi đốt dòng khí dư là
không thích hợp. Phương pháp đánh
giá rủi ro cần được sử dụng để phân
tích tình huống như vậy. Minh
chứng cho việc không sử dụng hệ
thống đốt khí dư cần phải được lập
thành tài liệu đầy đủ trước khi xem
xét phương tiện thông gió khẩn cấp.
Nước thải
Quy trình nước thải công nghiệp
Quy trình nước thải công nghiệp có thể
bị nhiễm bẩn bởi hydrocarbon,
ammoniac và các amin, hợp chất ôxy
hóa, axit, muối vô cơ, và các ion kim
loại nặng. Khuyến nghị về thực hành
quản lý nước thải bao gồm:
Ngăn ngừa chất lỏng thoát ra bất
ngờ bằng kiểm tra giám sát, bảo trì,
bảo quản hệ thống lưu giữ và băng
chuyền, bao gồm cả thùng và van
nhiên liệu trên máy bơm và các
điểm rò rỉ tiềm tàng khác, cũng như
thực hiện kế hoạch ứng phó tràn đổ;
Đảm bảo công suất đổ bỏ chất lỏng
đủ để tối đa hóa thu hồi và để tránh
lượng lớn chất lỏng của quá trình xả
vào hệ thống thoát nước có dầu; và
Thiết kế và xây dựng bể chứa và lưu
trữ nước thải và vật liệu nguy hại có
bề mặt chống thấm để ngăn chặn
xâm nhập của nước ô nhiễm vào đất
và nước ngầm.
Những quy định cụ thể để quản lý
các dòng nước thải riêng rẽ bao gồm:
Amin tràn do hệ thống tách carbon
dioxide kiềm sau phân xưởng Hóa
khí phải được thu thập vào một hệ
thống cống dẫn khép kín và chuyên
dụng, sau khi lọc, được tái chế trở
lại quá trình này;
Nước thải từ cột chưng cất của phân
xưởng Tổng hợp F-T, trong đó có
chứa các hydrocacbon hòa tan và
các hợp chất ôxy hóa (chủ yếu là
cồn và axit hữu cơ) và lượng nhỏ
ketone, cần được tái quay vòng trở
lại phân xưởng Tổng hợp F-T để thu
hồi hydrocacbon và các hợp chất
ôxy hóa trong cột chưng cất;
Nước thải có tính axit và kiềm từ
quá trình chuẩn bị nước khử
khoáng, mà phụ thuộc vào chất
lượng của nguồn cung nước đến
quy trình, phải được làm trung tính
trước khi xả vào hệ thống nước thải
của cơ sở sản xuất;
Hơi thổi xuống từ các hệ thống sinh
hơi nước và tháp làm mát nên được
để nguội trước khi thải. Nước mát
chứa chất độc sinh học hoặc các
chất phụ gia khác cũng có thể yêu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
8
cầu điều chỉnh hoặc xử lý trong nhà
máy xử lý nước thải của cơ sở sản
xuất trước khi xả; và
Nước bị nhiễm Hydrocarbon từ hoạt
động làm sạch theo quy trình đã
định trong quá trình quay vòng của
cơ sở (quá trình làm sạch được thực
hiện hàng năm và có thể kéo dài
một vài tuần), nước thải nhiễm dầu
rò rỉ từ quá trình, nước thải chứa
kim loại nặng từ lò tầng sôi cố định
cần được xử lý thông qua cơ sở xử
lý nước thải của cơ sở sản xuất.
Quy trình xử lý nước thải công nghiệp
Kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp
trong ngành này bao gồm sự phân tách
nguồn và tiền xử lý dòng nước thải
đậm đặc. Các bước điển hình xử lý
nước thải bao gồm: gạn dầu mỡ, hút
váng, tách dầu / nước để tách dầu và
chất rắn có thể nổi trên mặt nước; lọc
để tách các chất rắn có thể lọc được;
cân bằng lưu lượng và thải lượng; làm
lắng để giảm chất rắn lơ lửng bằng tác
nhân làm trong; xử lý sinh học, xử lý
hiếu khí để giảm các chất hữu cơ hòa
tan (BOD); loại bỏ chất dinh dưỡng
bằng phương pháp hóa học hoặc sinh
học để giảm nitơ và phốt pho; clo hóa
nước thải khi có yêu cầu khử trùng;
loại nước và thải bỏ trong bãi chôn lấp
chất thải nguy hại được chỉ định. Kỹ
thuật cơ khí kiểm soát bổ sung có thể
được yêu cầu để (i) ngăn chặn và xử lý
các chất hữu cơ dễ bay hơi được chưng
cất từ các công đoạn khác nhau của
phân xưởng trong hệ thống xử lý nước
thải, (ii) loại bỏ các kim loại nặng bằng
sử dụng màng lọc hoặc công nghệ xử
lý vật lý / hóa học khác, (iii) loại bỏ các
chất hữu cơ khó phân hủy, cyanua và
COD không phân huỷ sinh học bằng sử
dụng than hoạt tính hoặc hóa chất ôxy
hóa mạnh, (iv) giảm độc tính nước thải
bằng công nghệ thích hợp (chẳng hạn
như thẩm thấu ngược, trao đổi ion, than
hoạt tính, v.v), và (v) chứa và trung hòa
những mùi khó chịu.
Quản lý nước thải công nghiệp và các
ví dụ về phương pháp xử lý được thảo
luận trong Hướng dẫn chung EHS.
Thông qua việc sử dụng các công nghệ
này và thực hành kỹ thuật tốt để quản
lý nước thải, các cơ sở phải đáp ứng
các giá trị hướng dẫn cho nước thải như
nêu trong bảng có liên quan của Phần 2
của tài liệu về lĩnh vực công nghiệp
này. Khuyến nghị để giảm tiêu thụ
nước, đặc biệt là nơi mà có thể tài
nguyên thiên nhiên là có giới hạn, được
cung cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
Các dòng nước thải khác & Tiêu thụ
nước
Hướng dẫn về quản lý nước thải không
bị nhiễm bẩn từ các hoạt động phụ trợ,
nước mưa không bị nhiễm bẩn và nước
thải vệ sinh được cung cấp trong
Hướng dẫn chung EHS. Dòng bị
nhiễm bẩn nên được chuyển đến hệ
thống xử lý nước thải công nghiệp.
Hướng dẫn bổ sung cụ thể được cung
cấp dưới đây.
Nước mưa chảy tràn: nước chảy tràn bề
mặt có thể bị ô nhiễm do sự cố tràn chất
lỏng của quá trình cũng như do sự di
chuyển của nước rỉ có chứa các
hydrocacbon và kim loại nặng từ các
khu vực lưu trữ than đá. Các khuyến nghị
đặc thù cho ngành công nghiệp bao gồm:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
9
Lát và kè mặt bằng các khu vực xử
lý, cách ly nước mưa chảy tràn bị ô
nhiễm và không bị ô nhiễm, và lên
kế hoạch kiểm soát sự cố tràn đổ.
Hướng dòng nước mưa từ các khu
vực xử lý vào nhà máy xử lý nước
thải; và
Thiết kế và xác định địa điểm các
cơ sở lưu trữ than và liên kết hệ
thống thu lọc được để ngăn chặn tác
động đến đất và nguồn nước. Khu
vực dự trữ than nên được lát để tách
riêng nước mưa có khả năng bị ô
nhiễm, và được chuyển đến cho nhà
máy xử lý nước thải của cơ sở.
Nước làm mát: nước làm mát làm
tăng tỷ lệ tiêu thụ nước, cũng như
tiềm năng thải ra nước nhiệt độ cao,
dư lượng các chất làm chết sinh vật
và cặn của các tác nhân khác chống
mùi của hệ thống làm mát. Khuyến
nghị về các kỹ thuật quản lý nước
làm mát bao gồm:
Sử dụng các cơ hội bảo tồn nước
cho hệ thống làm mát của cơ sở
theo quy định trong Hướng dẫn
chung EHS;
Sử dụng các phương pháp thu hồi
nhiệt (kể cả cải tiến hiệu suất sử
dụng năng lượng) hoặc các phương
pháp làm mát khác để giảm nhiệt độ
của nước nóng trước khi xả để đảm
bảo nhiệt độ nước thải không làm
tăng thêm nhiệt độ môi trường xung
quanh tại rìa của vùng hòa trộn vì
mục đích khoa học quá 3°C có tính
đến khả năng đồng hóa của vùng sử
dụng làm nước tiếp nhận, v.v;
Giảm thiểu sử dụng hóa chất chống
gỉ và ức chế ăn mòn bằng cách đảm
bảo độ sâu thích hợp của nước được
lấy dùng và sử dụng màng lọc; lựa
chọn các vật liệu thay thế ít nguy
hại nhất về phương diện độc tính,
phân hủy sinh học, và tích lũy sinh
học tiềm năng; và dùng đúng liều
lượng theo quy định của cơ quan có
thẩm quyền sở tại và khuyến cáo
của nhà sản xuất; và
Thử nghiệm cho các cặn chất gây
hại sinh vật còn lại và các chất ô
nhiễm khác được quan tâm để xác
định sự cần thiết phải điều chỉnh
liều lượng hoặc xử lý nước làm mát
trước khi thải.
Phép thử thủy tĩnh nước: thử
nghiệm thủy tĩnh (hydro-test) của
thiết bị và đường ống liên quan đến
việc thử nghiệm áp lực với nước
(thường dùng nước thô đã lọc) để
xác minh tính toàn vẹn của chúng
và phát hiện rò rỉ có thể. Hóa chất
phụ gia, thường là chất ức chế sự ăn
mòn, chất lọc ôxy và thuốc nhuộm
có thể được thêm vào. Trong quản
lý thủy tĩnh nước, các biện pháp
phòng chống và kiểm soát ô nhiễm
sau đây và cần được thực hiện:
Tái sử dụng nước để thử nghiệm
nhiều lần để bảo tồn nước và giảm
thiểu khả năng thải nước thải bị
nhiễm bẩn;
Giảm sử dụng hóa chất ức chế ăn
mòn và hóa chất khác bằng giảm
thiểu những lần thử nghiệm mà
nước vẫn còn để đọng lại trong thiết
bị, đường ống dẫn; và
Chọn lựa các vật liệu thay thế ít
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
10
nguy hại nhất về phương diện độc
tính, phân hủy sinh học, và tích lũy
sinh học tiềm tàng; và dùng đúng
liều lượng theo quy định của cơ
quan có thẩm quyền sở tại và
khuyến cáo của nhà sản xuất.
Nếu xả nước thử nghiệm thủy tĩnh
(hydro-test) ra biển hoặc nước mặt
là lựa chọn duy nhất khả thi để thải
bỏ, thì kế hoạch thải bỏ nước thử
nghiệm thủy tĩnh (hydro-test) cần
được chuẩn bị và cân nhắc đến vị trí
và tỷ lệ xả thải, sử dụng hóa chất và
phân tán, nguy cơ môi trường, và
yêu cầu giám sát. Nên tránh thải bỏ
nước thử nghiệm thủy tĩnh vào vùng
nước nông ven biển.
Vật liệu nguy hại
Cơ sở chế biến than sản xuất ra một
lượng đáng kể các chất độc hại, gồm cả
sản phẩm trung gian/thành phẩm và các
sản phẩm phụ. Việc xử lý, lưu trữ, và
vận chuyển các vật liệu nguy hại này
nên được quản lý đúng cách để tránh
hoặc giảm thiểu tác động môi trường.
Khuyến nghị thực hành để quản lý vật
liệu nguy hại, bao gồm cả xử lý, bảo
quản và vận chuyển được cung cấp
trong Hướng dẫn chung EHS.
Chất thải
Chất thải không nguy hại gồm tro than
đáy ghi lò, xỉ, tro bay và bùn lưu trữ
than. Than đáy ghi lò và xỉ lò5
là các
5 Trung tâm Nguồn vật liệu tái chế (RMRC), Tro
than đáy/Xỉ lò hơi, có sẵn tại
http://www.rmrc.unh.edu/Partners/UserGuide/cbabs1.htm
sản phẩm phụ dạng hạt thô, không thể
cháy và được thu thập từ đáy thiết bị
khí hóa. Tro bay cũng bị giữ lại từ lò
phản ứng. Lượng xỉ và tro được tạo ra
thường là đáng kể và phụ thuộc vào
chất lượng than được sử dụng trong
nhà máy. Các dạng vật lý của tro phụ
thuộc vào quá trình khí hóa.
Chất thải nguy hại tiềm tàng bao gồm
các chất xúc tác đã qua sử dụng, dầu,
dung môi, các dung dịch chất phản
ứng, bộ lọc, giá lọc bão hòa, bình/
thùng chứa đã qua sử dụng từ tinh lọc
khí tổng hợp, giẻ dầu, cồn khoáng, các
amin đã qua sử dụng để loại bỏ CO2,
lọc cacbon đã hoạt hóa, bùn từ dụng cụ
tách dầu và nước, chất lỏng đã dùng
hoặc đã qua sử dụng trong công đoạn
sản xuất và bảo dưỡng, như dầu và dịch
thử nghiệm, bùn của xử lý nước thải.
Những khuyến nghị chung cho việc
quản lý các chất thải nguy hại và không
nguy hại được trình bày trong Hướng
dẫn chung EHS. Thực hành quản lý
chất thải cho riêng ngành công nghiệp
gồm những điều sau đây.
Tro than đáy lò, xỉ, và tro nhẹ (tro bay)
Tùy thuộc vào độc tính và phóng xạ
của chúng, tro than đáy, xỉ và tro bay
có thể được tái chế theo các lựa chọn
kỹ thuật khác nhau sẵn có trên thị
trường. Khuyến nghị về phương pháp
tái chế bao gồm:
Sử dụng tro đáy như là một tổ hợp
trong phân xưởng bê tông nhẹ, làm
nguyên liệu thô trong sản xuất xi
măng Portland, tổng hợp với nhựa
đường để rải đường hoặc là làm vật
liệu đổ nền đường;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
11
Sử dụng xỉ làm hạt nổ, tạo mặt ráp tấm lợp mái, để chống tuyết và băng trơn, tổng hợp nhựa đường, lấp nền đường và sử dụng làm lớp đáy phụ cho nền đường; và
Sử dụng tro bay trong những vật liệu xây dựng yêu cầu vật liệu pozolanic.
Trường hợp do đặc tính độc hại/ phóng xạ của chúng hoặc chưa có phương án tái chế khả thi về kỹ thuật và thương mại, mà các vật liệu này không thể được tái chế, chúng phải được xử lý trong một cơ sở chôn lấp chất thải được cấp phép, được thiết kế và hoạt động theo Thực hành công nghiệp quốc tế tốt.
6
Cặn bùn của lưu trữ than
Bụi than bùn tạo ra từ lưu trữ than đá và sơ chế than cần được phơi khô và sử dụng lại hoặc tái chế, nếu khả thi. Tùy chọn có thể bao gồm tái sử dụng làm nguyên liệu trong quá trình khí hóa, tùy thuộc vào công nghệ khí hóa được lựa chọn. Xử lý, vận chuyển, và quản lý bùn tại chỗ/bên ngoài cơ sở sản xuất thì tất cả phải được tiến hành theo các khuyến nghị quản lý chất thải công nghiệp không nguy hại trong Hướng
dẫn chung EHS.
Chất xúc tác đã qua sử dụng
Các chất xúc tác đã qua sử dụng được sinh ra từ thế chỗ chất xúc tác trong khí tổng hợp khử lưu huỳnh, phản ứng Fischer -Tropsch (FT), đồng phân hóa, xúc tác, và tổng hợp methanol. Chất
6 Các hướng dẫn bổ sung về xử lý chất thải công
nghiệp độc hại, không độc hại được quy định trong
Hướng dẫn EHS cho Cơ sở quản lý chất thải.
xúc tác đã qua sử dụng có thể chứa kẽm, niken, sắt, coban, bạch kim, và đồng, tùy thuộc vào quá trình cụ thể.
Các kỹ thuật quản lý chất thải cho các chất xúc tác đã qua sử dụng được khuyến nghị bao gồm:
Quản lý thích hợp tại chỗ, bao gồm nhấn chìm chất xúc tác pyrophoric đã qua sử dụng trong nước trong thời gian tạm thời lưu trữ và vận chuyển cho đến khi chúng điểm xử lý đầu cuối của để tránh các phản ứng tỏa nhiệt không kiểm soát được;
Trả lại cho nhà sản xuất để tái sinh; và
Quản lý ngoài cơ sở sản xuất bởi các công ty chuyên ngành có thể thu hồi các kim loại nặng hoặc quý, thông qua quá trình thu hồi và tái chế khi có thể, hoặc những cơ sở có thể quản lý chất xúc tác đã qua sử dụng hoặc vật liệu thải không thể thu hồi theo các khuyến nghị về quản lý chất thải nguy hại, không nguy hại đã được trình bày trong Hướng dẫn chung EHS. Chất xúc tác có chứa bạch kim hoặc palladium phải được gửi tới một cơ sở thu hồi kim loại quý.
Cặn đặc khó bay hơi
Cặn đặc khó bay hơi từ phần tinh chế
của phân xưởng tổng hợp methanol
thông thường được đốt trong một lò đốt
chuyên dụng.
Tiếng ồn
Các nguồn ồn chính trong các cơ sở
chế biến than bao gồm việc xử lý vật lý
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
12
của than (ví dụ: sàng lọc, nghiền, định
kích thước và phân loại), cũng như các
máy quay lớn (ví dụ: máy nén khí, tua
bin, máy bơm, động cơ điện, làm mát
không khí, và lò sưởi đốt). Trong
trường hợp hạ áp khẩn cấp, có thể tạo
ra mức tiếng ồn cao do sự giải phóng
khí áp suất cao để đốt khí dư và/hoặc
xả hơi nước vào khí quyển. Khuyến
nghị chung cho quản lý tiếng ồn được
cung cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
1.2 Sức khỏe và An toàn lao động
Sức khỏe và An toàn lao động của cơ
sở công nghiệp đặc thù cần phải được
xác định dựa trên phân tích an toàn
công việc hoặc đánh giá rủi ro hoặc
mối nguy một cách toàn diện bằng cách
sử dụng các phương pháp luận đã có,
chẳng hạn như nghiên cứu xác định
mối nguy [HAZID], nghiên cứu về mối
nguy và khả năng hoạt động [HAZOP],
hay đánh giá rủi ro dựa trên kịch bản
[QRA].
Như một cách tiếp cận chung, việc lập
kế hoạch quản lý sức khỏe và quản lý
an toàn phải bao gồm việc áp dụng có
tính hệ thống một hệ thống cấu trúc để
phòng chống và kiểm soát các mối
nguy vật lý, hóa học, sinh học, và bức
xạ đối với sức khỏe và an toàn được
mô tả trong Hướng dẫn chung EHS.
Mối nguy về an toàn và sức khỏe lao
động đáng kể nhất xảy ra trong giai
đoạn hoạt động của một cơ sở chế biến
than chủ yếu bao gồm:
An toàn của toàn quá trình
Khí giàu ôxy thoát ra
Khí quyển thiếu hụt ôxy
Mối nguy hô hấp
Cháy và nổ
An toàn của toàn quá trình
Các chương trình an toàn của toàn quá
trình cần được thực hiện do đặc điểm
của ngành công nghiệp đặc thù, bao
gồm các phản ứng hóa học phức tạp, sử
dụng vật liệu nguy hại (ví dụ: các hợp
chất độc hại, phản ứng, dễ cháy, nổ) và
phản ứng nhiều bước.
Quản lý an toàn toàn quá trình bao
gồm:
Thử nghiệm mối nguy hại vật lý của
vật liệu và các phản ứng;
Nghiên cứu phân tích mối nguy để
xem xét thực hành về hóa học và cơ
khí của quá trình, kể cả nhiệt động
lực học và động học;
Kiểm tra bảo dưỡng dự phòng và
tính toàn vẹn cơ học của thiết bị và
các hạng mục phụ trợ của quá trình;
Đào tạo công nhân; và
Biên soạn các hướng dẫn vận hành
và quy trình ứng phó khẩn cấp.
Khí giàu ôxy thoát ra
Khí giàu ôxy có thể bị rò rỉ từ các phân
xưởng tách không khí và tạo ra một
nguy cơ cháy do bầu không khí giàu
ôxy. Bầu khí quyển giàu ôxy có thể có
khả năng dẫn đến các độ bão hòa của
vật liệu, tóc, quần áo với ôxy, có thể
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
13
bốc cháy mạnh nếu bắt lửa. Các biện
pháp phòng chống và kiểm soát để
giảm bớt tiếp xúc tại chỗ và ở bên
ngoài cơ sở với không khí giàu ôxy bao
gồm:
Lắp đặt một hệ thống tự động đóng
ngắt khẩn cấp có thể phát hiện và
cảnh báo về việc rò rỉ không kiểm
soát được của ôxy (bao gồm cả sự
giàu ôxy của bầu khí quyển vùng
làm việc7) và khởi động thao tác tắt
máy do đó giảm thiểu thời gian
thoát khí ra và loại bỏ các nguồn
đánh lửa tiềm năng;
Thiết kế cơ sở sản xuất và các bộ
phận theo các tiêu chuẩn an toàn
của ngành công nghiệp, tránh đặt
các đường ống vận chuyển ôxy
trong những không gian hạn chế, sử
dụng các thiết bị điện an toàn một
cách đặc thù, sử dụng hệ thống
thông gió khí ôxy ở khắp cơ sở sản
xuất cùng với xem xét đầy đủ các
tác động tiềm tàng của khí được
thông ra;
Thực hiện quy trình thủ tục cho
phép khi thực hiện các công việc
nóng và đi vào không gian hạn chế
có tính đến một cách cụ thể sự thoát
ra tiềm tàng của khí ôxy;
Thực hiện thực hành tốt vệ sinh
công nghiệp để tránh tích tụ các vật
liệu dễ cháy;
7 Các khu vực làm việc với bầu khí quyển giàu ôxy
tiềm tàng phải được trang bị hệ thống giám sát khu
vực có khả năng phát hiện các điều kiện như vậy.
Công nhân cũng cần được trang bị hệ thống giám sát
cá nhân. Cả hai loại hệ thống giám sát phải được lắp
một cảnh báo đặt ở 23,5 % nồng độ O2 trong không
khí.
Lập kế hoạch và thực hiện chuẩn bị
sẵn sàng để ứng phó với sự cố khẩn
cấp và kế hoạch ứng phó mà quy
trình kết hợp một cách cụ thể để quản lý sự thoát ra không kiểm soát
được của ôxy; và
Cung cấp trang thiết bị phòng cháy và kiểm soát cháy thích hợp như mô
tả dưới đây (Mối nguy cháy và nổ ).
Khí quyển thiếu hụt ôxy
Khả năng thoát ra và tích tụ của khí nitơ vào khu vực làm việc có thể dẫn
đến tình trạng thiếu ôxy trong máu do
khí nitơ này thay chỗ ôxy. Các biện pháp phòng chống và kiểm soát để
giảm bớt rủi ro của khí làm ngộp thở
bao gồm:
Thiết kế và sắp đặt các hệ thống thông gió khí nitơ theo tiêu chuẩn
ngành công nghiệp được công nhận;
Lắp đặt một hệ thống đóng ngắt khẩn cấp có thể phát hiện và cảnh
báo về việc thoát ra không kiểm
soát được của nitơ (bao gồm cả sự
thiếu ôxy trong bầu không khí vùng làm việc
8), khởi động thông gió
cưỡng bức, và giảm thiểu thời lượng
thoát ra; và
Thực hiện thủ tục cho phép ra vào
không gian hạn chế như mô tả trong
Hướng dẫn chung EHS có xem xét
đến các mối nguy theo đặc thù của cơ sở sản xuất.
8 Các khu vực làm việc với bầu khí quyển thiếu ôxy
tiềm tàng phải được trang bị hệ thống giám sát khu vực
có khả năng phát hiện các điều kiện như vậy. Công
nhân cũng cần được trang bị hệ thống giám sát cá
nhân. Cả hai loại hệ thống giám sát phải được lắp một
cảnh báo đặt ở 19,5 % nồng độ O2 trong không khí.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
14
Các mối nguy hô hấp
Phơi nhiễm với hóa chất ở cơ sở chế
biến than chủ yếu liên quan đến việc hít
thở phải bụi than đá, nhựa than bay hơi,
carbon monoxide và hơi khác như
methanol và ammoniac. Công nhân tiếp
xúc với bụi than có thể bị hư hại phổi
và xơ hóa phổi. Tiếp xúc với carbon
monoxide gây ra sự hình thành hồng
cầu có chứa cacbon (máu cacboxin)
[carboxyhemoglobin (COHb)], là hiện
tượng ức chế khả năng chuyên chở ôxy
của các tế bào hồng cầu. Tiếp xúc nhẹ
thì triệu chứng có thể gồm đau đầu,
chóng mặt, mất ngủ, giảm phối hợp tay
và mắt, suy nhược, nhầm lẫn, mất định
hướng, thờ ơ, buồn nôn, và thị giác rối
loạn. Nặng hơn hay phơi nhiễm kéo dài
có thể gây ra bất tỉnh và tử vong.
Khả năng tiếp xúc với hóa chất qua
việc hít phải khí thải trong quá trình
hoạt động thường nhật của nhà máy
phải được quản lý dựa trên kết quả
phân tích an toàn công việc và khảo sát
vệ sinh công nghiệp, và theo hướng dẫn
an toàn và sức khỏe lao động được
cung cấp trong Hướng dẫn chung
EHS. Các biện pháp bảo vệ bao gồm
đào tạo công nhân, hệ thống giấy phép
lao động, sử dụng phương tiện bảo hộ
cá nhân (PPE) và hệ thống phát hiện
khí độc hại với cảnh báo.
Mối nguy cháy nổ
Lưu trữ và sơ chế than
Than dễ bị tự phát cháy, phổ biến nhất
là do quá trình ôxy hóa của pyrite hoặc
chất gây ô nhiễm khác trong than giàu
lưu huỳnh.9,10
Các công đoạn sơ chế
than cũng có mối nguy cháy và nổ do
phát sinh bụi than, mà có thể bắt cháy
tùy theo nồng độ của nó trong không
khí và sự hiện diện của nguồn đánh lửa.
Bụi than do đó thể hiện mối nguy gây
cháy nổ đáng kể trong các cơ sở lưu trữ
và xử lý than nơi mà đám mây bụi than
có thể được tạo ra trong không gian
kín. Đám bụi than cũng có mặt ở bất cứ
nơi nào có bụi than tích tụ, chẳng hạn
như trên cấu trúc gờ, rìa. Khuyến nghị
về kỹ thuật để ngăn chặn và kiểm soát
mối nguy cháy, nổ trong lưu trữ than đá
bao gồm:
Đống than được lưu giữ sao cho
ngăn ngừa hoặc giảm thiểu được
khả năng bốc cháy, bao gồm:
o Nén ép đống than để giảm bớt
lượng không khí chứa trong
đống đó;
o Giảm thiểu thời gian lưu trữ than
đá;
o Tránh đặt các đống than trên
nguồn nhiệt chẳng hạn như
đường ống hơi nước hoặc hố ga;
o Xây dựng cấu trúc lưu trữ than
đá với vật liệu khó bắt cháy;
o Thiết kế cấu trúc lưu trữ than đá
để giảm thiểu than bụi có thể tích
tụ trên bề mặt và cung cấp các hệ
thống loại bỏ bụi; và
9 Hiệp hội Phòng cháy chữa cháy quốc gia (NFPA).
Tiêu chuẩn 850: Thực hành phòng và chữa cháy cho
các Nhà máy điện và Trạm chuyển đổi dòng điện cao
thế (2000). 10 NFPA. Tiêu chuẩn 120: Tiêu chuẩn phòng chống và
kiểm soát cháy ở mỏ than (2004).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
15
o Liên tục theo dõi cho các điểm
nóng (than bụi bắt lửa) sử dụng
hệ thống phát hiện nhiệt độ. Khi
một điểm nóng được phát hiện,
thì than bị bắt lửa phải được loại
bỏ. Cần cung cấp lối tiếp cận cho
phương tiện chữa cháy.
Hạn chế sự hiện diện của các nguồn
đánh lửa tiềm tàng, và cung cấp
thiết bị xay nghiền thích hợp để
giảm thiểu mối nguy tĩnh điện. Tất
cả các máy móc, thiết bị điện bên
trong các khu vực lưu trữ than hoặc
cấu trúc bao kín nên được phê duyệt
khi sử dụng trong các địa điểm nguy
hại và cung cấp các động cơ chống
bật ra tia lửa;
Tất cả các mạch điện phải được
thiết kế để tự động tắt máy từ xa; và
Lắp đặt một hệ thống thông hơi
nhiều hướng bên trong các khu vực
lưu trữ bị bao che kín để giảm nồng
độ methan, carbon monoxide và các
sản phẩm dễ bay hơi từ than, từ quá
trình ôxy hóa do không khí và để
đối phó với khói trong trường hợp
cháy.
Các kỹ thuật được khuyến nghị để
ngăn chặn và kiểm soát rủi ro nổ do
sơ chế bụi than trong khu vực bị bao
che như sau:
Tiến hành sàng lọc than khô,
nghiền, sấy khô làm sạch, xay và
hoạt động sản xuất khác phát sinh
bụi than trong môi trường nitơ hoặc
các phương pháp phòng chống nổ
khác như thông gió;
Đặt địa điểm các cơ sở sản xuất sao
cho giảm thiểu cháy, nổ tác động
đến các tòa nhà lớn, thiết bị khác;
Xem xét việc kiểm soát độ ẩm than
trước khi sử dụng, tuỳ theo yêu cầu
của công nghệ khí hóa;
Cài đặt thiết bị theo dõi nồng độ mất
an toàn của methane trong không
khí, và ngừng hoạt động nếu nồng
độ methane đạt đến 40% giới hạn
dưới của giới hạn nổ;và
Cài đặt và duy trì đúng các hệ thống
thu gom bụi để thu gom khí thải
thoát từ thiết bị hoặc máy móc xử lý
than.
Chế biến than
Cháy, nổ và các mối nguy được tạo ra
bởi quá trình hoạt động gồm việc thoát
ra bất ngờ của khí tổng hợp (có chứa
carbon monoxide và hydro), ôxy,
methanol và ammoniac. Áp suất khí
tổng hợp thoát ra có thể gây ra "phản
lực cháy" hoặc cung cấp thêm cho đám
mây hơi cháy nổ tăng lên (Vapor Cloud
Explosion - VCE), "Quả cầu lửa
/Fireball" hay "Lóe cháy /Flash Fire"
tùy thuộc vào lượng vật liệu dễ cháy
liên quan và mức độ vây hãm của đám
mây hơi. Hydro và carbon monoxide có
thể bắt cháy ngay cả trong trường hợp
không có nguồn lửa nếu nhiệt độ
500°C và 609°C. Sự cố tràn chất lỏng
dễ cháy có thể gây "bể lửa/pool fire".
Các biện pháp khuyến nghị để phòng,
chống cháy nổ và rủi ro từ quá trình
hoạt động bao gồm:
Cung cấp các phát hiện sớm sự
thoát ra khí và chất lỏng, chẳng hạn
như hệ thống giám sát áp lực khí đốt
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
16
và vận chuyển chất lỏng, ngoài việc
phát hiện khói và nhiệt cho các đám
cháy;
Hạn chế khả năng thoát ra bằng
cách cách ly hoạt động chế biến với
những nơi tồn kho lưu trữ lớn;
Tránh các nguồn đánh lửa tiềm tàng
(ví dụ: bằng cách bố trí cấu hình
đường ống tránh sự cố tràn qua ống
dẫn nhiệt độ cao, thiết bị, và/hoặc
máy quay);
Kiểm soát ảnh hưởng tiềm tàng của
cháy, nổ bằng cách ly và sử dụng
khoảng cách ly giữa quá trình, lưu
trữ, phụ trợ và các khu vực an toàn.
Khoảng cách an toàn có thể được
bắt nguồn từ các phân tích an toàn
cho công trình cụ thể, và thông qua
áp dụng các tiêu chuẩn an toàn cháy
được quốc tế công nhận;11
Giới hạn các khu vực mà có thể có
khả năng bị ảnh hưởng do chất lỏng
dễ cháy thoát ra bất ngờ bằng cách:
o Xác định khu vực cháy và trang
bị cho khu vực đó một hệ thống
để thu gom và truyền chất lỏng
dễ bắt lửa thoát ra bất ngờ đến
một khu vực ngăn chặn an toàn
kể cả ngăn chặn thứ cấp của
bồn/bể lưu giữ;
o Tăng cường tường ngăn của các
tòa nhà hoặc lắp đặt tường ngăn
cháy/nổ trong những khu vực mà
khoảng cách ly thích hợp không
thể đạt được; và
11 Ví dụ, tiêu chuẩn NFPA 30: Quy phạm Chất lỏng dễ
bắt cháy và dễ cháy (2003).
o Thiết kế hệ thống nước thải có
dầu để tránh lan truyền của lửa.
1.3 An toàn và sức khỏe cộng
đồng
Tác động an toàn và sức khỏe cộng
đồng trong quá trình xây dựng và
ngừng hoạt động của cơ sở chế biến
than đá là tương tự như của hầu hết các
cơ sở công nghiệp khác và được thảo
luận trong Hướng dẫn chung EHS.
Mối nguy đáng kể nhất của an toàn và
sức khỏe cộng đồng gắn liền với cơ sở
chế biến than là xảy ra trong giai đoạn
hoạt động và kể cả các mối đe dọa từ
tai nạn nghiêm trọng liên quan đến
cháy nổ tiềm tàng hoặc sự thoát ra bất
ngờ của các thành phẩm trong quá trình
vận chuyển bên ngoài cơ sở chế biến.
Hướng dẫn chung cho việc quản lý
những vấn đề này được trình bày trong
các phần có liên quan của Hướng dẫn
chung EHS bao gồm: Quản lý vật liệu
nguy hại ( gồm các mối nguy chính),
An toàn giao thông, Vận chuyển vật
liệu nguy hại, Sẵn sàng ứng phó tình
huống khẩn cấp. Các hướng dẫn bổ
sung có liên quan áp dụng cho vận tải
bằng đường biển và đường sắt cũng
như các cơ sở trên bờ có thể được tìm
thấy trong các Hướng dẫn EHS đối với
Vận chuyển đường thủy, đường sắt,
cảng và bến cảng, các trạm chứa dầu
thô và xăng dầu.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
17
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Hướng dẫn về Khí thải và Nước thải
Bảng 1 và 2 trình bày hướng dẫn về
khí thải và nước thải cho ngành công
nghiệp này. Giá trị hướng dẫn cho quá
trình phát thải khí thải và vả nước thải
trong ngành công nghiệp này là thực
hành công nghiệp quốc tế tốt vì được
phản ánh các tiêu chuẩn tương ứng
trong khuôn khổ luật pháp của các
nước. Những giá trị hướng dẫn có thể
đạt được dưới điều kiện hoạt động
bình thường trong các cơ sở sản xuất
được vận hành và thiết kế phù hợp
thông qua việc áp dụng các kỹ thuật
phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm
được thảo luận trong các phần trước
của tài liệu này.
Hướng dẫn về phát thải được áp dụng
cho quá trình phát thải khí thải. Hướng
dẫn phát thải của nguồn đốt nhiên liệu
kết hợp với các hoạt động sinh hơi
nước và phát điện từ những nguồn có
công suất đầu vào bằng hoặc thấp hơn
50 MWth được đề cập trong Hướng
dẫn chung EHS, với nguồn phát thải
nhiệt điện lớn hơn được đề cập đến
trong Hướng dẫn EHS cho nhà máy
nhiệt điện. Hướng dẫn xem xét môi
trường xung quanh dựa trên tổng thải
lượng khí thải được cung cấp trong
Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về xả thải được áp dụng
cho xả thải trực tiếp nước thải đã xử lý
vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có
mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc
thù theo từng địa điểm có thể được
thành lập ra dựa trên điều kiện sẵn có
và thực trạng sử dụng của hệ thống thu
gom và xử lý nước thải chung, hoặc
nếu thải trực tiếp vào nguồn nước mặt
thì sự phân loại thủy vực tiếp nhận
nước theo mục đích sử dụng được đề
cập đến trong Hướng dẫn chung
EHS. Các mức này cần phải đạt được,
mà không có pha loãng, ít nhất là 95%
thời gian mà nhà máy hoặc cơ sở vận
hành, được tính như là tỷ lệ giờ vận
hành hàng năm. Dung sai với các mức
hướng dẫn này khi cân nhắc các điều
kiện đặc thù của địa phương của dự án
phải được phân tích lý giải rõ trong
báo cáo đánh giá môi trường.
Sử dụng tài nguyên, tiêu thụ năng
lượng, phát sinh khí thải và chất
thải
Bảng 3 cung cấp các ví dụ về các chỉ
số tiêu thụ năng lượng và nước trong
ngành công nghiệp này. Bảng 4 cung
cấp các ví dụ về các chỉ số phát sinh
khí thải và chất thải. Giá trị ngưỡng
của ngành công nghiệp được cung cấp
ra đây chỉ nhằm mục đích so sánh và
mỗi dự án riêng cần thiết lập ra mục
tiêu cải tiến liên tục về tiêu thụ tài
nguyên. Các giá trị ngưỡng tương ứng
cho các nhà máy chế biến than có thể
được rút ra từ các nhà máy nhiệt điện
lớn dùng khí hóa than. Lượng phát
thải của nhà máy khí hóa sản xuất khí
tổng hợp Fischer-Tropsch (FT) cần
phải thấp hơn đáng kể, do yêu cầu độ
tinh khiết của chất xúc tác tổng hợp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
18
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi
trường cho ngành công nghiệp này cần
được thực hiện để giải quyết tất cả các
hoạt động đã được xác định có khả
năng tác động đáng kể đến môi
trường, trong thời gian hoạt động bình
thường và trong điều kiện bị trục trặc.
Hoạt động quan trắc môi trường phải
dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các
chỉ báo được áp dụng đối với từng dự
án cụ thể. Tần suất quan trắc phải đủ
để cung cấp dữ liệu đại diện cho thông
số đang được theo dõi. Quan trắc phải
do những người được đào tạo tiến
hành theo các quy trình giám sát và
lưu giữ biên bản và sử dụng thiết bị
được hiệu chuẩn và bảo dưỡng đúng
cách thức. Dữ liệu quan trắc môi
trường phải được phân tích và xem xét
theo các khoảng thời gian định kỳ và
được so sánh với các tiêu chuẩn vận
hành để sao cho có thể thực hiện mọi
hiệu chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ
sung về áp dụng phương pháp lấy mẫu
và phân tích khí thải và nước thải
được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
Bảng 1. Các mức khí thải áp dụng cho nhà
máy chế biến than
Thông số ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
Nhà máy sơ chế than
Bụi máy sấy nhiệt mg/m3 70
Độ đục của khí thải
máy sấy nhiệt
% 20
Bụi từ thiết bị làm
sạch than bằng khí nén
mg/m3 40
Độ đục khí từ thiết
bị làm sạch than bằng khí nén
% 10
Độ đục của khí công
đoạn băng chuyền, lưu trữ và sơ chế
than
% 10
Tổng thể các khí
SO2 mg/m3 150 - 200
NOx mg/m3 200 – 400(1)
Hg mg/m3 1,0
Bụi mg/m3 30 – 50
VOC mg/m3 150
Tổng kim loại nặng mg/m3 1,5
H2S mg/m3 10(2)
COS + CS2 mg/m3 3
Ammoniac mg/m3 30
Chú thích:
1. Giá trị dưới cho nhà máy > 100 MWth; giá
trị trên cho nhà máy <100 MWth
2. Khí thải phân xưởng Claus (Áo, Bỉ, Đức)
- Mức khí thải của quá trình sản xuất phải
được xem xét lại theo cân nhắc đến các nguồn
thải của các nguồn hoạt động phụ trợ để đạt đến
tốc độ phát thải tổng thể thấp nhất cho cơ sở sản xuất
- Tính ở 15% O2 khí khô
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
19
Bảng 2. Các mức nước thải áp dụng cho
nhà máy chế biến than
Tác nhân ô nhiễm Đơn
vị
Giá trị
hướng dẫn
pH 6 - 9
BOD5 mg/l 30
COD mg/l 150 (40- nước làm
mát)
Nitơ amoni (tính theo N)
mg/l 5
Tổng Nitơ mg/l 10
Tổng phốtpho mg/l 2
Sunfua mg/l 1
Dầu và mỡ mg/l 10
Tổng chất rắn lơ lửng-TSS
35
Tổng kim loại mg/l 3
Cadium mg/l 0,1
Crôm (tổng) mg/l 0,5
Crôm (VI) mg/l 0,1
Đồng mg/l 0,5
Coban mg/l 0,5
Kẽm mg/l 1
Chì mg/l 0,5
Sắt mg/l 3
Nicken mg/l 1
Thủy ngân mg/l 0,02
Vanadi mg/l 1
Mangan mg/l 2
Phenol mg/l 0,5
Cyanua mg/l 0,5
Bảng 3. Tiêu thụ năng lượng và tài nguyên
Thông số Đơn vị Giá trị
ngưỡng cho
ngành công
nghiệp
Điện năng
Tiêu thụ điện
năng của nhà máy
hóa lỏng than
MWh/m3 sản
phẩm hóa
lỏng từ than
0,05 - 0,1
Tiêu thụ điện
năng của nhà
máy methanol
MWh/m3
methanol
0,07
bbbbBảng 4. Phát sinh bụi và chất thải (1)
Thông số Đơn vị Giá trị
ngưỡng cho
ngành công
nghiệp
SO2 g/Nm3 khí tổng hợp
0,3 - 0,5
SO2 (Than-Methanol-Xăng)(4)
tấn/ngày 6 - 14
SO2 (Fischer-Trophsch) (4)
tấn/ngày 9 - 14
NOx g/Nm3 khí
tổng hợp
0,35 - 0,6
NOx(Than-Methanol-Xăng)
tấn/ngày 5 - 15,5
NOx (Fischer-Trophsch) (4)
tấn/ngày 5 - 23,6
Bụi PM10 g/Nm3 khí tổng hợp
0,12
Bụi (Than-
Methanol-Xăng) (4)
tấn/ngày 0,5 - 7,5
Bụi (Fisher-Trophsch) (4)
tấn/ngày 1,6
CO2 (2),(3) kg/kg than 1,5
CO2 (Than-Methanol-Xăng và
Fischer-Trophsch) (4)
tấn/ngày 21,000
Ammoniac g/Nm3 khí
tổng hợp
0,004
Chất thải rắn (tro, xỉ và sulfua)(2)
kg/tấn than 50 - 200
Ghi chú:
1. Sản xuất: 1.300 - 1.500 Nm3 khí tổng hợp từ than
2. Theo loại và chất lượng than; một GHP được
tính = 30GJ/kg
3. Không có thu hồi cacbon và lưu giữ tạm thời (CCS)
4. Tham khảo: Edgar,T.F. (1983), với cơ sở có công suất hóa lỏng than 50.000 bbl/ngày
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
20
2.2 An toàn và sức khỏe lao động
Hướng dẫn về an toàn và sức khỏe
lao động
Hướng dẫn thực hiện sức khỏe và an
toàn lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp xúc
an toàn được công nhận quốc tế, ví dụ
như hướng dẫn về Giá trị ngưỡng phơi
nhiễm nghề nghiệp (TLV ®) và Chỉ số
phơi nhiễm sinh học (BEIs ®) được
công bố bởi Hội nghị của các nhà vệ
sinh công nghiệp Hoa Kỳ (ACGIH),12
Cẩm nang Hướng dẫn về các mối nguy
Hóa chất do Viện vệ sinh, an toàn lao
động quốc gia Hoa Kỳ xuất bản
(NIOSH),13
Giới hạn phơi nhiễm
(PELs) do Cục sức khỏe và an toàn
nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA),14
Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp được công bố bởi các quốc
gia thành viên Liên minh Châu Âu, 15
hoặc các nguồn tài liệu tương tự khác.
Tỷ lệ tai nạn và Tử vong
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án (bất
kể là sử dụng lao động trực tiếp hay
gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không, đặc biệt
là các vụ tai nạn gây ra mất ngày công
lao động và mất khả năng lao động ở
12 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 13 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 14 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 15 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
các mức độ khác nhau, hoặc thậm chí bị
tử vong. Tỷ lệ này của cơ sở sản xuất có
thể được so sánh với hiệu quả thực hiện
về vệ sinh an toàn lao động trong ngành
công nghiệp này của các quốc gia phát
triển thông qua tham khảo các nguồn
thống kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống
kê lao động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý
về An toàn và Sức khỏe Liên hiệp
Anh).16
Giám sát An toàn và Sức khỏe Lao
động và
Môi trường làm việc phải được giám sát
những mối nguy nghề nghiệp tương
ứng với dự án cụ thể. Việc giám sát
phải được thiết kế chương trình và do
những người chuyên nghiệp thực hiện17
như là một phần của chương trình giám
sát an toàn sức khỏe lao động. Cơ sở
sản xuất cũng phải lưu giữ bảo quản các
biên bản về các vụ tai nạn lao động và
các loại bệnh tật, sự cố nguy hiểm xảy
ra. Hướng dẫn bổ sung về các chương
trình giám sát sức khỏe lao động và an
toàn được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
16 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 17 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
21
3.0 Tham khảo và nguồn bổ sung
Edgar, T.F. 1983. Coal Processing and Pollution
Control. Houston: Gulf Publishing Company.
European Bank for Reconstruction and Development
(EBRD). Sub-sectoral Environmental Guidelines: Coal
Processing. London: EBRD. Available at
http://www.ebrd.com
European Commission. 2006. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
Best Available Techniques (BAT) Reference Document
for Large Combustion Plants. July 2006. Sevilla, Spain:
EIPPCB. Available at
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
European Commission. 2003. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
Best Available Techniques (BAT) Reference Document
for Mineral Oil and Gas Refineries. February 2003.
Sevilla, Spain: EIPPCB. Available at
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
German Federal Ministry of the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety (BMU). 2002. First
General Administrative Regulation Pertaining to the
Federal Emission Control Act (Technical Instructions on
Air Quality Control - TA Luft). Bonn: BMU. Available
at
http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_luft/
doc/36958.php
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).
2006. Special Report, Carbon Dioxide Capture and
Storage, March 2006. Geneva: IPCC.
Kirk-Othmer, R.E. 2006. Encyclopedia of Chemical
Technology. 5th Edition. New York: John Wiley and
Sons Ltd.
Lockhart, N. 2002. Advances in Coal Preparation.
London: World Energy Council. Available at
http://www.worldenergy.org/wec-
geis/publications/default/tech_papers/17th_congress/1_2
_02.asp
National Fire Protection Association (NFPA). 2004.
Standard 120: Standard for Fire Prevention and Control
in Coal Mines. 2004 Edition. Quincy, MA: NFPA.
NFPA. 2003. Standard 30: Flammable and Combustible
Liquids Code. 2003 Edition. Quincy, MA: NFPA.
NFPA. 2000. Standard 850: Recommended Practice for
Fire Protection for
Electric Generating Plants and High Voltage Direct
Current Converter Stations. 2000 Edition. Quincy, MA:
NFPA.
Northeast States for Coordinated Air Use Management
(NESCAUM). 2003. Mercury Emissions from Coal -
Fired Power Plants: The Case for Regulatory Action.
October 2003. Boston, MA: NESCAUM
United States (US) Environmental Protection Agency
(EPA). 2005. 40 CFR Part 60, Standards of Performance
for New and Existing Stationary Sources: Electric Utility
Steam Generating Units, Clean Air Mercury Rule.
Washington, DC: US EPA.
US EPA. 40 CFR Part 60. Standards of Performance for
New Stationary Sources. Subpart Y—Standards of
Performance for Coal Preparation Plants. Washington,
DC: US EPA.
US EPA. 40 CFR Part 434—Coal Mining Point Source
Category BPT, BAT, BCT Limitations and New Source
Performance Standards. Washington, DC: US EPA.
United States Congress. 2005. Clean Skies Act of 2005.
(Inhofe, S.131 in 109th Congress). Washington, DC:
Library of Congress. Available at
http://thomas.loc.gov/cgibin/query/z?c109:S.131:
University of New Hampshire Recycled Materials
Resource Center (RMRC). Coal Bottom Ash/Boiler
Slag. Available at http://www.rmrc.unh.edu/
Zhu D. and Y. Zhang. Major trends of new technologies
for coal mining and utilization beyond 2000 - Technical
scenario of the chinese coal industry. China Coal
Research Institute, Ministry of Coal Industry, Beijing,
China. Available at http://www.worldenergy.org/wec-
geis/publications/default/tech_papers/17th_congress/3_1
_11.asp
Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. 2005.
Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. Available at
http://www.wileyvch.de/vch/software/ullmann/index.ph
p?page=home
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
22
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Chế biến than thành hóa chất khí hoặc
chất lỏng, bao gồm cả nhiên liệu, liên
quan đến các quy trình sau đây và các
cơ sở phụ trợ:
Khí hóa than thành khí tổng hợp -
khí tổng hợp (CO + H2)
Hóa lỏng gián tiếp, (tức là, tổng
hợp Fischer - Tropsch các loại
nhiên liệu ô tô (xăng và dầu khí) từ
khí tổng hợp)
Ammoniac từ khí tổng hợp
Methanol từ khí tổng hợp
Hóa lỏng trực tiếp (ví dụ: hóa lỏng
than bằng hydro hóa trực tiếp)
Than
Than là một trong những nguồn năng
lượng phong phú nhất của thế giới, và
việc sử dụng nó có thể sẽ tăng khi công
nghệ xử lý khí nhà kính, đó là CO2, trở
nên có sẵn. Than có nhiều loại hình và
phẩm cấp chất lượng. Mức độ chuyển
đổi của chất liệu thực vật hoặc hóa than
(coalification) được gọi là "cấp bậc".
Than nâu và than non, than bitum thấp,
than bitum, và than antraxits tạo thành
dòng xếp hạng với hàm lượng cacbon
tăng dần. Phân loại than của Hội Thử
nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM)
được trình bày trong Bảng A.1.18
Than có ít hơn 69 phần trăm cácbon cố
18 Kirk-Othmer, Bách khoa thư Công nghệ Hóa chất,
Xuất bản lần thứ 5 (2006).
định được phân loại theo Tổng giá trị
calo của nó (Gross Calorific Value-
GCV):
Than Bitum, nếu GCV> 24.400
kilojoules / kg (KJ / kg), kết tụ;
Than bitum thấp (Subbituminous),
nếu 19.300 kJ / kg <GCV <26.700
kJ / kg, không kết tụ;
Than mùn/than non, nếu 14.600 kJ
/ kg <GCV <19.300 kJ / kg, không
kết tụ.
Bảng A.1. Phân loại than theo ASTM
Cácbon cố
định(1),(%)
Chất
bốc(1),(%)
min max min max
Than
antraxit
Không
kết khối
Meta-antraxit 98 2
Antraxit 92 98 2 8
Nửa antraxit 86 92 8 14
Than
bitum
Kết khối
Thấp 78 86 14 22
Trung bình 69 78 22 31
Cao 69 31
Ghi chú
1 Khô, không chất khoáng
Đối với thương mại quốc tế và trong
Liên minh Châu Âu, hệ thống phân
loại riêng biệt đã được thỏa thuận dựa
trên than cứng, than nâu và than non.
Các tạp chất trong than, chủ yếu là lưu
huỳnh, nitơ, và tro, tạo ra sự khác biệt
về hạng chất lượng. Hầu hết các than
thương mại chứa 0,5 - 4,0 phần trăm
khối lượng (wt) lưu huỳnh, dưới dạng
sulfate, pyrit, và lưu huỳnh hữu cơ.
Hàm lượng nitơ thông thường vào
khoảng 0,5-2,0 phần trăm wt. Bởi vì
hầu hết là nitơ liên kết với phân tử hữu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
23
cơ, nên không phải tách ra bằng vật lý
học. Tro than có thể chứa khối lượng
rất nhỏ các nguyên tố asen, berili,
cadmium, crom, đồng, flo, chì,
mangan, và thủy ngân.
Khí hóa than
Các nhà máy khí hóa than đá rất khác
nhau về quy mô kích thước theo điểm
đến cuối cùng của khí tổng hợp được
sản xuất ra. Trong sản xuất hóa chất,
công suất thiết kế điển hình được dựa
trên tốc độ cấp nguyên liệu 1,500-
2,000 tấn than/ngày (t/d). Công suất
lớn hơn là cũng có thể, đặc biệt là cho
sản xuất methanol. Trong trường hợp
sản xuất nhiên liệu lỏng, cơ sở hiện có
sử dụng than 120.000 t/d (40 mega tấn
một năm Mt/y) để sản xuất ra 160.000
thùng nhiên liệu lỏng tương đương
dầu mỗi ngày (bbl/d) (10 Mt/y).
Hậu cần và sơ chế than
Các nhà máy lớn sản xuất dầu từ than
thường nằm gần các mỏ than, chia sẻ
các khu vực và cơ sở lưu trữ. Than
thường được chuyển đến các thùng
lớn, bồn chứa và máng phễu của nhà
máy bằng băng chuyền. Các nhà máy
nhỏ hơn có thể nằm xa các mỏ. Trong
trường hợp này, than đá được vận
chuyển bằng đường sắt, xà lan, hoặc
đường ống dẫn và được lưu trữ trong
kho dự trữ. Thông thường, sơ chế,
chuẩn bị than là cần thiết trước khi vận
chuyển và sử dụng, tùy thuộc vào đặc
điểm mỏ và than đá cũng như công
nghệ khai thác mỏ than. 19
Sơ chế than
19 Lockhart, N., Hội đồng Năng lượng Thế giới.
được thảo luận trong Hướng dẫn
EHS cho khai thác mỏ. Trước khi sử
dụng, than đá được lưu trữ trong các
cơ sở chế biến than đá được chuyển
đổi thành các hình thức vật lý cần thiết
bằng lò phản ứng sản xuất khí tổng
hợp, mà khác nhau dựa trên công nghệ
sản xuất khí tổng hợp khác nhau. Các
công đoạn điển hình bao gồm sấy than
và giảm kích thước (nghiền, xay, hoặc
tán thành bột).
Phương tiện sản xuất khí tổng hợp
Khí hóa than liên quan đến phản ứng
của than với ôxy, hơi nước, và carbon
dioxide để tạo thành một sản phẩm khí
(khí tổng hợp) có chứa hydro và carbon
monoxite. Về cơ bản, khí hóa liên quan
đến quá trình đốt cháy không đầy đủ
trong một môi trường. Sự khác biệt của
quá trình vận hành so với quá trình đốt
cháy than đá hoàn toàn là khí hóa tiêu
thụ nhiệt sản sinh ra trong quá trình đốt
cháy. Dưới điều kiện môi trường giảm
của quá trình khí hóa, lưu huỳnh trong
than được thoát ra dưới dạng hydro
sulfua nhiều hơn là lưu huỳnh dioxide,
và nitơ trong than được chuyển đổi hầu
hết thành ammoniac hơn là các oxit
nitơ. Các dạng khử của lưu huỳnh và
nitơ là dễ dàng bị cô lập, thu giữ lại và
sử dụng.
Tùy thuộc vào loại khí hóa và điều
kiện vận hành, quá trình khí hóa có thể
được dùng để sản xuất một khí tổng
hợp thích hợp cho bất kỳ ứng dụng
nào. Một phiên bản đơn giản hóa của
quá trình khí hóa được trình bày trong
Những tiến bộ trong sơ chế than (2002).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
24
hình A.1.
Than đã sơ chế, được đưa vào quá
trình khí hóa, cùng với ôxy và hơi
nước. Tùy thuộc vào loại nồi hơi cụ
thể, khí tổng hợp chảy ra từ các lò
phản ứng có thể được để nguội và làm
mát và nhiệt được thu hồi như là hơi
nước áp lực cao. Tro được thu hồi từ
đáy lò phản ứng, cùng với hắc ín, hoặc
xỉ rắn (phụ thuộc vào quá trình). Khí
tổng hợp được pha trộn với hơi nước
và nạp cho các lò phản ứng thay đổi để
điều chỉnh tỷ lệ H2/CO đến giá trị yêu
cầu. Khí tổng hợp sau đó được tinh lọc
H2S, CO2, COS, NH3, HCN đến thông
số kỹ thuật được yêu cầu. Ba loại lò
phản ứng khí hóa chính được sử dụng:
lò phản ứng tầng cố định, lò phản ứng
tầng sôi, và lò phản ứng dòng cuốn.
Lò (phản ứng) tầng cố định
Lò (phản ứng) tầng cố định nằm trong
số các loại các lò phản ứng được phát
triển từ sớm trước đây. Trong quá
trình này, không khí và hơi nước được
đưa vào phía đáy và đi lên trên thông
qua một tầng than. Than được đưa lên
đầu tầng và đi xuống phía dưới đến
dòng chảy của khí. Tầng cố định có
một số lợi thế. Các dòng khí nóng
chảy lên từ vùng làm nóng than trước
làm tăng hiệu quả thu được. Chuyển
đổi carbon cao được thực hiện bởi
dòng của chất rắn chảy thông qua các
quá trình khí hóa và vùng đốt, và thời
gian lưu tương đối dài của nhiên liệu
trong lò phản ứng. Các sản phẩm khí
thoát ra ở nhiệt độ tương đối thấp và
không có ô nhiễm chất rắn. Tuy nhiên,
dầu và nhựa đường có thể có mặt, và
có thể gây ra ô nhiễm của các thiết bị
công đoạn sau đó.
Điều bất lợi của Lò (phản ứng) tầng cố
định là không có khả năng để tạo quá
trình kết dính (kết tụ) than (ví dụ: loại
than bitum), mà có xu hướng làm
phồng rộp và kết khối khi làm nóng.
Các loại than này có thể làm gián đoạn
dòng chảy khí và dòng chất rắn dẫn
đến hỏng hóc quá trình.
Lò (phản ứng) tầng sôi (hóa lỏng)
Lò tầng sôi tạo khả năng cải thiện quá
trình hòa trộn và tính đồng nhất của
nhiệt độ, cho phép ôxy phản ứng với
các sản phẩm mất tính bay hơi. Trong
lò tầng sôi khô, nhiệt độ phải được
duy trì dưới điểm nóng chảy tro, gây
ra chuyển đổi carbon không hoàn toàn
cho than không phản ứng. Sự kết tụ tro
của lò hoạt động ở nhiệt độ cao (lên
đến 1.150°C), gần điểm làm mềm tro,
cho phép sự chuyển đổi carbon được
cải thiện và khí hóa than cấp chất
lượng cao không phản ứng và kết dính
than. Nhiệt độ cao hơn làm tăng tỷ lệ
khí hóa, sản lượng than và hiệu suất.
Ưu điểm chính của lò tầng sôi là tính
linh hoạt để sử dụng than kết dính,
cũng như sử dụng than chất lượng thấp
có hàm lượng tro cao. Ngoài ra, lò
tầng sôi có thể vận hành ở một phạm
vi chịu tải rộng hoặc đầu ra mà không
làm giảm đáng kể hiệu quả quá trình.
Lò phản ứng dòng cuốn
Loại lò phản ứng dòng cuốn này, là
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
25
loại có thể thổi nạp ôxy khô, áp suất
cao vào và cuốn cặn xỉ ra. Than được
sấy khô và nghiền thành bột để hạt có
đường kính <0,1 mm trước khi được
nạp vào lò hóa khí cùng với một dòng
khí vận chuyển, thường là nitơ. Than
đá, ôxy, và hơi nước vào lò khí hóa
theo chiều ngang đối diện với buồng
đốt. Khí nhiên liệu thô được sinh ra từ
phản ứng hóa khí nhiệt độ cao và dòng
khí hóa chảy lên trên, với một số hạt
bị cuốn theo tạo thành tro và một số
lượng nhỏ carbon không bị phản ứng.
Các lò phản ứng nhiệt độ cao, chuyển
đổi tro còn lại thành xỉ nóng chảy,
chảy xuống thành của lò và đi vào một
phòng dập tắt xỉ. Các khí nhiên liệu
thô có thể được nguội tại lối ra của lò
phản ứng với khí làm mát bằng nhiên
liệu quay vòng đến nhiệt độ thấp hơn
dưới điểm nóng chảy của tro, và tránh
các chất rắn dính đi vào bộ phận làm
nguội khí nhiên liệu thô. Bộ phận làm
nguội khí nhiên liệu thô tiếp tục làm
nguội khí và tạo ra hơi nước áp suất
cao mà được chuyển đến chu kỳ hơi
nước. Chất rắn được thu hồi trong các
phin lọc bụi và tái quay vòng lại lò
phản ứng. Loại lò phản ứng này có thể
dễ dàng quản lý với tất cả các cấp loại
than.
Hóa lỏng than gián tiếp
Sản xuất hydrocarbon lỏng
Quá trình F-T có thể được dùng để sản
xuất dầu thô nhẹ tổng hợp (syncrude)
và olefin nhẹ, hoặc nhựa hydrocacbon
nặng. Dầu thô tổng hợp (Syncrude) có
thể được tinh chế thành xăng và khí
dầu, và hydrocacbon nặng thành nhựa
đặc biệt, hoặc nếu hydrocabon được
cracking và/hoặc đồng phân, được sử
dụng để sản xuất ra dầu khí, dầu bôi
trơn và naphtha, là một nguyên liệu để
cracking thành olefin. Chất xúc tác
gốc sắt với kali và đồng được sử dụng.
Thiết kế lò phản ứng tiêu biểu cho
phản ứng F-T bao gồm các lò phản
ứng nhiệt độ thấp (LTFT, lò phản ứng
tầng sệt) và lò phản ứng nhiệt độ cao
(HTFT, lò phản ứng tầng lỏng).
Các lò phản ứng tầng sệt gồm một
bình chứa bùn sệt của quá trình dẫn
xuất nhựa cùng một chất xúc tác. Khí
tổng hợp được tạo bọt thông qua các
tầng bùn ở điều kiện của quá trình tiêu
biểu ở 220 - 250°C và 2,5 - 4,5
megapascals (MPa), và được chuyển
thành hydrocacbon. Nhiệt tạo ra được
đi qua từ bùn đển các cuộn làm mát
bên trong lò phản ứng để tạo ra hơi
nước. Hydrocarbon nhẹ, mà đang
trong giai đoạn hơi, được loại bỏ ở
trên cùng của lò phản ứng với các chất
phản ứng không bị chuyển đổi và
được ngưng tụ trong công đoạn sau
của dãy ngưng tụ. Các hydrocacbon
lỏng nặng hơn được trộn lẫn vào bùn
từ đó chúng được loại ra trong quá
trình tách chất rắn.
Các lò phản ứng tầng lỏng gồm một
bình chứa một tầng sôi chất xúc tác
khử và nóng chảy sắt. Khí tổng hợp
được tạo bọt bằng phương tiện phân
phối khí đi qua tầng lỏng, tại đó nó
được xúc tác chuyển đổi thành
hydrocacbon, dưới điều kiện của quá
trình là khoảng 340° C và 2,5 MPa,
đang trong giai đoạn hơi. Các sản
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
26
phẩm và các loại khí không thể
chuyển đổi rời khỏi lò phản ứng thông
qua dòng xoáy bên trong.
Alkyl hóa (Alkylation)
Mục đích của alkyl hóa thu hoạch
được nhiên liệu động cơ chất lượng
cao. Khái niệm Alkyl hóa
(alkylation) được sử dụng để mô tả
phản ứng của olefin với isobutan, để
tạo thành phân tử lượng cao hơn
isoparaffin với chỉ số octan cao. Quá
trình này liên quan đến điều kiện phản
ứng nhiệt độ thấp thực hiện trong sự
có mặt của axít mạnh (axit
hydrofloric, HF) hoặc axit sulfuric
(H2SO4).
Sự đồng phân hóa (Isomerization)
Đồng phân hóa (Isomerization) được
sử dụng để thay đổi sự sắp xếp của các
phân tử mà không làm thay đổi thành
phần của phân tử gốc. Paraffin trọng
lượng phân tử thấp (C5-C6) được
chuyển đổi thành isoparaffin có chỉ số
octan cao hơn nhiều. Ba loại chất xúc
tác khác nhau hiện đang được sử dụng
cho quá trình này: clorua xúc tác
nhôm, zeolitic, và zirconia sulphat
hóa.
Cracking xúc tác
Cracking xúc tác được sử dụng để
nâng cấp các hydrocacbon nặng hơn
thành hydrocacbon có điểm sôi thấp
hơn và có giá trị hơn. Quá trình này sử
dụng nhiệt và một chất xúc tác để phá
vỡ các phân tử hydrocarbon lớn hơn
thành nhỏ hơn, các phân tử nhẹ hơn.
Các phân xưởng cracking xúc tác lỏng
(FCC) thường sử dụng ba bộ phận
riêng biệt bao gồm: bộ phận lò phản
ứng-lò tái sinh gồm thổi không khí và
nhiệt thải lò hơi; bộ phận tách gồm
một máy nén khí ẩm; và bộ phận khí
không bão hòa. Trong quá trình FCC,
dầu và hơi dầu được gia nhiệt trước
đến 250-425°C được tiếp xúc với các
chất xúc tác nóng (Zeolite) vào
khoảng 680-730°C trong lò phản ứng.
Để tăng cường quá trình bay hơi và
sau đó là cracking, nguồn cấp dữ liệu
được nguyên tử hóa với hơi nước. Quá
trình cracking diễn ra ở nhiệt độ giữa
500 và 540°C và áp suất 1,5 - 2,0 bar.
Hầu hết các chất xúc tác được sử dụng
trong xúc tác cracking là zeolite được
hỗ trợ bởi aluminosilica vô định hình
tổng hợp với kim loại.
Hydro hóa kết hợp ôxy
Trong quá trình này, các hợp chất hóa
hợp với ôxy được hydro hóa thành hỗn
hợp rượu.
Sản xuất Ammoniac
Nhà máy sản xuất ammoniac (NH3) có
thể là đơn vị độc lập hay tích hợp với
các nhà máy khác, thường với nhà
máy sản xuất urê và methanol. Sản
xuất khí hydrogen và / hoặc carbon
monoxide cũng có thể được tích hợp
với các nhà máy ammoniac.
Ammoniac là sản phẩm của phản ứng
tỏa nhiệt của hydro và nitơ. Phản ứng
này được thực hiện trong sự hiện diện
của chất xúc tác oxit kim loại tại áp
lực cao. Nguồn nguyên liệu của nitơ là
không khí trong khí quyển và nó có
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
27
thể được sử dụng trong trạng thái tự
nhiên của nó như là khí nén hoặc là
nitơ tinh khiết từ phân xưởng tách
không khí. Hydrogen có sẵn từ nhiều
nguồn tự nhiên như khí đốt, dầu thô,
naphtha, hoặc chế biến khí từ than đá.
Sản xuất Ammoniac từ khí tổng hợp
bao gồm những bước quá trình sau
đây: loại bỏ lượng vết lưu huỳnh trong
nguyên liệu; reforming (tái tổ hợp) sơ
cấp và thứ cấp; chuyển đổi carbon
monoxide; loại bỏ carbon dioxide;
metan hóa; nén; tổng hợp ammoniac;
và sản phẩm ammoniac lạnh. Carbon
được lấy ra ở dạng carbon dioxide
(CO2) đậm đặc mà nó có thể được sử
dụng để sản xuất urê hoặc các mục
đích công nghiệp khác để tránh bị
thoát ra khí quyển. Chất xúc tác được
sử dụng trong quá trình này có thể
chứa coban, molybpdenum, niken, oxit
sắt/crom oxit, đồng oxit/oxit kẽm, và
sắt.
Hai tuyến quá trình không truyền
thống gồm: bổ sung thêm quá trình khí
phụ cho lò tái tổ hợp (secondary
reformer) với loại bỏ nitơ dư thừa; và
tái tổ hợp tự trao đổi nhiệt. Các tuyến
quá trình thứ hai có một số lợi thế môi
trường là giảm đốt trong tháp tổ hợp
sơ cấp (primary reformer) và tiềm
năng tiêu thụ năng lượng thấp hơn.
Sản xuất Methanol
Phân xưởng tổng hợp methanol
thường liên quan đến phản ứng, quay
vòng khí đốt và tinh lọc. Trong phản
ứng này, carbon monoxide và
hydrogen phản ứng ở mức khoảng
250°C và 50-80 bar với sự có mặt của
chất xúc tác đồng (Cu) để thu được
methanol. Lò phản ứng có sẵn ở thị
trường bao gồm lò tầng cố định hình
ống hoặc loại lò đa tầng đoạn nhiệt.
Công đoạn sau lò phản ứng, methanol
được ngưng tụ và khí không bị chuyển
đổi được quay vòng đến xưởng sản
xuất khí tổng hợp. Bộ phận tinh lọc
gồm hai tháp phân đoạn mà ở đó cả
rượu khối lượng phân tử thấp và rượu
khối lượng phân tử cao đều được loại
bỏ khỏi sản phẩm methanol. Rượu
khối lượng phân tử thấp thường được
thu hồi như khí nhiên liệu. Rượu khối
lượng phân tử cao thường được đốt
cháy trong một nồi sinh hơi nước
thông qua một đầu đốt chuyên dụng.
Hóa lỏng than trực tiếp
Nhiều nước đã tiến hành nghiên cứu
và phát triển hóa lỏng than trực tiếp.
Hầu hết các quy trình đang được
nghiên cứu là dựa trên hydro hóa xúc
tác than phân tán và hòa tan một phần
trong dung môi hữu cơ. Phản ứng xẩy
ra mạnh là phụ thuộc vào thứ hạng,
loại, và tuổi của than. Đối với than cấp
thấp, trộn với nước, hydro và CO (khí
tổng hợp) là tác nhân hydro hóa hiệu
quả hơn. Nhiễm độc xúc tác do các tạp
chất của than là một vấn đề, bên cạnh
vấn đề xử lý nước thải. Các nhà máy
thử nghiệm lớn và các nhà máy thí
điểm đã dược vận hành thành công..
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN THAN
28
Hình A.1: Sơ đồ khối của khí hóa than
Than
Chuẩn bị
than
Bộ tách khí
Khí hóa
Làm mát
Luân Phiên khí – nước
Làm sạch
khí tổng hợp
Ôxy hóa
H2S
Làm sạch
khí tổng hợp
Ôxy Hơi nước
Nitơ Tro và bột
Hơi HP HP-BFW
Hơi
Không khí
Chuẩn bị than
Nước thải
Sulfur
Thông khí
Sulfur
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
29
HƢỚNG DẪN VỀ MÔI TRƢỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
TRONG SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA CHẤT HỮU
CƠ TỪ DẦU MỎ
Giới Thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP)1. Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới
tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hƣớng dẫn chung về EHS là
tài liệu cung cấp cho người sử dụng
các vấn đề về EHS chung có thể áp
dụng được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
30
khác cần phải được phân tích đầy đủ
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Tài liệu Hướng dẫn về EHS cho ngành
sản xuất khối lượng lớn các hóa chất
hữu cơ từ dầu mỏ gồm những thông
tin liên quan đến các dự án và cơ sở
sản xuất khối lượng lớn các hóa chất
hữu cơ từ dầu mỏ (LVOC). Các dự án
và các cơ sở đó bao gồm việc sản xuất
các sản phẩm sau:
Olefin bậc thấp từ naphtha gốc,
khí đốt tự nhiên, khí dầu, đặc biệt
về ethylene và propylene và thông
tin chung về các sản phẩm đồng
hành chính [các dòng C4, C5, xăng
pyrolytic (py-gas)], là nguyên liệu
có giá trị để sản xuất hóa chất hữu
cơ.
Chất thơm, đặc biệt nói đến các
hợp chất sau đây: benzene, toluene,
và xylene bằng chiết xuất hoặc
chiết chưng cất từ xăng pyrolytic
(py-gas); ethylbenzene và styrene
bằng khử hydro, hoặc quá trình ôxy
hóa với sản phẩm đồng hành
propylene oxide; và hợp chất nối
đôi và quá trình ôxy hóa của nó
thành phenol và acetone.
Các hợp chất ôxy hóa, đặc biệt
nói đến các hợp chất sau đây:
formaldehyde bằng quá trình ôxy
hóa methanol; MTBE (methyl t-
butyl ether) từ methanol và
isobutene; ethylene oxide do quá
trình ôxy hóa ethylen; ethylene
glycol bằng ethylene oxide hydrat
hóa; và axit terephthalic bằng quá
trình ôxy hóa của p-xylene; ester
acrylic bằng quá trình ôxy hóa
propylene thành acrolein và axit
acrylic cộng với este hóa axit
acrylic.
Các hợp chất nitơ hóa, đặc biệt
nói đến các hợp chất sau đây:
acrylonitrile bằng ammoniac hóa
propylene, với sản phẩm đồng hành
của hydrogen cyanua; caprolactam
từ cyclohexanone; nitrobenzene
bằng nitrat hóa trực tiếp benzene;
và toluene diisocyanate (TDI) từ
toluene.
Các hợp chất halogen hóa, đặc
biệt nói đến các hợp chất sau đây:
ethylene diclorua (EDC) bằng clo
hóa ethylene và sản xuất vinyl
clorua (VCM) bằng clo hóa khử
hydro EDC cũng như bằng oxychlo
hóa ethylene.
Tài liệu này được sắp xếp theo các
phần sau đây:
Phần 1.0 – Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
Phần 3. 0 – Tài liệu tham khảo
Phụ lục A - Mô tả chung về hoạt động
công nghiệp
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
31
1.0 Tác động đặc thù của ngành
công nghiệp và việc quản lý
Phần sau đây cung cấp tóm tắt các vấn
đề EHS liên quan tới cơ sở sản xuất
LVOC, xảy ra trong giai đoạn hoạt
động, cùng với các khuyến nghị để
quản lý. Khuyến nghị cho việc quản lý
tác động EHS cho phần đông các cơ
sở công nghiệp lớn trong giai đoạn
xây dựng và ngừng hoạt động được
cung cấp trong Hƣớng dẫn chung
EHS.
1.1 Môi trƣờng
Các vấn đề môi trường tiềm tàng liên
quan tới sản xuất LVOC bao gồm:
Phát thải khí
Nước thải
Vật liệu nguy hại
Chất thải
Tiếng ồn
Phát thải khí
Các nguồn khí thải từ các quá trình
hóa học bao gồm khí đuôi của quá
trình, lò sưởi, nồi hơi, van, mặt bích,
máy bơm, và máy nén, lưu trữ và vận
chuyển sản phẩm và sản phẩm trung
gian; xử lý nước thải; và thông gió
khẩn cấp và đuốc hơi.
Các chất ô nhiễm đặc thù của ngành
công nghiệp có thể sẽ được phát ra từ
nguồn điểm hoặc nguồn nhất thời
trong các hoạt động thường xuyên,
gồm một số các hợp chất hữu cơ và vô
cơ, kể cả các oxit lưu huỳnh (SOX),
ammoniac (NH3), ethylene, propylene,
chất thơm, rượu, oxit, axit, clo, EDC,
VCM, dioxin và furans, formaldehyde,
acrylonitrile, hydro cyanua,
caprolactam, và các hợp chất hữu cơ
dễ bay hơi khác (VOC) và các hợp
chất hữu cơ bán bay hơi (SVOC).
Tác động đến chất lượng không khí
cần được ước tính bằng các đánh giá
chất lượng không khí nền (baseline) và
các mô hình phân tán trong không khí
để thiết lập mức nền tiềm tàng của
nồng độ không khí xung quanh trong
quá trình thiết kế cơ sở và các kế
hoạch hành động như mô tả trong
Hƣớng dẫn chung EHS. Những
nghiên cứu này cần đảm bảo rằng
không có ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ
con người và môi trường.
Các nguồn đốt nhiên liệu để phát điện
là phổ biến trong ngành công nghiệp
này. Hướng dẫn cho việc quản lý
nguồn đốt nhỏ phát thải với công suất
đến 50 megawatt nhiệt (MWth), kể cả
tiêu chuẩn về khí thải cho phát thải
vào không khí được cung cấp trong
Hƣớng dẫn chung EHS. Hướng dẫn
áp dụng đối với các nguồn phát thải
lớn hơn 50 MWth được trình bày
trong Hƣớng dẫn EHS cho nhà máy
nhiệt điện.
Phát thải từ quá trình sản xuất Olefin
bậc thấp
Thông thường, các nhà máy Olefin là
một phần tích hợp của một tổ hợp hóa
dầu và/hoặc tinh chế và thường được
sử dụng để thu hồi các dòng thổi và
tẩy từ các phân xưởng khác (ví dụ nhà
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
32
máy sản xuất polymer). Quá trình
phát thải chủ yếu như sau:
Định kỳ khử cacbon trong lò nung
để loại bỏ cacbon tích tụ trên cuộn
bức xạ. Quá trình khử cacbon sản
sinh ra lượng phát thải hạt và khí
carbon monoxide đáng kể;
Hệ thống đuốc hơi (flare gas
system) cho phép xử lý an toàn bất
kỳ hydrocacbon hoặc hydro không
thể thu hồi trong quá trình (tức là,
trong quá trình tắt máy ngoài kế
hoạch và trong quá trình khởi
động). Tháp cracker thường có ít
nhất một đuốc hơi trên cao cũng
như một số đuốc hơi mặt đất; và
Phát thải VOC từ các thiết bị giảm
áp, thông gió vật liệu không phù
hợp đặc điểm kỹ thuật hoặc hạ áp
và tẩy thiết bị để bảo dưỡng. Máy
nén khí cracking và máy nén lạnh
quá cũ cũng là những nguồn tiềm
tàng phát thải VOC cao trong thời
gian ngắn. Trong quá trình hoạt
động bình thường, phát thải VOC
từ quá trình cracking thường là
giảm, vì nó được tái quay vòng sử
dụng như nhiên liệu hoặc chuyển
đến các quá trình liên kết trong tổ
hợp sản xuất. Phát thải VOC cao từ
các nhà máy ethylene là không liên
tục, và có thể xảy ra trong quá trình
nhà máy khởi động và tắt máy, đảo
lộn quá trình và trong trường hợp
khẩn cấp.
Các biện pháp phòng, chống và kiểm
soát phát thải được khuyến nghị bao
gồm:
Thực hiện kiểm soát nhiều biến số
tiên tiến và tối ưu hóa trực tuyến,
kết hợp bộ phân tích trực tuyến,
kiểm soát hiệu quả hoạt động và
điều khiển cưỡng bức;
Tái chế và/hoặc tái sử dụng dòng
thải hydrocarbon để sản xuất nhiệt
và hơi nước;
Giảm thiểu sự hình thành than cốc
thông qua tối ưu hóa quá trình;
Sử dụng hệ thống lọc cyclon hoặc
lọc ướt để tách bỏ phát thải bụi;
Thực hiện kiểm soát quá trình,
kiểm tra trực quan điểm phát thải,
và giám sát chặt chẽ thông số của
quá trình (ví dụ nhiệt độ) trong giai
đoạn khử cacbon;
Tái chế các dòng thải của quá trình
khử cacbon để dùng cho lò đốt khi
lò đốt có thời gian lưu cháy đủ để
cho phép đốt cháy tất cả các hạt
than cốc;
Nên tránh đốt đuốc hơi càng nhiều
càng tốt nếu có thể trong quá trình
khởi động (khởi động không có
đuốc hơi);
Giảm thiểu đốt đuốc hơi trong quá
trình hoạt động;2
Thu gom khí thải từ các quá trình
thông gió và các nguồn điểm khác
vào trong một hệ thống khép kín và
định tuyến đến một hệ thống lọc
khí phù hợp cho việc thu hồi thành
2 Sự thất thoát có ý nghĩa thường được chấp nhận cho
hiệu quả hoạt động tốt là khoảng 0,3-0,5%
hydrocarbon được nạp liệu cho nhà máy (5-15 kg
hydrocacbon /tấn ethylene).
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
33
khí nhiên liệu hoặc để đốt đuốc hơi;
Áp dụng một hệ thống khép kín để
lấy mẫu;
Sulfua hydro tạo ra trong xử lý khí
chua phải được đốt cháy thành
dioxide lưu huỳnh hoặc chuyển đổi
thành lưu huỳnh ở khu Claus;
Cài đặt bộ giám sát theo dõi thường
xuyên khí, giám sát thiết bị và giám
sát bằng video (chẳng hạn như
giám sát rung động trực tuyến) để
cung cấp các phát hiện sớm và
cảnh báo điều kiện bất thường; và
Thực hiện kiểm tra thường xuyên
và giám sát công cụ để phát hiện rò
rỉ và phát thải nhất thời vào khí
quyển (chương trình Phát hiện rò rỉ
và sửa chữa (LDAR)).
Phát thải từ quá trình sản xuất Chất
thơm
Phát thải từ các nhà máy chất thơm đạt
mức độ lớn do sử dụng các tiện ích (ví
dụ nhiệt, điện, hơi nước, và nước làm
mát) cần thiết cho các quá trình tách
chất thơm. Phát thải liên quan đến quá
trình lõi và để loại bỏ các tạp chất bao
gồm:
Thông gió từ hydro hóa (ổn định
hydro cho py-gas, phản ứng
cyclohexane) có thể chứa hydro
sulfua (từ sự khử lưu huỳnh
nguyên liệu), methane, và hydro;
Khử sự kiềm hóa tách khí;
Phát thải VOC (ví dụ chất thơm
(benzene, toluene), dãy béo bão
hòa (C1-C4) hoặc dãy béo khác
(C2-C10)) từ các hệ thống chân
không, từ các nguồn nhất thời (ví
dụ van, mặt bích và bơm bị rò rỉ),
và từ hoạt động không thường
xuyên (bảo dưỡng, kiểm tra). Do
nhiệt độ và áp lực hoạt động sản
xuất thấp, những phát thải nhất thời
từ các quy trình sản xuất chất thơm
thường ít hơn trong quy trình sản
xuất LVOC khác, nơi cần thiết
nhiệt độ và áp suất cao hơn;
Lượng phát thải VOC từ rò rỉ trong
các phân xưởng làm mát khi mà
ethylene, propylene, và/hoặc
propane được sử dụng như chất
lỏng làm mát trong các phân xưởng
kết tinh p-xylene;
VOC phát thải từ bốc hơi bồn chứa
và thay thế nguyên liệu trong bồn
chứa, sản phẩm trung gian và các
thành phẩm.
Các biện pháp phòng, chống và kiểm
soát phát thải được khuyến nghị bao
gồm:
Thông gió và xả van an toàn
thường nhật của quá trình phải
được truyền tới các hệ thống thu
hồi khí để giảm thiểu đốt đuốc hơi;
Khí tách từ quá trình hydro hóa nên
được xả vào một mạng khí nhiên
liệu và đốt trong lò để thu hồi
nhiệt;
Khí tách từ khử alkyl hóa nên được
tách biệt trong một phân xưởng
tinh chế hydro để sản xuất hydro
(để tái chế) và methane (để sử dụng
như một khí nhiên liệu);
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
34
Áp dụng hệ thống mẫu vòng khép
kín để giảm thiểu việc người điều
hành phải tiếp xúc và để giảm thiểu
lượng khí thải trong giai đoạn tẩy
trước khi lấy mẫu;
Áp dụng hệ thống kiểm soát ―tách
nhiệt‖ (heat-off) để ngăn chặn nhiệt
đầu vào và ngừng hoạt động của
nhà máy nhanh chóng và an toàn
để giảm thiểu thông gió trong khi
nhà máy có hỏng hóc;
Trường hợp quá trình chứa hơn 1
phần trăm khối lượng (wt%)
benzene hoặc nhiều hơn 25wt%
chất thơm, dùng hệ thống đường
ống kín để xả thoát và thông gió
các thiết bị có chứa hydrocarbon
trước khi bảo dưỡng, và sử dụng
máy bơm bình kín hoặc, khi không
dùng được máy bơm đó, thì dùng
chất làm kín khí hoặc dùng bơm
chạy bằng từ tính;
Giảm thiểu rò rỉ nhất thời từ việc
điều khiển chân van thủ công hoặc
kiểm soát van phụ kiện bằng ống
thổi và hộp nhồi, hoặc sử dụng vật
liệu chèn đồng nhất (ví dụ sợi
carbon);
Sử dụng máy nén khí kín cơ học
đúp, hoặc một chất lỏng làm kín
tương thích với quá trình, hoặc chất
khí làm kín;
Sử dụng mái che di động cho bể
chứa hoặc mái cố định kết hợp với
một cọc nổi bên trong với độ kín
cao; và
Việc chất tải hoặc xả chất thơm
(hoặc chất thơm nhiều dòng) từ
tàu chở dầu đường bộ, tàu chở dầu
đường sắt, tàu và xà lan cần được
cung cấp một hệ thống thông gió
đóng để kết nối với một xưởng thu
hồi hơi, với lò đốt hoặc hệ thống
đuốc hơi.
Phát thải của quá trình sản xuất hợp
chất ôxy hóa
Formaldehyde
Nguồn cơ bản của quá trình phát thải
formaldehyde là:
Tẩy khí từ máy hấp thụ thứ cấp và
các tháp phân đoạn sản phẩm trong
quá trình bạc;
Khí thông gió từ hấp thụ sản phẩm
trong các quá trình oxide;
Dòng khí thải liên tục cho cả quá
trình bạc và oxide từ cột hấp thụ
formaldehyde; và
Phát thải nhất thời và phát thải phát
sinh từ bốc hơi của các bồn lưu trữ.
Thông thường, khí thải từ quá trình
bạc nên được xử lý nhiệt. Khí thải từ
quá trình oxide và từ các vật liệu
chuyển giao và bốc hơi của bể chứa
phải được xử lý xúc tác.3
Các biện
pháp khuyến nghị cụ thể để phòng
ngừa và kiểm soát phát thải khí bao
gồm:
Kết nối dòng thông gió từ hệ thống
máy hấp thụ, hệ thống lưu trữ và
xếp dỡ đến một hệ thống thu hồi
(ví dụ ngưng tụ, lọc ướt ) và / hoặc
3 EIPPCB BREF (2003)
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
35
đến xử lý thông khí (ví dụ ôxy hóa
nhiệt / ôxy hóa xúc tác, nhà máy
nồi hơi trung tâm);
Giảm bớt tách khí hấp thụ trong
quá trình bạc với các động cơ chạy
khí và với quá trình ôxy hóa nhiệt
chuyên dụng tạo hơi nước;
Xử lý phản ứng tách khí từ quá
trình oxit với một hệ thống ôxy hóa
xúc tác chuyên dụng; và
Giảm thiểu dòng thông khí từ các
bồn chứa bằng thông gió ngược khi
xếp dỡ và xử lý dòng ô nhiễm bằng
quá trình ôxy hóa nhiệt hoặc chất
xúc tác, hấp phụ trên than hoạt tính
(chỉ dành cho thông gió lưu trữ
methanol), hấp thụ vào nước quay
vòng về quá trình, hoặc kết nối đến
hệ thống thổi không khí của quá
trình (chỉ dành cho thông gió lưu
trữ formaldehyde).
MTBE (methyl t-butyl ether)
MTBE có áp suất hơi 61 kPa ở 40ºC,
và ngưỡng mùi 0,19 mg/m3. Phát thải
nhất thời từ các cơ sở lưu trữ phải
được kiểm soát và ngăn ngừa thông
qua các biện pháp thiết kế thích hợp
cho các bồn chứa.
Ethylene Oxide / Ethylene Glycol
Các phát thải khí chính từ nhà máy
ethylene oxide (EO) / ethylene glycol
(EG) là như sau:4
Carbon dioxide, một sản phẩm phụ
trong quá trình sản xuất EO, được
loại bỏ bằng cách hấp thụ vào dung
4 Như trên
dịch cacbonat nóng, và sau đó
được giải hấp và thổi vào không
khí cùng với lượng nhỏ ethylene và
methan;
Tẩy thổi khí từ khí quay vòng để
giảm việc tạo ra khí trơ và thông
gió vào không khí sau khi xử lý.
Trong quá trình dựa trên ôxy, khí
thổi chủ yếu là gồm hydrocarbon
(ví dụ etylen, metan, v.v) và các
khí trơ (chủ yếu là nitơ và các tạp
chất có trong argon ethylen và ôxy
nguyên liệu). Sau khi xử lý, các khí
còn lại (chủ yếu là nitơ và carbon
dioxide) được thông gió vào khí
quyển;
VOC và một số hợp chất với tính
bay hơi thấp hơn (do cuốn theo cơ
học) từ các tháp làm mát hở nơi
dung dịch EO được giải hấp, làm
mát và tái chuyển đến tháp hấp
thụ;
EO có chứa các chất khí không thể
đông đặc như argon, etan, etylen,
metan, carbon dioxit, ôxy, và /
hoặc khí nitơ thông gió từ nhiều
nguồn khác nhau trong quá trình
này (ví dụ các bước chưng cất
nhanh trong bộ phận thu hồi EO,
bộ phận tinh chế EO, phân tích quá
trình, van an toàn, lưu trữ EO hoặc
bình dung dịch đệm, và hoạt động
xếp dỡ EO);
Phát thải nhất thời VOC với EO,
ethylene, và methan thoát ra (khi
methan được áp dụng như là chất
pha loãng trong vòng tuần hoàn
khí).
Các biện pháp phòng, chống và kiểm
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
36
soát phát thải được khuyến nghị bao
gồm:
Ưu tiên quá trình ôxy hóa trực tiếp
của ethylene bằng ôxy tinh khiết do
tiêu thụ ethylene thấp hơn và tạo ra
tách khí thấp hơn;
Tối ưu hóa phản ứng thủy phân của
EO thành glycol để tối đa hóa việc
sản xuất glycol, và giảm tiêu thụ
năng lượng (hơi nước);
Thu hồi ethylene và methan hấp
thụ từ dung dịch cacbonat, trước
khi loại bỏ carbon dioxide, và tuần
hoàn trở lại quá trình. Ngoài ra,
chúng nên được loại bỏ khỏi
cacbon dioxide trong khí thông gió
hoặc bằng nhiệt hoặc chất xúc tác
oxide;
Khí trơ được thông gió nên được
sử dụng như là một khí nhiên liệu,
khi có thể. Nếu giá trị sưởi ấm của
chúng là thấp, thì phải được chuyển
đến một hệ thống đuốc hơi chung
để xử lý phát thải EO;
Áp dụng hệ thống máy bơm, máy
nén khí và van kín và có tính toàn
vẹn cao, và sử dụng các loại vòng
đệm và vật liệu đệm phù hợp;
Áp dụng một hệ thống chuyển trở
lại hơi cho quá trình rót tải EO để
giảm thiểu dòng khí cần xử lý. Hơi
bốc ra từ nạp liệu cho tàu chở dầu
và bồn lưu trữ nên được quay vòng
về quá trình hoặc xử lý lọc ướt
trước khi thiêu đốt hay đốt đuốc
hơi. Khi hơi được lọc (ví dụ với
hàm lượng hơi ít methan và
ethylene), chất lỏng thải từ bộ lọc
hơi đốt nên được chuyển đến bộ
giải hấp để thu hồi EO;
Giảm thiểu số lượng kết nối mặt
bích, và lắp đặt các dải kim loại
xung quanh mặt bích với ống
thông gió bám ra ngoài để cho
phép giám sát EO thoát ra; và
Lắp đặt hệ thống phát hiện EO và
ethylene để liên tục theo dõi chất
lượng không khí xung quanh.
Terephthalic axit (TPA) / Dimethyl
Terephthalate (DMT)
Khí thải bao gồm khí tách từ giai đoạn
ôxy hóa và các quá trình thông gió.
Bởi vì thể tích phát thải khí tiềm năng
đặc biệt lớn và bao gồm các hóa chất
như p-xylene, axit acetic, TPA,
methanol, methyl p-toluate, và DMT,
các loại khí tách cần phải thu hồi có
hiệu quả, xử lý trước (ví dụ lọc) nếu
cần thiết tùy theo dòng khí và được
đốt.
Phát thải khí của quá trình sản xuất
các hợp chất nitơ hóa
Acrylonitrile5
Nguồn phát thải bao gồm dòng khí
thông gió từ nhà máy, bộ hấp thụ khí
của lò phản ứng tách khí (bão hòa với
nước, và chứa chủ yếu là nitơ,
propylene không phản ứng, propan,
CO, CO2, argon, và một lượng nhỏ các
sản phẩm phản ứng), từ dòng
acrylonitrile thô chảy và bồn lưu trữ
sản phẩm, và lượng phát thải nhất thời
từ các hoạt động rót tải và xử lý.
5 EIPPCB BREF (2003)
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
37
Các biện pháp phòng, chống và kiểm
soát phát thải được khuyến nghị bao
gồm:
Thông gió dòng khí xử lý từ nhà
máy nên được đốt đuốc hơi, ôxy
hóa (nhiệt hoặc xúc tác), lọc hoặc
chuyển đến phân xưởng nồi hơi
hoặc nhà máy phát điện (miễn là
hiệu suất cháy có thể được đảm
bảo). Những dòng khí thông gió
này thường được kết hợp với dòng
khí khác;
Dòng khí của bộ hấp thụ khí của lò
phản ứng tách khí, sau khi loại bỏ
ammoniac, cần được xử lý bằng
nhiệt hoặc quá trình ôxy hóa xúc
tác, hoặc chuyển đến một phân
xưởng chuyên trách hoặc trong một
vị trí trung tâm của cơ sở; và
Phát thải Acrylonitrile từ lưu trữ,
bốc hàng, và xử lý nên được phòng
ngừa bằng cách sử dụng màn chắn
nổi bên trong cho mái cố định của
các bồn chứa cũng như lọc ướt.
Caprolactam
Phát thải chính từ sản xuất
caprolactam bao gồm sau đây:
Dòng thông khí, sản sinh ra khi
chiết xuất caprolactam thô, chứa
lượng nhỏ của các dung môi hữu
cơ;
Cyclohexanone, cyclohexanol, và
benzene từ nhà máy
cyclohexanone;
Cyclohexane từ các thông gió bồn
chứa và hệ thống chân không từ
nhà máy HPO;
Cyclohexanone và benzene từ các
thông gió bồn chứa và hệ thống
chân không từ nhà máy HSO;
Thông gió từ dung môi thơm,
phenol, ammonia, và oleum (tức là
axit sulfuric bốc khói - một dung
dịch của trioxide lưu huỳnh trong
axit sulfuric) bồn lưu trữ; và
Nitơ oxide, oxide lưu huỳnh (trong
nhà máy HSO) từ các phân xưởng
xử lý xúc tác NOX.
Các biện pháp phòng, chống và kiểm
soát phát thải được khuyến nghị bao
gồm:
Xử lý các dòng dung môi hữu cơ
bằng hấp phụ cacbon;
Tái chế khí thải từ các nhà máy
HPO và HSO làm nhiên liệu trong
khi giảm thiểu đốt đuốc hơi;
Các khí thải chứa các loại khí
oxide nitric và với ammoniac nên
được xử lý xúc tác;
Bồn chứa dung môi thơm nên kết
nối với một phân xưởng tiêu hủy
hơi;
Thông gió cho axit sulfuric bốc
khói, bể chứa phenol và ammoniac
nên được trang bị lọc ướt; và
Cân bằng dòng nên được sử dụng
để giảm bớt thiệt hại từ hoạt động
bốc xếp.
Nitrobenzene
Các phát thải khí chính từ sản xuất
nitrobenzene bao gồm thông gió từ cột
chưng cất và máy bơm chân không,
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
38
thông gió từ các thùng chứa, và trường
hợp khẩn cấp thông gió từ các thiết bị
an toàn. Tất cả các quá trình và phát
thải nhất thời nên được ngăn chặn và
kiểm soát như mô tả trong phần trước.
Toluene diisocyanate6
Tính chất nguy hại của toluene
diisocyanate (TDI) và các liên kết
trung gian khác, dòng sản phẩm, và
các sản phẩm đòi hỏi mức độ chú ý rất
cao và công tác phòng ngừa.
Nói chung, dòng thải khí từ tất cả các
quá trình (sản xuất dinitrotoluene
(DNT), toluene-diamine (TDA), và
TDI) được xử lý để loại bỏ các hợp
chất hữu cơ hoặc axit.
Hầu hết các tải trọng hữu cơ được loại
bỏ bằng thiêu đốt. Lọc khí thải được
sử dụng để loại bỏ các hợp chất có
tính axit hoặc các hợp chất hữu cơ ở
nồng độ thấp. Các biện pháp phòng,
chống kiểm soát phát thải được
khuyến nghị bao gồm:
Khí thông gió của bồn lưu trữ axit
nitric nên được thu hồi với lọc ướt
và tái chế;
Khí thông gió của bồn lưu trữ chất
lỏng hữu cơ nên được thu hồi hoặc
thiêu đốt;
Khí thông gió từ lò phản ứng nitrat
hóa phải được lọc hoặc tiêu hủy
trong lò đốt nhiệt hoặc xúc tác;
Phát thải Nitơ oxide và VOC của
nhà máy DNT phải được giảm bớt
bằng xúc tác khử có chọn lọc;
6 EIPPCB BREF (2003)
Isopropylamine và/hoặc các hợp
chất nhẹ khác hình thành từ phản
ứng phụ khi isopropanol được sử
dụng nên được thiêu đốt;
Khí tách từ phosgene hóa, chứa
chất phosgene, hydro clorua, hơi
dung môi o-dichlorobenzene, và
dấu vết của TDI, nên được quay
vòng đến quá trình nếu có thể.
Trường hợp là không thực tế, o-
dichlorobenzene và phosgene nên
được thu hồi trong bình ngưng
lạnh. Phosgene nên được tái chế;
dư lượng nên được phá hủy với
soda kiềm và các loại khí thải phải
được thiêu đốt;
Clorua hydro phát ra từ các giai
đoạn phosgene hóa ―nóng‖ cần
được thu hồi bằng lọc với hiệu quả
> 99,9%;
Phosgene trong sản phẩm thô từ
giai đoạn phosgene hóa ―nóng‖ cần
được thu hồi bằng cách chưng cất;
Khí thải với nồng độ diisocyanate
thấp được xử lý bằng lọc nước;
Phosgene không thu hồi được nên
được phân hủy với tác nhân kiềm
thông qua tháp chèn hoặc than hoạt
tính. Khí dư nên được đốt để
chuyển đổi phosgene thành CO2 và
HCl. Khí thải ra của quá trình đốt
này cần được giám sát hàm lượng
phosgene liên tục;
Lựa chọn vật liệu cao cấp, bền cho
các thiết bị và dây chuyền, cẩn thận
kiểm tra thiết bị, dây chuyền, kiểm
tra các rò rỉ, sử dụng máy bơm kín
(máy bơm động cơ đóng kín, máy
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
39
bơm từ trường), và kiểm tra thường
xuyên thiết bị, dây chuyền; và
Lắp đặt hệ thống báo động liên tục
hoạt động giám sát không khí, hệ
thống chống phosgene thoát ra bất
ngờ bằng phản ứng hóa học (ví dụ
màn hơi ammoniac trong trường
hợp phát thải khí), bao bọc các
đường ống dẫn và lắp bao che hoàn
toàn cho các phân xưởng của nhà
máy phosgene
Phát thải từ quá trình sản xuất các
hợp chất halogen hóa
Các phát thải chính từ dây chuyền sản
xuất hợp chất halogen như sau:
Khí ống khói từ quá trình ôxy hóa
nhiệt hoặc chất xúc tác của quá
trình khí và từ thiêu đốt chất thải
lỏng clo;
Lượng phát thải VOC từ các nguồn
nhất thời như van, mặt bích, máy
bơm chân không, từ các hệ thống
thu gom và xử lý nước thải và
trong quá trình bảo dưỡng;
Quy trình tách khí từ các lò phản
ứng và cột chưng cất;
Van an toàn và hệ thống lấy mẫu;
và
Lưu trữ nguyên liệu thô, sản phẩm
trung gian và thành phẩm.
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm
soát phát thải được khuyến nghị
bao gồm sau đây7;8
:
7 Oslo và Paris Commission (OSPAR) ban hành
Quyết định 98 / 4 về mức phát thải đạt từ ngành sản
xuất 1,2 dichloroethane (EDC) / vinyl monomer
Cân nhắc việc sử dụng clo hóa trực
tiếp ở nhiệt độ cao để hạn chế khí
thải và tạo ra chất thải;
Cân nhắc việc sử dụng lò phản ứng
tầng sôi oxychlorination hóa để
giảm bớt hình thành các sản phẩm
phụ;
Sử dụng ôxy, hydro hóa chọn lọc
của acetylene trong nạp liệu, các
chất xúc tác được cải thiện, và
phản ứng tối ưu hóa;
Thực hiện chương trình LDAR
(phát hiện rò rỉ và sửa chữa);
Ngăn chặn rò rỉ từ các thông khí
giảm áp bằng cách sử dụng đĩa
ngắt vỡ trong van an toàn kết hợp
với giám sát áp lực giữa các đĩa
ngắt vỡ và van an toàn để phát hiện
bất kỳ rò rỉ;
Lắp đặt các hệ thống tuần hoàn hơi
(vòng khép kín) để giảm phát thải
ethylene dichloride (1,2
dichloroethane; EDC)/ vinyl
monomer clorua (VCM) khi rót tải
và kết nối đường ống để bốc/dỡ
được hết hoàn toàn. Hệ thống cần
cho phép thu hồi khí hoặc được
chuyển đến một hệ thống hấp thụ
clorua (VCM). Quyết định này dựa trên tài liệu kỹ
thuật BAT (PARCOM, 1996) và Khuyến nghị BAT
(PARCOM, 1996). 8 Hội đồng châu Âu của các nhà sản xuất Vinyl
(ECVM) vào năm 1994 ban hành một hiến chương
ngành công nghiệp để cải thiện hiệu quả môi trường
và khuyến nghị mức khí thải đã được coi là có thể
đạt được ở phân xưởng EDC / VCM. Hiến chương
ECVM phân định ra các kỹ thuật thể hiện cho thực
hành tốt trong chế biến, xử lý, lưu trữ và vận chuyển
nguyên liệu chính và các sản phẩm cuối cùng trong
sản xuất VCM.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
40
axit hydrochloric (HCl) với ôxy
hóa xúc tác/ ôxy hóa nhiệt. Khi có
thể, dư lượng hữu cơ nên được tái
sử dụng làm nguyên liệu cho quá
trình dung môi clo hóa (ba hoặc
bốn cho mỗi phân xưởng);
Bồn chứa trên không dùng chứa
EDC, VCM, và các sản phẩm phụ
clo hóa cần được trang bị bộ ngưng
tụ lạnh hồi lưu ngược hoặc thông
gió để được kết nối với khí thu hồi
và tái sử dụng và / hoặc các chất
ôxy hóa nhiệt hoặc xúc tác với hệ
thống hấp thụ HCl.
Lắp đặt thông gió ngưng tụ / thông
gió hấp phụ với quá trình quay
vòng tuần hoàn những sản phẩm
trung gian và thành sản phẩm.
Thông gió và đốt khí dư
Thông gió và đốt khí dư là các biện
pháp hoạt động rất quan trọng và an
toàn được sử dụng trong các cơ sở
LVOC để đảm bảo rằng hơi khí được
xử lý an toàn. Thông thường, khí dư
thừa không nên thông gió để thổi đi,
nhưng thay vào đó được chuyển đến
một hệ thống đốt khí dư để thải bỏ.
Thông gió khẩn cấp có thể được chấp
nhận ở điều kiện cụ thể khi đốt khí dư
của dòng khí dư là không thể, trên cơ
sở phân tích rủi ro chính xác và tính
toàn vẹn của hệ thống cần phải được
bảo vệ. Biện minh cho việc không sử
dụng hệ thống đốt khí dư cần được lập
thành tài liệu đầy đủ trước khi một
phương tiện thông khí khẩn cấp được
xem xét.
Trước khi đốt khí dư được áp dụng,
lựa chọn thay thế khả thi cho việc sử
dụng khí nên được đánh giá và tích
hợp vào thiết kế sản xuất đến mức tối
đa có thể. Khối lượng khí để đốt khí
dư cho các cơ sở mới phải được ước
tính trong thời gian đầu để sao cho
khối lượng cố định dùng cho mục tiêu
đốt khí dư có thể định ra. Khối lượng
khí được đốt cho tất cả các sự kiện
phải đốt khí dư cần được ghi chép và
báo cáo. Liên tục cải tiến đốt khí dư
thông qua thực hiện thực hành tốt nhất
và các công nghệ mới cần được chứng
minh.
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm
soát ô nhiễm sau đây cần được xem
xét để đốt đuốc hơi khí dư:
Thực hiện các biện pháp giảm tối
đa nguồn khí đến chừng mực có
thể;
Sử dụng đốt khí dư hiệu quả và tối
ưu hóa kích thước và số vòi đốt;
Tối đa hóa hiệu suất cháy bằng
cách kiểm soát và tối ưu hóa nhiên
liệu đuốc hơi / không khí / tốc độ
dòng để đảm bảo đúng tỷ lệ hỗ trợ
dòng cho dòng đuốc hơi;
Giảm thiểu đốt khí dư từ thanh lọc
và thí điểm mà không ảnh hưởng
đến an toàn, thông qua các biện
pháp bao gồm cả lắp đặt các thiết
bị giảm thanh lọc khí, các phân
xưởng thu hồi khí đuốc hơi, thanh
lọc khí trơ, công nghệ van mềm khi
thích hợp, và lắp đặt thí điểm bảo
tồn khí;
Giảm thiểu nguy cơ thổi bay thí
điểm bằng cách đảm bảo vận tốc
thoát ra đủ và cung cấp bảo vệ gió;
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
41
Sử dụng một hệ thống đánh lửa thí
điểm đáng tin cậy;
Lắp đặt hệ thống bảo vệ áp lực cho
dụng cụ có tính toàn vẹn cao, khi
thích hợp, để giảm thiểu các trường
hợp quá áp và tránh hoặc giảm
được các tình huống phải đốt đuốc
hơi;
Lắp đặt các tang phân ly để ngăn
chặn khí thải ngưng tụ, khi thích
hợp;
Giảm thiểu chất lỏng đi vào và
ngăn cản dòng khí trong đốt khí dư
bằng một hệ thống tách chất lỏng
phù hợp;
Giảm thiểu ngọn lửa đuốc hơi bay
ra và / hoặc rò ra ;
Vận hành đốt khí dư để kiểm soát
mùi và khói thoát ra có thể nhìn
thấy (không nhìn thấy khói đen);
Đặt vị trí đốt khí dư ở một khoảng
cách an toàn với các cộng đồng địa
phương và lực lượng lao động bao
gồm cả lực lượng lao động ở phân
xưởng;
Thực hiện chương trình bảo dưỡng
và thay thế đầu đốt để đảm bảo
hiệu quả đốt khí dư tối đa liên tục;
Đo khí đuốc hơi.
Để giảm thiểu việc đốt khí dư như
là một kết quả của sự cố thiết bị và
rối loạn nhà máy, độ tin cậy hoạt
động của nhà máy phải cao (> 95
phần trăm) và cần phải có quy định
về cung cấp chuyển giao thiết bị dự
phòng cho nhà máy.
Dioxin và Furans
Nhà máy đốt chất thải thường là một
trong những thiết bị phụ trợ trong các
cơ sở LVOC. Quá trình đốt các hợp
chất hữu cơ clo hóa (ví dụ
chlorophenol) có thể tạo ra chất dioxin
và furan. Một số chất xúc tác ở dạng
hợp chất kim loại chuyển tiếp (ví dụ
đồng) cũng tạo điều kiện hình thành
của chất dioxin và furan. Khuyến nghị
các biện pháp phòng ngừa và kiểm
soát bao gồm:
Vận hành các phương tiện đốt phù
hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật
được quốc tế công nhận;9
Duy trì các điều kiện vận hành
đúng cách thức, như nhiệt độ thiêu
đốt khí ống khói đủ cao để phòng
ngừa hình thành dioxins and
furans;
Đảm bảo mức khí thải đáp ứng các
giá trị hướng dẫn trình bày trong
Bảng 1.
Nƣớc thải
Quy trình Nước thải công nghiệp
Nước thải lỏng điển hình là nước làm
mát và nước của quá trình sản xuất,
nước mưa chảy tràn và các nước thải
đặc trưng khác (ví dụ nước thử nghiệm
đường ống, rửa và làm vệ sinh trong
quá trình cơ sở khởi động và thải ra).
Nước thải của quá trình công nghiệp
bao gồm:
9 Ví dụ, Directive 2000/76/EC
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
42
Nước thải từ quá trình sản xuất olefin
bậc thấp
Nước thải từ cracking hơi và các biện
pháp phòng ngừa và kiểm soát thích
hợp được khuyến nghị bao gồm:
Thanh lọc dòng hơi nước (thường
là 10% toàn bộ dòng hơi hòa loãng
được thanh lọc để ngăn ngừa tích
tụ chất ô nhiễm) cần phải được
trung hòa bằng điều chỉnh pH và
xử lý thông qua bộ tách dầu/nước
và tuyển nổi trước khi thải ra hệ
thống xử lý nước thải của cơ sở
sản xuất;
Dung dịch kiềm đã qua sử dụng,
nếu không tái sử dụng để thu hồi
hàm lượng natri sunfua của nó
hoặc để thu hồi cresol thì phải xử
lý bằng sử dụng các bước kết hợp
sau đây:
o Rửa dung môi hoặc chiết tách
dịch lỏng để sản xuất polymer
và tiền polymer;
o Lắng dịch lỏng hoặc đông tụ để
tách bỏ và quay vòng về quá
trình;
o Giải hấp với hơi nước hoặc kim
loại để tách bỏ hydrocarbon;
Trung hòa với một axit mạnh
(mà sẽ tạo ra H2S / dòng khí
CO2 được đốt như khí chua ở
đuốc hơi hoặc lò đốt );
Trung hòa với khí axit hoặc khí
ống khói (sẽ chia tách phenol
trong một pha dầu nổi để xử lý
thêm sau);
Ôxy hóa (khí ướt hoặc xúc tác
khí ướt hoặc ozone) cacbon và
sulfua/mercaptan trước khi
trung hòa (để làm giảm hoặc
loại bỏ sinh ra H2S);
Dung dịch amin đã qua sử dụng,
được dùng để loại bỏ hydro sulfua
khỏi nguyên liệu nặng để giảm
lượng dung dịch kiềm cần thiết cho
quá trình xử lý khí sau cùng. Dung
dịch amin đã qua sử dụng nên được
tái sinh bằng giải hấp hơi nước để
loại bỏ hydro sulfua. Phần dung
dịch amin sau giải hấp được cho
chảy hết để kiểm soát nồng độ các
muối kết lắng; và
Dòng C2 của sản phẩm polyme hóa
được biết đến với tên gọi ―dầu
xanh- green oil‖ được tạo ra trong
quá trình hydro hóa xúc tác
acetylene thành ethylene và ethane,
chứa các chất thơm đa vòng (ví dụ
anthracene, chrysene, carbazole).
Dầu xanh này cần phải được tuần
hoàn trở lại quá trình (ví dụ vào
tháp phân đoạn thứ cấp để thu hồi
như một thành phần của dầu nhiên
liệu) hoặc được đốt để thu hồi
nhiệt.
Nước thải của quá trình sản xuất chất
thơm
Quá trình nước thải trong các nhà máy
chất thơm nói chung được vận hành
trong một chu trình khép kín. Nguồn
nước thải chính là nước quá trình được
thu hồi từ ngưng tụ của hơi nước do
bơm chân không xả ra và từ bình tụ
trên một số các tháp chưng cất. Những
dòng nước thải này chứa lượng nhỏ
hydrocarbon hòa tan. Nước thải chứa
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
43
sulfua và COD cũng có thể được tạo ra
từ bộ lọc ướt kiềm. Các nguồn tiềm
tàng khác là rò rỉ ngoài ý muốn, súc xả
nước làm mát, nước mưa, nước dùng
làm vệ sinh thiết bị có thể chứa dung
môi chiết xuất và nước phát sinh từ
tháo xả nước bồn chứa và nước quá
trình khi nhà máy gặp sự cố.
Nước thải chứa hydrocarbon cần phải
được thu gom riêng biệt, để lắng và
giải hấp trước khi xử lý sinh học trong
hệ thống xử lý nước thải của cơ sở sản
xuất.
Nước thải của quá trình sản xuất các
hợp chất ôxy hóa
Formaldehyde
Trong điều kiện hoạt động thường
nhật, các quá trình bạc và oxide không
phát sinh liên tục đáng kể dòng thải
lỏng. Nước thải có thể phát sinh từ
tràn đổ, súc rửa bình chứa và nước
ngưng tụ bị nhiễm bẩn (ví dụ súc rửa
nồi hơi, xả nước làm mát bị nhiễm bẩn
do điều kiện vận hành có trục trặc như
thiết bị bị hỏng). Những dòng thải này
có thể tái quay vòng về quá trình để
làm loãng sản phẩm formaldehyde.
Etylen Oxide/Etylen Glycol
Dòng xả từ quá trình chứa nhiều các
hợp chất hữu cơ, chủ yếu là mono-
ethylene glycol (MEG), di-ethylene
glycol (DEG) và ethylene glycol bậc
cao, nhưng cũng chứa một ít lượng
muối hữu cơ. Dòng thải này cần phải
được chuyển đến nhà máy glycol (nếu
có) hoặc đến một phân xưởng dành
riêng cho thu hồi glycol và tuần hoàn
một phần nước trở lại quá trình. Dòng
thải này cần phải được xử lý trong
phân xưởng xử lý sinh học, vì ethylene
oxide đã sẵn sàng để bị phân hủy sinh
học.
Terephthalic axit/Dimethyl
Terephthalate
Nước thải từ quá trình terephthalic
axit có cả nước phát sinh trong quá
trình ôxy hóa và nước được sử dụng
như là dung môi tinh chế. Nước thải
thường được chuyển đến nơi xử lý
nước thải hiếu khí, tại đó các chất hòa
tan chủ yếu là terephthalic axit,
acetic axit, và các tạp chất như p-
toluic axit, được ôxy hóa thành
cacbon dioxide và nước. Cách khác,
xử lý kỵ khí với thu hồi kim loại nên
được cân nhắc xem xét. Các dòng
thải từ chưng cất trong quá trình
dimethyl terephthalate có thể được đốt
để thu hồi năng lượng.
Acrylic Ester
Chất thải lỏng được phát sinh ở các
công đoạn khác nhau của quá trình sản
xuất. Trong công đoạn tinh chế axit,
một lượng nhỏ pha lỏng được xả ra từ
chưng cất sau bước chiết xuất. Vật liệu
lỏng này cần phải được giải phóng
trước khi thải bỏ để thu hồi dung môi
chiết và để giảm bớt khối lượng chất
thải hữu cơ phải thải bỏ.
Các phần cặn từ cột sản phẩm acrylic
axit cần phải được giải hấp để thu hồi
acrylic axit, trong khi các hợp chất
hữu cơ điểm sôi cao thì được đốt bỏ.
Chất thải hữu cơ và sulfuric được tạo
ra từ lò phản ứng ester hóa. Các chất
thải lỏng được tạo ra từ giải hấp cồn
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
44
trong quá trình thu hồi cồn loãng. Chất
thải hữu cơ đậm đặc được tạo ra trong
chưng cất ester thành phẩm. Cặn của
cột chất lỏng này cần được đốt hoặc
chuyển đến nơi xử lý sinh học. Chất
thải hữu cơ đậm đặc cần phải được đốt
bỏ.
Nước thải của quá trình sản xuất các
hợp chất nitơ hóa
Acrylonitrile10
Các dòng thải lỏng khác nhau được
phát sinh từ phân xưởng này. Thông
thường chúng được chuyển đến hệ
thống xử lý nước thải của cơ sở sản
xuất với xử lý ít nhất là 90%. Các
dòng thải này gồm:
Dòng súc xả của các dòng thải
chứa hỗn hợp ammoni sulfat và
dãy các hợp chất hữu cơ có điểm
sôi cao trong dung dịch nước.
Ammoni sulfat có thể được thu hồi
như là một sản phẩm đồng hành kết
tinh hoặc được xử lý để sản xuất
sulfuric axit. Dòng còn lại chứa các
thành phần đậm đặc cần được xử lý
để loại bỏ lưu huỳnh rồi đốt hoặc
xử lý sinh học. Dòng chứa các
thành phần nhẹ cần được tái quay
vòng về nhà máy; và
Giải hấp cặn cột, chứa các thành
phần nặng và nước dư được sinh ra
trong các lò phản ứng. Dòng chất
lỏng này cần được xử lý bằng bay
hơi cô đặc; phần cất cần phải được
xử lý sinh học và dòng thành phần
nặng cô đặc được đốt bỏ (với thu
hồi năng lượng).
10 EIPPCB BREF (2003)
Caprolactam
Nước thải lỏng từ nhà máy sản xuất
này gồm sau đây:
Cặn đáy nặng từ chiết xuất
caprolactam thô, trong tất cả các
quá trình sử dụng Beckmann tái tổ
hợp, chứa ammoni sulfat và các
hợp chất lưu huỳnh khác, đều phải
được chế biến thành sulfuric axit;
và
Tồn dư của quá trình chưng cất
caprolactam thành phẩm, cần phải
được đốt bỏ.
Nitrobenzene11
Quá trình nitrat hóa gắn liền với thải
bỏ nước thải từ các bước trung hòa và
rửa và từ quá trình tái cô đặc sulfuric
axit. Nước thải này có thể chứa
nitrobenzene, mono- và polynitrat hóa,
carboxylic axit, các sản phẩm phụ hữu
cơ khác, dư lượng kiềm và các muối
vô cơ từ axit đã qua sử dụng bị trung
hòa có mặt trong sản phẩm.
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm
soát ô nhiễm được khuyến nghị sau
đây:
Trung hòa các pha hữu cơ với
kiềm;
Chiết xuất các chất nhiễm bẩn axit
ra khỏi pha hữu cơ bằng sử dụng
các muối nóng chảy (ví dụ hỗn hợp
kẽm nitrat và magnesium nitrat).
Sau đó muối được tái sinh bằng
chưng cất nhanh nitric axit. Nếu
11 Kirk-Othmer (2006)
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
45
cần thiết, có thể cho pha hữu cơ trải
qua công đoạn trung hòa đánh
bóng;
Các chất nhiễm bẩn axit, được loại
bỏ bằng cách sử dụng hệ thống tận
thu dung môi (ví dụ benzene) chiết
xuất, để lắng, chưng cất và các xử
lý khác. Tồn dư nitric axit có thể
được loại bỏ bằng chiết xuất chất
lỏng – chất lỏng dòng ngược nhiều
giai đoạn, sau đó tái cô đặc bằng
chưng cất để sử dụng tiếp;
Chiết xuất dung môi dòng ngược
nhiều giai đoạn, và giải hấp hơi
nước thường được kết hợp. Các
phương pháp này có thể chiết được
đến 99.5% nitrobenzene ra khỏi
nước thải, nhưng vẫn để lại các
nitrophenol hoặc picric axit trong
nước. Nước chiết đậm đặc nên
được xử lý để thu hồi hoặc chuyển
đến lò đốt; và
Phá bằng áp suất nóng để loại bỏ
nitrophenol và picric axit trong
dòng nước thải từ rửa kiềm. Sau
khi giải hấp tồn dư nitrobenzene
và benzene, nước thải cần phải
được làm nóng đến 300°C ở áp
suất 100 bars.
Toluene diisocyanate12
Nước thải được phát sinh từ nitrat
hóa toluene với các thành phần vô cơ
(sulfat và nitrit / nitrat) và các sản
phẩm hữu cơ và các sản phẩm phụ, có
tên là di- trinitrocresol và
trinitrocresol.
12 EIPPCB BREF (2003)
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm
soát ô nhiễm được khuyến nghị sau
đây :
Tối đa hóa quá trình phát thải khí
<10kg nitrat/tDNT và hàm lượng
nitrit thấp hơn nhiều, trước khi loại
bỏ tiếp bằng xử lý sinh học. Các
kỹ thuật khác nhau để giảm thải
lượng hữu cơ cho nước thải từ quá
trình nitrat hóa là hấp thụ, chiết,
hoặc giải hấp, nhiệt phân/thủy phân
hoặc ôxy hóa. Chiết xuất (ví dụ với
toluene), là kỹ thuật được sử dụng
thông dụng nhất, cho phép gần như
loại bỏ hoàn toàn DNT và giảm
được nitrocresol đến mức <0.5
kg/t;
Trong công đoạn sơ chế toluene
diamine, ammoniac có thể được
tách ra bằng giải hấp. Các thành
phần sôi thấp có thể được tách ra
bằng chưng cất/ giải hấp với hơi
nước và tiêu hủy bằng thiêu đốt.
Nước quá trình đã xử lý trước có
thể tái sử dụng trong quá trình sản
xuất isopropanol, nếu được dùng,
có thể thu hồi để tái sử dụng. Tất cả
isopropanol trong nước thải của lọc
ướt khí có thể được xử lý sinh học;
Trong quá trình phosgen hóa
toluene diamine, nước thải có tính
axit nhẹ từ các tháp phân giải, chứa
lượng rất nhỏ dung môi o-
dichlorobenzene, có thể được xử lý
sinh học hoặc chuyển đến một lò
đốt để thu hồi nhiệt và trung hòa
nước thải halogen hóa; và
Quá trình TDI tạo ra nước trong
các bước nitrat hóa và hydro hóa.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
46
Các bước xử lý chính thông thường
liên quan đến cô đặc các chất
nhiễm bẩn trong dòng nước bằng
sử dụng quá trình bay hơi (cả hiệu
ứng đơn hoặc hiệu ứng kép), tái
tuần hoàn hoặc đốt bỏ. Dòng nước
đã qua xử lý được thu hồi từ quá
trình cô đặc này phải được xử lý
tiếp sau trong các hệ thống xử lý
sinh học nước thải của cơ sở sản
xuất trước khi thải ra ngoài.
Nước thải của quá trình sản xuất các
hợp chất halogien hóa13
Các nhà máy EDC/VCM có những
dòng nước thải đặc thù từ nước súc
rửa và nước ngưng tụ từ quá trình tinh
lọc EDC (chứa VCM, EDC, các
hydrocarbon clo hóa bay hơi khác và
vật liệu clo hóa không bay hơi như
chloral hoặc chloroethanol), nước
phản ứng oxyclo hóa, nước phụt từ
bơm kín, bơm chân không và các bình
chứa khí, nước làm vệ sinh từ các
công đoạn bảo dưỡng và các pha nước
gián đoạn từ bồn chứa EDC thô (ướt)
và các cặn nhẹ. Các thành phần chính
trong nước thải này như sau:
1,2 dichloroethane (EDC) và các
hợp chất hữu cơ clo hóa bay hơi
khác;
Các hợp chất hữu cơ clo hóa không
bay hơi;
Các hợp chất hữu cơ khác, như
natri glycol;
Xúc tác đồng (khi ôxy clo hóa sử
13 EIPPCB BREF (2003)
dụng công nghệ tầng sôi); và
Các hợp chất liên quan đến Dioxin
(có một ái lực mạnh với các hạt
xúc tác).
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm
soát ô nhiễm được khuyến nghị sau
đây :
Sử dụng bình phản ứng sôi để
hướng quá trình clo hóa tạo EDC ở
dạng hơi, giảm bớt nhu cầu loại bỏ
xúc tác ra khỏi nước thải và sản
phẩm EDC;
Giải hấp hơi nước hoặc khí các hợp
chất hữu cơ bay hơi clo hóa như
EDC, VCM, chloroform, và carbon
tetraclorua. Các hợp chất đã giải
hấp có thể tái quay vòng về quá
trình. Quá trình giải hấp có thể
thực hiện ở áp suất khí quyển, áp
suất cao hoặc trong chân không;
Xử lý bằng kiềm để chuyển đổi các
sản phẩm phụ không bay hơi của
quá trình ôxy clo hóa (ví dụ chloral
hoặc 2-chloroethanol) thành các
hợp chất có thể giải hấp được (ví
dụ cloroform) hoặc có thể phân hủy
được (vi dụ, ethylene glycol, natri
fomiat);
Loại bỏ xúc tác đồng bị cuốn theo
từ quá trình ôxy clo hóa bằng kết
tủa kiềm và tách bằng cách để
lắng/kết bông và thu hồi cặn bùn,
và
Dioxins và các hợp chất liên quan
(PCDD/PCDF), phát sinh trong quá
trình oxyclo hóa bằng công nghệ
tầng sôi được tách bỏ từng phần
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
47
trong kết tủa đồng, cùng với xúc
tác tồn dư (bùn cặn kim loại). Tách
bỏ bổ sung các hợp chất liên quan
đến PCDD/PCDF có thể thực hiện
được bằng kết bông và để lắng
hoặc lọc tiếp theo được xử lý bằng
sinh học. Hấp phụ bằng than hoạt
tính có thể sử dụng như là xử lý bổ
sung.
Nƣớc thử nghiệm thủy tĩnh
Thử nghiệm thủy tĩnh (hydro-test) các
thiết bị và đường ống liên quan đến
thử áp suất với nước (nước thô được
lọc), để kiểm định tính tổng thể của hệ
thống và để phát hiện rò hở có thể có.
Các phụ gia hóa chất (ví dụ chất ức
chế ăn mòn, ức chế ôxy hóa và phẩm
màu) thường được thêm vào nước thử.
Trong quản lý nước thử thủy tĩnh, các
biện pháp phòng ngừa và kiểm soát ô
nhiễm sau đây cần phải được thực
hiện:
Dùng chính nước đó để thử nhiều
lần;
Giảm bớt nhu cầu sử dụng chất ức
chế ăn mòn và các hóa chất khác
bằng cách tối thiểu hóa những lần
thử mà để nước sót lại trong thiết
bị và đường ống;
Nếu sử dụng hóa chất là cần thiết,
nên chọn hóa chất ít nguy hại nhất
về phương diện độc tính và phân
hủy sinh học, và tích lũy sinh học
tiềm tàng để thay thế. Nếu xả nước
thử nghiệm thủy tĩnh ra biển hoặc
vùng nước mặt là phương án duy
nhất khả thi để thải bỏ thì phải soạn
thảo một kế hoạch thải bỏ nước thử
nghiệm thủy tĩnh có cân nhắc đến
điểm xả, tốc độ xả, hóa chất sử
dụng và sự phân tán, rủi ro môi
trường và nhu cầu giám sát. Nên
tránh thải bỏ nước thử thủy tĩnh
vào vùng nước biển nông ven bờ.
Quá trình Xử lý nƣớc thải
Các kỹ thuật để xử lý nước thải của
quá trình công nghiệp trong ngành
công nghiệp này gồm cả nguồn tách tụ
riêng và tiền xử lý các dòng nước thải
đậm đặc. Các bước xử lý nước thải
tiêu biểu gồm có: gạn dầu mỡ, hớt
váng, tuyển nổi các thành phần hòa
tan hoặc tách dầu/nước và các chất rắn
nổi; lọc và tách các chất rắn có thể lọc
được; điều hòa cân bằng dòng và thải
lượng; làm lắng để giảm bớt các chất
rắn lơ lửng bằng sử dụng tác nhân làm
trong nước; xử lý sinh học, chủ yếu là
xử lý hiếu khí để giảm chất hữu cơ
hòa tan (BOD); chlo hóa nước thải sau
xử lý khi có yêu cầu tiệt trùng nước
thải; và làm ráo nước cho cặn bùn rồi
thải bỏ trong bãi chôn lấp chất thải rắn
được chỉ định. Kỹ thuật kiểm soát bổ
sung có thể cần để (i) giữ và xử lý chất
hữu cơ bay hơi đã giải hấp từ các hoạt
động khác nhau của phân xưởng trong
hệ thống xử lý nước thải, (ii) loại bỏ
kim loại nặng bằng sử dụng lọc màng
hoặc các công nghệ xử lý lý/hóa khác,
(iii) loại bỏ các chất hữu cơ khó phân
hủy và không phân hủy sinh học COD
bằng sử dụng than hoạt tính hoặc ôxy
hóa hóa học tiên tiến, (iv) giảm độc
tính trong nước thải bằng sử dụng
công nghệ thích hợp (như thẩm thấu
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
48
ngược, trao đổi ion, cacbon hoạt tính
v.v), và (v) ngăn giữ và trung hòa mùi
khó chịu.
Quản lý nước thải công nghiệp và
những ví dụ về phương pháp xử lý
được thảo luận trong Hƣớng dẫn
chung EHS. Thông qua sử dụng các
công nghệ này và kỹ thuật thực hành
tốt để quản lý nước thải, các cơ sở sản
xuất phải đáp ứng các giá trị hướng
dẫn cho xả nước thải như chỉ ra trong
bảng tương ứng của Phần 2 của tài
liệu ngành công nghiệp này.
Các dòng nước thải khác và tiêu thụ
nước
Hướng dẫn về quản lý nước thải
không bị nhiễm bẩn từ những vận
hành tiện ích phụ trợ, nước mưa chảy
tràn không nhiễm bẩn và nước thải
sinh hoạt được cung cấp trong Hƣớng
dẫn chung EHS. Những dòng bị
nhiễm bẩn cần phải được cho chảy đến
hệ thống xử lý nước thải của quá trình
công nghiệp. Các khuyến nghị để
giảm bớt tiêu thụ nước, đặc biệt là khi
tài nguyên thiên nhiên có hạn, được
đưa ra trong Hƣớng dẫn chung EHS.
Các vật liệu nguy hại
Các cơ sở sản xuất LVOC sử dụng và
sản xuất ra một lượng đáng kể các vật
liệu nguy hại, kể cả nguyên liệu và các
sản phẩm trung gian/thành phẩm. Xử
lý, bảo quản và vận chuyển những vật
liệu này cần phải được quản lý đúng
cách thức để tránh hoặc giảm thiểu các
tác động môi trường. Thực hành được
khuyến nghị cho quản lý vật liệu nguy
hại, kể cả xử lý, bảo quản và vận
chuyển cũng như các vấn đề liên quan
với các chất làm thâm thủng tầng
Ozone (ODSs) được trình bày trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
Chất thải và sản phẩm đồng hành
Quản lý tốt quá trình sản xuất LVOC
không phát sinh ra lượng đáng kể chất
thải rắn trong quá trình hoạt động bình
thường. Các chất thải rắn đáng kể nhất
là các xúc tác đã qua sử dụng từ sự thế
chỗ của chúng trong quy trình hoạt
động đã thiết lập của nhà máy và các
sản phẩm phụ.
Các kỹ thuật quản lý được khuyến
nghị cho các xúc tác đã qua sử dụng
gồm như sau đây:
Quản lý tại chỗ đúng cách thức,
gồm cả nhúng ngập các xúc tác tự
cháy đã qua sử dụng trong nước
trong khi bảo quản tạm thời và vận
chuyển để tránh các phản ứng tỏa
nhiệt không kiểm soát; và
Quản lý khi ở bên ngoài nhà máy
do các công ty chuyên môn hóa có
thể vừa thu hồi các kim loại nặng
(hoặc kim loại quí), thông qua thu
hồi và quá trình tái sử dụng một khi
có thể, hoặc quản lý các xúc tác đã
qua sử dụng theo các khuyến nghị
về quản lý chất thải công nghiệp
trong Hƣớng dẫn chung EHS.
Các kỹ thuật quản lý được khuyến
nghị cho các sản phẩm không đạt yêu
cầu kỹ thuật kể cả tái quay vòng đến
các phân xưởng đặc thù để tận dụng
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
49
hoặc thải bỏ, hướng dẫn về bảo quản,
vận chuyển và thải bỏ những chất thải
nguy hại và chất thải thông thường
được trình bày trong Hƣớng dẫn
chung EHS
Sản xuất Olefin bậc thấp
Lượng chất thải rắn hạn chế được tạo
ra do quá trình cracking, chủ yếu là
bùn hữu cơ, xúc tác đã qua sử dụng,
chất lắng đã qua sử dụng và than cốc.
Mỗi chất thải cần được xử lý tùy theo
từng trường hợp và có thể tái chế, thu
hồi hoặc tái sử dụng sau xử lý. Cách
khác, là chúng có thể được đốt hoặc
chôn lấp trong bãi chôn lấp chất thải.
Các chất làm khô rây phân tử và chất
xúc tác hydro hóa acetylene có thể
được tái sinh và tái sử dụng.
Sản xuất chất thơm
Không tạo ra chất thải nguy hại trong
quá trình hoạt động bình thường và
thực tế là tất cả nguyên liệu nạp vào
đều được thu hồi thành các sản phẩm
có giá trị, hoặc khí nhiên liệu. Chất
thải rắn được tạo ra đáng kể nhất và
các phương pháp để xử lý và thải bỏ
chúng baogồm sau đây:
Xúc tác đã qua sử dụng từ chất
lỏng hoặc các pha hydro hóa olefin
/ diolefin và lưu huỳnh được xử lý
để tách kim loại có giá trị cho tái
sử dụng;
Đất sét từ loại bỏ olefin được thải
bỏ trong các bãi chôn lấp hoặc đốt
bỏ;
Chất hấp phụ từ tách xylene chứa
nhôm và rây phân tử khác được
thải bỏ trong bãi chôn lấp;
Cặn bùn/vật liệu rắn polymer hóa
được thu hồi từ thiết bị của quá
trình trong các hoạt động bảo
dưỡng được đốt hoặc sử dụng tại
chỗ như một nguồn nhiên liệu; và
Các vật liệu nhiễm bẩn dầu và cặn
bùn chứa dầu (từ dung môi, xử lý
sinh học và lọc nước) được đốt có
kèm theo thu hồi nhiệt.
Sản xuất các hợp chất ôxy hóa
Formaldehyde
Có rất ít chất thải rắn sinh ra trong quá
trình bạc và oxide ở điều kiện hoạt
động bình thường. Tất cả các xúc tác
đã qua sử dụng từ lò phản ứng và ôxy
hóa tách khí đều có thể được tái sinh.
Có thể xảy ra sự tích tụ một lượng hạn
chế para-formaldehyde rắn (chủ yếu là
tại các điểm lạnh trong thiết bị và
đường ống) và được tách bỏ trong quá
trình hoạt động bảo dưỡng. Các bộ lọc
đã qua sử dụng để tinh chế các sản
phẩm của formaldehyde cũng có thể
được tái sinh. Trong quá trình oxide
dịch lỏng trao đổi nhiệt đã qua sử
dụng thường được chuyển đến một
người thu hồi (để tái chế) hoặc để đốt.
Ethylene Oxide/Ethylene Glycol
Xúc tác EO đã qua sử dụng chứa bạc
kim loại phân bố rất mịn trên vật mang
rắn (ví dụ nhôm), được chuyển đến
một nhà thu hồi bên ngoài để thu hồi
bạc có giá trị. Sau khi thu hồi bạc, vật
mang trơ yêu cầu được thải bỏ.
Tồn dư của glycol nặng lỏng có thể tái
sử dụng hoặc được phân đoạn để thu
lấy glycol có thể bán được, nhằm giảm
thiểu khối lượng chất thải rắn được
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
50
thải bỏ. Chất lỏng tồn dư từ bộ phận
thu hồi EO có thể được chưng cất để
cho ra glycol và cặn đặc chứa muối
(vừa để bán hoặc đốt). Dòng thải này
cũng có thể được tái sử dụng mà
không cần chưng cất.
Terephthalic axit/Dimethyl
Terephthalate
Những lượng hạn chế tạp chất TPA và
DMT được phát sinh từ khi nhà máy
khởi động và dừng hoạt động, hoặc từ
các thao tác bảo dưỡng. Thêm vào đó,
các sản phẩm bán cứng có thể được
phát sinh như là cặn đáy trong hoạt
động chưng cất. Các chất thải này có
thể được đốt.
Acrylic ester
Chất thải rắn của quá trình sản xuất
acrylic ester là xúc tác ôxy hóa đã qua
sử dụng từ sự thế chỗ trong quy trình
đã lập, chứa bismuth, molybdenum,
vanadium, và có thể lượng nhỏ
tungsten, đồng, tellurium và arsen
bám trên các mảnh silica và polymer.
Chúng được thu gom trong quá trình
hoạt động bảo dưỡng cột, bộ giải hấp,
bình chứa và đường ống.
Sản xuất các hợp chất Nitơ hóa
Acrylonitrile14
Sản phẩm đồng hành hydro cyanua
được tạo ra trong lò phản ứng
acrylonitrile và có thể được thu hồi
như là sản phẩm thừa từ dây chuyền
tinh chế. Hydro cyanua này được tái
sử dụng hoặc chuyển đổi tại chỗ thành
14 EIPPCB BREF (2003)
sản phẩm khác.
Sản phẩm đồng hành acetonitrile được
tạo ra trong lò phản ứng acrylonitrile
và được tách ra như là sản phẩm thừa
từ cột giải hấp. Hydro cyanua cũng có
mặt trong dòng sản phẩm này. Sản
phẩm đồng hành nhôm sulfat được tạo
ra trong vùng dập tắt của quá trình.
Phản ứng ammoniac hóa xẩy ra trong
lò phản ứng tầng sôi và xúc tác được
duy trì lại trong lò này bằng kết hợp
của dòng nhưng một vài xúc tác bị mất
và rời khỏi quá trình thông qua hệ
thống dập tắt.
Các kỹ thuật quản lý được khuyến
nghị như dưới đây:
Tối đa hóa việc tái sử dụng hydro
cyanua, acetonitrile và sản phẩm
phụ ammoni sulfat;
Thiêu đốt hydro cyanua trong đuốc
hơi hoặc lò đốt, nếu không thể thu
hồi;
Thu hồi acetonitrile thô từ phân
xưởng lõi để tinh chế thêm. Nếu
không thể thu hồi, thì đốt dòng chất
lỏng acetonitrile thô hoặc trộn
acetonitrile thô này với dòng chất
hấp thụ trong dòng thông khí để
đốt (với thu hồi nhiệt);
Thu hồi ammoni sulfat tinh thể,
hoặc khi thu hồi là không thể,
chuyển đổi thành sulfuric axit;
Tách xúc tác nguyên chất bằng để
lắng hoặc lọc và xử lý bằng đốt
hoặc chôn lấp trong bãi chôn lấp
chất thải;
Tối thiểu hóa các cặn dư nặng bằng
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
51
cách giảm thiểu sự hình thành xúc
tác mịn và thất thoát xúc tác, tránh
sự xuống cấp của sản phẩm bằng
sử dụng điều kiện vận hành yếu và
bổ sung chất ổn định; và
Thu thập các cặn dư nặng từ đáy
cột giải hấp và/hoặc từ hệ thống
dập tắt (dập tắt cơ bản) cùng với
xúc tác nguyên chất sau đó đốt tại
chỗ hoặc đốt bên ngoài.
Caprolactam
Sản phẩm phụ ammoni sulfat thu được
từ cả hai quá trình ôxy hóa và trung
hòa. Được tái sử dụng như là một loại
phân bón.
Toluene Diisocyanate
Xúc tác hydro hóa được thu hồi sau
quá trình ly tâm. Một phần được tẩy
khỏi quá trình và có thể tái sinh ở các
công ty chuyên môn hóa , hoặc được
đốt hoặc xử lý sơ bộ trước khi thải bỏ.
Chất thải hữu cơ từ sản xuất DNT,
TDA, và TDI thường được đốt.
Sản xuất các hợp chất halogen hóa15
Quá trình EDC/VCM sinh ra tồn dư
chất lỏng (sản phẩm phụ) được chiết
từ dây chuyền chưng cất EDC. Tồn
dư này là một hỗn hợp của
hydrocarbon clo hóa, gồm có các hợp
chất nặng hơn EDC (như các hợp chất
vòng hoặc thơm clo hóa) và các hợp
chất nhẹ (C1 và C2 hydrocarbon clo
hóa có điểm sôi thấp hơn EDC).
Cặn dư chứa hàm lượng clo cao hơn
60 % khối lượng có thể được thu hồi
15 EIPPCB BREF (2003)
như sau:
Nguyên liệu cho clo hóa xúc tác là
như carbon tetrachlorua /
tetrachloroetyhlene;
Khí hydro clorua để tái sử dụng
trong lò oxyclo hóa; hoặc
Dung dịch hydrochloric axit bán
được ra thị trường.
Chất thải rắn chủ yếu từ nhà máy
EDC/VCM là xúc tác oxyclo hóa đã
qua sử dụng, căn dư của chính quá
trình clo hóa trực tiếp và than cốc.
Chất thải chung cũng được phát sinh
từ bùn xử lý nước thải, cặn bùn của
bồn chứa/bình chứa và từ các hoạt
động bảo dưỡng.
Các kỹ thuật quản lý được khuyến
nghị như sau:
Xúc tác oxyclo hóa đã sử dụng
được loại bỏ một cách liên tục
(bằng chặn xúc tác nguyên chất
trong lò phản ứng tầng sôi), hoặc
định kỳ (khi thay thế lò phản ứng
tầng cố định đã hết hạn dùng). Tùy
theo quá trình, xúc tác này được
thu hồi ở dạng khô hoặc ướt, sau
khi để lắng hoặc lọc nước thải. Một
lượng rất nhỏ hoặc có hạn các chất
hữu cơ clo hóa nặng (ví dụ dioxin)
được hấp phụ trên xúc tác thải;
nồng độ của các chất nhiễm bẩn
này cần phải xác định phương pháp
thải bỏ (thông thường là chôn lấp
trong bãi chôn lấp chất thải hoặc
đốt);
Cặn dư của chính quá trình clo hóa
nói chung là tinh khiết hoặc được
hỗn hợp với các muối sắt vô cơ. Ở
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
52
quá trình clo hóa nhiệt độ cao, các
cặn tồn dư được thu hồi với cùng
các hợp chất hữu cơ nặng như là
chất rắn lơ lửng. Ở quá trình clo
hóa nhiệt độ thấp, các cặn tồn dư
được thu hồi cùng với nước thải và
cần có kết tủa kiềm trước khi tách
bằng để lắng hoặc lọc, có thể với
xúc tác oxyclo hóa đã qua sử dụng;
Than cốc được hình thành do
cracking nhiệt EDC và chứa
hydrocarbon clo hóa tồn lưu, mặc
dù cặn này không chứa
PCDD/PCDF. Than cốc được tách
bỏ khỏi VCM bằng lọc. Than cốc
cũng được sinh ra từ bộ phận loại
cốc và cracking; và
Tinh chế thành phẩm VCM có thể
liên quan đến trung hòa bổ trợ bằng
sử dụng nước vôi. Điều này cũng
sinh ra chất thải vôi đã qua sử dụng
cần phải thải bỏ.
Tiếng ồn
Các nguồn ồn phát sinh tiêu biểu gồm
các máy quay kích thước lớn, như tuốc
bin, bơm, động cơ điện và máy làm
mát bằng không khí, lò đốt, đuốc hơi
và giảm áp khẩn cấp. Hướng dẫn về
kiểm soát và giảm ồn được cung cấp
trong Hƣớng dẫn chung EHS.
1.2 An toàn và Sức khỏe lao động
Các vấn đề về an toàn và sức khỏe lao
động có thể xảy ra trong giai đoạn xây
dựng và ngừng hoạt động của các cơ
sở LVOC là tương tự như của các cơ
sở công nghiệp khác, và quản lý các
vấn đề này được thảo luận trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
Các vấn đề về sức khỏe và an toàn lao
động của cơ sở công nghiệp đặc thù
cần phải được xác định dựa trên phân
tích an toàn công việc hoặc đánh giá
rủi ro hoặc mối nguy toàn diện bằng
cách sử dụng các phương pháp luận đã
có chẳng hạn như nghiên cứu xác định
mối nguy [HAZID], nghiên cứu về
mối nguy và khả năng hoạt động
[HAZOP], hay đánh giá rủi ro dựa trên
một kịch bản [QRA]. Như một cách
tiếp cận chung, lập kế hoạch quản lý
sức khỏe và quản lý an toàn phải bao
gồm việc áp dụng có tính hệ thống và
hệ thống cấu trúc để phòng ngừa và
kiểm soát các mối nguy vật lý, hóa
học, sinh học, và bức xạ đối với sức
khỏe và an toàn được mô tả trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
Các mối nguy đáng kể nhất về an toàn
và sức khỏe lao động xảy ra trong giai
đoạn hoạt động của một cơ sở LVOC
chủ yếu gồm:
Quy trình an toàn
Mối nguy hóa chất
Các mối nguy chính cần phải được
quản lý theo các quy định quốc tế và
thực hành tốt nhất (ví dụ Các Khuyến
nghị của OECD16
, Điều lệ17
EU
Seveso II và Quy chế Chương trình
16 OECD, Các nguyên lý hướng dẫn để Ngăn ngừa,
Sẵn sàng và Ứng phó tai nạn hóa chất, XB lần 2
(2003) 17 Điều lệ hội đồng EU 96/82/EC, gọi là Seveso II
Directive, mở rộng phạm vi điều chỉnh bằng Điều lệ
2003/105/EC.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
53
đánh giá rủi ro của USA EPA18
).
Quy trình an toàn
Các chương trình quy trình an toàn
cần được thực hiện do đặc điểm của
ngành công nghiệp đặc thù, bao gồm
các phản ứng hóa học phức tạp, sử
dụng vật liệu nguy hại (ví dụ các hợp
chất độc hại, phản ứng, dễ cháy, nổ)
và phản ứng nhiều bước.
Quy trình quản lý an toàn bao gồm sau
đây:
Thử nghiệm mối nguy hại vật lý
của vật liệu và các phản ứng;
Nghiên cứu phân tích mối nguy để
xem xét quá trình hóa học và kỹ
thuật thực hành, kể cả nhiệt động
lực học và động học;
Kiểm tra bảo dưỡng dự phòng và
tính toàn vẹn cơ học của thiết bị và
các hạng mục phụ trợ của quá
trình;
Đào tạo công nhân; và
Biên soạn các hướng dẫn vận hành
và quy trình ứng phó khẩn cấp.
Cháy và Nổ
Những tác động đáng kể nhất liên
quan đến xử lý và lưu giữ khối lượng
lớn các sản phẩm LVOC dễ cháy và
bắt cháy mạnh (ví dụ olefin bậc thấp,
các chất thơm, MTBE, ethylene oxide,
acrylic ester và acrylic axit) ở nhiệt độ
18 EPA, 40 CFR Phần 68, 1996 — Các quy định về
phòng ngừa tai nạn hóa chất
và áp suất cao, các khí dễ cháy và các
quá trình hóa chất. Nổ và cháy làm rò
thoát bất ngờ các sản phẩm chủ yếu là
các sự cố được ghi nhận trong các cơ
sở sản xuất LVOC. Những sự cố này
có thể gây các phơi nhiễm cấp tính
đáng kể cho công nhân và phơi nhiễm
tiềm tàng cho cộng đồng xung quanh,
tùy theo lượng và chủng loại các hóa
chất nguy hại bị sự cố thoát ra, hóa
chất bay hơi và dễ cháy.
Rủi ro cháy nổ từ các đám mây khí
cần phải được giảm thiểu tối đa thông
qua các biện pháp sau đây:
Phát hiện rò rỉ sớm thông qua lắp
đặt các đơn vị phát hiện rò rỉ và các
thiết bị khác;
Cách ly các khu vực quá trình, khu
vực lưu giữ, khu vực phụ trợ và các
khu vực an toàn và áp dụng các
khoảng cách an toàn;19
Loại bỏ các nguồn đánh lửa tiềm
tàng;
Kiểm soát vận hành và quy trình và
tránh các hỗn hợp khí nguy hại;
Loại bỏ hoặc làm loãng hóa chất
thoát ra và hạn chế khu vực bị ảnh
hưởng bằng cách bao chặn các chất
rò rỉ; và
Triển khai, thực hiện và duy trì một
kế hoạch Quản lý tình huống khẩn
cấp cụ thể đưa ra các biện pháp
khẩn cấp được thực thi nhằm bảo
19 Những khoảng cách có thể được bắt nguồn từ các
phân tích an toàn cho công trình cụ thể, xem xét sự
xuất hiện của các mối nguy hiểm hoặc từ các tiêu
chuẩn áp dụng hoặc hướng dẫn (ví dụ API, NFPA).
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
54
vệ những người điều hành và cộng
đồng dân cư địa phương khỏi các
sản phẩm độc hại tiềm tàng thoát
ra.
Các nguy cơ cháy nổ cũng liên
quan đến các phản ứng ôxy hóa (ví
dụ phản ứng ôxy hóa propylene)
và quản lý sản phẩm. Các lò phản
ứng phải được lắp đặt theo các tiêu
chí thiết kế thích hợp20
, ví dụ để
quản lý các hỗn hợp nổ của sản
phẩm bột với không khí (ví dụ axit
terephthalic / terephthalate
dimethyl).
Ethylene Oxide
Ethylene oxide độc hại và gây ung thư
cho con người và khí EO là chất dễ
cháy, ngay cả khi không bị trộn lẫn
với không khí, và có thể tự gây nổ.
Các tính chất hóa học của EO yêu cầu
có các kỹ thuật khác nhau để ngăn
ngừa bất kỳ loại thiệt hại nào. Đặc
biện, trong thiết kế lưu trữ và chất tải
EO/EG cụ thể nên phải phòng ngừa
và phải tránh sự thâm nhập của không
khí hoặc các tạp chất có khả năng
phản ứng nguy hiểm với EO, ngăn
ngừa rò rỉ, và bao gồm một hệ thống
hoàn trả EO bốc hơi trong khi rót tải
để giảm thiểu dòng khí cần được xử
lý.
Acrylic ester
Quá trình ôxy hóa propylene là một
bước nguy hiểm, chủ yếu do tính dễ
cháy, mà phải được quản lý cẩn
20NFPA 654: Tiêu chuẩn cho Phòng ngừa cháy nổ và
bụi từ sản xuất, chế biến, và Xử lý chất rắn dễ cháy
thận.21
. Lưu trữ và vận chuyển axit
acrylic và ester cũng nên được thiết kế
và quản lý cẩn thận, do mối nguy hiểm
nổ liên quan đến quá trình polymer
hóa không kiểm soát được.22, 23
Acrylic axit bị ức chế với
hydroquinone mono methyl ether, mà
rất hoạt hóa khi có sự có mặt của
không khí. Nó rất dễ cháy khi quá
nóng. Nó phải được lưu trữ trong các
thùng thép không gỉ, tiếp xúc với
không khí có chứa 5-21 phần trăm
ôxy, ở nhiệt độ 15-25°C, tránh quá
nóng hoặc lạnh. Làm tan acrylic axit
đông lạnh có thể gây ra phản ứng
trùng hợp, vì vậy, làm tan acrylic axit
cần được tiến hành trong điều kiện
kiểm soát bằng cách sử dụng hệ thống
sưởi ấm nhẹ.
Acrylonitrin và Hydro Cyaua24
Đặc tính nguy hại của hai hợp chất
này có yêu cầu xem xét cụ thể về an
toàn trong sản xuất, lưu trữ và xử lý
chúng. Do tính chất phản ứng và độc
hại của nó, hydro cyanua có thể không
được lưu trữ trong thời gian lâu hơn
một vài ngày. Nếu vật liệu này không
thể bán hay sử dụng, nó phải được đốt
cháy. Khả năng để phá hủy tất cả các
hydro cyanua được sản xuất ra do đó
21 JR Phimister, Bier VM, Kunreuther HC, biên tập,
Học viện Kỹ thuật Quốc gia. Phân tích và Quản lý
báo trước tai nạn: Giảm rủi ro công nghệ thông qua
sự chuyên cần (2004) 22 Acrylic axit - Một bản tóm tắt về an toàn và xử lý,
XB lần thứ 3 (2002); Ủy ban An toàn liên công ty và
Xử lý monome Acrylic, ICSHA 23 Acrylate este - Một bản tóm tắt về an toàn và xử
lý, XB lần thứ 3, 2002; Ủy ban An toàn
Intercompany và Xử lý monome Acrylic, ICSHAM
24 EIPPCB BREF (2003)
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
55
cần được đảm bảo. Acrylonitrile có
thể tự polymer hóa nếu có chất khởi
xướng, và dễ cháy. Các tác nhân ổn
định do đó nên được thêm vào sản
phẩm, và các biện pháp thực hiện để
ngăn chặn sự thâm nhập ngẫu nhiên
của các tạp chất có thể hoặc là phản
ứng mạnh mẽ hoặc xúc tác cho phản
ứng.
Nitrobenzene25
Nitrobenzene là một chất rất độc hại
và sản phẩm phụ rất độc hại (ví dụ
nitrophenol và axit picric) được tạo ra
trong quá trình. Tại các khu vực có
nồng độ hơi cao (> 1 ppm), cần phải
sử dụng mặt nạ che kín mặt có máy
thở cung cấp không khí.
Mối nguy cháy, nổ trong sản xuất
nitrobenzene là nghiêm trọng, liên
quan đến khả năng phản ứng lẩn nitrat
hóa26
và thành các sản phẩm phụ nitơ
hóa có tính nổ, giống như di-và tri
nitrobenzene, nitrophenol và axit
picric. Thiết kế chính xác và kiểm soát
các lò phản ứng nitrat hóa phải được
đảm bảo. Trong quá trình chưng cất
và tinh chế, nhiệt độ cao, nồng độ cao
sản phẩm phụ, và nhiễm bẩn từ các
axit và kiềm mạnh và từ các sản phẩm
ăn mòn nên được ngăn chặn để giảm
thiểu nguy cơ rủi ro nổ27
.
25 IPCS (Chương trình Quốc tế về An toàn hóa chất),
Tiêu chí 230 về Sức khỏe môi trường, Nitrobenzene.
Có sẵn tại http://www.inchem.org/ 26 R.V.C. Carr, đánh giá mối nguy hiểm nhiệt nitro
thơm với axit nitric, Hội nghị nitrat hóa (1983) 27 Cơ quan Khoa học và Công nghệ Nhật Bản (JST),
Dữ liệu kiến thức về hỏng hóc thiết bị sản xuất, Vụ
nổ tại một cột chưng cất nitrobenzene do bị giảm áp
lực vì mất điện. Có sẵn tại
http://shippai.jst.go.jp/en/Search
Toluene Diisocyanate (TDI) 28
Sản xuất TDI liên quan đến một số
lớn các chất nguy hại, một số trong đó
có lượng lớn, chẳng hạn như clo,
TDA, cacbon monoxide, phosgene,
hydro, axit nitric, nitơ oxit, DNT,
toluene, v.v.
Tiếp xúc với nước và các hợp chất
kiềm như soda ăn da, amin, hoặc vật
liệu tương tự khác là phải tránh, vì
phản ứng của chúng với TDI sinh ra
nhiệt và CO2. Giải phóng CO2 trong
bình kín hoặc bị giới hạn hoặc trong
đường chuyển giao có thể gây ra lực
vỡ mạnh. Các biện pháp giảm thiểu
rủi ro bao gồm:
Lưu giữ TDI trong một môi trường
khô bằng cách sử dụng nitơ khô
hoặc đệm không khí khô;
Nút và chụp đậy tất cả các đường
ống dẫn đến và dẫn đi khỏi các
bể/thùng chứa;
Duy trì và bảo quản tất cả các phụ
kiện và các kết nối đường ống
trong một môi trường khô;
Tránh đóng chặt bất kỳ bồn chứa
TDI đã bị hoặc bị nghi là bị nhiễm
nước;
Đảm bảo rằng DNT tinh khiết, đã
rửa không bị làm nóng trên 200°C
để tránh nguy cơ phân hủy; và
Xử lý phosgene rất cẩn thận, như
sau:
o Giữ tất cả các công đoạn hoạt
động có phosgene trong các
28 EIPPCB BREF (2003)
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
56
công trình đóng kín;
o Cài đặt bộ cảm biến phosgene
để theo dõi nồng độ trong nhà;
o Nếu dấu vết phosgene được
phát hiện, thu gom và xử lý tất
cả phần không khí trong nhà bị
nhiễm bẩn phosgene (ví dụ bằng
lọc kiềm); và
o Lắp đặt một hệ thống màn nước
hơi ammoniac xung quanh phân
xưởng phosgen. Ammoniac
được thêm vào hơi nước để
phản ứng với phosgene trong
trường hợp phosgene thoát ra.
Thay thế cho phương pháp này
là xây dựng ngăn chặn.
Mối nguy Hóa chất
Trong trường hợp LVOC thoát ra,
nhân công có thể bị tiếp xúc với nồng
độ nguy hiểm cho sức khỏe và tính
mạng. Các hợp chất độc hại và gây
ung thư (ví dụ chất thơm,
formaldehyde, ethylene oxide,
acrylonitrile, hydro cyanua,
nitrobenzene, toluene diisocyanate,
vinyl clorua, 1,2 dichloroethane,
tetraclorua carbon, và các thành phần
liên quan đến dioxin, chủ yếu là các
octo-chlorodibenzofuran tạo ra trong
các phản ứng oxyclo hóa ) có mặt
trong quá trình đó và được lưu trữ tại
chỗ.
Các biện pháp sau đây cần được thực
hiện:
Nên cài đặt các đầu phát hiện khí ở
các khu vực nguy hiểm, nếu có thể;
Tất cả các sự cố tràn đổ nên tránh
và cần phải đề phòng để kiểm soát
và giảm thiểu chúng;
Thông gió đủ cần được cung cấp
tại tất cả các khu vực mà các sản
phẩm nguy hại và chất độc hại
được xử lý; và
Hút khí và lọc cần được cung cấp
trong tất cả khu vực trong nhà nơi
có thể được tạo ra. lượng khí thải
và bụi.
Khả năng phát thải độc hại trong
xử lý và bảo quản các sản phẩm
nguy hại thể lỏng được nén, làm
lạnh cần được giảm thiểu bằng việc
áp dụng các biện pháp sau:
Bồn lưu trữ không nên đặt vị trí
gần các phương tiện có nguy cơ
cháy, nổ;
Lưu trữ lạnh được ưu tiên cho việc
lưu trữ số lượng lớn sản phẩm, bởi
vì việc thoát ra khởi đầu trong
trường hợp đường ống hoặc bồn
chứa hư hỏng là chậm hơn so với
hệ thống lưu trữ nén áp lực;
Các biện pháp lưu trữ thay thế cụ
thể áp dụng đối với VCM lỏng gồm
bảo quản lạnh và lưu trữ dưới đất.
Lưu trữ dưới đất yêu cầu thiết kế
bồn chứa đặc biệt và xem xét, giám
sát môi trường để quản lý tiềm
năng ô nhiễm cho đất và nước
ngầm.
Tiềm năng tiếp xúc với các chất và
các hóa chất trong quá trình hoạt
động thường xuyên và bảo dưỡng
của nhà máy cần được quản lý dựa
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
57
trên kết quả của phân tích an toàn
công việc và khảo sát vệ sinh công
nghiệp theo các hướng dẫn về an
toàn và sức khỏe lao động được
cung cấp trong Hƣớng dẫn chung
EHS.
1.3 An toàn và sức khỏe cộng
đồng
Mối nguy hại về An toàn và sức khỏe
cộng đồng đáng kể nhất gắn liền với
các cơ sở LVOC xảy ra trong quá trình
hoạt động và kể cả các mối đe dọa từ
các tai nạn nghiêm trọng liên quan đến
tiềm năng cháy nổ trong quá trình sản
xuất hoặc trong quá trình xử lý sản
phẩm và vận chuyển bên ngoài cơ sở
chế biến. Hướng dẫn cho việc quản lý
các vấn đề này được trình bày dưới
đây và trong các phần có liên quan của
Hƣớng dẫn chung EHS, bao gồm:
An toàn giao thông, Vận chuyển vật
liệu nguy hại, Sẵn sàng và Ứng phó
tình huống khẩn cấp.
Thiết kế các cơ sở nên bao gồm biện
pháp bảo vệ để giảm thiểu và kiểm
soát các mối nguy hiểm cho cộng
đồng, như dưới đây:
Xác định các trường hợp tai nạn để
thiết kế hợp lý;
Đánh giá ảnh hưởng của các tai nạn
tiềm tàng tại các khu vực xung
quanh;
Chọn vị trí nhà máy liên quan đến
từng địa phương cụ thể, điều kiện
khí tượng (ví dụ hướng gió chủ
đạo), và tài nguyên nước (ví dụ
nước ngầm dễ bị nhiễm bẩn) và xác
định khoảng cách an toàn giữa các
cơ sở và khu dân cư hoặc khu vực
thương mại, và các khu công
nghiệp khác;
Xác định các biện pháp phòng
ngừa và giảm nhẹ cần thiết để tránh
hoặc giảm thiểu các nguy hiểm; và
Cung cấp thông tin và sự tham gia
của cộng đồng trong kế hoạch sẵn
sàng ứng phó khẩn cấp và các kỹ
năng thực hành có liên quan trong
trường hợp xảy ra tai nạn lớn.
Tác động về an toàn sức khỏe cộng
đồng trong quá trình ngừng hoạt
động của nhà máy sản xuất LVOC
phổ biến chung như hầu hết của
những cơ sở công nghiệp lớn, và
được thảo luận trong Hƣớng dẫn
chung EHS. Những tác động này
bao gồm, , an toàn giao thông, thải
bỏ và phá hủy chất thải, kể cả vật
liệu nguy hại, và các tác động khác
liên quan đến điều kiện vật lý và sự
có mặt của các vật liệu nguy hại
sau khi thu dọn và rời bỏ địa điểm.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
58
2.0 Các Chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trƣờng
Hƣớng dẫn về khí thải và nƣớc thải
Bảng 1 và 2 trình bày hướng dẫn về
khí thải và nước thải cho ngành công
nghiệp này. Giá trị hướng dẫn cho
phát thải khí thải và nước thải của quá
trình trong ngành công nghiệp này là
thể hiện thực hành công nghiệp quốc
tế tốt vì được phản ánh các tiêu chuẩn
tương ứng của các nước cùng khuôn
khổ luật pháp được công nhận. Những
hướng dẫn có thể đạt được dưới điều
kiện hoạt động bình thường trong các
cơ sở sản xuất được vận hành và thiết
kế phù hợp thông qua việc áp dụng
các kỹ thuật phòng ngừa và kiểm soát
ô nhiễm được thảo luận trong các phần
trước của tài liệu này.
Hướng dẫn về khí thải được áp dụng
cho quá trình phát thải khí. Hướng dẫn
khí thải của nguồn đốt nhiên liệu kết
hợp với các hoạt động sinh hơi nước
và phát điện từ những nguồn có công
suất đầu vào bằng hoặc thấp hơn 50
MWth được đề cập trong Hƣớng dẫn
chung EHS, với nguồn phát thải nhiệt
điện lớn hơn được đề cập đến trong
Hƣớng dẫn về EHS cho nhà máy
nhiệt điện. Hướng dẫn xem xét môi
trường xung quanh dựa trên tổng thải
lượng khí thải được cung cấp trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về nước thải được áp dụng
cho thải trực tiếp nước thải đã xử lý
vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có
mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc
thù theo địa điểm có thể được thành
lập ra dựa trên điều kiện sẵn có và
thực trạng sử dụng của hệ thống thu
gom và xử lý nước thải chung, hoặc
nếu thải trực tiếp vào nguồn nước mặt
thì sự phân loại thủy vực tiếp nhận
nước theo mục đích sử dụng được đề
cập đến trong Hƣớng dẫn chung
EHS. Các mức này cần phải đạt được,
mà không pha loãng, ít nhất là 95%
thời gian mà nhà máy hoặc cơ sở vận
hành, được tính như là tỷ lệ vận hành
hàng năm. Dung sai với các mức
hướng dẫn này khi cân nhắc các điều
kiện đặc thù của địa phương của dự án
phải được phân tích lý giải rõ trong
báo cáo đánh giá môi trường.
Sử dụng tài nguyên, năng lƣợng tiêu
thụ, phát sinh khí thải và chất thải
Bảng 3 cung cấp các ví dụ về các chỉ
số tiêu thụ tài nguyên và năng lượng
cho các sản phẩm chính, trong khi
Bảng 4 cung cấp ví dụ về khí thải và
các chỉ số phát sinh chất thải. Các giá
trị ngưỡng của ngành công nghiệp này
được cung cấp chỉ mang mục đích so
sánh và mỗi dự án riêng cần thiết lập
ra mục tiêu cải tiến liên tục về tiêu thụ
tài nguyên trong lĩnh vực này.
Quan trắc môi trƣờng
Các chương trình giám sát môi trường
cho ngành công nghiệp này cần được
thực hiện để giải quyết tất cả các hoạt
động đã được xác định có khả năng tác
động đáng kể đến môi trường, trong
thời gian hoạt động bình thường và
trong điều kiện bị trục trặc. Hoạt động
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
59
quan trắc môi trường phải dựa trực
tiếp hoặc gián tiếp vào các chỉ báo
được áp dụng đối với từng dự án cụ
thể.
Bảng 1. Hƣớng dẫn về khí thảia
Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hƣớng dẫn
Bụi (PM) mg/m3 20
Nitơ ôxít mg/m3 300
Hydro clorua mg/m3 10
Lưu huỳnh ôxít mg/m3 100
Benzene mg/m3 5
1,2 Dichloroethane 5
Vinil clorua (VCM) mg/m3 5
Acrylonitrile mg/m3 0,5 (đốt)
2 (lọc ướt)
Ammoniac mg/m3 15
VOC mg/m3 20
Kim loại nặng (tổng) mg/m3 1,5
Thủy ngân và các hợp chất mg/m3 0,2
Formaldehyde mg/m3 0,15
Ethylene mg/m3 150
Ethylene ôxít mg/m3 2
Hydro cyanua mg/m3 2
Hydro sunfua mg/m3 5
Nỉtobenzene mg/m3 5
Sunfua hữu cơ và Mercaptan mg/m3 2
Phenol, Cresol và Xylol
(tính theo Phenol)
mg/m3 10
Caprolactam mg/m3 0,1
Dioxin/Furan ng
TEQ/Nm3
0,1
a Khí khô, 273K (0o C), 101,3 kPa (1at), 6% O2 áp dụng
cho nhiên liệu rắn; 3% O2 áp dụng cho nhiên liệu lỏng
và khí
Tần suất quan trắc phải đủ để cung cấp
dữ liệu đại diện cho thông số đang được
theo dõi. Quan trắc phải do những
người được đào tạo tiến hành theo các
quy trình quan trắc và lưu giữ biên bản
và sử dụng thiết bị được hiệu chuẩn và
bảo dưỡng đúng cách thức. Dữ liệu
quan trắc môi trường phải được phân
tích và xem xét theo các khoảng thời
gian định kỳ và được so sánh với các
tiêu chuẩn vận hành để sao cho có thể
thực hiện mọi hiệu chỉnh cần thiết.
Hướng dẫn bổ sung về áp dụng phương
pháp lấy mẫu và phân tích khí thải và
nước thải được cung cấp trong Hƣớng
dẫn chung EHS.
Bảng 2. Hƣớng dẫn về nƣớc thải Tác nhân ô nhiễm Đơn
vị
Giá trị
hƣớng dẫn
pH S.U 6 - 9
Nhiệt độ tăng oC = 3
BOD5 mg/l 25
COD mg/l 150
Tổng Nitơ mg/l 10
Tổng phốtpho mg/l 2
Sunfua mg/l 1
Dầu và mỡ mg/l 10
Tổng chất rắn lơ lửng-TSS mg/l 30
Cadimi mg/l 0,1
Crôm (tổng) mg/l 0,5
Crôm (VI) mg/l 0,1
Đồng mg/l 0,5
Kẽm mg/l 2
Chì mg/l 0,5
Nicken mg/l 0,5
Thủy ngân mg/l 0,01
Phenol mg/l 0,5
Benzen mg/l 0,05
Vinyl clorua (VCM) mg/l 0,05
1,2 Dicloroetan (EDC) mg/l 1
Halogen hữu cơ hấp phụ (AOX) mg/l 1
Độ độc mg/l Xác định
theo từng
trường hợp
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
60
Bảng 3. Tiêu thụ năng lƣợng và tài nguyên
Sản
phẩm
Thông số Đơn vị Ngƣỡng
cho
ngành
công
nghiệp
Olefin
bậc thấp
Tiêu thụ
năng lượng
Nguyên
liệu Etan
GJ/t
ethylene
15 - 25
Tiêu thụ
năng lượng
Nguyên
liệu Naphta
GJ/t
ethylene
25 - 40
Tiêu thụ
năng lượng
Nguyên
liệu khí
dầu
GJ/t
ethylene
40-50
Chất
thơm
Hơi nước kg/t
formaldeh
yde
0,5 -1
Fornalde
hyde
Quá trình
Bạc/ ôxít
Điện kWh/t
formaldeh
yde
100/200 -
225
VCM Công suất
điện
MWh/t
VCM
1,2 – 1,3
Nguồn: EIPP BREF (2003)
Bảng 4. Phát sinh khí thải, nƣớc thải/Sản
phẩm đồng hành
Sản phẩm
Thông số
Đơn vị
Ngƣỡng
cho
ngành
công
nghiệp
Olefin bậc
thấp
Alkel t/y 2500
CO, NOx - 200
SOx - 600
VOC kg/t
etylen
0,6 – 10
Dòng
nước thải
m3/h 15
Tổng thất
thoát
nước
% lượng
cấp/kg/t
etylen
0,3-0,5/5-15
Chất thơm
NOx kg/t
nguyên
liệu
0- 0,0123
SO2 kg/t
nguyên
liệu
0 – 0,164
Acrylonitril
H2S kg/t
acrylontri
l
90 – 120
Axetonitri
l
kg/t
acrylontri
l
5 – 32
Amoni
sunfat
kg/t
acrylontri
l
115 – 200
Caprolacta
m
Amoni
sunfat
t/t
caprolacta
m
2,5 – 4,5
TDI
COD/TO
C
kg/t TDI 6/2
Nitrat,nitr
it/sunfat
kg/t TDI 15, 10/20
VCM
Tồn lưu
chất lỏng
kg/t
VCM
25 – 40
Ôxy xúc
tác
kg/t
VCM
10 -20
Muối sắt kg/t
VCM
10 – 50
Cốc kg/t
VCM
0,1 – 0,2
Nguồn: EIPPCB BREF (2003)
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
61
2.2 Hƣớng dẫn An Toàn và sức
khỏe lao động
Hƣớng dẫn về An toàn và Sức khỏe
lao động
Hiệu quả thực hiện sức khỏe và an toàn
lao động cần phải được đánh giá dựa trên
các hướng dẫn về mức tiếp xúc an toàn
được công bố quốc tế, trong đó ví dụ có
hướng dẫn Giá trị giới hạn ngưỡng tiếp
xúc trong lao động (TLV ®) và Chỉ số
tiếp xúc sinh học (BEIs ®) do Hội nghị
Hoa Kỳ về vệ sinh công nghiệp
(ACGIH)29
, Sách Hướng dẫn về các mối
nguy Hóa chất do Viện vệ sinh, an toàn
lao động quốc gia Hoa Kỳ xuất bản
(NIOSH)30
, Mức tiếp xúc cho phép với
giới hạn cho phép (PELs) do Cục quản lý
vệ sinh, an toàn lao động Hoa Kỳ xuất
bản (OSHA),31
Giá trị giới hạn tiếp xúc
trong lao động có tính chỉ thị do các quốc
gia thành viên Liên minh châu Âu xuất
bản,32
hoặc các nguồn tài liệu tương tự
khác.
Tỷ lệ tai nạn và Tử vong
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án (bất
kể là sử dụng lao động trực tiếp hay gián
tiếp) đến tỷ lệ bằng không, đặc biệt là
các vụ tai nạn gây ra mất ngày công lao
động và mất khả năng lao động ở các
29 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 30 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 31 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docume
nt?p_table=STANDAR DS & p_id = 9.992 32 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
mức độ khác nhau, hoặc thậm chí bị tử
vong. Cơ sở sản xuất có thể thiết lập ra
ngưỡng dựa theo hiệu quả thực hiện về
vệ sinh an toàn lao động trong ngành
công nghiệp này của các quốc gia phát
triển thông qua tham khảo các nguồn
thống kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống
kê lao động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý
về An toàn và sức khỏe Liên hiệp
Anh)33
Sức khỏe lao động và Giám sát an
toàn
Môi trường làm việc phải được giám sát
những mối nguy nghề nghiệp tương ứng
với dự án cụ thể. Việc giám sát phải
được thiết kế chương trình và do những
người chuyên nghiệp thực hiện34
như là
một phần của chương trình giám sát an
toàn sức khỏe lao động. Cơ sở sản xuất
cũng phải lưu giữ bảo quản các biên bản
về các vụ tai nạn lao động và các loại
bệnh tật, sự cố nguy hiểm xảy ra.
Hướng dẫn bổ sung về các chương trình
giám sát sức khỏe lao động và an toàn
được cung cấp trong Hƣớng dẫn chung
EHS.
33 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 34 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
62
3.0 Tài liệu tham khảo và nguồn
bổ sung
Carr, R.V.C. 1983. Thermal Hazards Evaluation of
Aromatic Nitration with Nitric Acid. Nitration
Conference, Menlo Park, California, 27-29 July 1983.
European Commission. 2003. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB)
Reference Document on Best Available Techniques
(BREF) for Large Volume Organic Chemicals.
February 2003. Seville: EIPPCB. Available at
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
European Commission. 2000. Directive 2000/76/EC of
the European Parliament and of the Council of 4
December 2000 on the Incineration of Waste.
Available at
http://europa.eu/scadplus/leg/en/lvb/l28072.htm
European Commission. 1996. Directive 96/82/EC on
the control of chemical accidents (Seveso II) -
Prevention, Preparedness and Response. Extended by
Directive 2003/105/EC. Available at
http://ec.europa.eu/environment/seveso/index.htm
European Council of Vinyl Manufacturers (ECVM).
1994. Industry Charter for the Production of VCM and
PVC (Suspension Process). Brussels: ECVM.
Available at
http://www.ecvm.org/img/db/SPVCcharter.pdf
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety (BMU). 2004. Waste
Water Ordinance - AbwV. (Ordinance on
Requirements for the Discharge of Waste Water into
Waters). Promulgation of the New Version of the
Waste Water Ordinance of 17 June 2004. Berlin:
BMU. Available at
http://www.bmu.de/english/water_management/downlo
ads/doc/3381.php
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety (BMU). 2002. First
General Administrative Regulation Pertaining the
Federal Emission Control Act (Technical Instructions
on Air Quality Control - TA Luft). Berlin: BMU.
Available at
http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_luf
t/doc/36958.php
Intercompany Committee for the Safety and Handling
of Acrylic Monomers (ICSHAM). 2002. Acrylate
Esters - A Summary of Safety and Handling, 3rd
Edition.
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).
2006. IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture
and Storage. Geneva: IPCC. Available at
http://www.ipcc.ch/activity/srccs/index.htm
International Programme on Chemical Safety (IPCS).
Environmental Health Criteria 230. Nitrobenzene.
Prepared by L. Davies. Joint Publication of United
Nations Environment Programme (UNEP),
International Labour Organization (ILO) and World
Health Organization (WHO). Geneva: WHO. Available
at
http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc230.htm
Japan Science and Technology Agency (JST). Failure
knowledge database. Available at
http://shippai.jst.go.jp/en/Search
Kirk-Othmer, R.E. 2006. Encyclopedia of Chemical
Technology. 5th Edition. New York, NY: John Wiley
and Sons Ltd.
National Academy of Engineering. 2004. Eds. J.R.
Phimister, V. M. Bier, H. C.Kunreuther. Accident
Precursor Analysis and Management: Reducing
Technological Risk Through Diligence. Washington,
DC: National Academies Press.
Organization for Economic Co-operation and
Development (OECD). 2003. Guiding Principles for
Chemical Accident Prevention, Preparedness and
Response. Second Edition. Paris: OECD. Available at
http://www2.oecd.org/guidingprinciples/
Oslo and Paris Commission (OSPAR) for the
Protection of the Marine Environment of the North
Atlantic. OSPAR Decision 98/4 on Emission and
Discharge Limit Values for the Manufacture of Vinyl
Chloride Monomer (VCM) including the Manufacture
of 1,2-dichloroethane (EDC). London: OSPAR.
Available at
http://www.ospar.org/eng/html/dra/list_of_decrecs.htm
#decisions
Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry,
2002. 6th edition. New York, NY: John Wiley and
Sons Ltd. Available at
http://www.wiley-vch.de/vch/software/ullmann
United Kingdom (UK) Environmental Agency. 2003.
Sector Guidance Note IPPC S4.01- Guidance for the
Large Volume Organic Chemical Sector. Bristol:
Environmental Agency. Available at
http://www.environment-
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
63
agency.gov.uk/business/444304/1290036/1290086/129
0209/1308462/1245952/?lang=_e#
United Nations (UN). 2003. Recommendations on the
Transport of Dangerous Goods. Model Regulations.
Thirteenth revised edition. New York, NY: United
Nations Publications. Available at
https://unp.un.org/
United States (US) Environment Protection Agency
(EPA). 40 CFR Part 63 — National Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants, Subpart F—
National Emission Standard for Vinyl Chloride.
Washington, DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 40 CFR Part 63 — National Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants, Subpart
FFFF—National Emission Standards for Hazardous Air
Pollutants: Miscellaneous Organic Chemical
manufacturing. Washington, DC:US EPA. Available at
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 40 CFR Part 68— Chemical accident
prevention and provisions.Washington, DC: US EPA.
Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US National Fire Protection Association (NFPA).
2006. NFPA 654: Standard for the Prevention of Fire
and Dust Explosions from the Manufacturing,
Processing, and Handling of Combustible Particulate
Solids. Quincy, MA: NFPA. Available at
http://www.nfpa.org/aboutthecodes/AboutTheCodes
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
64
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Sản xuất hóa chất hữu cơ khối lượng
lớn từ dầu mỏ (LVOC) thể hiện bước
đầu tiên của các ngành công nghiệp
hóa dầu. LVOC sản xuất các sản phẩm
tinh luyện biến đổi, thông qua sự kết
hợp của các công đoạn vật lý và hóa
học, thành nhiều loại hàng hóa hoặc
hóa chất số lượng lớn, thông thường
được hoạt động liên tục trong các nhà
máy tích hợp đồng bộ. LVOC được sử
dụng với số lượng lớn như là nguyên
liệu trong tổng hợp tiếp theo các hóa
chất có giá trị cao hơn (ví dụ như dung
môi, nhựa plastic và thuốc). Hầu hết
các quá trình sản xuất LVOC thông
thường bao gồm các pha cung cấp
nguyên liệu, tổng hợp, tách / tinh chế
và xử lý / lưu trữ.
Olefin bậc thấp35
Olefin bậc thấp là nhóm lớn nhất của
các chất hóa học trong ngành công
nghiệp sản xuất LVOC và được sử
dụng cho hàng loạt các dẫn xuất.
Phạm vi nguyên liệu từ khí nhẹ (ví dụ
ethane và LPG) đến các sản phẩm
lỏng tinh chế (ví dụ naphtha, khí dầu).
Việc sử dụng các nguyên liệu nặng
thường đòi hỏi nhiều nhà máy phức
tạp hơn và tạo ra số lượng lớn hơn của
các sản phẩm đồng hành (ví dụ,
propylene, butadiene, benzene).
Cracking hơi nước là quá trình sản
xuất phổ biến nhất cho cả ethylene và
propylene. Cracking hơi nước thu
nhiệt rất cao với phản ứng cracking
35EIPPCB BREF (2003)
diễn ra trong lò nhiệt phân ở nhiệt độ
trên 800ºC. Khí nén và làm sạch với
soda kiềm và các amin được tiến hành
để loại bỏ khí axit và carbon dioxide.
Thu hồi và tinh chế các sản phẩm
olefin liên quan đến việc tách đông
lạnh. Ethylene được tiếp tục tinh chế
để loại bỏ ethane bằng cách chưng cất
chiết xuất và axetylen xúc tác hydro
hóa. Các nhà máy đồng bộ cho phép
thu hồi năng lượng. Các hoạt động
liên kết một cách trực tiếp với sản xuất
olefin bậc thấp bao gồm tiền xử lý
nguồn cấp, thu hồi butadiene hoặc
hydro hóa, ngâm nhiệt xăng hoặc xử
lý thủy phân, cô đặc benzene hoặc
chiết và xử lý nhựa. Nhà máy sản xuất
olefin đòi hỏi khả năng để đốt đuốc
hơi khí thải trong tình trạng có sự cố
kỹ thuật và các hoạt động ngừng trệ
nhất định. Bản chất rất dễ bay hơi và
dễ cháy của nguyên liệu /sản phẩm đòi
hỏi một tiêu chuẩn cao về an toàn, chỉ
gây ra tổn thất tổng số hydrocarbon
thấp ở tháp cracking.
Các chất thơm36
Benzene, toluene, và xylene (BTX)
được sản xuất từ ba nguyên liệu chính,
cụ thể là, reformate tinh chế , thiết bị
cracking hơi nước, nhiệt phân xăng
(pygas), và benzene từ chế biến nhựa
than đá. Việc tách chất thơm từ chất
không thơm và cô lập các sản phẩm
tinh khiết yêu cần sử dụng các quá
36 Như trên.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
65
trình tách vật lý (ví dụ như chưng cất
azeotropic, chưng cất chiết, chiết xuất
lỏng-lỏng, kết tinh bằng cách làm
lạnh, hấp phụ, tạo phức với BF3/HF)
và sản phẩm hóa học chuyển đổi (ví
dụ như toluene thành benzene bằng
hydro khử kiềm hóa, thành benzene và
xylene bằng phản ứng dị phân toluene,
xylene và/ hoặc m-xylene thành p-
xylene bằng isomer hóa).
Ethylbenzene có thể được tách ra bằng
phân đoạn trước khi chế biến xylene.
Ethylbenzene được tạo ra bằng kiềm
hóa benzene với etylene chạy qua
clorua nhôm hoặc chất xúc tác zeolite.
Các tạp chất như methane, ethane và
hydro thường được đốt. Chất xúc tác
zeolite được tái tạo bằng cách sử dụng
tuần hoàn nitơ có chứa ôxy, và carbon
dioxide được tạo ra. Styrene thường
được sản xuất trong một quá trình hai
giai đoạn, bao gồm kiềm hóa xúc tác
benzene với ethylbenzene ethylene để
tạo ra ethylbenzene, tiếp theo là xúc
tác khử hydro của ethylbenzene để sản
xuất styrene. Các ethylbenzene thường
là oxit sắt kiềm kể cả crôm và kali.
Một quá trình thương mại khác bao
gồm ôxy hóa ethylbenzene thành
ethylbenzene hydro-peroxide, tiếp
theo đó bằng phản ứng với propylene
để cung cấp alpha phenylpropylene
ethanol và propylene oxide. Rượu này
sau đó được khử nước để thành
styrene. Styrene lỏng thô, gồm chủ
yếu là styrene và etfylbenzene, được
tinh chế bằng cách sử dụng chưng cất
chân không nhiệt độ thấp với lưu
huỳnh hoặc chất ức chế gốc nitơ để
giảm thiểu trùng hợp các hợp chất
vinyl-thơm.
Trong quá trình cumene hai giai đoạn,
cumene được hình thành đầu tiên do
kiềm hóa benzene và propylene qua
một tầng zeolite cố định. Cumene sau
đó được ôxy hóa thành cumene
hydroperoxide và sau đó được phân
hủy với một chất xúc tác axit (thường
là sulfuric axit) để sản xuất phenol,
acetone và các sản phẩm đồng hành
khác (ví dụ acetophenone). Phenol và
axetone sau đó được tinh chế bằng
chưng cất. Hai quá trình khác để sản
xuất phenol là quá trình toluene
(Tolox) (cùng tạo ra natri benzoate)
và quá trình monochlorobenzene. Xuất
hiện kỹ thuật sản xuất phenol bao gồm
nhiệt phân chân không chất thải bằng
gỗ; phản ứng chưng cất trong sản xuất
cumen; và ôxy hóa trực tiếp benzen.
Các hợp chất ôxy hóa
Các hợp chất ôxy hóa gồm một loạt
các LVOCs với đặc điểm đa dạng. Sau
đây được coi là đại diện của thể loại
này: formaldehyde bằng quá trình ôxy
hóa methanol; MTBE (methyl t-butyl
ether) từ methanol và isobutene;
ethylene oxide do quá trình ôxy hóa
ethylene; ethylene glycol bằng hydrat
hóa oxit ethylene; terephthalic axit
bằng ôxy hóa p-xylene; este acrylic
bằng quá trình ôxy hóa propylene
thành acrolein và axit acrylic cộng với
este hóa axit acrylic.
Formaldehyde37
Formaldehyde được sản xuất từ quá
trình ôxy hóa xúc tác methanol, hoặc ở
37 EIPPCB BREF (2003)
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
66
điều kiện thiếu không khí (quá trình
bạc) hoặc quá mức không khí (quá
trình oxit). Quá trình bạc là ôxy hóa
khử methanol với không khí qua một
chất xúc tác bạc tinh thể. Trong quá
trình oxit ('Formox') sự hình thành của
formaldehyde là thu được bằng quá
trình ôxy hóa trực tiếp methanol với
không khí quá mức với chất xúc tác
oxit kim loại. Các quá trình ôxy hóa
methanol là một phản ứng tỏa nhiệt.
MTBE (Methyl tert-butyl ête)
MTBE là sản phẩm phản ứng của
methanol với isobutene dẫn xuất từ
nhiều nguồn khác nhau. Hầu hết quy
trình thương mại hiện có sẵn là tương
thích và gồm một bộ phận phản ứng
và một bộ phận tinh chế.
Etylen oxit /Etylen glycol38
Etylen oxit (EO) là một hóa chất trung
gian quan trọng trong sản xuất nhiều
sản phẩm quan trọng (ví dụ glycol
ethylene, ethoxylate, glycol ether, và
amin ethanol).
Ethylene oxide được sản xuất từ
ethylene và ôxy trong pha khí phản
ứng được thực hiện trong một loại lò
phản ứng nhiều ống tầng cố định, với
một chất xúc tác oxit bạc trong các
ống và chất làm nguội trên mặt vỏ.
Một phần ethylene được cấp được
chuyển đổi thành CO2 và nước. Sản
phẩm của phản ứng (EO, carbon
dioxide, và nước) được loại bỏ khỏi
khí lưu thông trong khi ôxy không bị
chuyển đổi và ethylene được tuần
38 Như trên.
hoàn trở lại lò phản ứng. Khí tuần
hoàn này khí chứa chất làm pha loãng
(ví dụ methane), cho phép hoạt động
tại mức ôxy vượt quá mà không gây ra
hỗn hợp dễ cháy. EO được thu hồi
bằng hấp thụ trong nước tiếp theo
bằng cô đặc trong một thiết bị giải
hấp.
Ethylene glycol được sản xuất ra bằng
phản ứng EO với nước ở một nhiệt độ
cao (thường là 150-250°C). Các sản
phẩm chính là Monoethylene glycol
(MEG), nhưng các sản phẩm đồng
hành có giá trị là Diethylene glycol
(DEG) và Triethylene glycol (TEG).
Ethylene oxide độc hại và là chất gây
ung thư cho con người, khí của nó có
thể phân hủy nổ, ngay cả khi không
được trộn với không khí hoặc một khí
trơ. Pha lỏng polymer hóa dễ dàng
trong sự có mặt của chất kiềm, axit vô
cơ, clorua kim loại, oxit kim loại, sắt,
nhôm, hoặc thiếc. Các tính chất này
đòi hỏi sự bố trí sắp đặc biệt cho việc
lưu trữ và xử lý.
Terephthalic axit (TPA)
Terephthalic axit thường được sản
xuất bằng quá trình ôxy hóa của p-
xylene trong sự có mặt của mangan
hòa tan và chất xúc tác cobalt acetate
và natri bromua thúc đẩy để hình
thành terephthalic axit thô. Axit axetic
là dung môi, và ôxy trong không khí
nén là chất ôxy hóa. Do môi trường
brôm - axit acetic có tính ăn mòn cao,
nên thường cần láng titan cho các thiết
bị. Các tinh thể thô terephthalic axit
được thu thập như bánh ẩm và được
sấy khô. Terephthalic axit rắn sau đó
được thu hồi bằng ly tâm hoặc lọc, và
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
67
bánh được sấy khô và được lưu trữ
trước khi tinh chế ("terephthalic axit
thô", > 99% tinh khiết). Bước tinh chế
liên quan đến việc hòa tan trong nước
nóng dưới áp lực và xúc tác lựa chọn
chất gây ô nhiễm hydro hóa. Phản ứng
tỏa nhiệt rất cao, và nước cũng được
thoát ra. Các terephthalic axit thô bị
đặc sệt lại cùng với nước và được làm
nóng cho đến khi nó hòa tan hoàn
toàn. Các TPA sau đó được hydro hóa
trên một cacbon hỗ trợ xúc tác Pd
trong pha lỏng. Sau khi phản ứng,
TPA là kết tinh, ly tâm và / hoặc lọc,
và sau đó nó được sấy khô để làm
thành bột.
Dimethyl terephthalate (DMT)
Hầu hết các dimethyl terephthalate
(DMT) được tạo ra bằng quá trình ôxy
hóa / este hóa nhảy cấp. P-xylene,
cùng với methyl p-toluate tái tuần
hoàn, được cho đi qua một lò phản
ứng ôxy hóa cùng với chất xúc tác,
trong đó p-toluic axit và terephthalat
monomethyl được hình thành. Sau đó
đi đến một lò phản ứng este hóa, nơi
mà các p-toluic axit và terephthalat
monomethyl được chuyển đổi không
có xúc tác thành methyl p-toluat, quay
trở lại lò phản ứng ôxy hóa, và DMT.
Một quá trình thay thế được sử dụng
để sản xuất DMT là trực tiếp este hóa
TPA.
Acrylic este
Acrylic este là một lớp rất nhiều các
hóa chất, từ methyl acrylate đến
acrylate hexadecyl. Acrylic este được
sản xuất bằng este hóa axit acrylic, mà
axit acrylic được sản xuất bởi quá
trình ôxy hóa xúc tác pha hơi của
propylen với không khí hoặc ôxy. Các
nhà máy este hóa được chuyên môn
hóa để sản xuất este bậc thấp hoặc este
bậc cao theo điểm sôi của chúng
(methyl thành este butyl và
ethylhexyl thành hexadecyl).
Các hợp chất nitơ hóa
Các hợp chất nitơ hóa bao gồm một số
lượng lớn hóa chất, và sau đây là tập
trung vào acrylonitril; caprolactam,
nitrobenzen và toluen diisocyanat
(TDI).
Acrylonitrile39
Acrylonitril là một monomer trung
gian được sử dụng trên toàn thế giới
cho một số ứng dụng. Các quá trình
BP/SOHIO chiếm 95% khả năng
acrylonitrile trên toàn thế giới. Quá
trình này là một pha hơi, ammoniac
hóa tỏa nhiệt propylene trong lò phản
ứng tầng sôi bằng cách sử dụng
ammoniac dư thừa trong sự có mặt của
không khí-chất xúc tác tầng sôi. Quá
trình này có ba dòng sản phẩm đồng
hành chính, cụ thể là hydro cyanua,
acetonitrile, và ammonium sulfat.
Chất xúc tác được giữ lại trong các lò
phản ứng bằng cách sử dụng các kết
hợp cyclone, mặc dù một số là bị mất
và thoát ra khỏi quá trình thông qua hệ
thống dập tắt.
Nước được sinh ra trong bước phản
ứng và bơm nước ra từ quá trình này
là một phần quan trọng của thiết kế
nhà máy. Dòng cô đặc, bị nhiễm bẩn
có thể được đốt hoặc quay vòng hồi
39 EIPPCB BREF (2003)
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
68
lưu đến các bộ phận khác của quá
trình để tối đa hóa thu hồi các sản
phẩm thương phẩm (trước khi đốt
dòng bị nhiễm bẩn). Các phản ứng
tách khí từ quá trình hấp thụ chứa các
thành phần không ngưng tụ được (ví
dụ nitơ, ôxy, carbon monoxide, carbon
dioxide, propylene, propan) cũng như
nước bốc hơi và dấu vết của chất gây
ô nhiễm hữu cơ. Một nhà máy
acrylonitrile cũng có thể có phương
tiện để đốt dư lượng quá trình và cũng
để đốt hydro cyanua.
Caprolactam40
Caprolactam (hexametylene imine) là
nguyên liệu chính để sản xuất
polyamide-6 (nylon). Caprolactam chủ
yếu là sản xuất thông qua trung gian
cyclohexanone (Ketohexametylene).
Một phân xưởng sản xuất caprolactam
thường bao gồm bốn giai đoạn. (1)
Nhà máy cyclohexanone (ANON) nơi
cyclohexanone được sản xuất từ
phenol và xúc tác hydro. Sản phẩm
phụ là cyclohexanol và cặn (hắc ín),
(2) Nhà máy hydroxylamine
phosphate oxime (HPO) nơi oxim
được sản xuất thông qua tuyến
phosphat; (3) Nhà máy hydroxylamine
oxime sulfat (HSO) và lọc
caprolactam nơi oxime từ các tuyến
HSO cộng với oxim từ tuyến phosphat
được chuyển đổi thành caprolactam
qua tuyến sulfat; (4)
Nhà máy hoàn thiện caprolactam với
chiết xuất caprolactam với benzene và
rửa nước loại bỏ sulfat ammoni và các
tạp chất hữu cơ.
40 Như trên.
Nitrobenzen41
Mono-, di-, và trinitrobenzene đối
xứng là có sẵn bằng tuần tự nitrat hóa
benzene. Một quá trình liên tục hoạt
động theo điều kiện tương tự, đã thay
thế hàng loạt quá trình nitrat hóa
truyền thống trong đó hỗn hợp axit
(nitric và axit sulfuric) được thêm vào
một chút dư của benzene. Các cơ sở
sản xuất hiện nay là các phân xưởng
trọn gói với màn nitơ để bổ sung an
toàn. Mỗi dòng sản phẩm đầu ra đi
qua các bước tẩy. Axit đã qua sử dụng
được chiết xuất với benzene để loại bỏ
cả nitrobenzene còn lại và axit nitric,
trong khi khí thải còn sót lại được lọc
bằng một vòng hỗn hợp axit. Một quá
trình thay thế là bơm nitrat hóa, trong
đó quá trình nitrat hóa thực sự diễn ra
trong chính máy bơm.
Toluene diisocyanate (TDI) 42
Chất thơm isocyanate được tạo ra
trong các cơ sở sản xuất tích hợp cao
và điều này thường gồm sản xuất
phosgene đồng bộ. Tất cả TDI được
sản xuất từ toluene bằng tuyến
phosgene. Quá trình này liên tục bao
gồm ba bước.
(1) Nitrat hóa toluene trong đó axit
nitrat hóa được hình thành. Các axit
được sử dụng là tinh khiết và được cô
đặc để tái sử dụng và hỗn hợp của
dinitrotoluene được xử lý trong một bộ
lọc kiềm sử dụng nước, hoặc dung
dịch natri cacbonat và nước, và tiếp
tục tinh chế bằng kết tinh; (2) hydro
41 Kirk-Othmer (2006) và Ullman (2002) 42 EIPPCB BREF (2003)
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
69
hóa dinitrotoluene thành toluene
diamine là một phản ứng xúc tác tỏa
nhiệt pha khí/lỏng/rắn. Dinitrotoluene
được khử thành toluene-diamine
(TDA) bằng một quá trình hydro hóa
liên tục một hoặc nhiều giai đoạn với
chất xúc tác kim loại. Sản phẩm của
phản ứng được tách ra trong một dòng
sản phẩm giàu TDA, làm sạch chất
xúc tác còn sót lại bằng lọc hoặc ly
tâm, tiếp theo là chưng cất tái chế
dung môi (nếu được sử dụng), và (4)
Phosgene hóa diamine toluene thành
toluene diisocyanate là theo một luồng
tích hợp bao gồm cả sản xuất
phosgene. Toluene diisocyanate (TDI)
luôn được tạo ra bằng phản ứng của
phosgene với TDA trong các lò phản
ứng phân tầng. TDI có thể được sản
xuất trực tiếp từ dinitrotoluene bằng
carbonyl hóa pha lỏng với o-
diclorobenzene.
Các hợp chất Halogen43
Ethylene dichloride (EDC)/Vinyl
chloride monomer (VCM)
Quá trình EDC/VCM thường được
tích hợp với các đơn vị sản xuất clo và
ethylene vì những vấn đề liên quan
đến clo và vận chuyển ethylene và bởi
vì dây chuyền sản xuất này là tiêu thụ
clo lớn nhất. EDC (hoặc 1,2
dichloroethane) được tổng hợp bằng
clo hóa ethylene (trực tiếp clo hóa)
hoặc bằng clo của ethylene với HCl và
ôxy (oxyclo hóa). Cracking nhiệt EDC
khô, tinh khiết để sản xuất ra VCM và
43 Như trên.
HCl. Bằng cách sử dụng cả trực tiếp
clo hóa và oxyclo hóa EDC, đã đạt
đến một cấp độ cao của sự tích hợp và
sử dụng sản phẩm phụ trong một phân
xưởng cân bằng. Trong clo hóa trực
tiếp, EDC được tổng hợp bằng phản
ứng tỏa nhiệt của ethylene và clo, xúc
tác bởi các clorua kim loại.
Trong oxyclo hóa, EDC và nước được
hình thành bằng phản ứng pha khí của
HCl, ethylene và ôxy trong chạy qua
chất xúc tác muối đồng hoặc xúc tác
tầng sôi hoặc tầng cố định. Phản ứng
này tỏa nhiệt rất cao và nhiệt độ là rất
quan trọng để kiểm soát giảm thiểu sự
hình thành của các sản phẩm không
mong muốn. HCl thường được quay
vòng từ các phân xưởng cracking EDC
và tinh lọc VCM. Sử dụng không khí
làm tăng sự hình thành sản phẩm phụ
clo hóa và tạo ra dòng khí thải lớn
hơn, trong khi ôxy làm giảm đáng kể
hình thành các sản phẩm phụ và khối
lượng khí phải thông gió. Oxyclo hóa
tạo ra một số dòng chất thải bao gồm
các tạp chất (ví dụ mono-chloroethane
và 1,1,2 trichloroethane) như các sản
phẩm phụ từ bộ phần chưng cất EDC
đòi hỏi phải xử lý trước khi thải vào
khí quyển; nước thải lỏng từ đầu ra
dập tắt lò phản ứng, ngưng tụ và tách
pha có chứa một lượng nhỏ hòa tan
các hợp chất hữu cơ clo hóa (chloral
hoặc chloro-ethanol) và có thể cả đồng
(chất lơ lửng hoặc chất hòa tan) có từ
xúc tác mịn tinh khiết (chỉ lò phản ứng
tầng sôi); chất xúc tác đã qua sử dụng
theo chu kỳ (chỉ lò phản ứng tầng cố
định). Tinh chế EDC, để loại bỏ các
tạp chất có thể ức chế cracking EDC,
có thể bằng các bước khác nhau bao
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HÓA
CHẤT HỮU CƠ TỪ DẦU MỎ
70
gồm cả rửa bằng nước và xút ăn da để
loại bỏ dấu vết của HCl, clo, chất xúc
tác và một số chất hữu cơ tan trong
nước bị cuốn theo; sấy đồng sôi/chưng
cất kết thúc nhẹ và chưng cất kết thúc
nặng; và phản ứng clo hóa. Cracking
EDC đạt được trong lò nung nóng ở
nhiệt độ khoảng 500° C, nơi EDC
được chia thành VCM và HCl tiếp
theo là dập tắt thông thường với EDC
ngưng tụ được tuần hoàn lại và lạnh,
để giảm bớt hình thành hắc ín và các
sản phẩm phụ nặng. Nguồn EDC cấp
phải đạt hơn 99,5% tinh khiết để làm
giảm sự hình thành than cốc và làm
bẩn lò phản ứng nhiệt phân và khô để
tránh thiết bị bị ăn mòn bởi hydro
clorua. Than cốc tích tụ phải được
định kỳ loại bỏ để xử lý.
Tinh chế VCM là chưng cất hai giai
đoạn. VCM lỏng được lưu trữ sau một
bước tùy chọn để loại bỏ các dấu vết
cuối cùng của HCl. Bộ phận này
không tạo ra phát thải khí và có chỉ số
lượng nhỏ chất thải (ví dụ chất xúc tác
hydro hóa đã qua sử dụng, tác nhân
kiềm để trung hòa VCM đã qua sử
dụng). Hoạt động sản xuất EDC /
VCM bình thường bao gồm các
phương tiện lưu trữ lớn. EDC và các
sản phẩm phụ được lưu trữ trong các
bồn chứa trên cao ở nhiệt độ môi
trường xung quanh được bao bọc với
nitơ. Lưu trữ VCM trong bồn hình cầu
hoặc bồn chứa ở điều kiện áp suất và
nhiệt độ môi trường xung quanh, hoặc
được làm lạnh ở áp suất gần với
khoảng áp suất khí quyển. HCl khô
được hóa lỏng thường chứa trong hệ
thống bình áp suất kín ở nhiệt độ thấp.
Các bình lưu trữ trên cao và bảo quản
sản phẩm là nguồn chính của khí
thông gió ở dạng bốc hơi, bay hơi
trong lúc rót/nạp sản phẩm.44
44 Octo-clorodibenzofuran và các hợp chất liên quan
dioxin khác được hình thành trong các phản ứng oxyclo
hóa như oxy và tiền chất clo hữu cơ đều có mặt ở nhiệt
độ cao với sự có mặt của chất xúc tác. OSPAR dữ liệu
từ hai nhà máy khác nhau cho thấy tổng dioxin trong
quá trình nội bộ là 6g/năm ở lò phản ứng tầng sôi và
40g/năm ở lò phản ứng tầng cố định. Tuy nhiên, lượng
này không phát thải vào môi trường vì các biện pháp
kiểm soát hơn nữa sẽ được thực hiện.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
71
HƢỚNG DẪN VỀ MÔI TRƢỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN CHO
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT VÔ CƠ VÀ
CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
Giới Thiệu
Tài liệu hướng dẫn về Môi trường,
Sức khỏe và An toàn (EHS) là tài liệu kỹ thuật tham khảo cùng với những ví
dụ công nghiệp chung và công nghiệp
đặc thù của Thực hành công nghiệp
quốc tế tốt (GIIP)1. Khi một hoặc
nhiều thành viên của Nhóm Ngân
hàng Thế giới tham gia vào dự án, thì
Hướng dẫn chung về Môi trường, Sức khỏe và An toàn này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Tài
liệu Hướng dẫn về EHS này của ngành công nghiệp được biên soạn để áp
dụng cùng các Tài liệu Hƣớng dẫn
chung về EHS là tài liệu cung cấp cho người sử dụng những vấn đề EHS có
thể áp dụng đối với tất cả các ngành
công nghiệp. Đối với những dự án phức tạp, thì cần sử dụng các hướng
dẫn cho các ngành công nghiệp cụ thể.
Danh mục các tài liệu hướng dẫn cho
đa ngành công nghiệp có thể tìm tại:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chuyên cần, thận trọng và dự báo
trước từ các chuyên gia lành nghề và giàu kinh
nghiệm tham gia cùng thực hiện một loại hình công
việc dưới cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những
hoàn cảnh mà các chuyên gia có tay nghề và kinh
nghiệm có thể tìm thấy khi đánh giá phạm vi của
công tác phòng chống ô nhiễm và các kỹ thuật kiểm
soát ô nhiễm sẵn có cho một dự án có thể bao gồm,
nhưng không giới hạn, các mức độ suy thoái môi
trường khác nhau và khả năng đồng hóa của môi
trường cũng như mức độ khác nhau về tính khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn về EHS này gồm
các mức hiệu quả thực hiện và các biện pháp nói chung được cho là có
thể đạt được ở một cơ sở sản xuất mới
trong công nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý. Khi áp dụng tài Tài liệu
Hướng dẫn về EHS cho các cơ sở sản
xuất đang hoạt động có thể cần phải
lập mục tiêu cụ thể cho nhà máy với lộ trình phù hợp để đạt được các mức
yêu cầu của tài liệu Hướng dẫn về
EHS này.
Việc áp dụng Tài liệu Hướng dẫn EHS
nên chú ý đến việc đánh giá các mối
nguy hại và rủi ro của từng dự án được
xác định ra trên cơ sở kết quả đánh giá tác động môi trường mà theo đó
những khác biệt với từng địa điểm cụ
thể, như bối cảnh của nước sở tại, khả năng đồng hóa của môi trường và các
yếu tố khác của dự án đều phải được
tính đến. Khả năng áp dụng được của những khuyến nghị kỹ thuật cụ thể cần
phải được dựa theo ý kiến chuyên môn
của những người có kinh nghiệm và
trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với các mức và biện pháp trình
bày trong Hướng dẫn về EHS, thì dự án cần tuân theo các mức và biện pháp
nào nghiêm ngặthơn. Nếu quy định
của nước sở tại có các mức và biện pháp kém nghiêm ngặt hơn các mức
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
72
và biện pháp tương ứng nêu ra trong
Hướng dẫn về EHS, thì theo các hoàn cảnh cụ thể của dự án, mọi đề xuất
thay đổi khác cần phải phân tích đầy
đủ và chi tiết như là một phần của
đánh giá môi trường của địa điểm cụ thể. Các phân tích này phải chứng tỏ
rằng mức hiệu quả thực hiện được lựa
chọn cũng là nhằm bảo vệ sức khỏe con người và môi trường.
Khả năng ứng dụng
Hướng dẫn EHS này bao gồm thông tin liên quan đến các dự án và cơ sở
sản xuất hóa chất, và bao gồm việc sản
xuất khối lượng lớn các hợp chất vô cơ (LVIC), gồm ammoniac, axit
(nitric, hydrocloric, sulfuric, HF,
phosphoric axit), Chlor - kiềm (ví dụ như clo, soda kiềm, tro soda, v.v),
muội than và chưng cất nhựa than đá
(Naphthalen, phenanthren,
Anthracen). Tài liệu này được sắp xếp theo các phần sau đây:
Phần 1.0 - Tác động đặc thù của ngành công nghiệp và việc Quản lý
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
Giám sát
Phần 3.0 – Tài liệu tham khảo và
nguồn bổ sung
Phụ lục A - Mô tả chung các hoạt
động công nghiệp
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
73
1.0 Tác động đặc thù của ngành
công nghiệp và việc Quản lý
Phần sau đây cung cấp một bản tóm tắt các vấn đề EHS liên quan với cơ sở
sản xuất khối lượng lớn các hợp chất
vô cơ (LVIC) và chưng cất nhựa than
đá, xảy ra trong giai đoạn hoạt động cùng với các khuyến nghị để quản lý.
Khuyến nghị để quản lý tác động EHS
chung cho phần đông các cơ sở công nghiệp lớn trong quá trình xây dựng
và giai đoạn ngừng hoạt động được
cung cấp trong Hƣớng dẫn chung về
EHS.
1.1 Môi trƣờng
Vấn đề môi trường điển hình gắn liền
với sản xuất LVIC bao gồm:
Phát thải khí
Phát thải chất lỏng
Phát sinh chất thải rắn
Quản lý vật liệu nguy hại
Tiếng ồn
Mùi
Ngừng hoạt động
Phát thải khí
Việc sản xuất và sử dụng hóa chất vô
cơ và sản phẩm hóa học thường tạo ra
khối lượng lớn các khí thải; tuy nhiên, hiện nay công nghệ cho phép hệ thống
khép kín hoạt động, do đó giảm đáng
kể khí thải phát thải vào môi trường.
Các nguồn khí thải từ các quá trình hóa học bao gồm quá trình đuôi hơi, lò
nhiệt/lò nung, nồi hơi, van, mặt bích,
máy bơm, và máy nén, lưu trữ và
chuyển giao nguyên liệu, sản phẩm và sản phẩm trung gian; xử lý nước thải;
đuốc hơi và thông gió khẩn cấp.
Mặc dù lượng khí thải sản xuất hóa chất khác nhau tùy theo quá trình cụ
thể và nguyên liệu liên quan, các chất
ô nhiễm phổ biến nhất có thể được
phát ra từ nguồn điểm hoặc nguồn tức thời trong các hoạt động thường
xuyên, bao gồm: lượng khí carbon
dioxide (CO2 ), các oxide nitơ (NOX), oxide lưu huỳnh (SOX), ammoniac
(NH3), axit và hơi axit, khí clo, và bụi.
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và khói nhựa than được phát ra từ các nhà
máy muội than và chưng cất nhựa than
than đá.
Các khí phát thải từ ngành công nghiệp sản xuất hóa chất có thể được
kiểm soát thường bằng hấp phụ hay
hấp thụ. Phát thải bụi, đường kính khí động học thường nhỏ hơn 10 micron,
được kiểm soát bằng hệ thống hiệu
quả cao chẳng hạn như các bộ lọc túi, lọc bụi tĩnh điện, v.v.
Các cơ sở sản xuất hóa chất là nơi tiêu
thụ năng lượng lớn. Phát thải khí được
tạo ra từ các quá trình đốt cháy khí hoặc nhiên liệu khác trong tua bin, lò
hơi, máy nén khí, máy bơm và các
động cơ phát điện và nhiệt, là nguồn quan trọng chủ yếu của CO2 và NOX.
Hướng dẫn cho việc quản lý nguồn đốt
phát thải nhỏ với công suất đến 50
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
74
megawatt giờ nhiệt (MWth), kể cả tiêu
chuẩn về khí thải cho phát thải vào không khí được cung cấp trong
Hƣớng dẫn chung về EHS. Hướng
dẫn áp dụng đối với các nguồn phát
thải lớn hơn 50 MWth được trình bày trong Hƣớng dẫn về EHS cho Nhiệt
điện.
Các loại khí nhà kính (GHGs)
Ngành công nghiệp sản xuất LVIC là
nguồn phát ra đáng kể khí nhà kính,
đặc biệt là carbon dioxide (CO2). Khí
nhà kính được tạo ra từ quá trình cũng như trong quá trình sản xuất cần nhu
cầu năng lượng cao. Các biện pháp để
tăng hiệu quả năng lượng và lắp đặt đầu đốt NOX thấp nên được áp dụng vì
nó sẽ góp phần giảm bớt CO2.
Nỗ lực cần được thực hiện để tối đa hóa hiệu suất năng lượng và thiết kế
cơ sở cho việc sử dụng năng lượng
thấp nhất. Khuyến nghị về hiệu suất
năng lượng được đề cập trong Hƣớng
dẫn chung về EHS.
Phát thải nhất thời
Phát thải nhất thời có liên quan đến rò rỉ từ đường ống, van, kết nối, mặt
bích, bao bì, đường ống hở đầu, mái
nổi bể lưu trữ và bơm kín, hệ thống vận chuyển khí, van giảm áp, bồn
chứa hoặc hố mở/ngăn chặn và bốc dỡ
sản phẩm. Do sự hiện diện của các sản
phẩm nguy hại tại cơ sở sản xuất LVIC (tức là NH3 và clo), phương
pháp kiểm soát và ngăn ngừa phát thải
tức thời nên được xem xét và thực hiện trong thiết kế, hoạt động và bảo
trì của cơ sở. Việc lựa chọn các loại
van thích hợp, mặt bích, phụ kiện và
bao bì phải dựa trên công suất của
chúng để giảm rò rỉ khí đốt và khí thải tức thời.
Sử dụng thông gió hở trong mái bể
nên tránh bằng cách cài đặt các van
giảm áp. Kho dự trữ, trạm dỡ hàng cần được cung cấp các xưởng/phân xưởng
thu hồi hơi. Hệ thống chế biến khí có
thể bao gồm các phương pháp khác nhau, như hấp phụ carbon, điện lạnh,
thu gom tái chế và đốt.
Ví dụ về các biện pháp để giảm thiểu
sự phát sinh của phát thải nhất thời bao gồm:
Các chương trình bảo trì nghiêm
ngặt, đặc biệt là hộp nhồi trên tay
van và chỗ tựa trên các van giảm áp, để giảm hoặc loại bỏ sự thoát ra
bất ngờ;
Lựa chọn các van, mặt bích, phụ
kiện thích hợp;
Các phương tiện được thiết kế, xây
dựng, vận hành và duy trì tốt;
Thực hiện chương trình phát hiện
rò rỉ và sửa chữa;
Cài đặt giám sát liên tục trong tất
cả các khu vực nhạy cảm.
Thông gió và đốt đuốc hơi
Thông gió và đốt đuốc hơi là các biện
pháp hoạt động an toàn và rất quan
trọng được sử dụng trong các cơ sở sản xuất hóa chất để đảm bảo rằng hơi
khí được xử lý an toàn trong quá trình
khởi động và tắt hoặc trong trường hợp khẩn cấp, mất điện hoặc thiết bị
hư hỏng, hoặc trong trường hợp các
hoạt động của nhà máy bị rối loạn.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
75
Các phương pháp để ngăn ngừa, giảm
thiểu và kiểm soát phát thải khí từ thông gió và đốt đuốc hơi được
khuyến nghị bao gồm:
Sử dụng thực hành tốt nhất và công
nghệ mới để giảm thiểu rò rỉ thoát
ra và các tác động tiềm tàng từ thông gió và đốt đuốc hơi (ví dụ
đầu đốt đuốc hơi hiệu quả, hệ
thống đánh lửa thí điểm đáng tin cậy, giảm thiểu chất lỏng mang
theo, kiểm soát mùi và kiểm soát
khói thải có thể nhìn thấy (tức là,
khói thải phải không nhìn thấy được), và đặt đuốc hơi tại một
khoảng cách an toàn cho con người
và môi trường bị ảnh hưởng tiềm tàng);
Ước tính khối lượng và phát triển
mục tiêu đốt đuốc hơi mục tiêu cho
các cơ sở mới, báo cáo lại khối lượng của khí được đốt cho tất cả
các sự kiện đốt đuốc hơi; và
Chuyển khí phát thải từ các trường
hợp khẩn cấp hoặc do điều kiện hư
hỏng thiết bị cho một hệ thống khí đuốc hơi hiệu quả. Thông gió khẩn
cấp có thể chấp nhận được ở các
điều kiện cụ thể khi đốt đuốc hơi của dòng khí dư là không thể, trên
cơ sở phân tích rủi ro. Biện minh
cho việc không sử dụng hệ thống đốt đuốc hơi cần được lập thành tài
liệu đầy đủ trước khi một phương
tiện thông gió khẩn cấp được xem
xét.
Khí thải của quá trình - Sản xuất
Ammoniac
Quá trình phát thải khí từ các nhà máy
sản xuất ammoniac bao gồm chủ yếu
là hydro (H2), carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO), và ammoniac
(NH3). Khí thải carbon dioxide đậm
đặc được tạo ra từ việc loại bỏ CO2
trong các cơ sở này. Phát thải NH3 nhất thời (ví dụ từ các thùng chứa,
van, mặt bích, và ống) cũng có thể xảy
ra, đặc biệt là trong khi vận chuyển hoặc di chuyển. Phát thải bất thường
gắn liền với rối loạn quá trình sản
xuất, hoặc sự cố tai nạn có thể chứa
khí tự nhiên, CO, H2, CO2, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), các
oxit nitơ (NOX) và NH3.
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát phát thải được khuyến nghị bao
gồm:
Sử dụng NH3 tổng hợp tẩy xử lý
khí để thu hồi NH3 và H2 trước khi đốt phần còn lại trong thiết bị tái tổ
hợp bậc một (sơ cấp);
Tăng thời gian lưu cho khí tách ra
ở vùng nhiệt độ cao;
Kết nối phát thải ammoniac từ các
van giảm áp lực hoặc kiểm soát các thiết bị từ tàu hoặc bồn chứa để
đuốc hơi hoặc lọc ướt; và
Kết hợp các phân xưởng ammoniac
và urê để giảm (thông qua tái sử dụng trong nhà máy urê) ammoniac
được tạo ra từ quá trình phát thải
khí CO2 2. Lựa chọn thay thế công
nghiệp là kết hợp với sản xuất
methanol. Cần lưu ý rằng, trong cơ
2 Amoniac được dẫn xuất từ quá trình CO2 có thể được
gần như hoàn toàn tiêu thụ nếu sản xuất ammoniac được
chuyển đổi thành urê (1 t NH3 - 1,5 t urê).
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
76
sở sản xuất methanol, hydro được
sản xuất từ khí đốt thiên nhiên, bằng phương tiện của một phân
xưởng tái tổ hợp hơi nước, tiếp
theo phân xưởng methanol. Quá
trình này, do đó không loại bỏ hết lượng phát thải CO2 vì năng lượng
được sử dụng để dùng cho các
phân xưởng sản xuất hydro và tổng hợp methanol.
Khí thải của quá trình - Sản xuất axit
Phát thải của quá trình từ các nhà máy
axit bao gồm:
Nitơ oxit (N2O) và NOX từ nhà máy
sản xuất axit nitric, đặc biệt là từ
phát thải khí đuôi3;
SO2 sinh ra từ quá trình ôxy hóa
không đầy đủ và SO3 sinh ra từ hấp thụ không đầy đủ và các giọt axit
sulfuric (H2SO4) từ các nhà máy
sản xuất axit sulfuric;
Khí florua và bụi từ nhà máy
phosphoric/HF axit;
Khí hydrochloric axit (HCl), clo và
các hợp chất hữu cơ clo hóa sinh ra
chủ yếu từ các khí HCl thoát ra
trong các hệ thống sản xuất tinh chế HCl;
Flo, hydrofloric axit (HF) và
tetrafluoride silicon (SiF4) từ nấu
3 Các mức phát thải NOX thấp nhất hiện nay đạt được
trong một nhà máy hiện đại mà không có giảm bớt ô
nhiễm là khoảng 1000 đến 2000 ppmv để hấp thụ áp
suất vừa và 100-200 ppmv cho sự hấp thụ áp suất cao.
Đối với các các nhà máy mới trong điều kiện hoạt động
bình thường, mức phát thải NOX (không bao gồm N2O)
có thể ở 100 ppmv, tương đương với 0,5 kg NOx (tính
theo NOx) trên 1 tấn 100% axit ntric sản xuất ra.
thủy phân phốt-phát và bụi xử lý đá
phốt-phát trong sản xuất HF. Bụi được phát ra trong quá trình xử lý
và sấy khô florit (khoáng CaF2).
Trong các cơ sở axit HF, khí thải
flo có mặt trong thông gió cuối cùng thường là rất thấp sau xử lý
được yêu cầu.
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát phát thải được khuyến nghị
bao gồm:
Nhà máy cần được trang bị bộ
ngưng sơ bộ để loại bỏ hơi nước và
sương mù axit sulfuric, và với bộ ngưng, lọc axit và lọc ướt để hạn
chế tối đa HF, SiF4, SO2, và CO2
thoát ra từ khí đuôi;
Sử dụng hấp thụ áp suất cao cho
quá trình sản xuất axit nitric để
giảm thiểu nồng độ NOX ở khí
đuôi;
Xử lý khí tách từ các nhà máy axit
nitric bằng cách sử dụng xúc tác
loại bỏ NOX;
Xem xét việc sử dụng quá trình hấp
thụ đúp cho nhà máy H2SO4. Các
nhà máy hoạt động theo một quá trình hấp thụ đơn nên xem xét việc
thực hiện các điều sau đây:
o Chất xúc tác xêzi trong tầng cuối;
o Giảm bớt SO2 bằng cách lọc với
một hợp chất trung hòa;
o Giảm bớt SO2 với hydro
peroxide (H2O2).
Kiểm soát phát thải bụi từ các khí
ống khói máy sấy nóng đốt trực
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
77
tiếp và/hoặc từ truyền tải khí nén
các khí sử dụng cho các cyclon và các bộ lọc;
Thu hồi các axit flo như fluosilicic;
nên sử dụng một dung dịch
fluosilicic axit loãng như làm chất
lỏng lọc ướt. Flo thoát ra trong thời gian nấu đá phốt-phát và trong quá
trình cô đặc axit phosphoric cần
được loại bỏ bằng hệ thống lọc ướt;
Kiểm soát phát thải HF do ngưng
tụ, lọc ướt, và thiết bị hấp thụ được
sử dụng trong việc thu hồi và tinh
chế các sản phẩm axit HF và hexafluorosilicic;
Giảm thiểu phát thải HF, duy trì
một mức áp suất âm yếu trong lò
nung trong thời gian hoạt động bình thường;
Lắp đặt lọc kiềm để làm giảm mức
độ chất nhiễm bẩn trong khí đuôi
HF, khi cần thiết;
Kiểm soát phát thải bụi bằng sử
dụng các túi lọc tại các silo florit
(khoáng CaF2) và lò sấy. Thu thập bụi từ dòng khí ra khỏi lò nung
trong sản xuất HF và quay vòng
bụi cho lò nung để tiếp tục chế
biến;
Kiểm soát bụi phát thải từ xử lý và
lưu trữ florit với phụ gia hóa học;
và
Kiểm soát khí thải từ bụi đá
phosphate trong xử lý vận chuyển
và lưu trữ, sử dụng kèm theo hệ
thống và túi lọc.
Khí thải của quá trình - Nhà máy clo -
kiềm
Các quá trình clo - kiềm chủ yếu là
điện phân thủy ngân, màng ngăn và màng tế bào. Phát thải đáng kể nhất từ
cả ba quá trình là nguồn phát thải nhất
thời vừa là nguồn phát thải điểm khí
clo. Các nguồn tiềm ẩn đáng kể của phát thải clo thường gắn liền với phân
xưởng phá hủy clo nơi phát thải các
loại khí không thể đông tụ còn lại từ hóa lỏng (H2, O2, N2, CO2) có hàm
lượng clo 1-8 % của khí clo nguyên
liệu được sản xuất ra được xử lý. Phát
thải khác từ các nhà máy clo - kiềm được liên kết với tinh chế nước cái. Khí
phát thải từ công nghệ tế bào thủy ngân
gồm thủy ngân hơi, được phát ra như là khí thải nhất thời từ các tế bào (ví dụ
như khí từ thông gió phòng tế bào).
Phát thải khí chủ yếu từ sản xuất tro soda là quá trình carbon dioxide và
phát thải bụi từ lò nung quặng, máy
làm mát và máy sấy tro soda, nghiền
quặng, sàng lọc, và các hoạt động giao thông vận tải, hoạt động xử lý và vận
chuyển sản phẩm. Lượng phát thải của
các sản phẩm cháy, chẳng hạn như carbon monoxide, oxit nitơ, lưu huỳnh
và dioxide xảy ra từ các phân xưởng
quá trình đốt nóng trực tiếp, như lò nung quặng và máy sấy tro soda.
Ammoniac cũng có thể được phát ra.
Nitơ oxit được sản xuất với số lượng
nhỏ bên trong lò do quá trình ôxy hóa của nitơ có trong không khí được sử
dụng trong quá trình đốt cháy, và oxit
lưu huỳnh do quá trình ôxy hóa của các hợp chất chứa lưu huỳnh trong đá vôi.
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm
soát phát thải được khuyến nghị bao
gồm:
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
78
Ngừng sử dụng thủy ngân và các
quá trình tế bào màng ngăn, nếu có
thể, và áp dụng quy trình màng tế bào mới. Cách khác, lắp đặt phần
vật liệu cải thiện (ví dụ ổn định cực
dương (DSA ®), màng ngăn cải
tiến), khi cần thiết;
Chuẩn bị cân bằng khối lượng thủy
ngân cho tất cả trường hợp sử dụng
thủy ngân;
Tối ưu hóa quá trình để giữ cho các
tế bào càng gần càng tốt;
Lắp đặt phân xưởng chưng cất thủy
ngân để thu hồi thủy ngân;
Đảm bảo rằng các hộp tế bào thủy
ngân cuối và hộp kiềm được đóng
kín hoàn toàn, do đó loại bỏ khí thoát ra tức thời;
Thiết kế với một phân xưởng hấp
thụ clo đủ năng lực xử lý để hấp
thụ toàn bộ phát thải của phòng sản
xuất này và ngăn ngừa phát thải khí clo trong trường hợp quá trình rối
loạn cho đến khi nhà máy có thể
được dừng hoạt động. Các phân xưởng hấp thu nên được thiết kế để
hạ thấp hàm lượng clo trong khí
thải ra ít hơn 5 mg/m3 trong trường
hợp xấu nhất;
Hướng tất cả các dòng khí thải có
chứa clo đến phân xưởng hấp thụ
clo và bảo đảm rằng hệ thống được
kín khí;
Lắp đặt bộ dò khí clo trong khu
vực có mối nguy cơ tiềm ẩn rò rỉ
khí clo để cho phép phát hiện rò rỉ
ngay lập tức;
Sử dụng carbon tetracloride hóa
lỏng không chứa clo và quá trình
tinh chế. Nên tránh và ngừng việc sử dụng carbon tetrachloride (CCl4)
để loại bỏ các tricloride nitơ (NCl3)
và để hấp thụ khí đuôi;
Trong các cơ sở tro soda, kiểm soát
phát thải bụi từ quặng và hoạt động xử lý sản phẩm bằng cách lọc
veturi, hay bộ lọc túi, lọc bụi tĩnh
điện, và/hoặc cyclon và tái chế các bụi thu được.
Khí thải của quá trình – Sản xuất muội
than
Một nguồn tiềm ẩn phát thải khí quan trọng là khí đuôi hơi đến từ các lò
phản ứng sau khi tách muội than, đó là
khí nhiệt lượng thấp với độ ẩm cao do hơi nước dập tắt. Thành phần khí đuôi
có thể khác nhau đáng kể theo cấp
chất lượng của muội than được sản xuất và các nguyên liệu được sử dụng.
Khí đuôi có thể chứa H2, CO, CO2, các
hợp chất lưu huỳnh khử (H2S, CS2 và
COS), SO2, các hợp chất nitơ (N2, NOX, HCN và NH3 ), VOC như ethane
và acetylene, và các hạt muội than
không bị chặn lại bằng các túi lọc tách sản phẩm.
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm
soát phát thải được khuyến nghị bao gồm:
Sử dụng nguyên liệu chính với hàm
lượng lưu huỳnh trong khoảng 0,5-
1,5%;4
4 Cụ thể mức độ phát thải 10-50 kg SOX (tính theo
SO2)/tấn muội than dùng cho chế tạo cao su được sản
xuất ra là có thể, như là trung bình một năm.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
79
Sấy nóng trước không khí của quá
trình trong bộ trao đổi nhiệt bằng cách sử dụng khí nóng (có chứa muội than)
đi ra từ lò phản ứng muội than;
Lắp đặt và duy trì túi lọc hiệu suất cao
để đảm bảo thu muội than hiệu quả cao và giảm thiểu thất thoát sản phẩm
carbon còn sót lại trong khí đuôi được
lọc;
Sử dụng hàm lượng năng lượng của
khí đuôi (bằng đốt cháy khí này và sử
dụng năng lượng được tạo ra);
Kỹ thuật cơ bản giảm NOX nên được áp dụng để giảm bớt hàm lượng NOX
trong khí thải có nguồn gốc từ đốt
cháy khí đuôi trong các hệ thống tạo năng lượng;
5
Lắp đặt các bộ lọc vải lọc không khí
cho hệ thống băng chuyền, thông gió hệ thống thu gom và khí tẩy máy sấy;
6
và
Chỉ thông gió cho khí đuôi hơi bị đốt
bỏ trong trường hợp khẩn cấp, các thời kỳ khởi động và ngừng máy và trong
giai đoạn chuyển hướng nguyên liệu
và thay đổi cấp chất lượng.
Khí thải của quá trình - Chưng cất
nhựa than
Mặc dù lượng khí thải chưng cất nhựa than xảy ra trong điều kiện hoạt động
bình thường, phát thải chính từ các
5 Mức phát thải của các nhà máy gắn liền với việc sử
dụng BAT là ít hơn 0,6g NOX /Nm3 trung bình 1 giờ
với O2 3 % trong sản xuất bình thường. 6 Đối với chuyển tải không khí ở nhiệt độ thấp và hệ
thống thông gió thu gom, mức độ phát thải đi kèm là
10-30 mg/ Nm3 trung bình nửa giờ. Đối với các bộ
lọc tẩy máy sấy, mức phát thải liên quan từ ít hơn 20
mg/Nm3 đến 30 mg/Nm
3 trung bình nửa giờ.
quá trình này là đảm bảo kiểm soát
được những thành phần gồm khói nhựa than, mùi, hydrocarbon thơm đa
vòng (PAH), và bụi mà có thể bắt
nguồn từ các quy trình của cơ sở sản
xuất bao gồm cả việc cung cấp, lưu trữ, làm nóng, pha trộn, và làm mát
nhựa than.
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát phát thải được khuyến nghị bao
gồm:
Sử dụng máy bơm trên mặt đất và
các phương pháp khác để tối ưu
hóa giao hàng nhựa than để giảm lượng khí thải của khói và mùi
nhựa than;
Đặt vị trí các bồn chứa lưu trữ dưới
hướng thông gió của các đối tượng bị ảnh hưởng tiềm tàng ở gần đó,
kiểm soát nhiệt độ của các vật liệu
được lưu giữ,7 và thực hiện thủ tục
xử lý cẩn thận để tránh gây mùi;
Thực hiện các phương pháp phòng
chống tràn đổ cho các bồn chứa lưu
trữ số lượng lớn, chẳng hạn như
báo động khi mức chứa cao hay có dụng cụ chỉ báo dung lượng;
Sử dụng thông gió khí thải tại chỗ
một cách thích đáng để thu thập và
xử lý VOC phát thải từ thùng trộn và trang thiết bị chế biến khác.
Chất thải lỏng
Chất thải lỏng bao gồm nước quá trình
và nước làm mát, nước mưa, và các xả
7 Tốc độ phát thải khói tăng gấp đôi cho mỗi lần
tăng nhiệt độ khoảng 11ºC.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
80
thải đặc thù khác (ví dụ nước thử thủy
tĩnh và làm sạch, chủ yếu khi cơ sở bắt đầu hoạt động chuyển hướng nguyên
liệu sản xuất)8. Nước quá trình thải từ
nhà máy sản xuất LVIC có thể bao
gồm rửa axit từ các hoạt động theo lịch trình làm sạch và tẩy, là một phần
của hoạt động hàng ngày. Các nguồn
nước thải tiềm ẩn bổ sung có thể bao gồm lọc ướt, nếu được dùng như là hệ
thống kiểm soát khí thải. Thoát ra do
sự cố hoặc rò rỉ từ các bồn chứa lưu
trữ sản phẩm như ammoniac làm lạnh và lưu trữ axit cũng có thể tạo ra nước
thải. Các nguồn khác bao gồm nước
thải có tính axit và kiềm từ chuẩn bị nước cấp cho lò hơi để cho các hệ
thống hơi nước khác nhau. Nước làm
mát và quản lý nước mưa được đề cập trong Hƣớng dẫn chung về EHS.
Nước thải và kiểm soát cụ thể cho nhà
máy sản xuất các loại hóa chất khác
nhau được mô tả dưới đây.
Nước thải - Sản xuất Ammoniac
Trong quá trình hoạt động bình
thường, nhà máy thải ra có thể từ quá trình ngưng tụ hoặc do sự lọc ướt các
khí thải có chứa ammoniac và các sản
phẩm khác. Trong quá trình ôxy hóa một phần, muội than và tro có thể tác
động đến chất lượng nước được thải
ra, nếu không xử lý đúng cách.
Các biện pháp phòng ngừa, giảm thiểu và kiểm soát nước thải từ nhà máy
ammoniac được khuyến nghị bao
gồm:
8 Cơ sở quay vòng nguyên liệu thường được giới hạn
một lần 3-4 năm và qua một vài tuần.
Thu hồi ammoniac được hấp thu từ
khí tẩy và các loại khí bốc cháy vào
một hệ thống tuần hoàn khép kín để không xảy ra phát thải dung
dịch nước ammoniac;
Thu hồi muội từ khí hóa trong quá
trình ôxy hóa một phần và tái chế
các vật liệu được thu hồi cho quá trình.
Nước thải - Sản xuất axit
Nước thải từ các nhà máy axit nitric có thể bị nhiễm các hợp chất nitơ. Nước
thải từ các nhà máy axit hydrochloric
có thể khác nhau tùy thuộc vào quy
trình sản xuất, từ HCl lượng vết khi phản ứng H2 với Cl, cho đến muối vô
cơ (Na2SO4) khi axit là sản phẩm của
phản ứng clorua natri với axit sulfuric.
Chất lỏng thoát ra từ các nhà máy axit
photphoric chủ yếu bao gồm các thải
lỏng có nguồn gốc từ bình ngưng làm mát chân không và hệ thống lọc ướt
khí sử dụng cho ngưng tụ và làm sạch
khí phát triển trong giai đoạn khác
nhau của quá trình. Những hơi axit cô đặc chứa chủ yếu là flo và lượng nhỏ
axit phosphoric. Các flo thoát ra từ lò
phản ứng và bay hơi có thể được thu hồi như là một sản phẩm thương mại
(fluorosilicic axit 20-25%).
Các biện pháp để ngăn ngừa, giảm thiểu và kiểm soát nước thải từ các
nhà máy axit bao gồm:
Sử dụng lò phản ứng và bay hơi
tuần hoàn khép kín để loại bỏ quá
trình xử lý nước thải;
Tái quay vòng nước được sử dụng
để vận chuyển phosphogypsum vào
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
81
quá trình sau khi để lắng;
Xử lý bộ lọc ướt bằng vôi hoặc đá
vôi hoặc sử dụng nước biển như là một chất lỏng để lọc ướt flo như
kết tủa canxi florua;
Lắp đặt một bộ phân cách để loại
bỏ các giọt axit phosphoric từ khí
thải của làm mát nhanh chân không và bay hơi chân không trước khi
lọc ướt để giảm thiểu nhiễm bẩn
dung dịch lọc ướt với lân pentoxide (P2O5);
Thu hồi fluorosilicic axit (H2SiF6)
từ xử lý của khí đuôi từ các phân
xưởng HF để sử dụng như một loại
vật liệu cấp cho sản xuất các florua hoặc silicofluoride. H2SiF6 cũng
có thể được kết hợp hóa học để sản
xuất CaF2 và silica.
Nước thải - Nhà máy Clo - kiềm
Nước cái là một trong những dòng thải
chính của ngành công nghiệp Clo - kiềm. Màng tế bào có thể sử dụng
nước cái được quay vòng nhưng cần
đòi hỏi quá trình khử clo. Đặc biệt cho
công nghệ màng, tinh chế nước cái có tầm quan trọng quan trọng đối với kéo
dài thời gian sử dụng và hiệu quả cao
của màng. Các thành phần chính trong nước thải tinh chế nước cái là sulfat,
chloride, chất ôxy hóa tự do, chlorate,
bromate, và carbon tetracloride.
Các nguồn chính của chất lỏng thải từ
quá trình tro soda thường là nước thải
từ chưng cất và tinh chế nước cái và
nước làm mát. Nước thải được đặc
trưng bằng với chất rắn ở mức cao.9
Một vấn đề quan trọng là việc xả thải các kim loại nặng tiềm tàng có trong
nguyên liệu chính.10
Các biện pháp để ngăn ngừa, giảm
thiểu và kiểm soát nước thải từ các nhà máy Clo - kiềm bao gồm:
Làm sạch nước cái bằng cách điều
chỉnh độ pH, kết tủa, keo tụ và lọc
để giữ cho các tạp chất ở mức chấp nhận được. Tiêu thụ các hóa chất
được sử dụng để tinh chế nước cái
khác nhau từ nhà máy này với nhà
máy khác phụ thuộc vào các tạp chất của nước cái;
Quay vòng nước cái trong công
nghệ màng, loại bỏ tạp chất bằng
các phân xưởng nhựa trao đổi ion. Tái sinh các loại nhựa cần có soda
kiềm và rửa axit;
Giảm thiểu tiêu thụ và thải axit
sulfuric bằng các phương tiện tái cô đặc tại chỗ trong lò bay hơi tuần
hoàn khép kín. Các axit chỉ nên
được sử dụng để kiểm soát pH
trong quá trình và dòng nước thải; bán lại cho người sử dụng chấp
nhận chất lượng của các axit này;
hoặc trả lại cho nhà sản xuất axit sulfuric để tái cô đặc lại;
Sử dụng xúc tác khử tầng cố định,
khử hóa chất, hoặc phương pháp
khác có hiệu quả để giảm thiểu xả
9 Thải lượng của chất rắn lơ lửng được thải ra với nước
thải nói chung đáng kể và trong phạm vi 90-700 kg/t tro
soda, với giá trị trung bình ước tính khoảng 240 kg/ t tro
soda. 10
Đối với một nhà máy tro soda, công suất khoảng
600 kt/năm, 10 tấn / năm có thể đạt được.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
82
thải các chất ôxy hóa tự do;11
Áp dụng carbon tetraclorua không
có clo hóa lỏng và quá trình tinh chế;
Sử dụng điều kiện axit (pH 1-2)
trong dung dịch anolyte để giảm
thiểu hình thành chlorate (ClO3) và
bromate (BrO3), và chlorate tiêu huỷ trong vòng tuần hoàn nước cái
để loại bỏ chlorate trước khi tẩy
trong các nhà máy màng.12
Nước thải - Muội than/ Chưng cất
nhựa than đá
Nước thải là tương đối hạn chế đối với
ngành công nghiệp muội than và trong các phân xưởng chưng cất nhựa than
đá.
Một số nhà máy sản xuất muội than có thể không xả nước thải. Tuy nhiên,
việc sản xuất cao su màu đen và gần
như tất cả các cấp màu đen đều yêu cầu nước sạch dập tắt. Chất rắn lơ
lửng (chủ yếu là muội than) nên được
lọc trước khi thải (hoặc tái sử dụng)
với các mức thấp dưới 20mg/l. Sau quá trình lọc, dòng thải của quá trình
có thể được tái sử dụng.
Nồng độ BOD và PAH và chất rắn lơ lửng trong nước thải từ các phân
xưởng chưng cất nhựa than cần được
quan trắc.
Nước kiểm tra thủy tĩnh
11
Mức phát thải của chất ôxy hóa tự do vào nước
kèm theo với áp dụng BAT, ít hơn 10 mg/l. 12
Mức chlorate kèm theo áp dụng BAT trong dòng
nước cái là 1-5 g/l và mức bromate liên kết là 20-10
mg/l, và phụ thuộc vào mức bromua trong muối.
Thử nghiệm thủy tĩnh (hydro-test) các
thiết bị, đường ống dẫn thường cần nhu cầu nước lớn (ví dụ bồn chứa NH3
có thể có sức chứa hơn 20-30,000 m3).
Hóa chất phụ gia (thường là một chất
ức chế ăn mòn, chất lọc ôxy, và thuốc nhuộm) thường được thêm vào nước
để ngăn chặn ăn mòn bên trong.
Trong quản lý nước kiểm tra thủy tĩnh, các biện pháp phòng chống và kiểm
soát ô nhiễm cần được xem xét thực
hiện: tối đa hóa tiêu thụ nước và đúng
lượng và thận trọng lựa chọn các hóa chất cần thiết.
Nếu xả nước thử nghiệm thủy tĩnh ra
biển hoặc nước mặt là lựa chọn duy nhất khả thi để thải bỏ, thì kế hoạch
thải bỏ nước thử nghiệm thủy tĩnh cần
được chuẩn bị có cân nhắc đến vị trí và tỷ lệ xả thải sử dụng hóa chất và
phân tán, nguy cơ môi trường, và yêu
cầu giám sát.
Nên tránh thải bỏ nước thử nghiệm thủy tĩnh vào vùng nước nông ven
biển.
Chất thải
Những nhà máy sản xuất hóa chất
được quản lý tốt không tạo ra lượng lớn chất thải rắn trong quá trình hoạt
động bình thường. Chất thải được phát
sinh tiêu biểu bao gồm các loại dầu
thải, chất xúc tác đã qua sử dụng, bùn từ các phân xưởng xử lý nước thải, thu
thập bụi từ túi lọc, tro đáy từ lò hơi,
bùn từ các phân xưởng lọc, v.v.
Các biện pháp quản lý chất xúc tác đã
qua sử dụng được khuyến nghị bao
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
83
gồm:
Quản lý một cách thích hợp tại chỗ,
bao gồm ngâm chất xúc tác pyrophoric trong nước trong thời
gian lưu trữ tạm thời và trong khi
vận chuyển cho đến khi chúng đạt
đến điểm của xử lý cuối cùng để tránh các phản ứng tỏa nhiệt không
kiểm soát được; và
Quản lý bên ngoài nhà máy bằng
phối hợp với các công ty chuyên ngành, có thể thu hồi và tái chế kim
loại nặng (hoặc kim loại quý từ
chất xúc tác của nhà máy axit
nitric) bất cứ khi nào có thể.
Việc lưu trữ và xử lý chất thải nguy
hại và không nguy hại cần được
tiến hành theo một cách nhất quán với Thực hành EHS tốt để quản lý
chất thải, như mô tả trong Hƣớng
dẫn chung về EHS.
Chất thải - Sản xuất Ammoniac
Quá trình sản xuất Ammoniac không
nên tạo ra lượng đáng kể chất thải
rắn.13
Quản lý chất xúc tác đã qua sử dụng và sàng phân tử cần thực hiện
như quy định ở trên.
Chất thải - Sản xuất Axit
Thạch cao Phosphogypsum là sản
phẩm phụ lớn nhất trong sản xuất axit
phosphoric ướt.14
Phosphogypsum chứa nhiều tạp chất, một số trong đó
được coi là tiềm ẩn gây nguy hiểm cho
13
Chất xúc tác đã qua sử dụng và chất thải rắn khác
nên ít hơn 0,2 kg/tấn sản phẩm. 14
Khoảng 4-5 tấn phosphogypsum (chủ yếu là canxi
sulfate, CaSO4) được tạo ra cho mỗi tấn axit
phosphoric được sản xuất.
môi trường và sức khỏe cộng đồng. 15,16
Canxi sulfat (anhydrite) được sản xuất
như là một sản phẩm phụ của sản xuất
axit hydrofluoric (HF), có chứa từ 0,2
đến 2,0 % CaF2 không bị phản ứng và ít hơn 1,0% H2SO4. Nó cũng chứa
phần lớn các dấu vết các tạp chất chứa
trong florspar.17
Các biện pháp để phòng ngừa hoặc
giảm thiểu phát sinh chất thải rắn và
để quản lý chất thải rắn từ các nhà
máy axit được khuyến nghị bao gồm:
Thải bỏ phosphogypsum trong các
cơ sở chôn lấp được thiết kế để
ngăn ngừa rò rỉ vào nước ngầm
hoặc nước bề mặt. Mọi nỗ lực phải được thực hiện để giảm bớt tác
động của phosphogypsum và có thể
nâng cao chất lượng của thạch cao để tái sử dụng của nó. Thải bỏ ra
biển là không được chấp nhận;
Tinh chế và bán canxi sulfat
anhydrite từ sản xuất HF để sử
dụng trong các sản phẩm khác (ví dụ như xi măng), nếu có thể.
15
Các tạp chất có trong đá phosphat được phân bố
giữa axit phosphoric sản xuất ra và các thạch cao
sulfat canxi; thủy ngân, chì và các thành phần phóng
xạ, cuối cùng chủ yếu ở gypsum, trong khi Arsen và các
kim loại nặng khác như cadmium chủ yếu ở các axit.
Các phóng xạ của đá phốt-phát chủ yếu từ các nuclit
phóng xạ phân rã phóng xạ của uranium 238. 16
Đá phốt-phát, phosphogypsum, và nước thải tạo ra
từ nhà máy phosphoric axit có chung mức phóng xạ
thấp hơn các giá trị được miễn trừ đăng ký được đưa ra
trong các quy định quốc tế liên quan và hướng dẫn (ví
dụ, Chỉ thị EU 96/26/EURATOM). 17
Khoảng 3,7 tấn anhydrite / tấn HF được sản xuất như
là sản phẩm phụ.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
84
Chất thải – Nhà máy Clo - Kiềm
Cặn bùn nước cái là một trong những chất thải lớn nhất của dòng thải công
nghiệp clo-kiềm. Số lượng chủ yếu
của cặn lọc nước cái phụ thuộc vào
các đặc tính muối đi vào được sử dụng cho tinh chế nước cái này. Các muối
kết tủa được loại bỏ khỏi nước cái
thông qua sục ngắt quãng với một dung dịch yếu hydrochloric axit. Axit
này gây kết tủa để hòa tan và dung
dịch tương đối vô hại này có thể được
thải ra với chất lỏng thải. Chất thải được tạo ra trong thời gian tinh chế
nước cái bậc hai này và bao gồm các
vật liệu được sử dụng làm từ xenlulô. Bộ lọc bùn từ nước cái làm mềm bao
gồm chủ yếu alpha-xenlulô, nhiễm bẩn
sắt hydroxide và silica.18
Nhựa trao đổi ion
17 để tinh chế nước cái bậc hai
hiếm khi bị thay đổi.19
Các màng20
đã
qua sử dụng và tấm đệm lót kín khí từ
tế bào màng là dòng chất thải khác.
Các chất thải rắn chính từ phân xưởng
tro soda là đá vôi mịn (3-30 kg/t tro
soda) và mạt bột không tái chế được tại máy nghiền than cám (10 -120kg/t
tro soda).
Các biện pháp để phòng ngừa hoặc giảm thiểu phát sinh chất thải rắn và
để quản lý chất thải rắn từ các nhà
máy clo - kiềm được khuyến nghị bao
gồm:
Cố gắng tìm các phương án tái sử
18
Màng tế bào nhà máy báo cáo là 600 g/t bùn từ làm
mềm nước cái. 19
Nhựa được tái sinh khoảng 30 lần / năm. 20
Các màng có một thời gian sử dụng từ 2 đến 4
năm.
dụng cho chất thải rắn từ tinh chế
muối nước cái, nếu chất thải này phải được thải bỏ, xem xét việc sử
dụng các kho tự nhiên, như các
hang;
Chọn đá vôi có hàm lượng CaCO3
cao, có đặc tính vật lý thích hợp và hàm lượng kim loại nặng và các tạp
chất khác hạn chế.
Chất thải - Chưng cất muội than/Nhựa than
Quá trình muội than tạo ra số lượng rất
hạn chế chất thải nguy hại (cặn dầu).
Các rãnh nhựa than là cặn rắn màu đen dư lại từ chưng cất nhựa than đá. Việc
thu hồi hóa chất nhựa than để lại cặn
dầu còn sót lại, bao gồm naphtha nặng, axit carbolic, naphthalene chảy
dầu, dầu rửa, dầu anthracene và dầu
nặng.
Các biện pháp để phòng ngừa hoặc
giảm thiểu phát sinh chất thải rắn và
để quản lý chất thải rắn từ chưng cất
muội than / Nhựa than được khuyến nghị bao gồm:
Tái sử dụng dầu qua sử dụng, bùn
dầu, và chưng cất nhựa than dư
lượng làm nguyên liệu hoặc nhiên liệu, nếu có thể;
Tái quay vòng muội than không đạt
các đặc điểm kỹ thuật trở lại quá
trình.
Quản lý vật liệu nguy hại
Các nhà máy sản xuất hóa chất được
yêu cầu đánh giá những rủi ro liên quan đến sử dụng và xử lý vật liệu
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
85
nguy hại và thực hành để ngăn ngừa
và giảm thiểu những rủi ro đó. Như đã đề cập trong Hƣớng dẫn chung EHS,
việc áp dụng các phương pháp quản lý
cần được lập thành một văn bản tài
liệu Kế hoạch Quản lý vật liệu nguy hại
21. Mục đích của kế hoạch này là
xây dựng và thực hiện một tập hợp có
hệ thống các hành động dự phòng chống lại sự thoát ra bất ngờ của các
chất có thể gây thiệt hại nghiêm trọng
cho cộng đồng và môi trường bị tiếp
xúc ngắn hạn và làm giảm nhẹ mức độ nghiêm trọng của vật liệu nguy hại
thoát ra.
Thực hành kiểm soát và phòng ngừa ô nhiễm đặc thù ngành công nghiệp bao
gồm:
Thoát ra bất ngờ của chất lỏng phải
được ngăn chặn thông qua hệ thống kiểm tra, bảo trì và lưu trữ vận
chuyển, bao gồm cả hộp nhồi trên
máy bơm và tay van và các điểm rò
rỉ tiềm ẩn khác. Tràn đổ của thành phẩm và sản phẩm trung gian nguy
hiểm phải được chứa và thu hồi
hoặc vô hiệu hóa càng nhanh càng tốt;
Bao che, chặn phụ thêm cho các
thùng chứa chất lỏng lưu trữ (ví dụ
ammoniac, axit, v.v) và công suất chứa phụ cho các sản phẩm nguy
hiểm như clo nên được cài đặt như
được thảo luận trong Hƣớng dẫn
chung EHS;
Duy trì tốt thực hành vệ sinh công
21
Xem IFC Hướng dẫn quản lý chất thải nguy hại.
nghiệp, bao gồm cả tiến hành các
hoạt động chuyển giao sản phẩm trên các khu vực mở và nhanh
chóng thu gom các sự cố tràn nhỏ.
Tiếng ồn
Trong cơ sở sản xuất hóa chất, nguồn tiếng ồn đáng kể bao gồm các máy
quay kích thước lớn, như máy nén và
tua bin, máy bơm, động cơ điện, làm mát không khí, và lò đốt. Trong quá
trình giảm áp khẩn cấp, mức độ ồn cao
có thể được tạo ra do khí áp suất cao
để đốt khí đuôi và/hoặc hơi nước thoát ra vào khí quyển.
Các biện pháp phòng ngừa và giảm
bớt tiếng ồn bao gồm:
Tối ưu hóa bố trí mặt bằng nhà
máy để sử dụng các tòa nhà lớn
hơn như là rào cản tiếng ồn và đặt
địa điểm các nguồn tiếng ồn lớn xa nhất với đối tượng bị tiếp nhận
tiếng ồn;
Sử dụng thế hệ thiết bị tiếng ồn
thấp;
Lắp đặt các rào cản cách âm và bộ
phận giảm thanh giảm bớt tiếng ồn
Các biện pháp kiểm soát tiếng ồn
tương tự như phần lớn các ngành
công nghiệp khác và được đề cập trong Hƣớng dẫn chung về EHS.
Mùi
Mùi hôi từ hơi rò rỉ tức thời hoặc từ
máy xử lý nước thải nhà có thể được
tạo ra trong quy trình sản xuất LVIC.
Kiểm soát đầy đủ để loại trừ rò rỉ cần
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
86
được triển khai thực hiện để giảm
thiểu và ngăn ngừa thoát ra tức thời mùi gây phiền hà khó chịu.
Ngừng hoạt động
Cơ sở sản xuất hóa chất có thể có số
lượng vật liệu rắn và lỏng nguy hại đáng kể như các dung dịch loại bỏ
CO2, dung dịch ammoniac, clo, soda,
axit và sản phẩm trong quá trình và hệ thống lưu trữ, các sản phẩm không đạt
yêu cầu kỹ thuật, chất xúc tác đã qua
sử dụng và thủy ngân từ các nhà máy
thủy ngân clo - kiềm.
Khuyến nghị thực hành quản lý các
hoạt động ngừng sản xuất bao gồm:
Trong trường hợp của tế bào nhà
máy thủy ngân clo - kiềm, lập kế hoạch cẩn thận tất cả các bước
ngừng hoạt động để giảm thiểu
thoát ra của thủy ngân và các chất nguy hại (bao gồm cả chất dioxin
và furan nếu cực dương than chì đã
được sử dụng) và để bảo vệ sức
khỏe và an toàn của người lao động, và lập kế hoạch di chuyển
phần còn lại của thủy ngân;
Thu thập các dung dịch loại bỏ
CO2 trong các nhà máy ammoniac và tất cả các sản phẩm nguy hiểm
để xử lý tiếp theo và xử lý như một
chất thải nguy hại;
Hủy bỏ các chất xúc tác đã qua sử
dụng từ các nhà máy NH3 và HNO3
để tiếp tục quản lý như mô tả trong
phần các chất thải rắn ở trên;
Thu hồi và tiếp tục quản lý NH3,
Cl2, axit, và tất cả sản phẩm khác từ bộ phận tổng hợp và bể chứa
cũng như tất cả các sản phẩm và
sản phẩm trung gian từ bồn chứa lưu trữ phù hợp với yêu cầu quản
lý vật liệu nguy hại được nêu trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn chung về ngừng hoạt động và khắc phục đất bị ô nhiễm
được cung cấp trong Hƣớng dẫn
chung EHS.
1. 2 Sức khỏe và An toàn lao động
Sức khỏe nghề nghiệp và các vấn đề
an toàn có thể xảy ra trong thời gian xây dựng và ngừng hoạt động của các
cơ sở LVIC tương tự như của các cơ
sở công nghiệp khác, và quản lý chúng được thảo luận trong Hƣớng dẫn
chung EHS.
Những vấn đề về sức khỏe và an toàn lao động đặc thù của cơ sở sản xuất
cần được phân định rõ dựa trên phân
tích an toàn công việc hoặc một
nghiên cứu xác định mối nguy [HAZID], mối nguy và khả năng hoạt
động nghiên cứu [HAZOP], hoặc các
nghiên cứu đánh giá rủi ro khác [QRA]. Như một cách tiếp cận, kế
hoạch quản lý an toàn và sức khỏe lao
động nên bao gồm việc thông qua một cách hệ thống trong phòng ngừa và
kiểm soát các mối nguy về vật lý, hóa
học, sinh học, bức xạ đối với an toàn
và sức khỏe lao động như được mô tả trong Hƣớng dẫn chung EHS.
Ngoài ra, sức khỏe và an toàn lao động
và các vấn đề an toàn cụ thể để xem xét trong hoạt động hóa chất bao gồm:
Mối nguy hóa chất do tiếp xúc cấp
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
87
tính và mãn tính với các loại khí
độc hại và các hợp chất nguy hại khác; và
Các mối nguy hại chính, bao gồm
cả cháy nổ.
Các mối nguy hại chính nên được
quản lý theo quy định quốc tế và thực hành tốt nhất (ví dụ Các
khuyến nghị của OECD,22
EU
Seveso II Directive23
và US EPA Chương trình quản lý rủi ro Rule
24)
Mối nguy hóa chất
Ngành công nghiệp này được đặc trưng bằng sự hiện diện của các hợp
chất độc hại, bao gồm khí clo,
ammoniac, axit, kiềm soda, các amin, các thành phần của nhựa than đá (ví
dụ hydrocarbon thơm đơn vòng và đa
vòng, phenol, và pyridine kiềm), có thể độc hại khi ăn phải, hít vào, hoặc
thấm qua da. Các nguy hiểm sức khỏe
chính thường gắn liền với nhựa than
và các sản phẩm của nó đó là gây ung thư do tiếp tục tiếp xúc lâu dài giữa da
với mạt than cám (bụi).
Khuyến nghị để phòng ngừa, giảm thiểu, hoặc kiểm soát tác động sức
khỏe lao động từ tiếp xúc với chất độc
hại tại các cơ sở này bao gồm:
Đánh giá và giảm thiểu nồng độ
22
OECD, Nguyên tắc hướng dẫn phòng chống tai
nạn hóa chất, Chuẩn bị sẵn sàng và ứng phó, xuất bản
lần 2 (2003). 23
Hội đồng EU Chỉ thị 96/82/EC, Seveso II Chỉ thị,
mở rộng của Chỉ thị 2003/105/EC. 24
EPA, 40 CFR Phần 68, 1996 - Quy định phòng,
chống tai nạn hóa chất.
các chất độc hại tại các khu vực
làm việc trong cả điều kiện bình thường và điều kiện khẩn cấp.
Giám sát chặt chẽ nơi làm việc như
một phần của hệ thống tổng thể về
quản lý an toàn vệ sinh lao động. Quần áo bảo hộ, bao gồm cả bảo vệ
mắt và PVC găng tay, nên được
đeo, mặt nạ thích hợp có sẵn, và thường xuyên thực hiện kiểm tra y
tế cho tất cả các nhân sự, khi cần
thiết;
Lắp đặt máy dò khí ở các vùng
nguy hiểm, bất cứ nơi nào có thể. Ví dụ máy phát hiện clo nên được
đặt trong khu vực rủi ro tiềm ẩn
của clo rò rỉ, cho ngay lập tức dấu hiệu của sự hiện diện và vị trí của
bất kỳ rò rỉ;
Đảm bảo hiệu quả thông gió nơi
sản phẩm có điểm sôi thấp được xử lý;
Cung cấp và sử dụng các loại váng
chắn để chống hydrocarbon thơm.
Những mối nguy chính
Những tác động an toàn đáng kể nhất
có liên quan đến việc xử lý và lưu trữ
của NH3 (dễ bay hơi và độc hại ở nồng độ cao), clo (rất độc), soda kiềm,
nitric, hydrochloric, sulfuric, HF,
phosphoric axit và các hợp chất hữu cơ và các loại khí dễ cháy như khí tự
nhiên, CO, và H2 và hóa chất quá trình
khác. Những tác động này có thể bao
gồm tiếp xúc cấp đáng kể cho người lao động và cho cộng đồng xung
quanh, tùy thuộc vào số lượng các loại
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
88
hóa chất sự cố thoát ra và các điều
kiện phản ứng hoặc các thảm họa như cháy, nổ.
Cơ sở sản xuất LVIC có thể tạo ra
hoặc chế biến số lượng lớn các khí dễ
cháy, chẳng hạn như khí tự nhiên, H2, CO, và hóa chất quá trình khác. Khí
tổng hợp (SynGas có chứa H2 và
CO25
) được tạo ra tại các nhà máy ammoniac có thể gây ra "cháy phản
lực" nếu bắt lửa trong bộ phận thoát
ra, hoặc tạo ra nổ các đám mây hơi,
"quả cầu lửa", hoặc―Cháy phát sáng‖, tùy theo số lượng của vật liệu dễ cháy
có liên quan, mức độ bị bao che của
đám mây khí, và sự thông thoáng của khu vực có các đám mây khí dễ cháy.
Nguy cơ cháy, nổ và các mối nguy
hiểm lớn khác cần được giảm thiểu thông qua các biện pháp sau đây:
Thiết lập bố trí mặt bằng nhà máy
để giảm tần suất vận chuyển sản
phẩm và khả năng thoát ra tình cờ,
cũng như tạo thuận lợi cho thu gom các vật liệu thoát ra bất ngờ;
Phát hiện sớm sự rò rỉ thoát ra;
Hạn chế hàng tồn kho, nơi có thể
có rò rỉ thoát ra bằng cách ly hàng
tồn kho lớn và thổi giảm áp lực khí dễ cháy trong khu vực hàng lưu
kho. Các khu vực quá trình, khu
vực lưu trữ, khu vực tiện ích và khu vực an toàn nên được tách biệt,
ưu tiên áp dụng khoảng cách an
25
Hydro và carbon monoxit có nhiệt độ tự bốc cháy
500°C và 609°C, tương ứng, vì vậy ở một số điểm của
phân xưởng sinh khí tổng hợp, nơi nhiệt độ cao hơn,
thoát ra khí tiềm tàng có thể bốc cháy mà không cần
nguồn lửa.
toàn. Những khoảng cách an toàn
có thể được rút ra từ phân tích cụ thể cho công trình, xem xét sự xuất
hiện của các mối nguy hiểm hoặc
áp dụng các tiêu chuẩn hoặc hướng
dẫn (ví dụ API, NFPA);
Loại bỏ các nguồn đánh lửa tiềm
tàng;
Loại bỏ hoặc làm loãng việc thoát
ra và giới hạn khu vực bị ảnh
hưởng bằng che ngăn.
Các biện pháp được khuyến nghị cho
ngành công nghiệp đặc thù để giảm
thiểu rủi ro đã đề cập ở trên bao gồm:
Giảm thiểu việc lưu trữ clo lỏng và
độ dài của đường dẫn chất lỏng có chứa clo;
Thiết kế bồn chứa lưu trữ khí
ammoniac trên không (-33°C) với
thành bồn hai lớp và một bức tường bê tông bên ngoài với mái che trên
tường ngoài, và sử dụng một biên
độ đủ giữa áp suất vận hành và hạ áp. Lưu trữ lạnh nên được ưu tên
cho việc lưu trữ số lượng lớn
ammoniac lỏng, vì việc thoát ra
ban đầu của ammoniac trong trường hợp một đường ống hoặc
bồn chứa hư hỏng là chậm hơn so
với ammoniac lưu trữ trong hệ thống có áp suất cao;
Thiết kế bồn chứa lưu trữ clo dựa
trên một phân tích cụ thể trường
hợp hư hỏng nặng, tai nạn, rủi ro và hậu quả, và tính đến khả năng
thu hồi và xử lý một cách an toàn
bất kỳ sự cố tràn đổ sản phẩm nào
– cân nhắc nhiệt độ lưu trữ thấp (-
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
89
34°C) cho công suất lưu trữ lớn, và
cung cấp ít nhất một thùng chứa cùng sức chứa của thùng lưu trữ
clo lớn nhất để làm một thùng chứa
dự bị khẩn cấp;
Do bản chất có tính ăn mòn cao và
độc hại, cần đặc biệt chú ý đến việc xử lý và lưu trữ axit bao gồm cả
công tác phòng chống rò rỉ hoặc
tràn đổ vào nước thải bằng việc cung cấp các ngăn che thứ cấp;
tách biệt các kênh thoát nước quan
trọng; giám sát liên tục và hệ thống
báo động phát hiện (như tự động theo dõi pH) ở các ngăn che nguy
cơ cao và mạng lưới thoát nước;
Tránh dùng bơm áp suất để rót
chuyển tải lượng lớn nitric axit. Các vật liệu được khuyến nghị
dùng cho bồn chứa, bình chứa và
các phụ kiện là bằng thép không rỉ có carbon thấp;
Chỉ sử dụng nhân viên được huấn
luyện đặc biệt và xác nhận hoặc
nhà thầu để chuyển giao hàng và
chuyển giao tất cả các hóa chất quá trình, bao gồm cả hóa chất được sử
dụng trong các phân xưởng loại bỏ
CO2 của nhà máy ammoniac.
1.3 An toàn và sác khỏe cộng đồng
Tác động an toàn và sức khỏe cộng
đồng trong quá trình xây dựng là phổ biến chung như hầu hết các cơ sở công
nghiệp lớn, và được thảo luận trong
Hƣớng dẫn chung về EHS. Những
tác động này bao gồm, trong số những tác động khác, là bụi, tiếng ồn, và rung
động từ xây dựng, xe đi qua lại, và
truyền bệnh liên quan đến các dòng
lao động xây dựng tạm thời.
Các mối nguy về an toàn và sức khỏe cộng đồng trong hoạt động của các cơ
sở hóa chất có liên quan đến:
Xử lý và lưu trữ các chất độc hại
bao gồm cả nguyên vật liệu, sản
phẩm trung gian, sản phẩm và chất thải gần khu đông dân cư;
Vận chuyển các sản phẩm nguy hại
(ammoniac, clo, axit, muội than),
với khả năng rò rỉ bất ngờ các chất độc hại và các khí dễ cháy;
Xử lý chất thải rắn (thạch cao,
bùn).
Việc thiết kế phải bao gồm biện pháp
bảo vệ để giảm thiểu và kiểm soát mối nguy hại cho cộng đồng như sau đây:
Xác định các trường hợp tai nạn để
thiết kế hợp lý;
Đánh giá ảnh hưởng của các tai nạn
tiềm ẩn trên các khu vực xung quanh; bao gồm ô nhiễm nước
ngầm và ô nhiễm đất;
Chọn đúng vị trí nhà máy về
phương diện đối với các đầu mối nhận tác động, điều kiện khí tượng
(ví dụ hướng gió chủ đạo), và tài
nguyên nước (ví dụ nước ngầm dễ
bị nhiễm bẩn) và xác định khoảng cách an toàn giữa các cơ sở và khu
dân cư hoặc khu vực thương mại,
công nghiệp khác;
Xác định các biện pháp phòng
ngừa và giảm nhẹ cần thiết để tránh
hoặc giảm thiểu các nguy hiểm.
Nếu các cơ sở nằm trên bờ, các tàu
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
90
giao thông liên kết với các cơ sở cần
được xem xét trong đánh giá, phân tích các tác động tiềm ẩn của giao
thông đến hoạt động giao thông hàng
hải địa phương và các tác động tiềm
ẩn của chất lỏng rò rỉ từ các hoạt động bốc xếp hoặc dỡ tải.
Các biện pháp để tránh tác động ngẫu
nhiên và giảm thiểu xáo trộn đến hoạt động hàng hải khác trong khu vực cần
được đánh giá. Phân tích rủi ro và lập
kế hoạch khẩn cấp cần bao gồm, ở
mức tối thiểu, là việc chuẩn bị Kế hoạch quản lý khẩn cấp, với sự tham
gia của chính quyền địa phương và
cộng đồng có khả năng bị ảnh hưởng. Mối nguy khác về sức khỏe cộng đồng
và an toàn phổ biến chung cho những
cơ sở công nghiệp lớn, được thảo luận trong Hƣớng dẫn chung về EHS.
Tác động về an toàn sức khỏe cộng
đồng trong quá trình ngừng hoạt động
là phổ biến chung như hầu hết của những cơ sở công nghiệp lớn, và được
thảo luận trong Hƣớng dẫn chung về
EHS. Những tác động này bao gồm, trong số những tác động khác, an toàn
giao thông, thải bỏ và phá hủy chất
thải, kể cả vật liệu nguy hại, và các tác động khác liên quan đến điều kiện vật
lý và sự có mặt của các vật liệu nguy
hại sau khi thu dọn và rời bỏ địa điểm.
Hướng dẫn cho việc quản lý các vấn đề này tại nhà máy hóa chất được trình
bày trong Phần 1.2 và các phần có liên
quan của Hƣớng dẫn chung về EHS
bao gồm cả "Lập kế hoạch, chọn địa
điểm, và Thiết kế ", và "Chuẩn bị sẵn
sàng và ứng phó khẩn cấp".
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
91
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trƣờng
Bảng 1 và 2 trình bày các hướng dẫn
về khí thải và nước thải cho ngành công nghiệp này. Giá trị hướng dẫn
cho phát thải khí thải và nước thải của
quá trình trong ngành công nghiệp này
là thể hiện thực hành công nghiệp quốc tế tốt vì được phản ánh các tiêu
chuẩn tương ứng của các nước cùng
với khuôn khổ luật pháp được công nhận. Những giá trị hướng dẫn có thể
đạt được dưới điều kiện hoạt động
bình thường trong các cơ sở sản xuất
được vận hành và thiết kế phù hợp thông qua việc áp dụng các kỹ thuật
phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm
được thảo luận trong các phần trước của tài liệu này.
Hướng dẫn về nước thải được áp dụng
cho thải trực tiếp nước thải đã xử lý vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có
mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc
thù theo địa điểm có thể được thành
lập dựa trên điều kiện sẵn có và thực trạng sử dụng của hệ thống thu gom và
xử lý nước thải chung, hoặc nếu thải
trực tiếp vào nguồn nước mặt thì sự phân loại thủy vực tiếp nhận nước
theo mục đích sử dụng được đề cập
đến trong Hƣớng dẫn chung về EHS. Các mức này cần phải đạt được, mà
không có pha loãng, ít nhất là 95%
thời gian mà nhà máy hoặc cơ sở vận
hành, được tính như là tỷ lệ vận hành hàng năm điều hành giờ. Dung sai với
các mức hướng dẫn này khi cân nhắc
các điều kiện đặc thù của địa phương
của dự án phải được phân tích lý giải rõ trong báo cáo đánh giá môi trường.
Hướng dẫn về khí thải được áp dụng
cho phát thải khí của quá trình. Hướng
dẫn khí thải của nguồn đốt nhiên liệu kết hợp với các hoạt động sinh hơi
nước và phát điện từ những nguồn có
công suất đầu vào bằng hoặc thấp hơn 50 MWth được đề cập trong Hƣớng
dẫn chung về EHS, với nguồn phát
thải nhiệt điện lớn hơn được đề cập
đến trong Hƣớng dẫn về EHS cho
nhà máy nhiệt điện.
Hướng dẫn xem xét môi trường xung
quanh dựa trên tổng thải lượng khí thải được cung cấp trong Hƣớng dẫn
chung về EHS.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
92
Bảng 1. Mức phát thải khí
Chất ô nhiễm Đơn vị
Giá trị hƣớng
dẫn
Nhà máy Ammoni
NH3 mg/Nm3 50
NOx mg/Nm3 300
Bụi hạt mg/Nm3 50
Nhà máy Axit nitric
NOx mg/Nm3 300
N2O mg/Nm3 800
NH3 mg/Nm3 10
Nhà máy Axit sunfuric
SO2 mg/Nm3 450 (2 kg/t axit)
SO3 mg/Nm3
60 (0,075 kg/t
axit)
H2S mg/Nm3 5
NOx mg/Nm3 200
Nhà máy Axit phosphoric / axit hydrofluoric
Florua (khí
độc) như HF
mg/Nm3
5
Chất hạt/CaF2 mg/Nm3 50
(0,10 kg/t đá phốt-
phát)
Nhà máy Axit clo-kiềm / axit hydrochloric
Cl2 mg/Nm3
1 (Sự hóa lỏng
một phần)
3 (Sự hóa lỏng
hoàn toàn)
HCl ppmv 20
Hg mg/Nm3
0,2
(Sự phát thải
trung bình hằng
năm của 1 g/t clo)
Nhà máy Soda
NH3 mg/Nm3 50
H2S mg/Nm3 5
NOx mg/Nm3 200
Bụi hạt mg/Nm3 50
Cacbon đen
SO2 mg/Nm3 850
NOx mg/Nm3 600
CO mg/Nm3 500
Bụi hạt mg/Nm3 30
VOC mg/Nm3 50
Chƣng cất nhựa than đá
Mùi hắc ín mg/Nm3 10
VOC mg/Nm3 50
Bụi hạt mg/Nm3 50
Bảng 2. Giới hạn nƣớc thải
Chất ô nhiễm Đơn vị
Giá trị hƣớng dẫn
Nhà máy Ammoni
pH S.U. 6-9
Nhiệt độ oC <3
Nhà máy Ammoniac
NH3 mg/l 10 (0,1 kg)1
TSS mg/l 30
Nhà máy Axit nitric
NH3 mg/l 10
Nitrat g/t 25
TSS mg/l 30
Nhà máy Axit sunfuric
Phosphoric mg/l 5
Florua mg/l 20
TSS mg/l 30
Nhà máy Axit phosphoric
Phosphoric mg/l 5
Florua mg/l 20
TSS mg/l 30
Nhà máy Axit hydrofluoric
Florua kg/tấn HF 1
Chất rắn lơ lửng kg/tấn HF 1
mg/l 30
Nhà máy Clo-kiềm/axit hydrochloric
TSS mg/l 202
COD mg/l 1502
AOX mg/l 0,52
Sunfit mg/l 1
Clorua mg/l 0,22
Thủy ngân -- 0,05 mg/l
0,1 g/t clorua
Độc tính tới trứng
cá
TF 2
Nhà máy Soda
Chất rắn lơ lửng kg/t 270
Phosphoric kg/t 0,2
TSS mg/l 30
Amoniac (tính theo
N)
mg/l 10
Nhà máy Cacbon đen
COD mg/l 100
Chất rắn lơ lửng mg/l 20
Chƣng cất nhựa than đá
BOD5 mg/l 35 (trung bình
tháng)
90 (tối đa ngày)
TSS mg/l 50 (trung bình hàng tháng)
160 (tối đa ngày)
Antraxen, Naptalen
và Phenanthrene
(each)
g/l 20 (trung bình
tháng)
60 (tối đa ngày)
Chú thích:
1. Hướng dẫn dựa trên: 0,1kg/ tấn sản phẩm
2. Nhà máy không a-mi-ăng
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
93
Sử dụng tài nguyên, tiêu thụ năng
lƣợng, phát sinh khí thải và chất thải
Bảng 3 và 4 cung cấp các ví dụ về tiêu
thụ tài nguyên và ngưỡng phát sinh
chất thải trong lĩnh vực này. Các giá
trị ngưỡng công nghiệp được cung cấp chỉ cho mục đích so sánh và các dự án
riêng nên đặt mục tiêu cải tiến liên tục
trong các khu vực này.
Bảng 3. Tiêu thụ năng lƣợng và tài nguyên
Sản phẩm Đơn vị Điểm chuẩn
công nghiệp
Ammoniac Giá trị nhiệt thấp
hơn GJ
(LHV) tấn NH3
28,8 tới 31,5(1)
Axit
phosphoric
Tấn đá phốt-
phát/tấn P2O5 2,6-3,5
(1)
KWh/tấn P2O5 120-180(1)
m3 nước làm
mát/tấn P2O5 100-150
(1)
Axit
hydrofluoric
Tấn CaF2/tấn HF 2,1-2,2(4)
Tấn H2SO4/tấn HF 2,6-2,7(4)
KWh/tấn HF 150-300(4)
Clo-kiềm KWh/tấn Cl2 3000
Tấn NaCl/tấn Cl2 1,750(3)
G Hg/tấn clo tiềm
ẩn (tế bào thủy
ngân thực vật)
0,2-0,5(3)
Soda Tro GJ/tấn Soda tro 9,7-13,6(2)
Tấn đá vôi/tấn
soda tro 1,09-1,82
(2)
Tấn NaCl/tấn soda
tro 1,53-1,80
(2)
m3 nước làm
mát/tấn soda tro 50-100
(2)
Cacbon đen KWh/tấn cacbon
đen 430-550
(2)
GJ/tấn cacbon đen 1,55-2(2)
Chú thích:
1. Hiệp hội Sản xuất Thuốc trừ sâu Châu Âu (EFMA).
2000
2. EU IPPC - Tài liệu tham khảo về kỹ thuật tốt nhất
trong sản xuất khối lượng lớn vô cơ hóa học rắn và
ngành công nghiệp khác, tháng 12 năm 2006.3. EU IPPC
- Tài liệu tham khảo về kỹ thuật tốt nhất trong công
nghiệp sản xuất Clo-kiềm, tháng 12 năm 2001.
4. EU IPPC - Tài liệu tham khảo về kỹ thuật tốt nhất
trong sản xuất khối lượng lớn vô cơ hóa học –
Ammoniac, Axit và công nghiệp sản xuất thuốc trừ sâu,
tháng 10 năm 2006
Bảng 4. Phát sinh khí thải và chất thải Thông số
Đơn vị Điểm chuẩn
công nghiệp
Nhà máy Ammoniac
CO2 từ các quá trình Tấn/tấn NH3 1,15-1,3(1)
NOx (nâng cao quá trình tái tổ hợp và giảm quá trình tái tổ hợp sơ cấp)
kg/tấn NH3 0,29-0,32
NOx (điều chỉnh nhiệt tự động chuyển đổi nhiệt)
kg/tấn NH3 0,175
Nhà máy Axit nitrit
N2O kg/tấn HNO3 100 %
0,15-0,6(4)
NOx ppmv 5-75(4)
Nhà máy Axit sunfuric
SO2 (đốt sunfua, hấp thụ gấp đôi)
mg/Nm3
30-350(1)(4)
SO2 (Sự hấp thụ đơn/tiếp xúc đơn)
mg/Nm3
100-450(4)
Nhà máy Axit phosphoric/axit hydrofluoric
Floride mg/Nm3 0,6-5
(4)
SO2 kg/tấn HF 0,001-0,01(4)
Chất thải rắn ( thạch cao phospho)
Tấn/tấn P2O5 4-5(1)
Andehite (CaSO4) Tấn/tấn HF 3,7(4)
Nhà máy Clo-kiềm
Cl2 (hóa lỏng một phần) mg/Nm3 <1
(3)
Cl2 (hóa lỏng tổng số) mg/Nm3 <3
(3)
Chlorate (mạch nước cái) g/l 1-5(3)
Bromate (mạch nước cái) mg/l 2-10(3)
Nhà máy Tro Soda
CO2 Kg/tấn soda ash 200-400(2)
Cl Kg/tấn soda ash 850-1100(2)
Ca Kg/tấn soda ash 340-400(2)
Na Kg/tấn soda ash 160-220(2)
Nước thải/rắn lơ lửng m3/tấn/tấn soda
ash 8,5-10,7/0,09-
0,24(2)
Nhà máy Cacbon đen
SO2 kg/tấn của cacbon đen
10-50(2)
NOx mg/Nm3
<600(2)
VOC mg/Nm3 <50
(2)
Chú thích 1. Hiệp hội Sản xuất Thuốc trừ sâu Châu Âu (EFMA). 2000 2. EU IPPC - Tài liệu tham khảo về kỹ thuật tốt nhất trong sản xuất khối lượng lớn vô cơ hóa học rắn và ngành công nghiệp khác, tháng 12 năm 2006.3. EU IPPC - Tài liệu tham khảo về kỹ thuật tốt nhất trong công nghiệp sản xuất Clo-kiềm, tháng 12 năm 2001. 4. EU IPPC - Tài liệu tham khảo về kỹ thuật tốt nhất trong sản xuất khối lượng lớn vô cơ hóa học – Ammoniac, Axit và công nghiệp sản xuất thuốc trừ sâu, tháng 10 năm 2006
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
94
Giám sát môi trƣờng
Các chương trình quan trắc môi trường cho ngành công nghiệp này cần
được thực hiện để giải quyết tất cả các
hoạt động đã được xác định có khả
năng tác động đáng kể đến môi trường, trong thời gian hoạt động bình
thường và trong điều kiện bị trục trặc.
Hoạt động quan trắc môi trường phải dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các
chỉ báo được áp dụng đối với từng dự
án cụ thể.
Tần suất quan trắc phải đủ để cung cấp dữ liệu đại diện cho thông số đang
được theo dõi. Quan trắc phải do
những người được đào tạo tiến hành theo các quy trình quan trắc và lưu giữ
biên bản và sử dụng thiết bị được hiệu
chuẩn và bảo dưỡng đúng cách thức. Dữ liệu quan trắc môi trường phải
được phân tích và xem xét theo các
khoảng thời gian định kỳ và được so
sánh với các tiêu chuẩn vận hành để sao cho có thể thực hiện mọi hiệu
chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ sung về
áp dụng phương pháp lấy mẫu và phân tích khí thải và nước thải được cung
cấp trong Hƣớng dẫn chung về EHS.
Hƣớng dẫn về sức khỏe và an toàn
lao động
Hiệu quả thực hiện về sức khỏe và an
toàn lao động cần phải được đánh giá dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp
xúc an toàn được công bố quốc tế,
trong đó ví dụ có hướng dẫn Giá trị giới hạn ngưỡng tiếp xúc trong lao
động (TLV ®) và Chỉ số tiếp xúc sinh
học (BEIs ®) do Hội nghị Hoa Kỳ về
vệ sinh công nghiệp (ACGIH) 26,
Sách
Hướng dẫn về các mối nguy Hóa chất do Viện vệ sinh, an toàn lao động
quốc gia Hoa Kỳ xuất bản (NIOSH)27
,
Mức tiếp xúc cho phép với giới hạn
cho phép (PELs) do Cục quản lý vệ sinh, an toàn lao động Hoa Kỳ xuất
bản (OSHA),28
. Giá trị giới hạn tiếp
xúc trong lao động có tính chỉ thị do các quốc gia thành viên Liên minh
châu Âu xuất bản,29
hoặc các nguồn
tài liệu tương tự khác.
Tỷ lệ tai nạn và Tử vong
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án (bất kể là sử dụng lao động trực tiếp
hay gián tiếp) xuống tỷ lệ bằng không,
đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra mất ngày công lao động và mất khả năng
lao động ở các mức độ khác nhau,
hoặc ngay cả bị tử vong. Cơ sở sản
xuất có thể thiết lập ra ngưỡng dựa theo hiệu quả thực hiện về vệ sinh an
toàn lao động trong ngành công
nghiệp này của các quốc gia phát triển thông qua tham khảo các nguồn thống
kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống kê lao
động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý về
26
Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 29
Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/ 27
Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 28
Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDAR DS & p_id = 9.992 29
Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
95
An toàn và sức khỏe Liên hiệp Anh).30
Sức khỏe lao động và Giám sát an
toàn
Môi trường làm việc phải được giám
sát những mối nguy nghề nghiệp tương ứng với dự án cụ thể. Việc giám
sát phải được thiết kế chương trình và
do những người chuyên nghiệp thực hiện
31 như là một phần của chương
trình giám sát an toàn sức khỏe lao
động. Cơ sở sản xuất cũng phải lưu
giữ bảo quản các biên bản về các vụ tai nạn lao động và các loại bệnh tật,
sự cố nguy hiểm xẩy ra. Hướng dẫn bổ
sung về các chương trình giám sát sức khỏe lao động và an toàn được cung
cấp trong Hƣớng dẫn chung về EHS.
30
Có sẵn tại:
http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 31
Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
96
3. 0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
Australian Government, Department of the Environment
and Heritage. 2004. Emission Estimation Technique
Manual for Inorganic Chemicals Manufacturing.
Version 2.0. Canberra, Australia
European Integrated Pollution Prevention and Control
Bureau (EIPPCB). 2001. Integrated Pollution Prevention
and Control (IPPC) Reference Document on Best
Available Techniques in the Chlor-Alkali Manufacturing
Industry. December 2001. Sevilla, Spain
EIPPCB. 2006a. Integrated Pollution Prevention and
Control (IPPC) Reference Document on Best Available
Techniques in Large Volume Inorganic Chemicals -
Solids and Others Industry. October 2006. Sevilla, Spain
EIPPCB. 2006b. Integrated Pollution Prevention and
Control (IPPC) Reference Document on Best Available
Techniques in Large Volume Inorganic Chemicals -
Ammonia, Acids and Fertilisers. December 2006.
Sevilla, Spain
European Fertilizer Manufacturers Association (EFMA).
2000a. Best Available Techniques for Pollution
Prevention and Control in the European Fertilizer
Industry. ―Production of Ammonia,‖ Booklet No. 1.
Brussels, Belgium
EFMA. 2000b. Best Available Techniques for Pollution
Prevention and Control in the European Fertilizer
Industry. ―Production of Nitric Acid,‖ Booklet No. 2.
Brussels, Belgium
EFMA. 2000c. Best Available Techniques for Pollution
Prevention and Control in the European Fertilizer
Industry. ―Production of Sulphuric Acid,‖ Booklet No.
3. Brussels, Belgium
EFMA. 2000d. Best Available Techniques for Pollution
Prevention and Control in the European Fertilizer
Industry. ―Production of Phosphoric Acid,‖ Booklet No.
4. Brussels, Belgium
German Federal Government. 2002. First General
Administrative Regulation Pertaining the Federal
Immission Control Act (Technical Instructions on Air
Quality Control - TA Luft). Berlin, Germany
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety. 2004. Promulgation of
the New Version of the Ordinance on Requirements for
the Discharge of Waste Water into Waters (Waste Water
Ordinance - AbwV) of 17. June 2004. Berlin, Germany
Helsinki Commission. 2002. Helcom Recommendation
23/6. Reduction of Emissions and Discharges of
Mercury from Chloralkali Industry. Helsinki, Finland.
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).
2006. Special Report, Carbon Dioxide Capture and
Storage, March 2006. Geneva, Switzerland
Kirk-Othmer, R.E. 2006. Encyclopedia of Chemical
Technology. 5th Edition. John Wiley and Sons Ltd., New
York, NY
National Fire Protection Association (NFPA). 2000.
Standard 850: Recommended Practice for Fire
Protection for Electric Generating Plants and High
Voltage Direct Current Converter Stations. 2000 Edition.
Quincy, Massachusetts
NFPA. 2004. Standard 120: Standard for Fire Prevention
and Control in Coal Mines. 2004 Edition. Quincy,
Massachusetts
Paris Commission. 1990. Parcom Decision 90/3 of 14
June 1990 on Reducing Atmospheric Emissions from
Existing Chlor-Alkali Plants. Paris, France
UK Environmental Agency. 1999a. IPC Guidance Note
Series 2 (S2) Chemical Industry Sector. S2 4.03:
Inorganic Acids and Halogens. Bristol, UK
UK Environmental Agency. 1999b. IPC Guidance Note
Series 2 (S2) Chemical Industry Sector. S2 4.04:
Inorganic Chemicals. Bristol, UK
UK Environmental Agency. 2004a. Sector Guidance
Note IPPC S4.03. Guidance for the Inorganic Chemicals
Sector. Bristol, UK
UK Environmental Agency. 2004b. Process Guidance
Note 6/42 (04). Secretary of State's Guidance for
Bitumen and Tar Processes. Bristol, UK
US Environmental Protection Agency (EPA). Office of
Compliance. 1995. Sector Notebook Project. Profile of
the Inorganic Chemical Industry. Washington, DC
US EPA. 40 CFR Part 60, Standards of Performance for
New and Existing Stationary Sources: Subpart G-
Standards of Performance for itric Acid Plants.
Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 60, Standards of Performance for
New and Existing Stationary Sources: Subpart H-
Standards of Performance for Sulfuric Acid Plants.
Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 60, Standards of Performance for
New and Existing Stationary Sources: Subpart T-
Standards of Performance for the Phosphate Fertilizer
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
97
Industry: Wet-Process Phosphoric Acid Plants.
Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 63, National Emission Standards
for Hazardous Air Pollutants for Source Categories:
Subpart AA-National Emission Standards for Hazardous
Air Pollutants From Phosphoric Acid Manufacturing
Plants. Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 63, National Emission Standards
for Hazardous Air Pollutants for Source Categories:
Subpart IIIII-National Emission Standards for
Hazardous Air Pollutants: Mercury Emissions From
Mercury Cell Chlor-Alkali Plants. Washington, DC.
Available at http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
(accessed on October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 63, National Emission Standards
for Hazardous Air Pollutants for Source Categories:
Subpart NNNNN-National Emission Standards for
Hazardous Air Pollutants: Hydrochloric Acid
Production. Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 414. Subpart G-Bulk Organic
Chemicals. Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 414. Subpart I—Direct Discharge
Point Sources That Use End-of-Pipe Biological
Treatment. Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 414. Subpart J-Direct Discharge
Point Sources That Do Not Use End-of-Pipe Biological
Treatment. Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 415. Subpart F-Chlor-alkali
Subcategory (Chlorine and Sodium or Potassium
Hydroxide Production). Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 415. Subpart H-Hydrofluoric
Acid Production Subcategory. Washington, DC.
Available at http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
(accessed on October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 418. Subpart A-Phosphate
Subcategory. Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 418. Subpart B-Ammonia
Subcategory. Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 418. Subpart E-Nitric Acid
Subcategory. Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 422. Subpart D-Defluorinated
Phosphate Rock Subcategory. Washington, DC.
Available at http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
(accessed on October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 422. Subpart E—Defluorinated
Phosphoric Acid Subcategory. Washington, DC.
Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
US EPA. 40 CFR Part 458. Subpart A-Carbon Black
Furnace Process Subcategory. Washington, DC.
Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html (accessed on
October 2006)
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
98
Phụ lục A : Mô tả chung về các hoạt động Công nghiệp
Hướng dẫn về EHS này cho ngành
công nghiệp sản xuất khối lượng lớn các hợp chất vô cơ (LVIC) và chưng
cất nhựa than đá, gồm ammoniac, clo-
kiềm (nghĩa là clo, soda kiềm, tro soda v.v), các axit (nitric, hydrochloric,
sulfuric, HF, phosphoric axit), muội
than và chưng cất nhựa than đá
(Naphthalene, phenanthrene, Anthracen). Nó bao gồm việc sản xuất
lớn các sản phẩm và sản phẩm trung
gian cho các ngành công nghiệp sản xuất tiếp sau đó bao gồm nhiều lĩnh
vực khác nhau, từ phân bón cho đến
nhựa. Nó được đặc trưng bằng sản xuất khối lượng lớn, có thể đạt đến
triệu tấn/năm và được được sản xuất
tại các cơ sở rộng lớn.
Ammoniac 32
Khoảng 80% ammoniac (NH3) hiện
đang được sử dụng như nguồn nitơ
trong phân bón, với 20% còn lại được áp dụng trong một số ứng dụng công
nghiệp, như sản xuất nhựa, sợi, vật
liệu nổ, hydrazine, amin, amit, nitrile và hợp chất nitơ hữu cơ khác để làm
trung gian trong sản xuất thuốc nhuộm
và dược phẩm. Sản phẩm vô cơ quan
trọng được sản xuất từ ammoniac bao gồm axit nitric, urê và natri cyanua.
Dung dịch ammoniac là một dung môi
quan trọng và cũng được sử dụng như một chất làm lạnh.
Các nhà máy Ammoniac có thể được
xây dựng độc lập hay tích hợp với các
32
EIPPCB. 2006b; EFMA. 2000a
nhà máy khác tại một địa điểm, thông
thường với nhà máy sản xuất urê. Tuy nhiên xu hướng gần đây là ammoniac
kết hợp với sản xuất methanol. Sản
xuất khí hydro và/hoặc sản xuất khí carbon monoxide có thể cũng được
tích hợp với các nhà máy ammoniac.
Một nhà máy sản xuất ammoniac
thường khoảng 2.000 tấn/ngày, nhưng các nhà máy có thể sản xuất lên đến
3.400 tấn/ngày đã được xây dựng.
Tái tổ hợp các khí đốt tự nhiên với hơi nước và không khí là đơn giản và cách
hiệu quả nhất để sản xuất khí tổng hợp
ammoniac và ngày nay được sử dụng nhiều nhất.
Ammoniac là sản phẩm của một phản
ứng tỏa nhiệt của hidro và nitơ. Phản
ứng này được thực hiện trong sự hiện diện của chất xúc tác oxit kim loại ở
áp suất cao. Chất xúc tác được sử
dụng trong quá trình có thể chứa coban, molypdenum, niken, sắt oxit /
crom oxit, đồng oxit/oxit kẽm và sắt.
Các sản phẩm ammoniac, dưới hình thức hóa lỏng, được lưu giữ hoặc
trong bồn chứa lớn trên cao ở nhiệt độ
-33 độ C hoặc trong quả cầu lớn ở áp
suất lên đến 20At ở nhiệt độ môi trường xung quanh. Nguồn nguyên
liệu của nitơ là khí quyển không khí
và nó có thể được sử dụng ở trạng thái tự nhiên của nó như là khí nén hoặc là
nitơ tinh khiết từ một nhà máy hóa
lỏng không khí. Hydrogen là có sẵn từ
nhiều nguồn như khí đốt tự nhiên, dầu thô, naphtha, hoặc khí tách từ các quá
trình như lò than cốc hoặc nhà máy lọc
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
99
dầu.
Sản xuất Ammoniac từ khí tự nhiên bao gồm những bước quá trình sau
đây: loại bỏ lượng lưu huỳnh lượng rất
nhỏ trong nguyên liệu; Tái tổ hợp bậc
một và bậc hai; chuyển đổi carbon monoxide, loại bỏ các dioxide carbon,
methan hóa, nén và tổng hợp
ammoniac, và làm lạnh sản phẩm ammoniac. Carbon được lấy ra ở dạng
CO2 cô dặc, mà nên được ưu tiên sử
dụng để sản xuất urê hay mục đích
công nghiệp khác để giảm thoát ra bầu khí quyển.
Hai tuyến quá trình không thông
thường khác bao gồm: (1) bổ sung không khí quá trình phụ cho lò tái tổ
hợp bậc 2 với loại bỏ lạnh nitơ dư
thừa, và (2) tái tổ hợp trao đổi nhiệt. Tuyến quá trình thứ hai có một số lợi
thế môi trường vì giảm được nhu cầu
cháy trong lò tái tổ hợp bậc 2 và khả
năng tiêu thụ năng lượng thấp hơn. Đây là một công nghệ mới và cho đến
nay được xây dựng cho công suất
khoảng 500 tấnNH3/ngày.
Ammoniac được hóa lỏng từ nhà máy
sản xuất ammoniac là hoặc sử dụng
trực tiếp ở nhà máy tiếp sau nó hoặc chuyển giao đến bể chứa. Từ nơi lưu
trữ ammoniac có thể được chuyển tới
người dùng, thông qua chở xitéc
đường bộ, xitéc đường sắt hoặc tàu thủy. Ammoniac thường được lưu trữ
bằng cách sử dụng một trong ba
phương pháp:
Bảo quản lạnh hoàn toàn trong các
bể lớn với công suất 10.000 đến
30.000 tấn (có bể đến đến 50.000t);
Lưu trữ trong các bể hình cầu hay
hình trụ chịu áp lực với công suất
lên đến khoảng 1.700 tấn; hoặc
Lưu trữ trong các bồn chứa được
làm lạnh một phần.
Có rất nhiều loại bể lưu trữ cho các
sản phẩm chất lỏng được làm lạnh.
Các loại quan trọng nhất là:
Bể chứa thành đơn: Bể chứa được
cách ly có một lớp thành, thường
được kết một phương tiện ngăn
chặn xung quanh nó;
Bể chứa thành đúp: bồn chứa với
hai thành thẳng đứng, cả hai được
thiết kế để chứa chất lỏng được bảo
quản chịu được áp lực thủy tĩnh
của chất lỏng đó, có mái che trên thành trong; và
Bể chứa bao che hoàn toàn: bồn
chứa kín cửa với hai lớp thành, như
loại thành đúp, nhưng với những mái che trên lớp thành phía ngoài
và sử dụng một biên độ thích hợp
giữa áp suất vận hành và áp suất giảm.
Nitric Axit33
Các giai đoạn sản xuất để sản xuất axit
nitric bao gồm sau đây: làm bay hơi ammoniac lỏng; trộn với không khí và
đốt cháy hỗn hợp trên xúc tác
platinum/rhodium; làm mát các oxide nitric thu được (NO) và ôxy hóa nó
thành nitơ dioxide (NO2) với ôxy còn
sót lại và hấp thụ nitơ dioxide trong nước trong một cột hấp thụ để phản
ứng thành axit nitric. Các nhà máy
33
EIPPCB. 2006b; EFMA. 2000b.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
100
công suất lớn thường có thiết kế áp
suất đôi (ví dụ đốt áp ở suất trung bình và hấp thụ ở áp suất cao), trong khi
các nhà máy nhỏ có thể có quá trình
đốt cháy và hấp thụ tiến hành tại cùng
một áp lực. Áp lực cao trong cột hấp thụ làm làm giảm phát thải oxit nitơ
(NOX). Phát sinh NOX và nitơ oxit
(N2O), là một khí nhà kính, trong các nhà máy axit nitric là đáng kể; Tuy
nhiên các kỹ thuật chuyển đổi xúc tác
có thể giảm mức độ phát thải hơn
80%.
Các vật liệu được khuyến nghị cho
bồn chứa, bình chứa và các phụ kiện là
bằng thép không rỉ carbon thấp. Chuyển đến tàu vận tải thường thông
qua bơm hoặc tự chảy. Nên tránh bốc
dỡ hàng số lượng lớn bằng nén áp suất. Nitric axit được chuyên chở bằng
sử dụng xe bồn vận chuyển đường sắt,
đường bộ còn tàu chở dầu ít được sử
dụng hơn. Công suất điển hình của nhà máy hiện đại để sản xuất axit
nitric là khoảng 1.000 tấn/ngày.
Axit sulfuric34
Việc sử dụng quan trọng nhất của axit
sulfuric (H2SO4) là trong ngành công
nghiệp phân bón phốt-phát. Axit sulfuric được sản xuất từ lưu huỳnh
dioxide (SO2) sản xuất bằng cách đốt
lưu huỳnh nguyên tố.
Lưu huỳnh lỏng là một sản phẩm của khử lưu huỳnh khí tự nhiên hoặc làm
sạch khí lò than; tuyến sản xuất khác
có thể là làm nóng chảy lưu huỳnh rắn tự nhiên. Dioxide lưu huỳnh cũng
34
EIPPCB. 2006b; EFMA. 2000c.
được sản xuất bằng ngành công nghiệp
luyện kim loại, thông qua quy trình nung và nấu chảy tạo ra khí tách với
nồng độ SO2 đủ cao để cho phép xử lý
trực tiếp thành H2SO4. Các quá trình
ôxy hóa nhiệt của axit đã qua sử dụng được sử dụng làm nguyên liệu là một
tuyến để sản xuất SO2 và H2SO4. Các
quá trình ôxy hóa tỏa nhiệt của sulfur dioxide trên một số lớp phù hợp chất
xúc tác (tức là, vanadi pentoxide) để
sản xuất trioxide lưu huỳnh (SO3) là
quá trình ngày nay được sử dụng trong gần như tất cả nhà máy sản xuất axit
sulfuric. Các nhà máy hiện đại có thể
được thiết kế để đạt rất hiệu quả trong việc chuyển đổi điôxít lưu huỳnh (hơn
99 %) và thu hồi năng lượng.
Axit sulfuric thu được từ sự hấp thụ nước của SO3 thành H2SO4 (với nồng
độ ít nhất là 98 %). SO3 được hấp thụ
trong một bộ hấp thụ trung gian được
lắp sau lớp chất xúc tác thứ hai hoặc thứ ba trong một quá trình tiếp xúc
đôi, nơi mà khí này sau đó được
chuyển đến các lớp chất xúc tác cuối cùng và SO3 được tạo thành ở đây
được hấp thụ trong một bộ hấp thụ
cuối cùng. Bộ hấp thụ cuối cùng được lắp đặt sau khi các lớp chất xúc tác
cuối cùng trong một quá trình tiếp xúc
đơn. Các axit ấm được tạo được tiếp
xúc với không khí trong cột một hoặc trong một tháp để thu SO2 còn lại
trong axit; các SO2 đầy không khí
được quay vòng trở lại quá trình.
Phosphoric Axit35
Axit photphoric (H3PO4) chủ yếu được
35
EIPPCB. 2006b; EFMA. 2000d
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
101
sử dụng trong sản xuất các muối phốt-
phát (phân bón, bổ sung thức ăn chăn nuôi). Hai quá trình khác nhau có thể
được sử dụng trong sản xuất
phosphoric axit. Trong quá trình đầu
tiên, được gọi là quy trình nhiệt, phốt-pho nguyên tố được sản xuất từ phốt-
phát đá, than cốc và silica trong lò
nung điện trở và là sau đó bị ôxy hóa và ngậm nước để tạo thành axit. Axit
tạo ra từ nhiệt là tinh khiết đáng kể,
nhưng giá thành cũng đắt và do đó
được sản xuất với số lượng nhỏ, chủ yếu để sản xuất phốt phát công nghiệp.
Loại thứ hai của quá trình, được gọi là
quá trình ướt, nung đá phốt-phát với một axit (tức là sulfuric, nitric hoặc
hydrochloric axit). Sự phân hủy ướt
của đá phốt-phát với axit sulfuric là một quá trình được ưa chuộng về mặt
khối lượng. Tri-canxi phốt-phát từ đá
phản ứng với axit sulfuric đặc để tạo
ra axit phosphoric và canxi sulfat đó là một muối không hòa tan. Các điều
kiện vận hành thường được lựa chọn
để sao cho các sulfat canxi bị kết tủa là dạng dihydrate (DH) hoặc
hemihydrate (HH).
Các bước sản xuất chính như sau: nghiền đá phosphate; phản ứng với
axit sulfuric trong một loạt các lò phản
ứng riêng biệt ở nhiệt độ 70-80°C; và
lọc để tách axit phosphoric từ canxi sulfat.
Phosphoric axit thường được lưu trữ
trong bình thép láng cao su, mặc dù bằng thép không rỉ, bể bê tông láng
polyester và polyethylene cũng được
sử dụng. Bồn chứa lưu trữ thường
được trang bị một số phương tiện giữ
các chất rắn lơ lửng để tránh làm sạch
bồn chứa gây tốn kém.
Hydrolforic Axit36
Hydro florua (HF) được sản xuất ra
dưới hai dạng, hydro florua khan và
hydrofluoric axit dung dịch nước. Các dạng được sản xuất chủ yếu là
hydrogen florua, một chất lỏng hoặc
khí không màu, bốc khói khi tiếp xúc với không khí và hòa tan trong nước.
Hydro florua cũng là một sản phẩm
phụ trong sản xuất phân bón supe lân.
Hydrofluoric axit được sử dụng trong khắc và đánh bóng thủy tinh, alkyl hóa
dầu khí, và tẩy thép không rỉ.
Hydrofloric axit cũng được sử dụng để sản xuất fluorocarbon dùng cho sản
xuất nhựa, dung môi, chất tẩy vết, chất
hoạt động bề mặt và dược phẩm. Hydrofloric axit được sản xuất bằng
các phản ứng của khoáng floxit (CaF2)
với axit sulfuric (H2SO4). Phản ứng
thu nhiệt được thực hiện trong lò quay nằm ngang bên ngoài được đốt nóng
đến 200-250°C. Floxit khô và dư một
chút của sulfuric axit được nạp liên tục vào lò phản ứng để phối trộn hoặc trực
tiếp vào lò nung bằng một băng tải
trục vít. Canxi sulfat (CaSO4) được loại bỏ thông qua một khóa khí đối
diện với đầu cuối của lò nung.
Các sản phẩm của phản ứng khí -
hydro florua và dư H2SO4 từ phản ứng bậc một, và tetraflorua silicon (SiF4),
lưu huỳnh dioxit (SO2), carbon
dioxide (CO2), và hơi nước được tạo ra trong các phản ứng bậc hai - được
loại bỏ khỏi lò nung cùng với bụi bị
36
EIPPCB. 2006b
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
102
cuốn theo. Bụi sau đó được loại bỏ
khỏi dòng khí và trở lại lò nung. Sulfuric axit và nước được loại bỏ
trong một bộ ngưng. Hơi hydro florua
sau đó ngưng tụ trong bình ngưng làm
lạnh tạo thành HF thô, rồi được chuyển đến bể chứa trung gian. Các
dòng khí còn lại đi qua một tháp hấp
thụ axit sulfuric axit hoặc lọc ướt, loại bỏ hầu hết các hiđrô florua còn lại và
một số dư axit sulfuric cũng được
chuyển đến lưu trữ trung gian. Các
loại khí thoát khỏi lọc ướt axit được được xử lý trong lọc ướt nước, nơi mà
cả hai SiF4 và HF còn lại được thu hồi
như axit hexafluorosilicic (H2SiF6). Các khí đuôi từ lọc nước được chuyển
qua một lọc ướt kiềm trước khi được
phát ra để bầu khí quyển. Các florua hydro và sulfuric axit được phân phối
từ các thùng chứa trung gian đến các
cột chưng cất, nơi mà các axit HF
được tách ra với 99,98% tinh khiết. Bước pha loãng cuối cùng với nước là
cần thiết để tạo ra nồng độ yếu hơn
(thường là 70-80%).
HF khan là chất lỏng sôi ở 19,5°C. HF
lỏng được giữ ở nhiệt độ thấp, tốt nhất
dưới 15°C, bằng cách làm mát hoặc bằng lắp đặt đường ống bình ngưng
trong thông gió lưu trữ để ngưng tụ
các HF bay hơi. HF là chất lỏng được
lưu trữ thông thường tại áp suất khí quyển trong bình thép carbon có một
lớp FeF2 mỏng bảo vệ để ngăn ngừa
các thành bình chứa bị ăn mòn. Vận tốc chất lỏng trong đường ống nên
dưới 1 m/s để tránh sự làm mòn lớp
FeF2. Axit HF với nồng độ ít nhất 70%
cũng được lưu giữ trong bồn chứa carbon thép, trong khi axit với nồng
độ thấp hơn 70% được lưu trữ trong
các thùng thép lót hoặc trong thùng polyethylene.
Axit Hydrochloric37
Axit Hydrocloric (HCl) là một chất
hóa học đa năng được sử dụng trong một loạt các quá trình hóa học, bao
gồm cả trong xử lý luyện kim, tổng
hợp clo dioxit, sản xuất hydro, làm sạch và khắc. Nó cũng là một thành
phần phổ biến trong nhiều phản ứng
hóa học và là một axit thường được sử
dụng cho quá trình tạo chất xúc tác hữu cơ.
Axit này được sản xuất bằng các quá
trình khác nhau, thông thường áp dụng quy trình sản xuất gồm natri clorua
phản ứng với axit sulfuric, hay gần
đây hơn, axit được tạo ra như là một sản phẩm phụ của quá trình phản ứng
clo hóa (Ví dụ sản xuất của các dung
môi clo hóa và hữu cơ).
Clo - kiềm38
Ngành công nghiệp Clor - kiềm sản
xuất clo (Cl2) và kiềm (soda kiềm hoặc
natri hydroxit - NaOH) và hydroxit kali (KOH), bằng cách điện phân dung
dịch muối, chủ yếu là sử dụng natri
clorua (NaCl) làm nguyên liệu hoặc kali clorua (KCl) cho sản xuất
hydroxit kali. Quá trình Clor - kiềm là
một người tiêu thụ quan trọng năng
lượng điện.
Các công nghệ sản xuất clor-kiềm chủ
yếu là thủy ngân, màng ngăn và điện
37
Chính phủ Úc, Bộ môi trường và di sản. Năm
2004. 38
EIPPCB. Năm 2001.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
103
phân màng tế bào. Trong quá trình clo,
khí clo rời bình điện phân lúc khoảng 80-90ºC và bão hòa với hơi nước. Nó
cũng chứa các tạp chất như hơi muối,
nitơ, hydro, ôxy, carbon dioxit và các
dấu vết của các hydrocacbon clo hóa. Sau khi làm mát trực tiếp hoặc gián
tiếp và loại bỏ tạp chất, clo được thông
qua đển các tháp sấy để sấy khô với axit sulfuric đậm đặc. Khí sau đó được
nén và hóa lỏng tại áp suất và nhiệt độ
khác nhau. Clo hóa lỏng được lưu trữ
số lượng lớn trong bồn chứa ở nhiệt độ môi trường xung quanh hoặc nhiệt độ
thấp.
Quá trình tế bào màng có lợi thế về môi trường hơn hai quy trình cũ. Các
anode và cathode được phân cách
bằng màng không thấm nước dẫn ion. Dung dịch nước cái chảy qua ngăn
anode nơi các ion clorua được ôxy hóa
thành khí clo. Các ion natri di chuyển
qua màng đến cực âm khoang chứa dung dịch soda kiềm. Nước khử
khoáng hóa được bổ sung vào mạch
catholyte được thủy phân, và thoát ra khí hydro và các ion hydroxit. Các
natri và các ion hydroxit kết hợp để
tạo ra soda kiềm mà vẫn thường được nồng độ 32-35% bằng tuần hoàn dung
dịch này trước khi xả khỏi ngăn. Nồng
độ cao hơn được sản xuất bằng cô đặc
dịch kiềm bằng quá trình bay hơi. Sản lượng của soda kiềm là tỷ lệ thuận với
của clo (1,128 tấn soda kiềm (100 %)
được sản xuất bằng cách điện phân/một tấn clo). Do màng, dung
dịch soda kiềm chứa một số lượng rất
hạn chế muối do di chuyển của clorua,
như trong quá trình màng ngăn tế bào. Nước cái cạn kiệt được thải ra từ các
khoang anode và được tái bão hòa
muối.
Vật liệu catot được sử dụng trong
màng tế bào là hoặc thép không gỉ
hoặc nickel và cực dương được sử
dụng là kim loại. Các cathodes thường được phủ một chất xúc tác để tăng
diện tích bề mặt và làm giảm điện áp
vượt quá. Vật liệu lớp phủ bao gồm Ni- S, Ni- Al, và Ni- NiO hỗn hợp,
cũng như hỗn hợp của niken và các
kim loại nhóm bạch kim. Các màng
được sử dụng trong ngành công nghiệp Clor - kiềm thường được làm
bằng polyme perfluor hóa.
Clo thường được sản xuất gần nơi tiêu thụ. Lưu trữ và vận chuyển clo yêu
cầu xử lý thích hợp và sử dụng các
thực hành tốt nhất để giảm thiểu mối nguy hiểm tiềm ẩn. Clo được vận
chuyển bằng đường ống, đường bộ và
đường sắt.
Hydro là một đồng sản phẩm của điện phân nước cái (28 kg cho 1 tấn clo) và
thường được sử dụng tại chỗ như là
một chất dễ cháy, được chuyển cho các công ty khác như là một nhiên
liệu, hoặc bán và vận chuyển như là
hóa chất. Nó có thể được sử dụng tại các địa điểm tích hợp cho một số ứng
dụng vì có độ tinh khiết cao, bao gồm
cả tổng hợp amoniac, methanol, axit
hydrocloric, hydro peroxide v.v.
Bổ sung cho điện phân tế bào, có các
bước xử lý mà là chung cho tất cả các
công nghệ bao gồm: dỡ muối và lưu trữ, lọc nước biển/nước cái và tái bão
hòa, chế biến clo, kiềm soda, và
hydro.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
104
Quá trình tinh chế nước cái bao gồm
một hệ thống chính cho thủy ngân và các công nghệ màng ngăn và một hệ
thống bổ sung trung cho công nghệ
màng. Những công đoạn này là cần
thiết để loại bỏ tạp chất (sulfat anion, cation của canxi, magiê, bari và kim
loại ) có thể ảnh hưởng đến quá trình
điện phân.
Tinh chế nước cái bậc một sử dụng
natri cacbonat và hydroxit natri để kết
tủa các ion canxi và magiê như
cacbonat canxi (CaCO3) và magiê hydroxit (Mg(OH)2). Kim loại cũng có
thể kết tủa như hydroxit trong công
đoạn này. Sulfate natri có thể được kiểm soát bằng cách thêm clorua canxi
(CaCl2) hoặc các muối bari (mà có thể
có mối nguy hiểm do độc tính của nó) để loại bỏ các anion sulfat bằng kết tủa
sulfat canxi (CaSO4) hoặc barisul fat
(BaSO4). Sau khi kết tủa, tạp chất bị
loại bỏ bằng lắng, lọc hoặc kết hợp cả hai. Khả năng khác để loại bỏ sulfat
gồm có siêu lọc và ngâm tẩy nước cái.
Tinh chế nước cái bậc hai gồm một bước lọc đánh bóng và làm mềm nước
cái trong một phân xưởng trao đổi ion
với các bộ lọc để đủ làm giảm các chất lơ lửng và bảo vệ các nhựa trao đổi
ion khỏi bị hư hại. Xử lý nhựa chelat
trao đổi ion được thiết kế để giảm kim
loại kiềm thổ đến mức rất nhỏ. Nhựa này được định kỳ tái sinh với axit
hydrocloric độ tinh khiết cao và dung
dịch hydroxit natri.
Thay vì làm loãng khí còn lại sau khi
một phần clo ngưng tụ, hydro được lấy
ra bằng một phản ứng với khí clo
trong cột. Bước này tạo ra khí axit
hydrocloric, mà có thể được thu hồi
trong một phân xưởng axit hydrocloric.
Tro Soda39
Natri cacbonat ( Na2CO3 ) hoặc tro
soda là một nguyên liệu cơ bản cho ngành công nghiệp thủy tinh, xà
phòng, chất tẩy rửa và hóa chất. Tro
soda (soda canxi hóa) được sản xuất thành hai loại: ―tro soda nhẹ‖ và ―tro
soda đặc‖. Soda tro đặc chủ yếu được
sử dụng trong ngành công nghiệp thủy
tinh và cho kinh tế giao thông vận tải đường dài. ―tro soda nhẹ‖ được sử
dụng chủ yếu cho thị trường bột giặt
và chất hóa học trung gian nhất định. Tro soda thường được sản xuất bằng
các phân xưởng sản xuất lớn, tích hợp
cao, với công suất nhà máy khác nhau, từ 150 đến 1.200 kt/năm.
Quá trình Solvay (quá trình soda
ammoniac) liên quan đến độ bão hòa
của nước cái với amoniac và khí carbon dioxide. Quá trình này sử dụng
nước muối (NaCl) và đá vôi (CaCO3)
làm nguyên vật liệu. Ammoniac là gần như hoàn toàn tái tạo và tái chế. Ưu
điểm chính của quá trình này là phổ
biến rộng rãi và sẵn có của các nguyên liệu tương đối tinh khiết, cho phép các
phân xưởng hoạt động sản xuất tương
đối gần với thị trường.
Quá trình Solvay sản xuất ―tro soda nhẹ‖ với mật độ rót khoảng 500 kg/m
3.
―Tro soda nhẹ‖ được chuyển đổi bằng
tái kết tinh đầu tiên với natri cacbonat monohydrat và sau đó thành ―tro soda
39
EIPPCB. 2006a.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
105
đặc‖ sau khi sấy (mất nước). Tro soda
đặc với mật độ rót khoảng 1.000 kg/m
3. Tro soda đặc cũng có thể được
sản xuất bằng nén chặt.
Muội than (Carbon Black) 40
Muội than là sản phẩm của quá trình ôxy hóa một phần hoặc nhiệt phân hủy
các hydrocacbon. Khoảng 65-70 %
tiêu thụ muội than đen của thế giới được sử dụng trong sản xuất lốp xe và
các sản phẩm lốp cho xe ô tô và các
loại xe khác. Khoảng 25-30 % được sử
dụng cho sản phẩm cao su khác và một % nhỏ được sử dụng trong chất
dẻo, mực in, sơn, giấy và ứng dụng
linh tinh khác.
Muội than khác với các vật liệu khác
dựa trên khía cạnh, đặc biệt là mật độ
số lượng lớn. Hỗn hợp khí hoặc hydrocarbon lỏng là nguyên liệu thích
hợp cho sản xuất công nghiệp với sự
ưu tiên với các hydrocacbon thơm cho
năng suất tốt hơn.
Các quá trình được chia thành hai
nhóm: quá trình cháy từng phần hoặc
hoàn toàn và quá trình dựa trên cracking nhiệt. Trong quá trình đốt
cháy một phần, không khí được sử
dụng để đốt một phần của nguyên liệu, sản xuất năng lượng cần để thực hiện
việc nhiệt phân, trong khi trong quá
trình cracking nhiệt, nhiệt được tạo ra
bên ngoài và đưa vào quá trình.
Các quá trình lò nung muội hiện nay là quá trình sản xuất quan trọng nhất. Nó chiếm hơn 95% của tổng số sản xuất trên toàn thế giới. Đó là một quá trình
40
EIPPCB. 2006a
liên tục và có ưu điểm là sự linh hoạt tuyệt vời của nó và nền kinh tế hơn so với các quá trình khác. Tốc độ sản xuất của một lò hiện đại điển hình là khoảng 2.000 kg/h. Trong lò nung muội đen, nguyên liệu chất thơm nặng được bơm thành bụi mù vào trong một dòng khí cháy tốc độ cao và bị đốt cháy một phần và chủ yếu là bị cracking (45-65 %) để tạo ra muội than màu đen và hydro ở nhiệt độ khác nhau, từ 1200 đến 1.700° C. Sau khi làm nguội nhanh bằng nước, muội than được thu hồi băng lọc lốc xoáy và bộ lọc túi, sấy khô và chuyển lưu trữ (trong silo) hoặc vận chuyển đi.
Chưng cất nhựa than
Nhựa than hiện đang gần như hoàn toàn được chưng cất liên tục, có công suất hàng ngày là 100-700 tấn. Đó là một sản phẩm ngưng tụ thu được bằng cách làm mát khí phát triển trong chưng cất than đá (nhiệt phân hoặc carbon hóa than). Nhựa than là một chất lỏng nhớt màu đen đặc hơn so với nước. Nhựa than hắc ín là một vật liệu màu đen rất nhớt, bán rắn, hoặc rắn là phần còn lại từ chưng cất nhựa than.
Các sản phẩm nhựa than đá, mà chưng cất đến khoảng 400°C ở áp suất khí quyển, chủ yếu là một hỗn hợp phức tạp của mono -và hydrocarbon thơm đa vòng, một phần trong số đó là thay thế bằng alkyl, amine, hydroxyl và/hoặc sulfua hydro nhóm, và đến một mức độ thấp hơn là lưu huỳnh, nitơ, và chứa ôxy chất tương tự. Nhựa than được sản xuất bằng carbon hóa than đá ở nhiệt độ thấp cũng chứa hydroaromatic, ankan và anken. Dư lượng từ chưng cất được ít nhất là 50
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT KHỐI LƢỢNG LỚN CÁC HỢP CHẤT
VÔ CƠ VÀ CHƢNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
106
% sản phẩm nhựa than đá bằng carbon hóa nhiệt độ cao và gồm chuỗi các polynuclear thơm, chất thơm, hợp chất đa vòng, có các phân tử có chứa đến 20-30 vòng.
Ăn mòn kim loại gắn liền với chưng cất nhựa than đá liên tục là một vấn đề
điển hình để được xem xét trong quản lý nhà máy. Các các muối amoni (chủ yếu là amoni clorua), liên kết với các dịch bị cuốn theo vẫn còn lại trong
nhựa than sau khi làm mất nước, có xu hướng tách ra ở quá trình sản xuất axit clohiđric. Axit này có thể làm hỏng bất kỳ bộ phận thiết bị nào mà trong
đó có mặt hơi và hơi nước ở trên 240°C, kể cả các bình ngưng trên các cột phân đoạn và khử nước. Ăn mòn
được kiểm soát bằng việc bổ sung các chất kiềm (hoặc dung dịch natri cacbonat hay soda kiềm) cho nhựa than này.
Mẫu sản phẩm chưng cất sơ cấp tại một nhà máy chế biến nhựa than có thể chỉ cho được một phân đoạn, dầu naphthalen lấy ra từ 180 và 240°C,
hoặc hai phân đoạn, cresot nhẹ hoặc dầu trung bình (230-300°C) và cresot nặng hoặc dầu nặng (trên 300°C) giữa dầu naphthalen và hắc ín.
Các axit cresylic có điểm sôi cao là hỗn hợp của cresol hay xylenol với phenol có điểm sôi cao hơn. Sử dụng
chủ của chúng là yếu là trong nhựa phenol - formaldehyd, dung môi cho men dây mạ, tác nhân tẩy dầu mỡ cho kim loại, tác nhân tuyển nổi cưỡng
bức và tổng hợp các chất thuộc da.
Naphtalen là thành phần chủ yếu của lò than cốc - nhựa than và thành phần
duy nhất có thể được cô đặc một cách hợp lý hàm lượng cao trên chưng cất
bậc hai.41
Dầu naphtalen có thể được tiếp tục nâng cấp bằng một số phương pháp, chủ yếu là dựa trên kết tinh của dầu naphthalen chính để nâng cấp lên
phthalic hoặc để chuyển đổi sau này thành dầu anthracen tinh khiết hơn. Naphtalen theo truyền thống được sử dụng để sản xuất phthalic anhydrid, ß -
naphthol và trung gian thuốc nhuộm. Gần đây hơn, naphthalen đã được sử dụng trong các sản phẩm ngưng tụ từ
naphthalene sulfonic axit, sử dụng formaldehyde là chất phụ gia để cải thiện các đặc tính dòng chảy của bê tông. Ứng dụng khác là sản xuất
diisopropylnaphthalen. Anthracen thô được phân lập từ các loại dầu anthracen lò than cốc.
Trường hợp dầu anthracene chỉ tạo ra
dư lượng giới hạn ở 360°C, dầu được pha loãng bằng cách sử dụng naphthalen ráo dầu hoặc dầu rửa nhẹ và pha chế này được làm lạnh đến
35°C. Bùn lỏng - rắn được tạo ra được lọc hoặc ly tâm để cho dầu thô anthracen chứa 40-45 % anthracene.
Việc thu hồi hóa chất nhựa than để lại
các loại dầu cặn, bao gồm cả naphtha nặng, dầu cacbolic, naphthalene ráo dầu, dầu rửa và dầu nặng. Nhưng loại
này được pha trộn để cho dầu cresot, được sử dụng như là chất bảo quản gỗ. Cresot của nhựa than cũng là một nguyên liệu cho sản xuất muội than.
Các thị trường nhỏ hơn dành cho nhựa than đá là hắc ín và bitum nhựa đường.
41
Dầu naphtalen từ nhựa than lò nung than cốc thường
chứa 60-65 % naphthalen.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
107
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
ĐỐI VỚI CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
Giới Thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP)1. Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với tài liệu Hướng dẫn chung về EHS là
tài liệu cung cấp cho người sử dụng
các vấn đề về EHS chung có thể áp dụng được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi khác cần phải được phân tích đầy đủ
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm cụ thể. Các phân tích này cần phải
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
108
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Hướng dẫn EHS đối với ngành chế biến khí tự nhiên bao gồm cả nhà máy
sản xuất khí hóa lỏng (GTL) kể cả sản
xuất methanol, cũng như sản xuất khí tổng hợp thông thường được biết như
―Khí tổng hợp‖, hỗn hợp carbon
monoxide và hydro. Phụ lục A mô tả
các hoạt động của ngành công nghiệp. Thông tin về các vấn đề EHS liên
quan đến bể chứa được nêu trong
Hướng dẫn EHS đối với các trạm dầu thô và các sản phẩm dầu mỏ.
Tài liệu này bao gồm những phần sau:
Phần 1.0 - Tác động đặc thù của ngành công nghiệp và việc quản lý
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
Phần 3.0 - Tài liệu tham khảo và các nguồn bổ sung
Phụ lục A - Mô tả chung về hoạt động
công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
109
1.0 Tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản
lý
Phần sau đây cung cấp một bản tóm
tắt các vấn đề về EHS gắn với chế
biến khí tự nhiên, xảy ra trong giai đoạn vận hành, cùng với các khuyến
nghị quản lý. Các khuyến nghị để
quản lý EHS phổ biến chung cho hầu hết các cơ sở công nghiệp lớn trong
quá trình xây dựng và giai đoạn ngừng
hoạt động được cung cấp trong
Hướng dẫn chung về EHS
1.1 Môi trường
Các khía cạnh môi trường tiềm ẩn liên quan đến dự án chế biến khí tự nhiên
bao gồm như sau:
Phát thải khí
Nước thải
Vật liệu nguy hại
Chất thải
Tiếng ồn
Phát thải khí
Phát thải nhất thời
Phát thải nhất thời trong nhà máy chế biến khí tự nhiên thường liên quan đến
sự rò rỉ trong hệ thống ống; van, khớp
nối, mặt bích; các miếng đệm lót; đầu
hở của đường ống, bể chứa nắp nổi, máy bơm và máy nén khí, hệ thống
vận chuyển khí đốt, van giảm áp, bể
chứa hoặc bồn chứa mở/kín, và vận
hành chuyên chở và bốc dỡ hydrocarbon.
Các nguồn và chất ô nhiễm chính bao
gồm phát thải hợp chất hữu cơ dễ bay
hơi (VOC) từ các bể lưu giữ trong quá trình nạp và do trao đổi khí của bể;
nắp nổi trong trường hợp bể chứa nắp
nổi; trạm xử lý nước thải; phân xưởng tổng hợp Fischer-Tropsch (F-T); phân
xưởng tổng hợp methanol, và phân
xưởng nâng cấp sản phẩm. Thêm vào
đó, nguồn phát thải nhất thời bao gồm khí nitơ làm nhiễm bẩn hơi methanol
từ các thiết bị lưu giữ methanol,
methane (CH4), carbon monoxide (CO), hydro từ phân xưởng khí tổng
hợp , và phân xưởng Fischer-Tropsch
(F-T) hoặc phân xưởng tổng hợp methanol.
Khuyến nghị để ngăn ngừa và kiểm
soát nguồn phát thải nhất thời như sau:
Giám sát thường xuyên phát thải
nhất thời từ đường ống, van, nắp, bể chứa và các hợp phần cơ sở vật
chất khác có thiết bị phát hiện hơi,
và bảo dưỡng hoặc thay thế các hợp phần khi cần thiết theo cách
thức ưu tiên;
Duy trì áp suất bể chứa và không
gian hơi nước ổn định bằng cách:
o Phối hợp kế hoạch nạp và thu
hồi, và thực hiện cân bằng hơi
giữa các bể (quá trình nhờ đó
hơi được thay thế trong hoạt động nạp/bơm được chuyển tới
không gian hơi của bể chứa
đang trống hoặc tới bể chứa
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
110
khác trong quá trình chuẩn bị
thu hồi hơi);
o Sử dụng sơn trắng hoặc mầu
khác có đặc tính hấp thụ nhiệt
thấp lên mặt ngoài của bể chứa
dùng cho chưng cất nhẹ như xăng dầu, ethanol và methanol
để giảm hấp thụ nhiệt. Tác động
trực quan tiềm tàng từ phản xạ ánh sáng của bể chứa cần phải
được xem xét.
Lựa chọn và thiết kế các bể lưu giữ
phù hợp với các tiêu chuẩn được
quốc tế chấp nhận để giảm thiểu tổn thất lưu giữ và công sức làm
việc, ví dụ, dung lượng bể lưu giữ
và áp suất hơi của vật liệu được lưu giữ;
2
Sử dụng hệ thống cấp và hồi lưu,
ống thu hồi hơi và xe tải/xe
goòng/tàu kín hơi trong thời gian bốc/dỡ từ các loại phương tiện xe
vận tải;
2 Ví dụ bao gồm: API Standard 620: Thiết kế và xây
dựng bể chứa lớn bằng thép hàn, áp lực thấp (năm
2002); API Standard 650: Bể chứa bằng thép hàn để
lưu trữ dầu (1998), và; Liên minh châu Âu (EU) tiêu
chuẩn Châu Âu (EN) 12285-2:2005. Hội thảo bể chứa
bằng thép chế tạo sẵn để lưu giữ trên mặt đất chất lỏng
dễ cháy và không cháy ô nhiễm nước (2005). Ví dụ,
theo API Standard 650: Bể chứa bằng thép hàn dùng
cho lưu giữ dầu (1998), bể mới, cải tiến, hoặc cơ cấu lại
có dung tích lớn hơn hoặc bằng 40.000 galon và chất
lỏng lưu giữ có áp suất hơi lớn hơn hoặc bằng 0,75 psi
nhưng nhỏ hơn 11,1 psi, hoặc dung tích lớn hơn hoặc
bằng 20.000 galon và chất lỏng lưu giữ có áp suất hơi
lớn hơn hoặc bằng 4 psi nhưng nhỏ hơn 11,1 psi phải
được trang bị kèm mái che cố định nối với mái che nổi
bên trong có nắp sơ cấp gắn khung cơ học; hoặc mái
che nổi bên ngoài có nắp sơ cấp gắn khung cơ học;
hoặc hệ thống thông khí kín và thiết bị kiểm soát hiệu
suất 95%. Xem American Petroleum institute (API)
Standard 2610: Thiết kế, Xây dựng, vận hành và bảo
dưỡng các trạm hoặc thiết bị bể chứa (2005).
Sử dụng loại xe tải/xe goòng nạp
tải từ dưới gầm để giảm thiểu phát
thải hơi; và
Trường hợp phát thải hơi có thể
góp phần hoặc gây ra mức chất
lượng không khí trong môi trường
xung quanh vượt tiêu chuẩn an
toàn cho sức khoẻ, cần phải xem xét lắp đặt các kiểm soát phát thải
thứ cấp, chẳng hạn như bộ phận
ngưng tụ và thu hồi hơi, xúc tác ôxy hóa, bộ đốt khí hoặc môi
trường hấp phụ khí.
Khí nhà kính (GHGs)
Lượng khí carbon dioxide (CO2) đáng kể có thể được tạo ra tại phân xưởng
sản xuất khí tổng hợp, chủ yếu từ quá
trình đuổi CO2 cùng với tất cả các quá trình đốt cháy có liên quan (ví dụ sản
xuất điện, và các lò đốt sản phẩm
phụ). Các khuyến nghị để bảo tồn năng lượng và quản lý phát thải khí
nhà kính được nêu trong Hướng dẫn
chung về EHS. Tại các cơ sở sản xuất
đồng bộ, người điều hành cần phải sử dụng cách tiếp cận tổng thể trong việc
lựa chọn quá trình sản xuất và các
công nghệ phụ trợ.
Khí xả
Phát thải khí xả sinh ra do quá trình
đốt cháy khí hoặc nhiên liệu hydrocarbon khác trong tuabin, nồi
hơi, máy nén, bơm, và các động cơ
khác để tạo ra năng lượng và nhiệt là
nguồn phát thải khí đáng kể từ nhà máy chế biến khí tự nhiên. Lò đốt sản
phẩm phụ được ôxy hóa tại nhà máy
sản xuất GTL cũng phát thải CO2 và nitơ ôxit (NOx).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
111
Hướng dẫn cho việc quản lý các quá
trình đốt nhỏ được thiết kế để cung cấp điện năng hoặc cơ năng, hơi nước,
nhiệt năng, hoặc quá trình đốt kết hợp
nào đó, bất kể loại nhiên liệu nào, với
tổng công suất nhiệt đầu vào bằng 50 MW nhiệt (MWth) được cung cấp
trong Hướng dẫn chung về EHS.
Hướng dẫn áp dụng đối với quá trình lớn hơn 50 MWth được cung cấp
trong Hướng dẫn về EHS cho nhà
máy nhiệt điện.
Phát khí thải liên quan đến hoạt động của nguồn điện cần phải được giảm
thiểu thông qua việc áp dụng kỹ thuật
kết hợp trong đó bao gồm việc giảm nhu cầu năng lượng, sử dụng nhiên
liệu sạch hơn, và áp dụng kiểm soát
lượng khí thải, khi được yêu cầu.
Các khuyến nghị về hiệu suất năng
lượng được đề cập trong Hướng dẫn
chung về EHS.
Thông gíó và đốt khí dư
Thông gió và đốt khí dư là hoạt động
quan trọng và biện pháp an toàn được
sử dụng trong các nhà máy chế biến khí tự nhiên để đảm bảo khí được xử
lý an toàn trong trường hợp khẩn cấp,
mất điện hoặc thiết bị gặp sự cố, hoặc điều kiện hư hỏng khác của nhà máy.
Các nguyên liệu thô không phản ứng
và sản phẩm phụ các loại khí dễ cháy
cũng được xử lý thải bỏ thông qua thông gió và đốt khí dư. Khí dư thừa
không nên được thông hơi mà thay
vào đó là chuyển đến hệ thống đốt khí dư để xử lý.
Khuyến nghị để giảm thiểu thông gió
và đốt khí dư như sau:
Tối ưu hóa kiểm soát nhà máy để
tăng tỷ lệ phản ứng chuyển đổi;
Tái sử dụng các nguyên liệu thô
không phản ứng và sản phẩm phụ các loại khí dễ cháy để phát điện
hoặc thu hồi nhiệt, nếu có thể;
Cung cấp hệ thống dự phòng để tối
đa hóa độ tin cậy của nhà máy; và
Đặt địa điểm hệ thống đốt khí dư ở
khoảng cách an toàn với chỗ sinh hoạt ăn ở của người và các khu dân
cư xung quanh và bảo dưỡng hệ
thống đốt khí dư để đạt được hiệu quả cao.
Thông gió khẩn cấp có thể được
chấp nhận với một số điều kiện
nhất định, khi đốt khí dư của dòng khí là không thích hợp. Ví dụ,
trong quá trình sản xuất GTL các
dòng hơi có chứa nồng độ carbon dioxide cao mà nếu được đưa đến
hệ thống đuốc hơi, sẽ làm dập tắt
ngọn lửa đuốc hơi; thông gió cho dòng hơi để có được bầu khí quyển
an toàn là lựa chọn có thể chấp
nhận được. Phương pháp đánh giá
tiêu chuẩn rủi ro cần được sử dụng để phân tích tình huống như vậy.
Biện minh cho việc không sử dụng
hệ thống đốt khí dư cần phải được lập thành tài liệu đầy đủ trước khi
xem xét đến phương tiện thông gió
khẩn cấp.
Nước thải
Nước thải của quy trình công nghiệp
Nước thải của quy trình công nghiệp
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
112
có thể bị nhiễm bẩn hydrocarbon, hợp
chất ôxy hóa, và các chất nhiễm bẩn khác, cần phải được xử lý trong các
trạm xử lý nước thải tại chỗ (WWTU).
Khuyến nghị về thực hành quản lý
nước thải gồm:
Ngăn ngừa và kiểm soát chất lỏng
thoát ra bất ngờ bằng kiểm tra
thanh tra, bảo dưỡng hệ thống lưu
giữ và vận chuyển, bao gồm cả thùng và van nhiên liệu trên máy
bơm và các điểm rò rỉ tiềm ẩn
khác, cũng như thực hiện kế hoạch
ứng phó tràn đổ;
Quy định đủ công suất chứa cho
quá trình thải bỏ chất lỏng để tối đa
hóa thu hồi và để tránh lượng lớn
chất lỏng của quá trình xả vào hệ thống mương thoát nước có dầu;
Thiết kế và xây dựng bể chứa và
lưu trữ nước thải và vật liệu nguy
hại có bề mặt chống thấm để ngăn chặn xâm nhập của nước ô nhiễm
vào đất và nước ngầm.
Những quy định cụ thể để quản lý các
dòng nước thải riêng rẽ bao gồm:
Amin tràn do hệ thống tách carbon
dioxide kiềm sau phân xưởng Hóa
khí phải được thu thập vào một hệ
thống mương dẫn khép kín và chuyên dụng, sau khi lọc, được tái
chế trở lại quá trình sao cho amin
không làm nhiễm bẩn do hậu quả từ việc đổ tràn và/hoặc thu gom;
Nước thải từ cột chưng cất của
phân xưởng Tổng hợp F-T, trong
đó có chứa các hydrocarbon hòa
tan và các hợp chất ôxy hóa (chủ
yếu là rượu và axit hữu cơ và một
lượng nhỏ ketone) cần được tái quay vòng trở lại phân xưởng Tổng
hợp F – T để thu hồi hydrocarbon
và các hợp chất ôxy hóa;
Nước thải có tính axit và kiềm từ
chuẩn bị nước khử khoáng, mà việc tạo ra nó phụ thuộc vào chất lượng
của việc cung cấp nước thô cho quá
trình này, phải được làm trung tính trước khi xả vào hệ thống nước thải
của cơ sở sản xuất;
Hơi thổi xuống từ các hệ thống
sinh hơi nước và tháp làm mát nên
được để nguội trước khi thải. Nước làm mát chứa chất độc sinh học
hoặc các chất phụ gia khác cũng có
thể yêu cầu điều chỉnh hoặc xử lý trong nhà máy xử lý nước thải của
cơ sở sản xuất; và
Nước nhiễm hydrocarbon từ hoạt
động làm sạch theo quy trình đã định trong quá trình quay vòng của
cơ sở (các hoạt động làm sạch được
thực hiện hàng năm và có thể kéo
dài một vài tuần), nước thải nhiễm hydrocarbon từ quá trình rò rỉ,
nước thải chứa kim loại nặng từ lò
tầng sôi cố định phải cần được xử lý thông qua nhà máy xử lý nước
thải của cơ sở.
Xử lý nước thải của quy trình công nghiệp
Kỹ thuật xử lý nước thải của quy trình
công nghiệp trong ngành này bao gồm
phân tách nguồn gốc và tiền xử lý dòng nước thải đậm đặc. Các bước
điển hình xử lý nước thải bao gồm:
bẫy dầu mỡ, hút váng, máy làm nổi
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
113
khí hòa tan, máy tách dầu/nước để
tách dầu và chất rắn có thể nổi trên mặt nước; lọc để tách các chất rắn có
thể lọc được; cân bằng lưu lượng và
thải lượng; làm lắng để giảm chất rắn
lơ lửng bằng tác nhân làm trong; xử lý sinh học, xử lý hiếu khí để giảm các
chất hữu cơ hòa tan (BOD); loại bỏ
chất dinh dưỡng bằng phương pháp hóa học hoặc sinh học để giảm nitơ và
phốt-pho; clo hóa nước thải khi khử
trùng được yêu cầu; loại nước và thải
bỏ trong bãi chôn lấp chất thải nguy hại được chỉ định. Bổ sung kỹ thuật
kiểm soát có thể được yêu cầu để (i)
ngăn chặn và xử lý các chất hữu cơ dễ bay hơi được chưng cất từ các công
đoạn khác nhau của phân xưởng trong
hệ thống xử lý nước thải, (ii) loại bỏ các kim loại nặng bằng sử dụng lọc
màng hoặc công nghệ xử lý vật lý/hóa
học khác, (iii) loại bỏ các chất hữu cơ
khó phân hủy, cyanide và COD không phân hủy sinh học bằng sử dụng than
hoạt tính hoặc hóa chất ôxy hóa mạnh,
(iv) giảm độc tính nước thải bằng cách sử dụng công nghệ thích hợp (chẳng
hạn như thẩm thấu ngược, trao đổi ion,
than hoạt tính, v.v), và (iv) ngăn chặn và trung hòa những mùi khó chịu.
Quản lý nước thải công nghiệp và các
ví dụ về phương pháp xử lý được thảo
luận trong Hướng dẫn chung về
EHS. Thông qua việc sử dụng các
công nghệ này và thực hành kỹ thuật
tốt để quản lý nước thải, các cơ sở phải đáp ứng các giá trị hướng dẫn cho
nước thải như nêu trong bảng có liên
quan của Phần 2 của tài liệu về lĩnh
vực công nghiệp này. Khuyến nghị để giảm thiểu tiêu thụ nước, đặc biệt là
nơi mà tài nguyên thiên nhiên không
cho phép, được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
Các dòng nước thải khác và Tiêu thụ
nước
Hướng dẫn về quản lý nước thải không bị nhiễm bẩn từ các hoạt động
phụ trợ, nước mưa không bị nhiễm
bẩn và nước thải vệ sinh được cung cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
Dòng bị nhiễm bẩn nên được chuyển
đến hệ thống xử lý nước thải của quá
trình công nghiệp. Hướng dẫn cụ thể bổ sung được cung cấp dưới đây:
Nước mưa: nước mưa có thể bị ô
nhiễm do quá trình chảy tràn. Nhà máy chế biến khí tự nhiên cần phải
cung cấp hồ chứa thứ cấp, nơi chất
lỏng được xử lý, cách ly nước mưa bị nhiễm bẩn và không bị nhiễm bẩn,
thực hiện kế hoạch kiểm soát chảy
tràn, và đưa nước mưa từ khu vực sản
xuất vào trạm xử lý nước mưa.
Nước làm mát: nước làm mát có thể
dẫn đến tỷ lệ cao về tiêu thụ nước,
cũng như tiềm năng thải ra nước nhiệt độ cao, dư lượng các chất diệt sinh vật
và cặn của các tác nhân khác chống
tắc nghẽn hệ thống làm mát. Khuyến nghị về các kỹ thuật quản lý nước làm
mát bao gồm:
Áp dụng các cơ hội bảo tồn nước
cho hệ thống làm mát của cơ sở
theo quy định trong Hướng dẫn
chung EHS;
Sử dụng các phương pháp thu hồi
nhiệt (kể cả cải tiến hiệu suất năng
lượng) hoặc các phương pháp làm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
114
mát khác để giảm nhiệt độ của
nước nóng trước khi xả để đảm bảo nhiệt độ nước thải không làm tăng
nhiệt độ môi trường xung quanh tại
rìa của vùng hòa trộn quá 3°C có
tính đến khả năng đồng hóa của vùng, sử dụng nước tiếp nhận v.v;
Giảm thiểu sử dụng hóa chất chống
gỉ và ức chế ăn mòn bằng cách đảm
bảo độ sâu thích hợp của nước được lấy dùng và sử dụng màng
lọc; lựa chọn các vật liệu thay thế ít
nguy hại nhất về phương diện độc
tính, phân hủy sinh học, và tích lũy sinh học tiềm năng; và dùng đúng
liều lượng theo quy định của cơ
quan có thẩm quyền sở tại và khuyến cáo của nhà sản xuất; và
Thử nghiệm dư lượng các chất diệt
sinh vật và các chất ô nhiễm đáng
lo ngại khác để xác định sự cần thiết phải điều chỉnh liều lượng
hoặc xử lý nước làm mát trước khi
thải.
Phép thử thủy tĩnh nước: Thử nghiệm thủy tĩnh (hydro-test) thiết
bị và đường ống liên quan đến việc
thử nghiệm áp lực với nước (thường dùng nước thô đã lọc) để
xác minh tính toàn vẹn và phát hiện
rò rỉ tiềm ẩn. Hóa chất phụ gia (thường là chất ức chế sự ăn mòn,
chất lọc ôxy và thuốc nhuộm) có
thể được thêm vào. Trong quản lý
thủy tĩnh nước, các biện pháp phòng chống và kiểm soát ô nhiễm
sau đây cần được thực hiện:
Tái sử dụng nước để thử nghiệm
nhiều lần để bảo tồn nước và giảm
thiểu khả năng thải nước thải bị
nhiễm bẩn;
Giảm sử dụng hóa chất ức chế ăn
mòn và hóa chất khác bằng giảm
thiểu thời gian mà nước thử
nghiệm còn đọng lại trong thiết bị,
đường ống dẫn; và
Chọn lựa các vật liệu thay thế ít
nguy hại nhất về phương diện độc
tính, phân hủy sinh học, và tích lũy
sinh học tiềm ẩn; và dùng đúng liều lượng theo quy định của cơ quan
có thẩm quyền sở tại và khuyến cáo
của nhà sản xuất;
Nếu xả nước thử nghiệm thủy tĩnh (hydro-test) ra biển hoặc nước mặt
là lựa chọn duy nhất khả thi để thải
bỏ, thì kế hoạch thải bỏ nước thử nghiệm thủy tĩnh (hydro-test) cần
được chuẩn bị có cân nhắc đến vị
trí và tỷ lệ xả thải, sử dụng hóa chất và phân tán, nguy cơ môi trường,
và yêu cầu giám sát. Nên tránh thải
bỏ nước thử nghiệm thủy tĩnh vào
vùng nước nông ven biển.
Vật liệu nguy hại
Nhà máy chế biến khí tự nhiên sử dụng và sản xuất ra một lượng đáng kể
các chất nguy hại, gồm cả nguyên vật
liệu thô, sản phẩm trung gian/thành phẩm và các sản phẩm phụ. Việc xử
lý, lưu trữ, và vận chuyển các vật liệu
này nên được quản lý đúng cách để
tránh hoặc giảm thiểu tác động môi trường từ các vật liệu nguy hại này.
Khuyến nghị thực hành quản lý vật
liệu nguy hại, bao gồm cả xử lý, bảo
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
115
quản và vận chuyển được cung cấp
trong Hướng dẫn chung EHS.
Chất thải
Chất thải không nguy hại
Chất thải công nghiệp không nguy hại gồm chủ yếu chất thải phân tử từ phân
xưởng tách khí cũng như chất thải sinh
hoạt. Chất thải không nguy hại khác có thể gồm cả chất thải văn phòng và
đóng gói, gạch vụn của công trường
xây dựng và mảnh vụn kim loại.
Khuyến nghị chung về quản lý chất thải không nguy hại kể cả lưu giữ và
thải bỏ được nêu trong Hướng dẫn
chung EHS.
Chất thải nguy hại
Chất thải nguy hại cần được xác định
theo đặc tính và nguồn vật liệu thải và cách phân loại được quy định có thể
áp dụng. Trong nhà máy sản xuất
GTL, chất thải nguy hại có thể gồm
bùn sinh học, chất xúc tác đã qua sử dụng, dầu đã sử dụng, dung môi, và bộ
lọc (ví dụ bộ lọc cacbon hoạt tính và
bùn dầu từ bộ tách nước dầu); thùng chứa đã qua sử dụng và giẻ thấm dầu;
cồn rượu khoáng, các amin đã qua sử
dụng để loại bỏ CO2, chất thải của phòng thí nghiệm. Những khuyến nghị
chung cho việc quản lý các chất thải
nguy hại được trình bày trong Hướng
dẫn chung EHS. Thực hành quản lý chất thải đặc thù công nghiệp được mô
tả như sau:
Chất xúc tác đã qua sử dụng: Chất xúc
tác đã qua sử dụng từ sản xuất GTL
được thải ra từ quá trình thay thế chỗ
dự kiến trong lò phản ứng khử lưu
huỳnh khí tự nhiên, lò tái phản ứng
Fischer -Tropsch (FT), đồng phân hóa,
cracking xúc tác, và tổng hợp
methanol. Chất xúc tác đã qua sử dụng
có thể chứa kẽm, niken, sắt, coban,
platinum, và đồng, tùy thuộc vào quá
trình cụ thể. Các kỹ thuật quản lý chất
thải cho các chất xúc tác đã qua sử
dụng được khuyến nghị gồm sau đây:
Quản lý thích hợp tại chỗ, bao gồm
nhấn chìm chất xúc tác pyrophoric
đã qua sử dụng trong nước trong
thời gian tạm thời lưu trữ và vận
chuyển cho đến khi chúng có thể
đạt tới điểm cuối cùng của xử lý để
tránh các phản ứng tỏa nhiệt không
kiểm soát được;
Trả trở lại cho nhà sản xuất để tái
sinh; và
Quản lý ngoài cơ sở sản xuất bởi
các công ty chuyên ngành có thể
thu hồi các kim loại nặng hoặc quý,
thông qua quá trình thu hồi và tái
chế khi có thể, hoặc những cơ sở
có thể quản lý chất xúc tác đã qua
sử dụng hoặc vật liệu thải không
thể thu hồi theo các khuyến nghị về
quản lý chất thải nguy hại, không
nguy hại trình bày trong Hướng
dẫn chung EHS. Chất xúc tác có
chứa platinum hoặc palladium phải
được gửi tới một cơ sở thu hồi kim
loại quý.
Mẩu kim loại nặng: Mẩu kim loại
nặng từ công nghiệp làm sạch tinh
khiết của phân xưởng tổng hợp
Methanol thường được đốt cháy
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
116
trong nồi hơi bằng phương thức đốt
chuyên dụng.
Tiếng ồn
Các nguồn tiếng ồn chính trong các cơ
sở chế biến khí tự nhiên bao gồm cả
máy quay lớn (ví dụ máy nén khí, tuabin, bơm, động cơ điện, làm mát
không khí, và lò sưởi). Trong trường
hợp quá áp khẩn cấp, có thể tạo ra mức ồn lớn do sự giải phóng khí áp
suất cao để đốt khí dư và/hoặc xả hơi
nước vào khí quyển. Khuyến nghị chung cho quản lý tiếng ồn được cung
cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
1.2 Sức khỏe và An toàn lao
động
Sức khỏe và An toàn lao động của cơ sở công nghiệp đặc thù cần phải được
xác định dựa trên phân tích an toàn
công việc hoặc đánh giá rủi ro bằng cách sử dụng các phương pháp luận đã
có như nghiên cứu xác định mối nguy
[HAZID], nghiên cứu về mối nguy và khả năng vận hàng [HAZOP], hay
đánh giá rủi ro dựa trên một kịch bản
[QRA].
Như một cách tiếp cận chung, kế hoạch quản lý sức khỏe và quản lý an
toàn phải bao gồm việc áp dụng cách
tiếp cận có tính hệ thống và cấu trúc để phòng chống và kiểm soát các mối
nguy vật lý, hóa học, sinh học, và bức
xạ đối với sức khỏe và an toàn được mô tả trong Hướng dẫn chung EHS.
Mối nguy về an toàn và sức khỏe lao
động đáng kể nhất xảy ra trong giai
đoạn hoạt động của một cơ sở chế biến than chủ yếu bao gồm:
An toàn của quá trình
Khí giàu ôxy thoát ra
Khí quyển thiếu hụt ôxy
Mối nguy hóa chất
An toàn của quá trình sản xuất
Các chương trình an toàn quá trình sản xuất cần được thực hiện do đặc điểm
đặc thù của ngành công nghiệp, bao
gồm các phản ứng hóa học phức tạp, sử dụng vật liệu nguy hại (ví dụ các
hợp chất độc hại, phản ứng, dễ cháy,
nổ) và phản ứng nhiều bước. Quản lý
an toàn quá trình bao gồm các bước sau đây:
Thử nghiệm mối nguy hại vật lý
của vật liệu và các phản ứng;
Nghiên cứu phân tích mối nguy để
xem xét các thực hành hóa học và kỹ thuật của quá trình, kể cả nhiệt
động lực học và động học;
Kiểm tra bảo dưỡng dự phòng và
tính toàn vẹn cơ học của thiết bị và các hạng mục phụ trợ của quá
trình;
Đào tạo công nhân; và
Biên soạn các hướng dẫn vận hành
và quy trình ứng phó khẩn cấp.
Khí giàu ôxy thoát ra
Khí giàu ôxy có thể bị rò rỉ từ các
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
117
phân xưởng tách không khí và tạo ra
nguy cơ cháy do bầu không khí giàu ôxy. Bầu khí quyển giàu ôxy có thể có
khả năng dẫn đến các độ bão hòa của
vật liệu, tóc, và quần áo với ôxy, có
thể bốc cháy mạnh nếu bắt lửa. Các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát để
giảm bớt tiếp xúc tại chỗ và ở bên
ngoài cơ sở với không khí giàu ôxy bao gồm:
Lắp đặt một hệ thống tự động đóng
ngắt khẩn cấp có thể phát hiện và
cảnh báo về việc rò rỉ không kiểm
soát được của ôxy (bao gồm cả khu vực làm việc với bầu khí quyển
giàu ôxy3) và khởi động thao tác tắt
máy do đó giảm thiểu thời gian thoát khí ra và loại bỏ các nguồn
đánh lửa tiềm ẩn;
Thiết kế cơ sở sản xuất và các bộ
phận theo các tiêu chuẩn an toàn ngành công nghiệp, tránh đặt các
đường ống vận chuyển ôxy trong
những không gian hạn chế, sử dụng
các thiết bị điện an toàn một cách đặc thù, sử dụng hệ thống thông
gió khí ôxy rộng rãi cho cơ sở sản
xuất cùng với xem xét đầy đủ các tác động tiềm tàng của khí được
thông ra;
Thực hiện các công việc nóng và
thủ tục cho phép đi vào không gian giới hạn có tính đến một cách cụ
3 Các khu vực làm việc với bầu khí quyển giàu ôxy
tiềm tàng phải được trang bị hệ thống giám sát khu
vực có khả năng phát hiện các điều kiện như vậy.
Công nhân cũng cần được trang bị hệ thống giám sát
cá nhân. Cả hai loại hệ thống giám sát phải được lắp
một cảnh báo đặt ở 23,5 % nồng độ O2 trong không
khí.
thể sự thoát ra tiềm ẩn của khí ôxy;
Thực hiện thực hành tốt vệ sinh
công nghiệp để tránh tích tụ các vật liệu dễ cháy;
Lập kế hoạch và thực hiện chuẩn bị
sẵn sàng kế hoạch ứng phó với sự
cố khẩn cấp và kế hoạch ứng phó
mà quy trình kết hợp một cách cụ thể để quản lý sự thoát ra không
kiểm soát được của ôxy; và
Cung cấp trang thiết bị phòng và
kiểm soát cháy thích hợp như mô tả dưới đây (Mối nguy cháy và nổ).
Khí quyển thiếu hụt ôxy
Nguy cơ tiềm ẩn tích tụ và phát khí nitơ vào khu vực làm việc có thể là
nguyên nhân gây ngạt do thiếu hụt
ôxy. Phương pháp phòng chống và kiểm soát để giảm thiểu thiếu hụt khí
bao gồm:
Thiết kế và thay thế hệ thống thông
khí nitơ theo tiêu chuẩn công nghiệp;
Lắp đặt một hệ thống tự động đóng
ngắt khẩn cấp có thể phát hiện và
cảnh báo về việc rò rỉ không kiểm
soát được của nitơ (bao gồm cả khu vực làm việc với bầu khí quyển
thiếu hụt ôxy4), bắt đầu thông gió và
giảm thiểu thời gian thoát khí; và
4 Các khu vực làm việc với bầu khí quyển thiếu hụt
ôxy tiềm tàng phải được trang bị hệ thống giám sát
khu vực có khả năng phát hiện các điều kiện như
vậy. Công nhân cũng cần được trang bị hệ thống
giám sát cá nhân. Cả hai loại hệ thống giám sát phải
được lắp một cảnh báo đặt ở 19,5 % nồng độ O2 trong
không khí.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
118
Thực hiện các quy trình ra vào
không gian giới hạn như được mô
tả trong Hướng dẫn chung EHS cùng với xem xét cụ thể mối nguy
của từng cơ sở.
Mối nguy hóa chất
Phơi nhiễm hóa chất trong nhà máy
chế biến khí tự nhiên chủ yếu liên
quan đến sự thoát ra của carbon monoxide và methanol. Khả năng tiếp
xúc với hóa chất qua việc hít phải khí
thải trong quá trình hoạt động thường
nhật của nhà máy cần phải được quản lý dựa trên kết quả của phân tích an
toàn công việc và điều tra khảo sát vệ
sinh công nghiệp và theo Hướng dẫn về an toàn và sức khỏe lao động nêu
trong Hướng dẫn chung EHS. Các
biện pháp bảo vệ bao gồm đào tạo công nhân, hệ thống giấy phép lao
động, sử dụng phương tiện bảo vệ cá
nhân (PPE), và hệ thống phát hiện khí
độc với cảnh báo.
Mối nguy cháy nổ
Cháy, nổ và các mối nguy được tạo ra bởi quá trình hoạt động gồm việc thoát
ra bất ngờ của khí tổng hợp (có chứa
carbon monoxide và hydro), ôxy, methanol. Áp suất cao của khí tổng
hợp thoát ra có thể gây ra "phản lực
cháy" hoặc cung cấp thêm cho đám
mây hơi cháy nổ tăng lên (VCE), "Quả cầu lửa /Fireball" hay "Lóe cháy/Flash
Fire" tùy thuộc vào lượng vật liệu dễ
cháy liên quan và mức độ vây hãm của đám mây hơi. Khí hydro, methane và
carbon monoxide có thể bắt cháy ngay
cả trong trường hợp không có nguồn lửa nếu nhiệt độ vượt quá điểm bốc
cháy tự động tương ứng 500°C, 580°C
và 609oC. Sự cố tràn chất lỏng dễ cháy
có thể gây "bể lửa/pool fire".
Các biện pháp khuyến nghị để phòng,
chống cháy nổ và rủi ro từ quá trình
hoạt động bao gồm:
Cung cấp các phát hiện sớm sự
thoát ra khí và chất lỏng, bằng
giám sát áp lực của hệ thống vận
chuyển khí đốt và chất lỏng, ngoài
việc phát hiện khói và nhiệt cho các đám cháy;
Hạn chế khả năng thoát ra bằng
cách cách ly hoạt động quá trình
với những nơi tồn kho lưu trữ lớn;
Tránh các nguồn đánh lửa tiềm
tàng (ví dụ bằng cách bố trí cấu
hình đường ống tránh sự cố tràn
qua ống dẫn nhiệt độ cao, thiết bị, và/hoặc máy quay);
Kiểm soát ảnh hưởng tiềm ẩn của
cháy, nổ bằng cách ly và sử dụng
khoảng cách ly giữa quá trình, lưu
trữ, phụ trợ và các khu vực an toàn bằng cách thiết kế, xây dựng và
vận hành theo tiêu chuẩn quốc tế 5
để phòng ngừa và kiểm soát mối nguy cháy nổ, kể cả quy định các
điều khoản đối với khoảng cách an
toàn giữa các bể chứa trong nhà máy và giữa nhà máy với các tòa
5 Hướng dẫn thêm cho giảm thiểu phơi nhiễm với
điện và ánh sáng có trong Thực hành khuyến nghị
API 2003: Bảo vệ khỏi sự đánh lửa của dòng tĩnh,
sáng và rải rác (1998).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
119
nhà lân cận, quy định dung tích
nước làm mát đối với bể liền kề, hoặc các phương pháp tiếp cận
quản lý dựa trên đánh giá rủi ro;6
và
Giới hạn các khu vực mà có thể có
khả năng bị ảnh hưởng do chất lỏng dễ cháy thoát ra bất ngờ bằng
cách:
o Xác định khu vực cháy và trang bị cho khu vực đó một hệ thống
để thu gom và truyền chất lỏng
dễ bắt lửa thoát ra bất ngờ đến
một khu vực an toàn kể cả ngăn chặn thứ cấp của bồn/bể lưu
giữ;
o Lắp đặt tường ngăn cháy/nổ trong những khu vực mà
khoảng cách ly thích hợp; và
o Thiết kế hệ thống nước thải có dầu để tránh lan truyền lửa.
1.3 An toàn và sức khỏe cộng
đồng
Mối nguy đáng kể nhất của an toàn và
sức khỏe cộng đồng gắn liền với nhà máy chế biến khí tự nhiên là xảy ra
trong giai đoạn hoạt động và kể cả các
mối đe dọa từ tai nạn nghiêm trọng liên quan đến cháy nổ tiềm ẩn tại các
nhà máy sản xuất hoặc sự thoát ra bất
ngờ của các vật liệu thô hoặc thành phẩm trong quá trình vận chuyển bên
ngoài cơ sở chế biến. Hướng dẫn
6 Khoảng cách an toàn cũng có thể lấy từ tiêu chuẩn
hiệp hội thương mại và công nghiệp, nhà cung cấp
bảo hiểm, và các phân tích an toàn cụ thể.
chung cho việc quản lý những vấn đề
này được trình bày trong phần Mối nguy chính dưới đây và trong các phần
có liên quan của Hướng dẫn chung
EHS bao gồm: An toàn giao thông,
Quản lý vật liệu nguy hại , Vận chuyển vật liệu nguy hại, Sẵn sàng
ứng phó tình huống khẩn cấp.
Các hướng dẫn bổ sung có liên quan áp dụng cho vận tải bằng đường biển
và đường sắt cũng như các cơ sở trên
bờ có thể được tìm thấy trong các
Hướng dẫn về EHS đối với vận chuyển đường thủy, đường sắt, cảng
và bến cảng, sản phẩm dầu thô và
xăng dầu.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
120
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Hướng dẫn về Phát thải và Xả thải
Bảng 1 và 2 trình bày hướng dẫn về
phát thải khí thải và xả nước thải cho
ngành công nghiệp này. Giá trị hướng
dẫn cho quá trình phát thải khí thải và nước thải trong ngành công nghiệp
này là thể hiện thực hành công nghiệp
quốc tế tốt được phản ánh trong các tiêu chuẩn tương ứng trong khuôn khổ
luật pháp của các nước. Những giá trị
hướng dẫn có thể đạt được dưới điều kiện hoạt động bình thường trong các
cơ sở sản xuất được vận hành và thiết
kế phù hợp thông qua việc áp dụng
các kỹ thuật phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm được thảo luận trong các phần
trước của tài liệu này. Hướng dẫn phát
thải nguồn đốt cháy liên quan đến các hoạt động tạo ra năng lượng và hơi từ
các nguồn có dung lượng bằng hoặc
thấp hơn 50 MWth được đề cập trong Hướng dẫn chung EHS với nguồn
phát thải năng lượng lớn 50 MWth
được đề cập trong Hướng dẫn EHS
đối với nhà máy nhiệt điện. Hướng dẫn xem xét môi trường xung quanh
dựa trên tổng tải lượng phát thải được
cung cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về nước thải được áp dụng
cho thải trực tiếp nước thải đã xử lý
vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có
mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc thù theo địa điểm có thể được thành
lập ra dựa trên điều kiện sẵn có và
thực trạng sử dụng của hệ thống thu
gom và xử lý nước thải công cộng,
hoặc nếu thải trực tiếp vào nguồn nước mặt thì việc phân loại thủy vực
tiếp nhận nước theo mục đích sử dụng
được đề cập đến trong Hướng dẫn
chung EHS. Các mức này cần phải đạt được, mà không pha loãng, ít nhất
là 95% thời gian mà nhà máy hoặc cơ
sở vận hành, được tính như là tỷ lệ giờ vận hành hàng năm. Chênh lệch với
các mức hướng dẫn này khi cân nhắc
các điều kiện đặc thù của địa phương
của dự án phải được phân tích lý giải rõ trong báo cáo đánh giá môi trường.
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi trường cho ngành công nghiệp này cần được thực hiện để giải quyết tất cả các hoạt động đã được xác định có khả năng tác động đáng kể đến môi trường, trong thời gian hoạt động bình thường và trong điều kiện bị trục trặc. Hoạt động quan trắc môi trường phải dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các chỉ số về khí thải, nước thải và sử dụng nguồn tài nguyên được áp dụng đối với từng dự án cụ thể.
Tần suất quan trắc phải đủ để cung cấp dữ liệu đại diện cho thông số đang được theo dõi. Quan trắc phải do những người được đào tạo tiến hành theo các quy trình quan trắc và lưu giữ biên bản và sử dụng thiết bị được hiệu chuẩn và bảo dưỡng đúng cách thức. Dữ liệu quan trắc môi trường phải được phân tích và xem xét theo các khoảng thời gian định kỳ và được so sánh với các tiêu chuẩn vận hành để sao cho có thể thực hiện mọi hiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
121
chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ sung về áp dụng phương pháp lấy mẫu và phân tích khí thải và nước thải được cung cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
Bảng 1. Mức phát thải khí đối với nhà
máy chế biến khí tự nhiêna
Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
NOx mg/Nm3 150
b
50c
SO2 mg/Nm3 75
Bụi (PM10) mg/Nm3 10
VOC mg/Nm3 150
CO mg/Nm3 100
a. Khí khô có 15% ôxy
b. Giá trị 150 mg/Nm3 có thể áp dụng cho
nhà máy có tổng nhiệt năng đầu vào lên tới 300
MWth.
c. Giá trị 50 mg/Nm3 có thể áp dụng cho nhà
máy có tổng nhiệt năng đầu vào lớn hơn 300
MWth.
Bảng 2. Giới hạn nước thải đối với nhà
máy chế biến khí tự nhiên
Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
pH - 6-9
BOD5 mg/l 50
COD mg/l 150
TSS mg/l 50
Dầu và mỡ mg/l 10
Cadimi mg/l 0,1
Tổng clo dư mg/l 0,2
Crôm (tổng số) mg/l 0,5
Đồng mg/l 0,5
Sắt mg/l 3
Kẽm mg/l 1
Cyanide
Tự do
Tổng số
mg/l
0,1
1
Chì mg/l 0,1
Niken mg/l 1,5
Tổng kim loại nặng mg/l 5
Phenol mg/l 0,5
Nitơ mg/l 40
Phốt-pho mg/l 3
2.2 Hướng dẫn thực hiện an toàn
và sức khỏe lao động
Hướng dẫn về an toàn và sức khỏe
lao động
Hiệu quả thực hiện về sức khỏe và an
toàn lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp xúc
an toàn được công bố quốc tế, trong đó ví dụ có hướng dẫn Giá trị giới hạn
ngưỡng tiếp xúc trong lao động(TLV
®) và Chỉ số tiếp xúc sinh học(BEIs ®) do Hội nghị Hoa Kỳ về vệ sinh công
nghiệp (ACGIH),7 Sách Hướng dẫn về
các mối nguy hóa chất do Viện vệ sinh,
an toàn lao động quốc gia Hoa Kỳ xuất bản (NIOSH),
8 Mức tiếp xúc cho phép
với giới hạn cho phép (PELs) do Cục
quản lý vệ sinh, an toàn lao động Hoa Kỳ xuất bản (OSHA),
9 Giá trị giới hạn
tiếp xúc trong lao động có tính chỉ thị
do các quốc gia thành viên Liên minh Châu Âu xuất bản
10, hoặc các nguồn tài
liệu tương tự khác.
Tỷ lệ tai nạn và tử vong
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án (bất
kể là sử dụng lao động trực tiếp hay qua hợp đồng phụ) đến tỷ lệ bằng không,
đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra mất
ngày công lao động và mất khả năng
7 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 8 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 9 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDAR DS & p_id = 9.992 10
Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
122
lao động ở các mức độ khác nhau, hoặc
ngay cả bị tử vong. Cơ sở sản xuất có thể thiết lập ra ngưỡng dựa theo hiệu
quả thực hiện về vệ sinh an toàn lao
động trong ngàng công nghiệp này của
các quốc gia phát triển thông qua tham khảo các nguồn thống kê đã xuất bản
(ví dụ Cục thống kê lao động Hoa Kỳ
và Cơ quan quản lý về An toàn và sức khỏe Liên hiệp Anh).
11
Sức khỏe lao động và Giám sát an
toàn
Môi trường làm việc phải được giám sát
những mối nguy nghề nghiệp tương
ứng với dự án cụ thể. Việc giám sát phải được thiết kế chương trình và do
những người chuyên nghiệp thực hiện12
như là một phần của chương trình giám sát an toàn sức khỏe lao động. Cơ sở
sản xuất cũng phải lưu giữ bảo quản các
biên bản về các vụ tai nạn lao động và
các loại bệnh tật, sự cố nguy hiểm xẩy ra. Hướng dẫn bổ sung về các chương
trình giám sát sức khỏe lao động và an
toàn được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
11
Có sẵn tại:
http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 12
Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
123
3.0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
Compressed Gas Association Inc. (CGA). 2001. CGA
G-4.6, Oxygen Compressor Installation and Operation
Guide. First Edition. Arlington, VA: CGA. Available at
http://www.cganet.com/
European Commission. 2003. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
BAT Techniques Reference (BREF) Document on
Mineral Oil and Gas Refineries. EIPPCB: Sevilla, Spain.
Available at
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
European Industrial Gases Association (EIGA). 2002.
Oxygen Pipeline Systems. IGC Document 13/02/E.
Brussels: EIGA.
European Industrial Gases Association. 2001 Centrifugal
Compressor for
Oxygen Service. Code of Practice. IGC Document
27/01/E. Brussels: EIGA.
European Industrial Gases Association (EIGA). 1999.
Safe Operation of Reboilers/Condensers in Air
Separation Units. IGC Document 65/99/EFD. Brussels:
EIGA.
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety (BMU). 2004.
Promulgation of the New Version of the Ordinance on
Requirements for the Discharge of Waste Water into
Waters (Waste Water Ordinance - AbwV) of 17. June
2004. Berlin: BMU. Available at
http://www.bmu.de/english/publication/current/publ/525
8.php
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety (BMU). 2002. First
General Administrative Regulation Pertaining to the
Federal Emission Control Act (Technical Instructions
on Air Quality Control - TA Luft). Berlin: BMU.
Available at
http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_luft/
doc/36958.php
Schmidt, W.P., K.S. Winegardner, M. Dennehy and H.
Casle-Smith. 2001. Safe Design and Operation of a
Cryogenic Air Separation Unit. Process Safety Progress
(Vol. 20. No.4) pages 269-278, December 2001.
United States (US) Environmental Protection Agency
(EPA). 1987. 40 CFR Part 60. Standards of
Performance for New Stationary Sources. Subpart Kb—
Standards of Performance for Volatile Organic Liquid
Storage Vessels (Including Petroleum Liquid Storage
Vessels) for Which Construction, Reconstruction, or
Modification Commenced after July 23, 1984.
Washington, DC: US EPA.
US EPA. 40 CFR Part 60. Standards of Performance for
New Stationary Sources. Subpart QQQ—Standards of
Performance for VOC Emissions From Petroleum
Refinery Wastewater Systems. Washington, DC: US
EPA.
US EPA. 40 CFR Part 63. National Emissions
Standards for Hazardhous Air Pollutants. Subpart CC—
National Emission Standards for Hazardous Air
Pollutants from Petroleum Refineries. Washington, DC:
US EPA.
US EPA. 40 CFR Part 63.c National Emissions
Standards for Hazardhous Air Pollutants. Subpart
HHH—National Emission Standards for Hazardous Air
Pollutants From Natural Gas Transmission and Storage
Facilities. Washington, DC: US EPA.
US EPA. 40 CFR Part 63.. National Emissions
Standards for Hazardhous Air Pollutants. Subpart
VV—National Emission Standards for Oil-Water
Separators and Organic-Water Separators. Washington,
DC: US EPA.
World Bank Group. 2004. A Voluntary Standard for
Global Gas Flaring and Venting Reduction. Global Gas
Flaring Reduction (GGFR) Public-Private Partnership,
Report No. 4. Washington, DC: World Bank. Available
at
http://siteresources.worldbank.org/INTGGFR/Resource
s/gfrmethodologyno6revised.pdf
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
124
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Đối với mục đích của Hướng dẫn EHS
này, quá trình chế biến khí tự nhiên liên
quan đến sản xuất sản phẩm lỏng từ khí tự nhiên. Các nhà máy này trước tiên
tổng hợp khí thông qua quá trình tái tạo
khí tự nhiên. Khí tổng hợp sau đó được
chuyển thành sản phẩm dầu mỏ lỏng (sản phẩm GTL), có thể gồm naphtha,
xăng dầu, kerosene, nhiên liệu diesel,
sáp, dầu nhờn hoặc thành methanol qua tổng hợp methanol.
Nguyên liệu khí tự nhiên được làm tinh
khiết (ví dụ khử lưu huỳnh) và cắt
mạch từ các hydrocarbon nặng trong nhà máy xử lý khí tự nhiên, như đã
được thảo luận trong Hướng dẫn về
EHS đối với Phát triển khí và dầu (trên bờ và ngoài khơi). Nhà máy chế biến
khí tự nhiên là hoạt động đòi hỏi nhiều
vốn, và được đặt trong vùng sản xuất khí tự nhiên. Công suất của nhà máy
GTL thường nằm trong khoảng từ
20.000 đến 30.000 thùng trên ngày
(BPSD) của sản phẩm GTL, trong khi công suất từ 50.000 đến 100.000 BPSD
đang được đánh giá. Nhà máy sản xuất
methanol đang hoạt động có công suất 5.000m
3 tấn trên ngày (MTPD), và nhà
máy có khối lượng sản phẩm lớn hơn
(ví dụ tới 7500-10.000 MTPD), đang được đánh giá.
Sản xuất GTL
Nhà máy sản xuất khí tự nhiên điển hình gồm có các phân xưởng sau:
Phân xưởng sản xuất khí tổng hợp
Phân xưởng tổng hợp F-T
Phân xưởng nâng cấp sản phẩm
Phân xưởng tách khí (ASU)
Phân xưởng sản xuất khí tổng hợp
Nguyên liệu khí tự nhiên được xử lý
để loại bỏ lượng lưu huỳnh (ví dụ bằng cách cho khí đi qua lớp ôxít
kẽm) trước khi được nạp vào phân
xưởng sản xuất khí tổng hợp. Phân
xưởng này thường bao gồm công đoạn tái tạo tiếp theo là công đoạn thu hồi
nhiệt.
Công đoạn tái tạo gồm lò phản ứng tái tạo sơ bộ, tiếp theo là lò phản ứng tái
tạo nhiệt tự động. Lò phản ứng tái tạo
sơ bộ sử dụng phản ứng hơi để chuyển
hydrocarbon nặng hơn (ví dụ ethane, propane) thành hydro và carbon
monoxide, để tránh sự hình thành bồ
hóng trong lò phản ứng tái tạo nhiệt tự động. Trong lò phản ứng tái tạo nhiệt
tự động, methane phản ứng với hơi
nước và ôxy ở 950oC và 30-40 bar với
xúc tác gốc niken để tạo thành hỗn
hợp carbon monoxide và hydro với tỷ
lệ phân tử gam yêu cầu.
Trong công đoạn thu hồi nhiệt, phản ứng nhiệt từ lò phản ứng tái tạo nhiệt
tự động được sử dụng lại để làm nóng
lại dòng hơi quá trình, ngoài việc tạo ra hơi áp suất cao sử dụng trong tuabin
hơi và cung cấp cho lò phản ứng tái
tạo sơ bộ và tái tạo nhiệt tự động. Khí lạnh đi khỏi công đoạn tái tạo nhiệt
vào giai đoạn loại bỏ carbon
monoxide, thường được dựa trên sự
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
125
rửa kiềm tái sinh, trước khi được cung
cấp cho phân xưởng tổng hợp Fischer-Tropsch. Ôxy được cung cấp do công
đoạn tách khí chuyên dụng, và cũng
cung cấp cho nhà máy lượng nitơ cần
thiết.
Phân xưởng tổng hợp Fischer-Tropsch
Khí tổng hợp từ phân xưởng sản xuất
khí tổng hợp đi vào phân xưởng tổng hợp Fischer-Tropsch cơ bản gồm có
công đoạn phản ứng, ổn định hóa, và
tái chế khí.
Trong công đoạn phản ứng, carbon monoxide và hydro phản ứng theo
từng phần của phản ứng tổng hợp
Fischer-Tropsch, ở khoảng 250oC và
20-25 bar với gốc sắt hoặc coban xúc
tác, để thu được hydrocacbon mạch
dài, nước, hợp chất ôxy hóa (chủ yếu rượu), axit hữu cơ và lượng nhỏ xeton.
Lò phản ứng Fischer-Tropsch có sẵn
trên thị trường gồm có loại tầng cố
định hình ống và loại tầng sôi hoặc chịu lửa. Trong công đoạn ổn định
hóa, khí chưa chuyển đổi được tách ra
khỏi các đoạn nhẹ và khí chưa chuyển đổi được quay vòng lại bộ phận tổng
hợp Fischer-Tropsch.
Sản phẩm Fischer-Tropsch đã được ổn định hóa đi vào phân xưởng nâng cấp
sản phẩm, nói chung là công đoạn
cracking hydro nhẹ, nếu có xúc tác
platinum hoặc palladium, hydrocacbon mạch dài được chuyển thành sản phẩm
cuối như yêu cầu (ví dụ naphta, xăng,
dầu lửa, nhiên liệu diezen, và dầu nhờn). Hydro cần cho công đoạn
cracking hydro nhẹ được tạo ra do quá
trình sản xuất hydro chuyên dụng liên
quan đến phân xưởng tái tạo hơi khí tự
nhiên.
Những thứ cần để chạy nhà máy chủ
yếu là điện năng, hơi và nước làm mát.
Nitơ do phân xưởng tách khí cung cấp.
Nhà máy cung cấp khí đuốc hơi và các nhà máy này thường phù hợp với vùng
có bể chứa lớn để thu gom sản phẩm,
cũng như tàu bốc dỡ và/hoặc đường ống để phân phối sản phẩm, giống như
nhà máy tinh chế dầu mỏ khác. Thông
tin chi tiết được cung cấp trong Hướng
dẫn EHS về các trạm dầu thô và các sản phẩm của dầu mỏ.
Sản xuất Methanol
Nhà máy sản xuất methanol gồm phân
xưởng sản xuất khí tổng hợp, tổng hợp
methanol, và tách khí.
Phân xưởng sản xuất khí tổng hợp
Phân xưởng này giống như công đoạn
ở trên đối với nhà máy GTL. Đối với
công suất vượt quá 5000 MTPD, xu hướng là chỉ chọn công đoạn tái tạo
nhiệt tự động. Nhà máy đang hoạt
động cỡ vừa có công suất lên tới 5000 MTPD sử dụng công đoạn tái tạo kết
hợp. Công đoạn tái tạo kết hợp liên
quan đến lò phản ứng tái tạo sơ bộ, tiếp theo là lò tái tạo hơi, và cuối cùng
là lò phản ứng tái tạo nhiệt tự động.
Lò phản ứng tái tạo sơ bộ và tái tạo
nhiệt tự động như mô tả trong nhà máy GTL. Trong lò phản ứng tái tạo
hơi, khí phản ứng với hơi ở khoảng
800oC và 40-50 bar với xúc tác gốc
nickel.
Trong công đoạn thu hồi nhiệt, nhiệt
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHẾ BIẾN KHÍ TỰ NHIÊN
126
phản ứng, phát ra từ lò tái tạo nhiệt tự
động được dùng cho hơi từ quá trình nhiệt sơ bộ và tạo ra hơi áp suất cao để
vận hành tuabin hơi và cung cấp cho
tất cả lò phản ứng tái tạo. Ôxy được
cung cấp lại từ công đoạn tách khí chuyên dụng (ASU), mà cũng có thể
cung cấp nitơ.
Phân xưởng tổng hợp Methanol
Phân xưởng tổng hợp methanol cơ bản
gồm công đoạn phản ứng, tái tạo khí
và tinh chế methanol.
Trong công đoạn phản ứng, carbon monoxide và hydro phản ứng với nhau
ở 250oC và 50-80 bar với xúc tác gốc
đồng để tạo thành methanol. Lò phản ứng có sẵn trên thị trường là loại tầng
cố định hình ống hoặc loại đa tầng
đoạn nhiệt. Công đoạn sau lò phản ứng, methanol được ngưng tụ và khí chưa bị
chuyển đổi được quay vòng đến phân
xưởng sản xuất khí tổng hợp.
Công đoạn tinh chế liên quan đến tháp phân đoạn mà ở đó cả rượu khối lượng
phân tử thấp và rượu khối lượng phân
tử cao đều được loại bỏ khỏi sản phẩm methanol. Rượu khối lượng phân tử
thấp thường được thu hồi như khí nhiên
liệu trong khi rượu khối lượng phân tử cao thường được đốt cháy trong một nồi
sinh hơi nước thông qua một đầu đốt
chuyên dụng. Những thứ cần để chạy
nhà máy sản xuất methanol cũng giống như đối với nhà máy sản xuất GTL.
Nhà máy cung cấp hơi đuốc và thường
bao gồm cả bể chứa methanol lớn.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
127
HƢỚNG DẪN VỀ MÔI TRƢỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
SẢN XUẤT PHÂN BÓN NITƠ
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP)1. Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này được biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hƣớng dẫn chung về EHS là
tài liệu cung cấp cho người sử dụng
các vấn đề về EHS chung có thể áp dụng được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnviromentalGuidlines
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý. Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
khác cần phải được phân tích đầy đủ
và chi tiết như là một phần của đánh giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
128
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Tài liệu Hướng dẫn EHS trong sản
xuất phân bón nitơ gồm các thông tin
liên quan đến cơ sở sản xuất phân bón nitơ gốc ammoniac, bao gồm
ammoniac (NH3), ure, axit nitric
(HNO3), ammonium nitrate, canxi ammonium nitrate (CAN), amoni
sulfat (UAS) và phân bón dạng lỏng
ure ammonium nitrate (UAN) (28, 30
hoặc 32% nitơ (N)). Tài liệu này bao gồm các mục sau:
Mục 1.0 – Tác động đặc thù của ngành
công nghiệp và việc quản lý
Mục 2.0 – Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
Mục 3.0 – Các nguồn tham khảo và bổ sung
Phụ lục A – Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
129
1.0 Tác động đặc thù của
ngành công việc và việc quản lý
Phần dưới đây đưa ra tóm tắt các tác
động EHS quan trọng nhất liên quan đến các cơ sở sản xuất phân bón nitơ,
những hoạt động xảy ra trong suốt quá
trình vận hành, cùng với các khuyến
nghị về việc quản lý của chúng. Các khuyến nghị cho việc quản lý các vấn
đề EHS phổ biến đối với hầu hết các
cơ sở công nghiệp lớn trong giai đoạn xây dựng và kết thúc được quy định
trong Hƣớng dẫn chung EHS.
1.1. Môi trƣờng
Các vấn đề tiềm ẩn về môi trường liên
quan đến sản xuất phân bón nitơ bao gồm những vấn đề sau:
Phát thải không khí
Nước thải
Vật liệu nguy hại
Chất thải
Tiếng ồn
Phát thải không khí
Phát thải không khí từ các cơ sở sản xuất phân bón nitơ điển hình bao gồm
khí nhà kính (GHG - điển hình là
carbon dioxide và các nitơ oxide), các hợp chất vô cơ dạng khí khác, và các
khí thải dạng hạt, đặc biệt các hạt nhỏ
hơn 10 micron về đường kính khí động học (PM10) từ hoạt động tạo hạt.
Hướng dẫn đối với quản lý phát thải từ
các nguồn cháy nhỏ có dung tích đến 50 megawat nhiệt (MWth), bao gồm
hướng dẫn về phát thải khí, được quy
định trong Hƣớng dẫn chung EHS
Phát thải từ sản xuất Ammoniac
Phát thải từ các nhà máy sản xuất
ammoniac gồm chủ yếu là khí tự
nhiên, hydro (H2), carbon dioxide (CO2), ammoniac (NH3) và carbon
monoxide (CO). Phụ thuộc vào nhiên
liệu được sử dụng có thể có hydrogen
sulfide (H2S). Cũng có thể xuất hiện phát thải nhất thời khí thải dễ bay hơi
của NH3 từ các thùng tồn chứa, van,
các gờ và hệ thống ống, đặc biệt trong quá trình vận chuyển hoặc di chuyển.
Phát thải bất thường liên quan đến sự
đảo lộn quy trình hoặc những hỏng hóc có thể chứa khí tự nhiên, carbon
monoxide (CO), hydro (H2), carbon
dioxide (CO2), các chất hữu cơ dễ bay
hơi (VOC), nitrogen oxide (NOx) và NH3.
Các biện pháp ngăn ngừa và kiểm soát
phát thải bao gồm:
Sử dụng bộ xử lý khí lọc NH3 tổng
hợp để thu hồi NH3 và H2 trước khi
đốt cháy phần còn lại trong lò reforming chính;
Tăng thời gian cư trú đối với khí
thải ở vùng nhiệt độ cao của lò
reforming chính;
Phát thải ammoniac từ các van xả
hoặc thiết bị điều chỉnh áp suất từ các bình chứa hoặc kho chứa phải
được thu gom và đưa đến lò đốt
hoặc máy lọc ướt;
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
130
Lắp đặt các thiết bị phát hiện rò rỉ
để phát hiện các phát thải của
ammoniac dễ bay hơi từ quá trình sản xuất và kho chứa;
Thực hiện chương trình bảo trì, đặc
biệt các hộp chèn trên cuống van
và xi bịt kín trên các van xả, để
giảm thiểu hoặc loại trừ sự rò rỉ.
Loại bỏ carbon dioxide (CO2) trong cơ
sở sản xuất ammoniac sinh ra phát thải
CO2 đậm đặc. Các cơ sở sản xuất ammoniac và ure tốt nhất nên được
nhất thể hóa, nhờ đó CO2 đã sinh ra
trong quá trình sản xuất ammoniac có
thể được tiêu thụ hầu như hoàn toàn nếu ammoniac đã sản xuất được
chuyển thành ure. Hơn nữa, việc sản
xuất phân bón nitơ là một quá trình điển hình đòi hỏi nhiều năng lượng và
yêu cầu sử dụng đáng kể năng lượng
từ nhiên liệu hóa thạch, và dẫn đến sự phát sinh đáng kể khí nhà kính (GHG).
Khuyến nghị đối với việc quản lý các
GHG, và việc bảo toàn và hiệu quả
năng lượng, được đề cập trong Hƣớng
dẫn chung EHS.
Phát thải từ sản xuất urê
Phát thải từ các nhà máy ure gồm chủ yếu là ammoniac (NH3) và bụi. Phát
thải nhất thời của NH3 từ thùng chứa,
van, gờ và hệ thống ống dẫn cũng có thể xuất hiện. Các tháp tạo hạt và máy
nghiền là nguồn chính của việc phát
thải bụi ure. Sản phẩm cuối cùng được
tạo hạt hoặc nghiền đòi hỏi một lượng lớn không khí làm mát, rồi sau đó
thoát ra ngoài khí quyển.
Các biện pháp kiểm soát và ngăn ngừa phát thải được khuyến nghị gồm:
Giảm phát thải bụi bằng cách sản
xuất các sản phẩm dạng nghiền hơn
là sản phẩm dạng hạt;
Lắp đặt các tháp tạo hạt với việc
làm mát tự nhiên thay cho các tháp
với việc làm mát không khí cưỡng
bức/kích thích;
Lọc các khí thải bằng quá trình
ngưng tụ trước khi thải ra ngoài khí quyển, và xử lý lại dung dịch ure
thu hồi;2
Sử dụng túi lọc gia dụng để ngăn
ngừa sự phát thải của không khí đầy bụi từ các điểm di chuyển,
sàng, máy vải may bao, v.v…, kết
hợp với hệ thống hòa tan bụi ure để
tái chế ure trong quá trình sản xuất;
Điểm tan chảy của sản phẩm ure
rắn quá cỡ cho phép tái chế ure
trong quá trình sản xuất;
Thu gom các lượng ure rắn bị đổ ra
trên nền khô, tránh rửa bề mặt;
Nối cả hai van xả an toàn/gắn xi
của bơm ammoniac/ure, và lỗ
thông thùng chứa đến lò đốt.
Phát thải từ việc sản xuất axit nitric
Phát thải từ các nhà máy axit nitric
gồm chủ yếu nitơ oxide (NO),
nitrogen dioxide (NO2) và nitrogen
oxide (NOx) từ khí đuôi của tháp hấp thụ axit, nitrous oxide (N2O), lượng
vết của sương axít nitric (HNO3) từ
2 Lọc ướt có thể đạt hiệu quả 98% để loại bỏ bụi
(xem IPPC BREF (2006)). Áp suất riêng thấp của
NH3 có trong không khí thải dẫn đến hiệu suất
lọc/thu hồi NH3 thấp. Năng suất có thể được tăng lên
bằng cách axit hóa và dung dịch ammoniac thu được
sau đó được sử dụng lại trong quá trình chế biến.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
131
việc rót vào thùng chứa axit, và
ammoniac (NH3).
Khuyến nghị để ngăn ngừa và kiểm
soát phải thải NOx như sau:
Đảm bảo rằng cung cấp không khí
đủ cho thiết bị ôxy hóa và hấp thụ;
Đảm bảo rằng điều kiện áp suất cao
được duy trì, đặc biệt các cột hấp thụ sản xuất axit nitric;
Tránh nhiệt độ cao trong thiết bị
làm mát – ngưng tụ và thiết bị hấp
thụ;
Xây dựng chương trình bão dưỡng
để tránh vận hành với thiết bị hỏng
như máy nén hoặc bơm dẫn đến áp
suất thấp hơn và rò rỉ và làm giảm
năng suất nhà máy;
Giảm phát thải NOx bằng cách tăng
năng suất của tháp hấp thụ đang có
trong quá trình hoặc hợp nhất tháp
hấp thụ bổ sung;3
Áp dụng quá trình khử xúc tác để
xử lý các khí đuôi từ tháp hấp thụ;4
Lắp đặt rây phân tử hoạt tính để
oxit hóa xúc tác NO thành NO2 và
hấp phụ chọn lọc NO2, NO2 bị tách nhiệt trở lại thiết bị hấp thụ;
5
3 Năng suất có thể được cải thiện bằng cách tăng số
lượng khay hấp thụ, vận hành thiết bị hấp thụ ở áp
suất cao hơn, hoặc làm mát chất lỏng axit yếu trong
thiết bị hấp thụ. 4 Các khí đuôi có thể được gia nhiệt đến nhiệt độ bắt
cháy, trộn với nhiên liệu (ví dụ khí tự nhiên, hydro,
naphta, cacbon monoxit hoặc ammoniac) và cho qua
nền xúc tác (ví dụ vanadium, pentoxide, platinum,
zeolite) (IPPC BREF (2006)). Sự khử xúc tác có thể
đạt được sự khử NOx tốt hơn sự hấp thụ kéo dài. 5 Phương pháp này có thể đòi hỏi các điều khoản đặc
biệt để kiểm soát việc tắc nghẽn của nền rây.
Lắp đặt thiết bị lọc ướt có dung
dịch nước của kiềm hydroxide hoặc
cacbonat, ammoniac, ure, potassium permanganate, hoặc các
hóa chất ăn da (ví dụ chất lọc ăn da
có sodium hydroxide, sodium
carbonate, hoặc các chất kiềm mạnh), thu hồi NO và NO2 thành
các muối nitrat hoặc nitrit.6
Khuyến nghị để ngăn ngừa và kiểm soát phát thải N2O bao gồm:
Lắp đặt bộ khử xúc tác chọn lọc
(SCR) vận hành xung quanh 200oC
với các chất xúc tác khác nhau
(platinum, vanadium, pentoxide, zeolite, v.v….) hoặc tần suất ít hơn,
bộ khử xúc tác không chọn lọc
(NSCR);
Tích hợp buồng phân hủy trong lò
để giảm việc sinh ra N2O bằng
cách tăng thời gian cư trú trong lò
phản ứng ôxy hóa;7
Sử dụng chất xúc tác chọn lọc khử
N2O trong vùng nhiệt độ cao
(khoảng từ 800 đến 950 oC) của lò
phản ứng ôxy hóa;8
Lắp đặt thiết bị phản ứng giảm bớt
kết hợp N2O và NOx giữa thiết bị gia nhiệt khí cuối cuối cùng và tuốc
bin khí đuôi. Thiết bị phản ứng bao
gồm hai lớp xúc tác (Fe zeolite) và bộ phun trung gian của NH3.
9
6 Mặc dù hiệu quả, việc lựa chọn kiểm soát này có
thể có giá thành cao và không có tính khả thi về mặt
tài chính ở trong điều kiện bình thường. Sự đánh giá
giá thành cần bao gồm việc xử lý dung dịch đã lọc. 7 IPPC BREF (2006)
8 Như trên
9 Như trên
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
132
Phát thải sương axit không được xuất
hiện từ khí đuôi của nhà máy được vận hành thích hợp. Lượng nhỏ, có thể có
trong dòng khí tồn tại trong thiết bị
hấp thụ, nên được loại bỏ bằng thiết bị
tách hoặc thiết bị thu gom trước khi cho vào bộ khử xúc tác hoặc bộ giãn
nở.
Phát thải từ hoạt động sản xuất Ammonium Nitrate và Calcium
Ammonium Nitrate
Phát thải trong quá trình sản xuất này
bao gồm chủ yếu là ammoniac và bụi từ thiết bị trung hòa, thiết bị bay hơi,
tháp tạo hạt, thiết bị nghiền, làm khô
và làm mát. Phát thải dễ bay hơi của ammoniac thoát ra từ thùng chứa và
thiết bị sản xuất.
Khuyến nghị ngăn ngừa và kiểm soát phát thải bao gồm:
Lắp đặt công nghệ tách hơi nhỏ
giọt (ví dụ sợi liên kết, miếng ngăn
sương mù dạng lưới, bộ tách tấm
sóng và bộ tách đệm sợi, ví dụ sử dụng sợi polytetrafluoroethylene
(PTFE)) hoặc thiết bị lọc (ví dụ cột
nhồi, thiết bị lọc venturi và tấm rây được tẩm ướt) để giảm thiểu phát
thải của ammoniac và ammonium
nitrate trong dòng hơi từ thiết bị trung hòa và thiết bị bay hơi.
10 Nên
sử dụng thiết bị tách nhỏ giọt kết
hợp với thiết bị lọc để loại bỏ phát
thải dạng hạt của ammonium nitrate. Nên sử dụng axit nitric để
trung hòa ammoni tự do;
10
Như trên
Xử lý và sử dụng lại phần ngưng tụ
bị nhiễm bẩn dùng công nghệ như
tách không khí hoặc hơi với sự bổ sung kiềm để giải phóng ammoniac
đã ion hóa nếu cần, hoặc sử dụng
quá trình chưng cất và tách màng
như là sự thẩm thấu ngược;11
Chấp nhận nhiệt độ nóng chảy thực
tế thấp nhất để giảm phát thải của
ammoniac và ammonium nitrate
(và canxi cacbonat trong sản xuất canxi ammonium nitrate (CAN)) từ
phát thải của việc tạo hạt và
nghiền;
Loại bỏ phát thải ammoniac từ quá
trình tạo hạt và nghiền bằng cách trung hòa trong thiết bị lọc ướt.
Thông thường thiết bị lọc ướt sử
dụng dung dịch axit tuần hoàn. Thông thường dung dịch từ thiết bị
lọc sẽ được quay vòng lại trong quá
trình;
Loại bỏ khói ammonium nitrate từ
tạo hạt qua lọc;
Loại bỏ các hạt ammonium nitrate
nhỏ (miniprills), được tiến hành với
dòng hơi không khí qua gió xoáy,
túi lọc và lọc ướt;
Áp dụng quá trình nghiền kín thay
cho công nghệ tạo hạt khi phù
hợp;12
11
Như trên 12
Sự nghiền đòi hỏi quá trình phức tạp hơn, nhưng
lượng không khí được xử lý nhỏ hơn trong tạo hạt,
và thiết bị hủy bỏ ít tinh vi hơn. Các hạt amoni nitrat
thì thô hơn và có thể bị hủy bỏ với sự kết hợp của
gió xoáy khô hoặc túi lọc và thiết bị lọc ướt, thay cho
nến lọc tinh vi hơn.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
133
Lắp hệ thống chiết, bẫy và lọc để
thông khí ở các khu vực có hoạt
động xử lý các sản phẩm sinh ra bụi để ngăn ngừa phát thải nhất
thời dạng hạt.
Nƣớc thải
Nước thải sản xuất công nghiệp
Nước sản xuất được loại bỏ từ các nhà
máy sản xuất phân bón nitơ chủ yếu từ rửa axit từ các hoạt động làm sạch
định kỳ, nước thải từ thiết bị lọc ướt,
thoát ra ngẫu nhiên, rò rỉ lượng nhỏ
các chất lỏng từ các thùng chứa sản phẩm, và nước thải axit và kiềm ăn da
từ việc chuẩn bị nước cho nồi hơi.
Nước thải từ các nhà máy ammoniac
Trong vận hành thông thường, các
chất thải của nhà máy có thể bao gồm
việc thoát ra các chất ngưng tụ trong quá trình hoặc nước thải của khí thải
trong quá trình lọc có chứa ammoniac
và các sản phẩm phụ khác. Các chất
ngưng tụ sinh ra từ sự ngưng tụ giữa các lò phản ứng và sự hấp thụ carbon
dioxide, và từ carbon dioxide ở tầng
trên. Các chất ngưng tụ như vậy có thể chứa ammoniac, methanol và các amin
(ví dụ methylamine, dimethylamin và
trimethylamin). Trong sự ôxy hóa từng phần, việc loại bỏ muội và tro có
thể tác động đến hoạt động xả thải nếu
không được xử lý đầy đủ.
Các biện pháp kiểm soát và ngăn ngừa ô nhiễm được khuyến nghị bao gồm
như sau:
Các chất ngưng tụ được tách hơi để
giảm hàm lượng ammoniac, và
được tái sử dụng làm nước cho nồi hơi sau khi xử lý trao đổi ion hoặc
đưa đến nhà máy xử lý nước thải
để xử lý các dòng ammoniac khác.
Sự phát thải tách hơi có thể yêu cầu việc kiểm soát phát thải ammoniac
bổ sung;
Ammoniac hấp thụ từ khí lọc và
khí bốc cháy phải được thu hồi vào vòng kín để tránh sự xuất hiện của
phát thải ammoniac dung dịch;
Muội từ sự hình thành khí trong
quá trình ôxy hóa từng phần phải
được thu hồi và tái chế trong quá trình.
Nước thải từ các nhà máy ure
Nhà máy ure sinh ra một lượng đáng kể nước xử lý chứa NH3, CO2 và ure
(ví dụ nhà máy 1000 tấn một ngày
(t/d) tạo ra khoảng 500 mét khối nước xử lý một ngày (m
3/d)). Các nguồn
khác là hơi bộ phun, nước rửa và nước
seal.
Các biện pháp kiểm soát và ngăn ngừa ô nhiễm được khuyến nghị bao gồm:
Cải tiến thiết kế bộ tách/gia nhiệt
bay hơi để giảm thiểu sự cuốn theo
ure;
Loại bỏ NH3, CO2 và ure ra khỏi
nước xử lý trong đơn vị xử lý
nước, và tái chế các khí để tổng
hợp để tối ưu hóa việc sử dụng nguyên liệu thô và giảm nước thải;
Cung cấp khả năng tồn chứa thích
hợp cho hàng tồn nhà máy để
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
134
chuẩn bị trong các trường hợp nhà
máy có sự cố hoặc phải đóng máy;
Lắp đặt các thùng chứa chìm để thu
gom nước rửa thiết bị máy móc và
các dòng bị ô nhiễm khác từ ống
dẫn để tái chế hoặc chuyển vào cơ
sở xử lý nước thải.
Nước thải từ nhà máy axit nitric
Nước thải từ nhà máy axit nitric bao
gồm:
Pha loãng dung dịch ammonium
nitrite/ nitrate từ nước rửa định kỳ
(điển hình một lần một ngày) máy
nén NOx và từ ống dẫn của thiết bị
ngưng tụ-làm mát trong một thời gian sau khi máy móc khởi động;
Dung dịch nước ammoniac từ thiết
bị bay hơi;
Thổi nước có chứa các muối hòa
tan từ thùng hơi;
Phát thải không thường xuyên từ
việc làm sạch và lấy mẫu dung dịch
axit nitric.
Các biện pháp kiểm soát và ngăn ngừa ô nhiễm được khuyến nghị bao gồm:
Phun hơi máy nén NOx để tránh
nước thải;
Chuẩn bị axít hóa trong khi khởi
động để tránh nhu cầu xả thiết bị
ngưng tụ-làm mát;
Thực hiện việc tách hơi để thu hồi
ammoniac trong quá trình xử lý và
giới hạn phát thải của nước
ammoniac từ việc thổi thiết bị bay hơi.
Nước thải từ các nhà máy Ammonium
Nitrate (AN) và Calcium Ammonium Nitrate (CAN)
Các nhà máy sản xuất Ammonium
Nitrate (AN) / Calcium Ammonium
Nitrate (CAN) tạo ra lượng dư nước cần phải được xử lý để loại bỏ hoặc có
thể được tái chế cho bộ phận khác
trong tổ hợp sản xuất phân bón nitơ. Nước thải của quá trình bao gồm các
chất ngưng tụ có chứa đến 1%
ammoniac và 1% ammonium nitrate từ
các lò phản ứng (trung hòa) và thiết bị bay hơi ngưng sôi, ammonium nitrate
và axit nitric từ việc rửa thiết bị máy
móc. Phát thải chưa giảm bớt vào nước có thể lên đến 5000 mg AN tính
theo N/l và 2500 mg NH3 tính theo N/l
(6 và 3 kilogam trên tấn (kg/t) của sản phẩm tương ứng).
13
Các biện pháp kiểm soát và ngăn ngừa
ô nhiễm đối với nhà máy AN/CAN
bao gồm:
Thu hồi bên trong ammonium
nitrate và ammoniac (ví dụ rượu
lọc từ giai đoạn làm sạch không khí
của thiết bị nghiền đang được tái chế qua các giai đoạn bay hơn trên
thiết bị nghiền);
Tích hợp các nhà máy AN/CAN có
sản xuất axit nitric;
Xử lý hơi bị nhiễm ammoniac hoặc
ammonium nitrate, trước khi ngưng
tụ, bằng công nghệ tách nhỏ giọt và
các thiết bị lọc (như đã thảo luận
tại phần phát thải không khí trong tài liệu này);
13
IPPC BREF (2006).
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
135
Xử lý nước sản xuất (ngưng tụ)
bằng tách không khí hoặc hơi có sự
bổ sung Calkali để giải phóng ammoniac đã được ion hóa; trao
đổi ion; chưng cất; hoặc quá trình
tách màng.
Quá trình xử lý nước thải
Công nghệ để xử lý nước thải trong
quá trình sản xuất công nghiệp trong
phần này bao gồm việc lọc để tách các chất rắn có thể lọc được; cân bằng lưu
lượng và tải trọng; lắng đọng để giảm
thiểu các chất rắn lơ lửng sử dụng
dụng cụ lọc gạn; loại bỏ ammoniac và nitơ sử dụng phương pháp xử lý lý-
hóa hoặc nitơ hóa sinh học – khử nitơ;
khử hoặc loại bỏ các phần cặn trong bãi chôn lấp đã quy định. Có thể yêu
cầu kiểm soát bổ sung bằng máy để
giữ ammoniac từ các hoạt động tách không khí và để kiểm soát mùi.
Quản lý nước thải công nghiệp và các
ví dụ về phương pháp xử lý được thảo
luận trong Hƣớng dẫn chung EHS. Thông qua việc sử dụng các công nghệ
và công nghệ thực hành tốt để quản lý
nước thải, các cơ sở phải đáp ứng Các giá trị hướng dẫn đối với xả nước thải
như đã nêu trong bảng liên quan của
Phần 2 trong lĩnh vực công nghiệp này.
Các dòng nước thải khác và sự tiêu
thụ nước
Hướng dẫn về quản lý nước thải không bị ô nhiễm từ các hoạt động
tiện ích, nước mưa không bị ô nhiễm
và cống thoát vệ sinh được quy định trong Hƣớng dẫn chung EHS.
Các dòng bị ô nhiễm phải được định
dòng vào hệ thống xử lý đối với nước thải công nghiệp. Các khuyến cáo để
giảm sự tiêu thụ nước, đặc biệt ở nơi
có nguồn tài nguyên thiên nhiên bị hạn
chế, được quy định trong Hƣớng dẫn
chung EHS.
Các vật liệu nguy hại
Các cơ sở sản xuất phân bón nitơ sử
dụng và sản xuất lượng đáng kể các
vật liệu nguy hại, gồm các nguyên liệu
thô và bán thành phẩm/thành phẩm. Việc xử lý, bảo quản và vận chuyển
các vật liệu này phải được quản lý
thích hợp để tránh hoặc giảm thiểu các tác động môi trường. Những biện pháp
được khuyến nghị để quản lý các vật
liệu độc hại, gồm việc xử lý, bảo quản và vận chuyển được trình bày trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
Chất thải
Các chất thải nguy hại thông thường
nhất được sản xuất bởi các cơ sở này
là các chất xúc tác đã sử dụng sau khi thay thế của chúng trong việc quay
vòng khí khử lưu huỳnh đã lập trình,
các nhà máy ammoniac và nhà máy axit nitric.
14 Các chất thải không nguy
hại thông thường nhất là các hạt bụi có
chứa nitơ từ các hệ thống kiểm soát
bụi trong tạo hạt và thiết bị nghiền.
14
Một nhà máy ammoniac có sản lượng 1500 tấn
một ngày có thể cần sử dụng khoảng 50 m3/năm chất
xúc tác.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
136
Các chiến lược quản lý được khuyến
nghị đối với các chất xúc tác đã sử dụng bao gồm:
Quản lý thích hợp tại hiện trường,
bao gồm việc ngâm các chất xúc
tác dẫn cháy đã sử dụng vào nước
trong khi tồn chứa tạm thời và vận chuyển cho đến khi chúng đạt được
điểm xử lý cuối cùng để tránh phản
ứng quá nhiệt không kiểm soát được;
Trả về nơi sản xuất để tái sản xuất
hoặc thu hồi;
Quản lý ngoài hiện trường do các
công ty chuyên dụng thực hiện có
thể thu hồi các kim loại nặng và quý qua quá trình thu hồi và tái chế
bất cứ lúc nào có thể, hoặc do
những công ty có thể kiểm soát các chất xúc tác đã sử dụng hoặc các
vật liệu không thể thu hồi được
theo các khuyến cáo quản lý chất thải nguy hại và không nguy hại
được trình bày trong Hƣớng dẫn
chung EHS
Các chiến lược quản lý được khuyến nghị đối với bụi thu hồi và các sản
phẩm không đạt yêu cầu kỹ thuật bao
gồm như sau:
Tái chế đến các đơn vị sản xuất
riêng biệt hoặc để các đơn vị trộn
phân bón trong nhà máy sản xuất;
Cung cấp tính hữu dụng tiếp theo
cho người sử dụng bên thứ ba (các thương nhân và nông dân).
15
15
Quy chuẩn phân bón của Liên minh Châu Âu (EU)
và các quốc gia khác bao gồm các yêu cầu về chất
Tồn chứa và xử lý các chất thải độc
hại và không độc hại phải được kiểm soát theo cách phù hợp với các quy
định về thực hành tốt EHS đối với việc
quản lý chất thải, như đã mô tả trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
Tiếng ồn
Các nguồn phát tiếng ồn điển hình gồm có các máy móc quay kích cỡ lớn
như là máy nén và tuabin, bơm, môtơ
điện, máy làm mát không khí, trống
quay, máy tạo hạt tròn, băng chuyền tải, cần trục, lò đốt và từ việc giảm áp
khẩn cấp. Hướng dẫn về việc kiểm
soát và giảm thiểu tiếng ồn được quy định trong Hƣớng dẫn chung EHS.
1.2 An toàn và Sức khỏe Nghề
nghiệp
Các vấn đề an toàn và sức khỏe nghề nghiệp mà có thể xảy ra trong khi xây
dựng và ngừng hoạt động của cơ sở
sản xuất phân bón nitơ tương tự như ở
các cơ sở sản xuất khác, và việc quản lý vấn đề này được thảo luận trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
Các vấn đề an toàn và sức khỏe nghề nghiệp nên được xác định dựa trên
phân tích an toàn nghề nghiệp hoặc
nguy cơ về mọi mặt hoặc đánh giá rủi ro sử dụng các phương pháp luận đã
được thiết lập như một nghiên cứu
phân tích mối nguy [HAZID], nghiên
lượng của ammonium nitrate phải theo trong trường
hợp tái sử dụng sản phẩm phụ này. Hướng dẫn được
cung cấp cho các nhà sản xuất, nhập khẩu, phân phối
và các thương nhân bởi EFMA (2003 và 2004).
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
137
cứu mối nguy và khả năng vận hành
[HAZOP], hoặc đánh giá rủi ro mang tính định lượng [QRA]. Theo cách tiếp
cận chung, việc lên kế hoạch quản lý
an toàn và sức khỏe nên bao gồm việc
áp dụng một cách tiếp cận mang tính kết cấu và hệ thống đối với việc ngăn
chặn và kiểm soát các mối đe dọa đến
sự an toàn và sức khỏe về mặt vật lý, hóa học, sinh học và phóng xạ được
mô tả trong Hƣớng dẫn chung EHS.
Các vấn đề về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp xảy ra trong suốt các giai đoạn của chu trình sản xuất phân bón
nitơ và chủ yếu gồm có:
An toàn trong sản xuất
Nguy cơ hóa chất
Nguy cơ cháy và nổ
Tồn chứa ammoniac
An toàn sản xuất
Các chương trình an toàn trong quá
trình sản xuất cần phải được thực hiện, vì các đặc tính công nghiệp cụ thể,
gồm có các phản ứng phức hợp hóa
học, sử dụng các vật liệu nguy hại (ví
dụ hợp chất độc, dễ phản ứng, dễ cháy hoặc nổ) và các phản ứng tổng hợp
hữu cơ đa bậc được thực hiện.
Việc quản lý an toàn sản xuất bao gồm các hoạt động sau:
Thử nghiệm nguy cơ vật lý của các
vật liệu và các phản ứng;
Nghiên cứu phân tích nguy cơ để rà
soát các thực hành hóa học và thực
tiễn cơ khí của quá trình, bao gồm
nhiệt động học và động lực học;
Kiểm tra việc duy trì các biện pháp
phòng ngừa và sự thống nhất cơ
học của thiết bị và dụng cụ sản
xuất;
Đào tạo công nhân;
Xây dựng các hướng dẫn vận hành
và quy trình ứng phó khi khẩn cấp.
Nguy cơ hóa chất
Các hóa chất độc trong sản xuất phân bón nitơ gồm có ammoniac, hơi axit
nitric, formaldehyde dạng khí và ure
hoặc bụi AN. Giá trị ngưỡng cùng với
các tác động đối với sức khỏe cụ thể có thể được tìm thấy trong hướng dẫn
phơi nhiễm đã xuất bản rộng rãi (xem
phần Quan trắc bên dưới).
Các khuyến nghị để ngăn ngừa và
kiểm soát sự phơi nhiễm bao gồm như
sau:
Lắp đặt thiết bị phát hiện khí trong
những vùng có nguy cơ, bất cứ chỗ
nào có thể;
Tránh đổ tràn axit nitric hoặc chú ý
cẩn thận để kiểm soát và giảm
thiểu chúng. Axit nitric có tính ăn mòn cao và nên tránh tiếp xúc với
da ở bất kỳ dạng nào;
Tạo sự thông thoáng thích hợp
trong tất cả các vùng mà ở đó ammoniac, axit nitric và
formaldehyde dạng nước được xử
lý;
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
138
Cung cấp sự chiết tách và lọc
không khí ở tất cả các vùng bên
trong mà có tạo ra ure và bụi AN.
Cháy và nổ
Nguyên nhân phổ biến gây cháy và nổ
trong sản xuất phân bón gồm có:
Cháy và nổ do sự thất thoát ngẫu
nhiên của khí tổng hợp trong nhà
máy ammoniac;
Sự tạo thành hỗn hợp khí nổ trong
thiết bị lọc khí trơ và sự thất thoát ammoniac trong sản xuất ure;
Nổ hỗn hợp không khí/ammoniac
và muối nitrit/nitrat trong nhà máy
axit nitric;
Sự bắt lửa và nổ do ammonium nitrate, tác nhân ôxy hóa trong nhà
máy AN;
Bắt lửa của các sản phẩm phân bón
hoặc bụi bị nhiễm dầu hoặc các vật
liệu dễ cháy khác trong lúc có nguồn nhiệt.
Các khuyến nghị để ngăn ngừa và
kiểm soát lửa và nguy cơ cháy nổ gồm:
Lắp đặt các bộ phận phát hiện rò rỉ
và các thiết bị khác (hệ thống báo
động phát hiện, như tự động kiểm
tra pH trong nhà máy axit nitric) để sớm phát hiện sự rò rỉ;
Cách ly các khu sản xuất, khu tồn
chứa, khu tiện ích và khu an toàn
và áp dụng các khoảng cách an
toàn.16
Trong quá trình phân lập các hàng
tồn kho lớn trong cơ sở, hạn chế
hàng tồn kho mà có thể bị phát tán;
và để riêng những hàng tồn kho
dạng khí nén dễ cháy;
Loại bỏ các nguồn gây lửa tiềm
tàng;
Thực hiện các quy trình để tránh và
kiểm soát hỗn hợp khí độc hại, ví
dụ giảm dưới 10 phần triệu (ppm) nồng độ hydro trong CO2 cấp cho
nhà máy ure;
Kiểm soát tỷ lệ ammoniac và
không khí bằng van đóng-cắt tự
động trong các nhà máy axit nitric;
Tránh nén lượng lớn axit nitric khi
chất tải/dỡ tải;
Sử dụng thép không rỉ cacbon
austen để làm thùng, bình chứa axit
nitric và các phụ kiện;
Thiết kế kho chứa AN/CAN theo
hướng dẫn yêu cầu quốc tế.17
Nhìn
chung các yêu cầu này quy định
diện tích kho, đặc biệt về các yêu cầu kết cấu và vận hành của chúng.
Phải lắp đặt hệ thống phát hiện lửa
và phòng cháy thích hợp;
Loại bỏ hoặc làm loãng khí thoát ra
và hạn chế diện tích bị ảnh hưởng
16
Các khoảng cách an toàn có thể lấy từ sự phân tích
an toàn hiện trường cụ thể (ví dụ API, NFPA). Tham
khảo thêm Sổ tay IFA/EFMA về hướng dẫn thiết kế
và quản lý vận hành để tồn chứa an toàn phân bón
gốc amoni nitrat (1992). 17
Xem chỉ dẫn về phân bón của EC EC/76/116 và
EC 80/876, và Direcctive COMAH 96/82/EC.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
139
bởi thiệt hại do không được che
chắn.
Tồn chứa Ammoniac
Những tiềm tàng về thoát chất độc
trong xử lý và tồn chứa ammoniac lỏng phải được giảm thiểu bằng cách
chấp nhận các phương pháp sau:
Tránh đặt các thùng chứa
ammoniac gần với nơi có nguy cơ cháy hoặc nổ;
Sử dụng kho lạnh đối với lượng lớn
ammoniac lỏng vì sự thoát ban đầu
của ammoniac trong trường hợp
đường dẫn hoặc thùng chứa hỏng khi ở trong kho lạnh chậm hơn
trong hệ thống tồn chứa ammoniac
nén;
Thực hiện và duy trì Kế hoạch
quản lý trong trường hợp khẩn cấp
có hướng dẫn các biện pháp để bảo
vệ cả người vận hành và cộng đồng địa phương khi ammoniac độc
thoát ra.
1.3 An toàn và Sức khỏe cộng
đồng
Nguy cơ an toàn và sức khỏe cộng
đồng đáng kể nhất trong khi vận hành
thiết bị sản xuất phân bón nitơ liên quan đến:
Quản lý, tồn chứa và vận chuyển
các sản phẩm độc hại (ammoniac,
axit nitric, ammonium nitrate), với
tiềm tàng rò rỉ / giải phóng ngẫu nhiên các khí độc và khí dễ cháy;
Thải bỏ chất thải (các sản phẩm
không đạt yêu cầu kỹ thuật, cặn
dầu).
Thiết kế và vận hành nhà máy nên bao
gồm cả bảo vệ để giảm thiểu và kiểm
soát các chất độc hại đối với cộng
đồng, bao gồm các biện pháp sau:
Xác định các trường hợp rò rỉ theo
thiết kế;
Đánh giá các tác động của rò rỉ
tiềm tàng ở khu vực xung quanh,
bao gồm ô nhiễm đất và nước ngầm;
Đánh giá rủi ro do vận chuyển vật
liệu độc hại, lựa chọn lộ trình vận
chuyển thích hợp nhất, giảm thiểu
nguy cơ đến cộng đồng và bên thứ ba;
Lựa chọn chính xác vị trí nhà máy
có tính đến yếu tố khu vực có
người ở, các điều kiện thủy văn (như hướng gió thường thổi), và
nguồn nước (ví dụ tính dễ bị tổn
hại của nước ngầm), và xác định khoảng cách an toàn giữa khu vực
nhà máy, đặc biệt khu vực bồn lưu
trữ, với khu vực cộng đồng;
Xác định các biện pháp ngăn chặn
và giảm nhẹ cần thiết để tránh hoặc giảm thiểu các mối nguy hiểm đối
với cộng đồng;
Xây dựng Kế hoạch quản lý trong
tình trạng khẩn cấp, được chuẩn bị có sự tham gia của chính quyền địa
phương và cộng đồng có tiềm năng
bị ảnh hưởng.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
140
Hướng dẫn bổ sung về việc quản lý sự
về các tác động đến sự an toàn và sức khỏe cộng đồng trong lúc xây dựng và
ngừng hoạt động phổ biến đối với các
nhà máy công nghiệp lớn khác được
thảo luận trong Hƣớng dẫn chung
EHS.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
141
2.0. Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1. Môi trƣờng
Hƣớng dẫn xử lý khí thải và nƣớc
thải
Bảng 1 và 2 đưa ra các hướng dẫn về
phát thải và xả thải trong lĩnh vực công nghiệp này. Các giá trị hướng
dẫn đối với phát thải và xả thải trong
hoạt động sản xuất trong lĩnh vực biểu thị việc thực hiện tốt các tiêu chuẩn
mang tính quốc tế như được phản ánh
trong các tiêu chuẩn liên quan trong
khung pháp lý của các quốc gia. Những hướng dẫn này có thể đạt được
dưới các điều kiện hoạt động thông
thường tại các cơ sở được hoạt động và thiết kế thích hợp thông qua việc áp
dụng các kỹ thuật kiểm soát và ngăn
ngừa ô nhiễm đã được bàn tới trong
phần trước của tài liệu này.
Các hướng dẫn về phát thải có thể áp
dụng với phát thải trong quá trình sản
xuất. Hướng dẫn phát thải nguồn đốt cho sản sinh năng lượng và hơi nước
từ các nguồn có công suất tương
đương hoặc nhỏ hơn 50 megawatt được quy định trong Hƣớng dẫn
chung EHS, đối với phát thải có
nguồn năng lượng lớn hơn thì được
quy định trong Hƣớng dẫn EHS cho
nhà máy nhiệt điện. Hướng dẫn về
việc xem xét môi trường xung quanh
dựa trên tổng lượng phát thải được quy định trong Hƣớng dẫn chung
EHS.
Các hướng dẫn về xả thải có thể áp dụng đối với hoạt động xả trực tiếp
nước thải đã được xử lý ra nước bề
mặt dành cho mục đích sử dụng
chung. Mức độ xả đặc hữu có thể được thiết lập dựa trên sự sẵn có và tình
trạng sử dụng hệ thống xử lý và thu
gom rác thải công cộng, hoặc nếu xả
trực tiếp ra nước bề mặt, sẽ dựa trên phân loại sử dụng nước thu nhận như
được quy định trong Hƣớng dẫn
chung EHS. Những mức độ này cần phải đạt được, mà không pha loãng ở
ít nhất 95% thời gian hoạt động của
nhà máy hoặc đơn vị, được tính toán
theo tỷ lệ giờ vận hành hàng năm. Thực hiện lệch với các bước này do
điều kiện cụ thể của dự án cần phải
được giải trình trong đánh giá môi trường.
Bảng 1: Mức phát thải đối với các nhà máy
sản xuất phân bón nitơ
Chất gây ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
Nhà máy ammoniac1
NH3 mg/Nm3
50
NOx mg/Nm3 300
PM mg/Nm3 50
Nhà máy axit nitric
NOx mg/Nm3 200
N2O mg/Nm3 800
NH3 mg/Nm3 10
PM mg/Nm3 50
Nhà máy ure/UAN
Ure (tạo hạt/nghiền) mg/Nm3 50
NH3 (tạo hạt/nghiền) mg/Nm3 50
PM mg/Nm3 50
Nhà máy AN/CAN
PM mg/Nm3 50
NH3 mg/Nm3 50
Chú thích:
1. NOx trong khí ống khói từ lò reforming. Khí thải khác là
từ sản xuất, tháp tạo hạt, v.v.
NOx trong tất cả các loại nhà máy: nhiệt độ 273K (0oC), áp
suất 101,3 kPa (1 atmosphe), hàm lượng ôxy 3% khô trong
khí ống khói.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
142
Sử dụng tài nguyên, tiêu thụ năng
lƣợng, phát sinh khí thải và chất
thải
Bảng 3 cung cấp các ví dụ về chỉ số
tiêu thụ/ phát sinh tài nguyên đối với
năng lượng trong lĩnh vực này. Các chỉ số chuẩn được đưa ra chỉ nhằm
mục đích so sánh và các dự án riêng
phải tiếp tục hướng tới mục tiêu tiếp tục cải thiện trong những lĩnh vực này.
Bảng 3: Tiêu thụ/phát sinh tài nguyên và
năng lƣợng
Sản phẩm Đơn vị Chuẩn công
nghiệp
Ammoniac Giá trị nhiệt thấp
hơn GJ (LHV)/tấn
NH3
28,4 đến
32,0 (1)
Ure GJ/tấn ure 0,4-0,45(1)(2)
AN/CAN KWh/tấn AN/CAN 25-60/10-50 (1)(2)
kg hơi/tấn AN/CAN 0-50/150-
200 (1)
Axit nitric
(phát sinh
năng lượng)
GJ/tấn HNO3
(100%)
2,4-1,6(2)
(BAT-trung
bình)
Nguồn:
1. Hiệp hội sản xuất phân bón Châu Âu (EFMA)
(2000)
2. Tài liệu tham khảo EU IPPC về công nghệ có sẵn
nhất trong hóa chất vô cơ dung tích lớn - Công
nghiệp ammoniac, axit và phân bón (2006)
Quan trắc môi trƣờng
Phải thực hiện chương trình quan trắc môi trường trong lĩnh vực này nhằm
giải quyết tất cả các hoạt động được
xác định có khả năng tác động nghiêm trọng đến môi trường. Các hoạt động
quan trắc môi trường cần phải dựa vào
các chỉ số trực tiếp và gián tiếp của phát thải, xả thải và sử dụng tài
nguyên có thể áp dụng được cho dự án
riêng biệt.
Tần suất quan trắc cần phải đủ để cung cấp các dữ liệu tiêu biểu đối với thông
số được quan trắc. Hoạt động quan
trắc phải được thực hiện bởi các cá nhân đã được đào tạo theo quy trình
kiểm soát và ghi chép-lưu giữ, và sử
dụng thiết bị duy tu và hiệu chuẩn chuẩn xác. Dữ liệu quan trắc cần được
phân tích và rà soát định kỳ và được
so sánh với các tiêu chuẩn đang hoạt
động để có thể thực hiện được bất kỳ hành động chỉnh sửa nào khi cần thiết.
Bảng 2: Mức nƣớc thải đối với các nhà máy
sản xuất phân bón nitơ
Chất gây ô nhiễm Đơn vị Giá trị hướng
dẫn
pH S.U. 6 – 9
Tăng nhiệt độ oC <3
Nhà máy ammoniac
NH3 mg/l 5
Nitơ tổng mg/l 15
TSS mg/l 30
Nhà máy axit nitric
NH3 mg/l 5
Nitơ tổng mg/l 15
TSS mg/l 30
Nhà máy ure
Ure (tạo hạt/nghiền) mg
ure/l
1
NH3 (tạohạt/nghiền) mg/l 5
Nhà máy AN/CAN
AN mg/l 100
NH3 mg/l 5
Nitơ tổng mg/l 15
TSS mg/l 30
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
143
Hướng dẫn bổ sung về các phương
pháp phân tích và lấy mẫu có thể áp dụng đối với phát thải và nước thải
được quy định trong Hƣớng dẫn
chung EHS.
2.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Hƣớng dẫn về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Hướng dẫn thực hiện an toàn và sức khỏe lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp
xúc an toàn được công nhận quốc tế,
ví dụ như hướng dẫn về Giá trị ngưỡng phơi nhiễm nghề nghiệp (TLV
®) và Chỉ số phơi nhiễm sinh học
(BEIs ®) được công bố bởi Hội nghị của các nhà vệ sinh công nghiệp Hoa
Kỳ (ACGIH)18
Cẩm nang Hướng dẫn
về các mối nguy Hóa chất do Viện vệ sinh, an toàn lao động quốc gia Hoa
Kỳ xuất bản (NIOSH)19
Giới hạn phơi
nhiễm (PELs) do Cục sức khỏe và an
toàn nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản (OSHA)
20 Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp được công bố bởi các
quốc gia thành viên Liên minh Châu Âu,
21 hoặc nhiều nguồn tương tự
khác.
18
Tham khảo: http://www.acgih.org/TLV/ and
http://www.acgih.org/store 19
Tham khảo: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 20
Tham khảo:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_do
cument?p_table=STANDARDS&p_id=9992 21
Tham khảo:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
Tỷ lệ tai nạn và tử vong
Các dự án cần cố gắng giảm số ca tai nạn của công nhân (bất kể là công
nhân thuê trực tiếp hoặc gián tiếp)
xuống tỷ lệ bằng không, đặc biệt đối
với các tai nạn làm mất thời gian làm việc, các mức độ tàn tật khác nhau hay
thậm chí tử vong. Ở các nước phát
triển, tỷ lệ tử vong có thể được tính làm chỉ số tiêu chuẩn của các cơ sở
thông qua tham vấn với các nguồn
được công bố (ví dụ : Cục thống kê
lao động Hoa Kỳ và Cơ quan điều hành an toàn và sức khỏe Vương quốc
Anh).22
Giám sát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Môi trường làm việc cần phải được kiểm soát đối với các mối nguy hiểm
nghề nghiệp liên quan đến dự án cụ
thể. Việc giám sát cần được thiết kế và
tiến hành bởi những chuyên gia được công nhận
23 thuộc chương trình kiểm
soát an toàn và sức khỏe nghề nghiệp.
Các cơ sở cần phải duy trì sổ ghi giữ các ca tai nạn, ốm đau nghề nghiệp và
các sự cố, tai nạn nguy hiểm. Hướng
dẫn bổ sung về chương trình an toàn và sức khỏe nghề nghiệp được quy
định trong Hƣớng dẫn chung EHS.
22
http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 23
Những chuyên gia được công nhận có thể gồm
chuyên viên vệ sinh công nghiệp đã được công nhận,
chuyên viên vệ sinh nghề nghiệp đã đăng ký, hoặc
chuyên gia an toàn đã được công nhận hoặc tương
đương.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
144
3.0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
Australian Goverment Department of the
Environment and Heritage. 2004. Emission
Estimation Technique Manual for Inorganic
Chemicals Manufacturing. Version 2.0. Canberra
European Commission. 2006. European Integrated
Pollution Prevention and Control (IPPCB) Bureau.
Reference Document on Best Available Techniques
(BAT) in the Large Volume Inorganic – Ammonia,
Acids and Fertilizers. Final Draft. October 2006.
Seville: EIPPCB.
European Fertilizer Manufactures’ Association
(EFMA). 2004. Guidance for Safe Handling and
Utilization of Non-Conforming Solid Fertilizers and
Related Materials for Fertilizer Importers,
Distributors and Merchants. Brussels: EFMA.
Available at http://www.efma.org/publications
EFMA. 2003. Guidance for Safe Handling and
Utilization of Non-Conforming Solid Fertilizers and
Related Materials for Fertilizer Producers, EFMA.
Available at http://www.efma.org/publications
EFMA. 2002. Recommendations for the Safe and
Reliable Inspection of Atmospheric, Refrigerated
Ammonia Storage Tanks. Brussels: EFMA.
Available at http://www.efma.org/publications
EFMA. 2000a. Best Available Techniques for
Pollution Prevention and Control in the European
Fertilizer Industry. Production of Ammonia. Booklet
No. 1. Brussels: EFMA. Available at
http://www.efma.org/publications
EFMA. 2000b. Best Available Techniques for
Pollution Prevention and Control in the European
Fertilizer Industry. Production of Nitric Acid.
Booklet No. 2. Brussels: EFMA. Available at
http://www.efma.org/publications
EFMA. 2000c. Best Available Techniques for
Pollution Prevention and Control in the European
Fertilizer Industry. Production of Urea and Urea
Ammonium Nitrate. Booklet No. 5. Brussels: EFMA.
Available at http://www.efma.org/publications
EFMA. 2000d. Best Available Techniques for
Pollution Prevention and Control in the European
Fertilizer Industry. Production of Ammonium Nitrate
and Calcium Ammonium nitrate. Booklet No. 6.
Brussels: EFMA. Available at
http://www.efma.org/publications
EFMA. 1998. Guidelines for Transporting Nitric
Acid in Tanks. Brussels: EFMA. Available at
http://www.efma.org/publications
International Fertilizers Industry Association
(IFA)/EFMA 1992. Handbook for the Safe Storage
of Ammonium Nitrate Based Fertilizers. Paris and
Zurich: IFA/EFMA. Available at
http://www.efma.org/publications
German Federal Ministry for the Environment,
Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU).
2002. First General Administrative Regulation
Pertaining to the Federal Emission Control Act
(Technical Instructions on Air Quality Control – TA
Luft). Bonn: BMU. Available at
http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_
luft/doc/36958.php
German Federal Ministry for the Environment,
Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU).
2004. Promulgation of the New Version of the
Ordinance on Requirements for the Discharge of
Waste Water into Waters (Waste Water Ordinance-
AbwV) of 17. June 2004. Berlin: BMU. Available at
http://www.bmu.de/english/water_management/dow
nload/doc/3381.php
Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC).
2006. Special Report Carbon Dioxide Capture and
Storage, March 2006. Geneva: IPCC. Available at
http://www.ipcc.ch/pub/online.htm
Kirk-Othmer. 2006 Encyclepedia of Chemical
Technology. 5th Edition. New York, NY: John Wiley
& Sons Ltd
United Kingdom (UK) Environment Agency. 1999a.
IPC Guidance Note Series 2 (S2) Chemical Industry
Sector. S2 4.03: Inorganic Acids and Halogen.
Bristol: Environment Agency. Available at
http://www.environment-agency.gov.uk
United Kingdom (UK) Environment Agency. 1999b.
IPC Guidance Note Series 2 (S2) Chemical Industry
Sector. S2 4.04: Inorganic Chemical. Bristol:
Environment Agency. Available at
http://www.environment-agency.gov.uk
UK Environmental Agency 2004. Sector Guidance
Note IPPC S4.03. Guidance for the Inorganic
Chemical Sectors. Bristol: Environment Agency.
Available at http://www.environment-agency.gov.uk
United Sta (US) Environment Protection Agency
(EPA). 40 CFR Part 60, Standards of Performance
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
145
for New and Existing Stationary Sources: Subpart G-
Standards fo Performance for Nitric Acid Plants.
Washington, DC: EPA. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
US EPA. 40 CFR Part 418. Subpart B-Ammonia
Subcategory. Washington, DC: EPA. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
US EPA. 40 CFR Part 418. Subpart C-Urea
Subcategory. Washington, DC: EPA. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
US EPA. 40 CFR Part 418. Subpart D-Ammonium
Nitrate Subcategory. Washington, DC: EPA. Available
at http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
US EPA. 40 CFR Part 418. Subpart E-Nitric Acid
Subcategory. Washington, DC: EPA. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
US EPA. 40 CFR Part 418. Subpart F-Ammonium
Sulfate Subcategory. Washington, DC: EPA. Available
at http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
US EPA. 40 CFR Part 418. Subpart G-Mixed and
Blend Fertilizer Production Subcategory.
Washington, DC: EPA. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
146
Phụ lục A: Mô tả chung về hoạt động công nghiệp
Hoạt động sản xuất phân bón nitơ gốc
ammoniac bao gồm sản xuất
ammoniac (NH3), ure, axit nitric (HNO3), ammonium nitrate (AN),
calcium ammonium nitrate (CAN),
ammonium sulfate và phân bón hỗn
hợp nitơ, như là hợp chất ure (ví dụ ure- ammonium sulfate (UAS), ure
alumi sulfat), thu được hợp chất bổ
sung lưu huỳnh (amoni sulfat hoặc aluminum sulfate) để làm nóng chảy
ure, và ure ammonium nitrate (UAN)
phân bón dạng lỏng (28, 30 hoặc 32
phần trăm N).
Ammoniac
Reforming khí tự nhiên với hơi và không khí là phương pháp đơn giản
nhất và hiệu quả nhất, được sử dụng
để sản xuất khí tổng hợp ammoniac, và được sử dụng phổ biến trong công
nghiệp.
Ammoniac được sản xuất bằng phản
ứng exotermic của hydro và nitơ. Phản ứng này được tiến hành với sự có mặt
của chất xúc tác oxit kim loại tại nhiệt
độ nâng cao. Các chất xúc tác được sử dụng trong quá trình có thể chứa
coban, molipden, nikel, oxit sắt/ oxit
crom, oxit đồng/ oxit kẽm và sắt. Sản phẩm ammoniac ở dạng lỏng được tồn
trữ hoặc trong thùng chứa lớn ở môi
trường tại nhiệt độ -33oC, hoặc trong
bồn chứa hình cầu ở áp suất lên đến 20 atmosphe ở nhiệt độ môi trường.
Nguồn nguyên liệu thô của nitơ là
không khí khí quyển và nó có thể được
sử dụng ở trạng thái tự nhiên như
không khí nén hoặc nitơ tinh khiết từ
nhà máy hóa lỏng không khí. Hydro có sẵn từ các nguồn khác nhau như khí
tự nhiên, dầu thô, naphta, hoặc khí thải
từ các quá trình như lò luyện cốc hoặc
lọc hóa dầu.
Việc sản xuất ammoniac từ khí tự
nhiên bao gồm các bước quá trình sau:
loại bỏ lượng vết lưu huỳnh trong nguyên liệu gốc ; reforming sơ cấp và
thứ cấp, chuyển đổi carbon monoxide,
loại bỏ carbon dioxide, metan hóa,
nén, tổng hợp ammoniac, và đông lạnh sản phẩm ammoniac. Cacbon được
loại ra ở dạng CO2 đậm đặc, có thể
được sử dụng để sản xuất ure hoặc mục đích công nghiệp khác để giảm
thiểu sự thất thoát của nó ra ngoài khí
quyển.
Dạng khác của sản xuất ammoniac là
thông qua ôxy hóa cục bộ dầu nhiên
liệu nặng hoặc cặn chân không. Hai
quá trình không truyền thống khác bao gồm:
Bổ sung quá trình thêm không khí
vào giai đoạn reforming thứ cấp
đông lạnh loại bỏ nitơ thừa;
Reforming nhiệt tự động trao đổi
nhiệt.24
Ammoniac hóa lỏng từ các nhà máy
sản xuất được sử dụng hoặc trực tiếp
24
Chu trình của quá trình này là công nghệ hiện nay
mà được xây dựng và có sự thuận lợi môi trường vì
làm giảm nhu cầu về đốt cháy trong giai đoạn
reforming sơ cấp và tạo ra tiêu thụ năng lượng thấp
hơn.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
147
trong nhà máy hoặc được chuyển vào
thùng tồn chứa. Từ kho có thể được giao đến người sử dụng bằng xe thùng
đường bộ, toa xe đường sắt hoặc tàu.
Một trong ba phương pháp được sử
dụng điển hình để tồn chứa ammoniac:
Tồn chứa đông lạnh toàn bộ trong
thùng chứa lớn với dung tích điển
hình từ 10.000 đến 30.000 tấn (lên
đến 50.000 tấn). Các thùng chứa có thể là các thùng chứa vách đơn có
đai, các thùng chứa thành đôi với
hai thành thẳng đứng hoặc thùng
chứa có hai thành kín;
Bồn chứa hình cầu tồn chứa ở áp
suất nén hoặc bình trụ có dung tích
lên đến khoảng 1700 tấn;
Các thùng chứa bán đông lạnh.
Urê
Sự tổng hợp ure liên quan đến sự kết
hợp giữa ammoniac và carbon dioxide ở áp suất cao để tạo thành amonium
carbamate, tiếp theo được khử nước
bằng cách sử dụng nhiệt để tạo thành
ure và nước. Bước đầu tiên nhanh và tỏa nhiệt và bước cần thiết để hoàn
thành ở điều kiện phản ứng được sử
dụng trong công nghiệp. Bước thứ hai chậm hơn và thu nhiệt, không đi đến
hoàn thành. Việc chuyển đổi (trên nền
CO2) luôn luôn theo thứ tự 50-80% và tăng với sự tăng nhiệt độ và tỷ lệ
NH3/CO2.
Hai hệ thống cất thương mại được sử
dụng: một là sử dụng CO2 và cách khác là sử dụng NH3 làm khí cất.
Dung dịch ure sinh ra từ các giai đoạn
tổng hợp/tái chế của quá trình tiếp tục
được cô đặc đến nóng chảy ure để chuyển thành sản phẩm được tạo hạt
rắn hoặc nghiền.
Với công nghệ tạo hạt, nung chảy ure
đậm đặc (99,7 phần trăm) được dẫn vào đầu phun quay loại nghiền
tán/phun mưa được đặt tại đỉnh của
tháp tạo hạt. Nhỏ giọt chất lỏng được tạo thành, hóa rắn và làm mát rơi tự do
trong tháp dưới tác dụng cưỡng bức
hoặc tự nhiên của dòng khí đi lên. Sản
phẩm được lấy ra từ tháp trên băng chuyền. Làm mát đến nhiệt độ môi
trường và sàng có thể được sử dụng
trước khi sản phẩm được vận chuyển vào kho. Dải đường kính hạt tạo trung
bình điển hình từ 1,6 đến 2.0 milimet
(mm) đối với hoạt động tạo hạt. Ổn định ure nung chảy và
«hạt tinh thể
»
của chất nung chảy có thể được sử
dụng để làm tăng tính chất chống đóng
bánh và cơ học của sản phẩm được tạo hạt trong lúc tồn chứa/xử lý.
Với công nghệ nghiền, nguyên liệu ure
ít đậm đặc hơn (95 - 99,7% ) được sử dụng. Nồng độ nguyên liệu thấp hơn
cho phép loại bỏ bước thứ hai của quá
trình bay hơi và đơn giản hóa quá trình xử lý ngưng tụ. Quá trình này liên
quan đến việc phun ure nóng chảy vào
các hạt được tái chế hoặc tạo hạt tuần
hoàn trong thiết bị nghiền. Không khí đi qua thiết bị nghiền hóa rắn ure nung
chảy trên vật liệu hạt. Các quá trình sử
dụng nguyên liệu nồng độ thấp hơn đòi hỏi không khí làm mát ít hơn vì
một số nhiệt không bị tiêu hao từ sự
tinh thể hóa ure vì nước bổ sung bay
hơi. Thông thường, sản phẩm lấy ra từ
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
148
thiết bị nghiền được làm mát và được
sàng trước khi chuyển vào kho. Ổn định ure nung chảy trước khi phun
cũng có thể được sử dụng để làm tăng
đặc tính tồn chứa/xử lý của sản phẩm
dạng hạt. Có thể sử dụng việc phun formaldehyt dạng nước để liên kết
formaldehyt trong thành phẩm làm tác
nhân ổn định tại các mức độ thay đổi từ 0,05 đến 0,5 phần trăm.
Axit nitric
Các giai đoạn sản xuất của nhà máy axit nitric bao gồm như sau: hóa hơi
ammoniac lỏng ; trộn hơi với không
khí và đốt hỗn hợp với xúc tác platinum/rhodium; làm mát oxit nitric
tạo thành (NO) và ôxy hóa NO thành
nitơ dioxit (NO2) với ôxy còn lại; và hấp thụ nitơ dioxit vào nước trong cột
hấp thụ để tạo thành axit nitric. Các
nhà máy dung tích lớn thông thường
được thiết kế áp suất đôi (có nghĩa là đốt cháy ở áp suất trung bình và hấp
thụ ở áp suất cao), trong khi các nhà
máy có dung tích nhỏ hơn có thể có đốt cháy và hấp thụ được kiểm soát tại
cùng áp suất. Áp suất cao trong cột
hấp thụ làm giảm khí thải nitơ oxit (NOx), mặc dù sự khử xúc tác được
đòi hỏi để đáp ứng giới hạn khí thải
thông thường.
Ammonium Nitrate (AN) và
Calcium Ammonium Nitrate (CAN)
Ammonium nitrate (AN) được sử
dụng rộng rãi làm phân bón nitơ, mặc dù nó cũng được sử dụng làm chất nổ.
Ammonium nitrate được sinh ra do
phản ứng giữa khí ammoniac và nước
axit nitric. Quá trình sản xuất bao gồm
ba hoạt động chính: trung hòa; bay hơi và hóa rắn (tạo hạt và nghiền). Thiết bị
trung hòa có thể là bình đun sôi tự do,
hệ thống tuần hoàn hoặc lò phản ứng
dạng ống. Dung dịch Ammonium nitrate từ trung hòa có thể được sử
dụng trong các phương pháp khác
nhau, trong các nhà máy down-stream và được tạo thành Ammonium nitrate
rắn bằng tạo hạt và nghiền.
Ammonium nitrate được trộn với chất
nhồi rắn, chủ yếu là canxi cacbonat (đá vôi hoặc dolomite), được thêm vào
trước khi tạo thành các giọt nhỏ, khi
calcium ammonium nitrate (CAN) đang được sản xuất.
Thiết bị bay hơi lấy đi hầu hết tất cả
nước trong dung dịch AN để hàm lượng nước có thể chấp nhận được liên
quan đến quá trình được sử dụng trong
sản xuất thành phẩm (thông thường
dưới 1% đối với sản phẩm tạo hạt, lên đến 8% đối với quá trình nghiền).
Ammonium nitrate được tạo thành
trong thiết bị tạo hạt.
Trong khi nghiền trong chảo và trống
quay, « Spherodizer », máy nhào và
nền hóa lỏng, dung dịch đậm đặc nóng c ủa AN được phun. Thông thường
không yêu cầu làm khô thêm nữa các
hạt. Các hạt được sàng, các hạt mịn và
hạt quá cỡ đã nghiền được quay trở lại thiết bị nghiền.
Sản phẩm hạt, có chứa hoặc ammonium sulfate hoặc calcium sulfate, cũng được sản xuất. Sản phẩm phân bón dạng rắn cuối cùng có thể để lại xưởng sản xuất dưới dạng chất
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
PHÂN BÓN NITƠ
149
đống hoặc đóng vào các bao có kích cỡ khác nhau
Ammonium Sulfate
Trước đây, ammonium sulfate ((NH4)2SO4) đã được sản xuất tổng hợp thông qua phản ứng trực tiếp của ammoniac với axit sulfuric và các quá trình công nghiệp khác, như phản ứng giữa ammonium carbonate (NH4CO3) và canxi sulfate (Ca2SO4). Hiện nay, sản lượng chủ yếu của amoni sulfat được sản xuất như là sản phẩm phụ từ caprolactam, acryonitril, sự tiêu hủy SO2 và sản xuất than cốc.
Trong sản xuất tổng hợp, tinh thể amonium sulfate được tạo thành bằng cách kết hợp ammoniac khan và axit sulfuric trong lò phản ứng và tuần hoàn chất lỏng amonium sulfate qua thiết bị bay hơi nước. Các tinh thể được tách ra khỏi chất lỏng trong máy ly tâm và được dẫn đến hoặc nền hóa lỏng hoặc thiết bị trống quay làm khô và được sàng trước khi đóng gói hoặc chất đống.
Trong sản xuất acrylonitrile và caprolactam, ammoniac/axit sulfuric dư thừa được phản ứng với axit sulfuric/ammoniac tạo thành dung dịch amonium sulfate, có thể được bán làm phân bón. Tinh thể hóa là phương pháp duy nhất để nhận được chất rắn amonium sulfate có thể tái sử dụng. Giai đoạn thu hồi amonium sulfate cũng bao gồm các thiết bị cho phép loại bỏ các chất hữu cơ và các chất xúc tác.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
150
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
NHÀ MÁY HÓA DẦU
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP)1. Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với tài liệu Hướng dẫn chung về EHS là
tài liệu cung cấp cho người sử dụng
các vấn đề về EHS chung có thể áp
dụng được cho tất cả các ngành công nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnviromentalGuidlines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
khác cần phải được phân tích đầy đủ
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
151
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Tài liệu Hướng dẫn EHS trong Hóa
dầu bao gồm thông tin liên quan đến cơ sở sản xuất axít béo, glyxerin và
nhiên liệu sinh học sử dụng mỡ và dầu
từ nguồn động vật hoặc thực vật. Phụ
lục A mô tả các hoạt động trong lĩnh vực này.
Tài liệu này bao gồm những phần sau
đây:
Mục 1.0 – Tác động đặc thù của ngành
công nghiệp và việc quản lý
Mục 2.0 – Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
Mục 3.0 - Các nguồn tham khảo và bổ
sung
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
152
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản
lý
Phần dưới đây cung cấp tóm tắt các vấn đề EHS liên quan đến hoạt động
chế tạo hóa dầu diễn ra trong quá trình
hoạt động, cùng với các khuyến nghị cho việc quản lý. Các khuyến nghị cho
việc quản lý các vấn đề EHS phổ biến
đối với hầu hết các cơ sở công nghiệp lớn trong các giai đoạn xây dựng và
ngừng hoạt động được cung cấp trong
Hướng dẫn chung EHS.
1.1. Môi trường
Các vấn đề môi trường chủ yếu liên
quan đến lĩnh vực hóa dầu bao gồm những vấn đề sau:
Phát thải khí
Nước thải
Vật liệu nguy hại
Chất thải và sản phẩm phụ
Tiếng ồn
Tối ưu các điều kiện sản xuất (kết hợp
với việc lựa chọn thích hợp các vật liệu thô và vật liệu đầu vào có chất
lượng tốt) giảm đáng kể tác động về
môi trường của những cơ sở sản xuất nhờ hạn chế việc tạo ra chất thải, nước
thải và phát thải khí.
Phát thải khí
Các cơ sở hóa dầu tiêu thụ một lượng
lớn năng lượng để làm sôi nước và tạo
hơi nước cho các hoạt động sản xuất
(ví dụ quá trình phân tách, lọc và chưng cất). Năng lượng cũng được sử
dụng trong các hệ thống làm lạnh và
nén khí. Các cơ sở có thể có các nhà
máy điện bên trong để cung cấp năng lượng.
Các hướng dẫn về phát thải các nguồn
đốt cùng với hoạt động phát điện và sản sinh hơi nước từ các nguồn có
công suất đầu vào bằng nhiệt tương
đương hoặc nhỏ hơn 50 megawat
(MWth) được quy định trong Hướng
dẫn chung EHS. Phát thải từ các
nguồn năng lượng lớn hơn được quy
định trong Hướng dẫn EHS đối với
nhà máy nhiệt điện. Các khuyến nghị
chi tiết đối với hiệu suất năng lượng
được thể hiện trong Hướng dẫn
chung EHS.
Sản xuất axít béo
Sản xuất axít béo phát thải vào không
khí chủ yếu bao gồm phát thải nhất thời của các hợp chất hữu cơ dễ bay
hơi (VOC), bao gồm hexan từ quá
trình phân đoạn dung môi; phát thải nhất thời của hydrogen từ các đơn vị
hydro hóa; phát thải mùi của các axít
béo phân tử; và các sản phẩm bị giảm phẩm chất như ketone và aldehyde từ
các bồn chứa, và các đơn vị chưng cất,
chia tách và xử lý sơ bộ.
Các cách thức kiểm soát và ngăn chặn phát thải được khuyến nghị bao gồm:
Thực hiện quy trình thu hồi dung
môi qua chưng cất và cô đặc;
Kiểm soát và ghi lại mức tiêu thụ
dung môi và thực hiện chương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
153
trình bảo trì nhằm phát hiện, kiểm
soát và hạn chế tối thiểu phát thải hexan từ đơn vị thu hồi dung môi
và hạn chế việc bị rò rỉ trong
đường ống và lỗ thông;
Tập hợp và xử lý phát thải VOC từ
các bồn chứa và từ các đơn vị chưng cất, chia tách và xử lý sơ bộ.
Cần phải lắp đặt các tấm lọc
cácbon hoạt tính và hệ thống lọc hơi đốt sử dụng dầu hoặc nước
kiềm nhằm giảm bớt phát thải mùi
và dung môi. Xem xét việc đốt hơi
dung môi và/hoặc các chất mùi có thể là một lựa chọn thay thế.
Sản xuất Glycerin
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi có thể được tạo ra từ hoạt động xử lý sơ bộ
dung dịch glyceric chất lượng thấp
hoặc từ thiết bị tạo chân không. Các VOC có thể gây ra phát thải mùi do có
sự hiện diện của các sản phẩm phân
hủy có trọng lượng phân tử thấp.
Các cách thức kiểm soát và ngăn chặn phát thải được khuyến nghị bao gồm:
Kiểm soát thường xuyên sự hiện
diện của methanol khi sử dụng
dung dịch glyceric từ hoạt động sản xuất nhiên liệu sinh học;
Duy trì nhiệt độ xử lý sơ bộ thấp và
lắp đặt các bình ngưng hữu hiệu
nhằm giảm thấp nhất phát thải VOC;
Tại các nhà máy sử dụng vật liệu
thô chất lượng thấp, sử dụng máy
lọc hơi đốt nhằm giảm bớt phát thải
vào không khí.
Sản xuất nhiên liệu sinh học
Phát thải khí từ hoạt động sản xuất nhiên liệu sinh học bao gồm: các
VOC, chủ yếu là methanol, sản sinh từ
hoạt động chưng cất và cô đặc
methanol thừa ở cuối quy trình liên este hóa; phát thải nhất thời VOC từ
các lò phản ứng, bồn trữ methanol
hoặc rò rì đường ống; methanol từ hoạt động tinh cất methanol nước
được sản sinh trong quá trình este hóa;
và phát thải VOC và mùi liên quan
đến thiết bị tạo chân không trong quá trình chưng cất.
Các cách thức kiểm soát và ngăn chặn
phát thải được khuyến nghị bao gồm:
Nếu có thể, loại bỏ methanol thừa
được sử dụng trong phản ứng liên
este hóa trước khi thực hiện bước
rửa nhằm ngăn cản sự xuất hiện của methanol trong dòng thải và
tránh phải tiếp tục tinh cất dung
dịch nước methanol và phát thải
methanol vào không khí;
Lắp đặt các tấm lọc cacbon hoạt
tính và máy lọc ướt, hoặc đốt hơi
nhằm giảm bớt phát thải mùi và
VOC được thu thập từ các đơn vị sản xuất khác nhau, bao gồm các
bồn trữ.
Nước thải
Nước thải từ hoạt động sản xuất công
nghiệp
Sản xuất axít béo
Các nhà máy sản xuất axít béo sản
sinh một lượng lớn nước thải chứa các
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
154
chất béo và axít béo lơ lửng, có mức
nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) và nhu cầu oxy hóa học (COD) cao. Các
nguồn nước thải bao gồm sự ngưng tụ
hơi axít béo từ hơi nước; việc thải ra
các dòng axít béo áp suất cao tại đầu ra các tháp phân tách; ngưng tụ hơi từ
hoạt động khử mùi; và các máy tạo
chân không sử dụng hơi nước.
Các cách thức kiểm soát và làm giảm
bớt ô nhiễm được khuyến nghị bao gồm:
Xem xét việc lắp đặt các giàn
ngưng gián tiếp và bơm chân
không khô mà tại đó nước không tiếp xúc với các dòng axít béo
nhằm giảm lượng nước thải được
tạo ra trong quy trình này;
Tối ưu hóa việc sử dụng lại nước
và lắp đặt các tháp giải nhiệt, nếu
cần thiết;
Thiết kế và lắp đặt thiết bị xử lý
lắng/nổi để xử lý dòng nước trong cả hai hoạt động thường ngày (bao
gồm quy trình làm sạch) và trong
các trường hợp không theo quy
trình hàng ngày (việc thải ngẫu nhiên chất béo và dầu). Cần phải
thực hiện xử lý sinh học một lần
nữa trước khi thải loại, phụ thuộc vào nồng độ chất ảnh hưởng và các
chuẩn xả có thể áp dụng;
Thu hồi và tái xử lý bùn từ các thiết
bị xử lý trong quá trình sản xuất.
Sản xuất Glycerin
Nước cô đặc từ việc chưng cất và bốc
hơi dung dịch glyceric, và nước từ hệ
thống tạo chân không thường được sản
sinh ra trong quá trình sản xuất glycerin. Nước cô đặc được sản sinh
từ quy trình chưng cất có thể chứa đến
30% glycerin và cặn của axít và este
béo.
Nước cô đặc được sản sinh do quá
trình bốc hơi nhiều giai đoạn có thể
chứa lượng nhỏ glycerin và được đặc trưng bởi mức COD và BOD cao.
Nước từ hệ thống tạo chân không có
thể chứa vết tích của glycerin.
Các cách thức kiểm soát và ngăn chặn ô nhiễm được khuyến nghị bao gồm:
Tái chế nước cô đặc được sản sinh
bằng quá trình chưng cất sang quá
trình sản xuất qua xử lý vôi và axít, lọc và bay hơi;
Trong trường hợp các nhà máy sản
xuất glycerin tích hợp với các nhà
máy sản xuất axít béo, sử dụng lại nước cô đặc được sản sinh bởi quá
trình bay hơi cho quá trình chia
tách chất béo và dầu;
Lựa chọn thay thế đối với việc thải
loại và xử lý sinh học, xem xét sử dụng lại nước cô đặc và nước rửa
của hoạt động thu hồi glycerin từ
các tấm cacbon hoạt hóa đã sử dụng;
Trung hòa dung dịch axít và ăn
mòn (kiềm) thu được từ sự tái kích
hoạt nhựa thông trong quá trình trao đổi ion được sử dụng để xử lý
dung dịch glyceric trước khi loại
bỏ;
Tốt hơn nên sử dụng máy bơm khô
làm thiết bị tạo chân không và bình
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
155
ngưng gián tiếp, mà tại đó nước
không tiếp xúc trực tiếp với hơi nước, để giảm lượng nước thải; và
Tái chế nước từ hệ thống tạo chân
không vào quy trình nếu cần thiết.
Sản xuất nhiên liệu sinh học
Nước rửa este là nước thải chính từ
các đơn vị sản xuất nhiên liệu sinh
học. Nó bao gồm các cặn hữu cơ (este, axít béo, xà phòng, glycerin và dấu vết
của methanol) và axít vô cơ và các
muối được tạo ra bởi sự trung hòa của
chất xúc tác cặn với axít (thường là axít hydrochloric và clorua natri. Việc
sử dụng axít phosphoric trong việc xử
lý nước thải rất khó khăn do mức độ phophat trong dòng cao, mặc dù nó
sản sinh ra muối có thể tái chế thành
phân bón. Nước được sản sinh từ máy lọc hơi đốt và quá trình tinh cất chứa
các tạp chất hữu cơ và có dấu vết của
methanol. Toàn bộ lượng nước thải
trong sản xuất điển hình có lượng axít loãng và hữu cơ cao, dẫn đến kết quả
có mức COD và BOD cao.
Các cách thức kiểm soát và ngăn chặn ô nhiễm được khuyến nghị bao gồm:
Nếu có thể, loại bỏ methanol thừa
được sử dụng trong phản ứng liên
este hóa trước khi thực hiện bước rửa, hoặc thu hồi từ dòng nước
thải;
Xử lý nước thải không có methanol
qua thiết bị lắng/nổi để thu được
các cặn nổi, tiếp theo trung hòa và xử lý sinh vật trước khi thải loại;
Khi sử dụng axít phosphoric, kiểm
soát nồng độ phosphate trong nước
thải và điều chỉnh hoặc thay đổi hệ thống xử lý nước thải khi cần thiết
nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn thải
loại được áp dụng.
Xử lý nước thải
Các kỹ thuật xử lý nước thải công
nghiệp trong lĩnh vực này bao gồm
chặn giữ dầu mỡ, kỹ thuật gạn, đãi không khí hòa tan, hoặc thiết bị chia
tách nước dầu đối với việc chia tách
dầu và các chất rắn trôi nổi; lọc để
chia tách các chất rắn có thể lọc được; cân bằng lượng đổ và lượng tải; sử
dụng thiết bị lọc trong kỹ thuật lắng
cặn nhằm giảm các chất rắn lơ lửng; xử lý sinh học, kỵ khí (nếu BOD nước
thải cao) xử lý hiếu khí nhằm giảm
chất hữu cơ hòa tan (BOD); loại bỏ chất dinh dưỡng hóa sinh nhằm giảm
nitơ và photpho; khử trùng nước thải
bằng clo khi yêu cầu phải tẩy trùng;
khử nước và loại bỏ cặn tại các bãi rác độc hại đã được quy định. Có thể yêu
cầu kiểm soát bổ sung bằng máy đối
với (i) xử lý và ngăn chặn các chất hữu cơ bay hơi thoát ra trong quá
trong hoạt động của các thiết bị trong
hệ thống xử lý nước thải, (ii) loại bỏ các chất hữu cơ rắn sử dụng cácbon
hoạt tính hoặc ôxy hóa hóa học cao,
(iii) giảm độc tố nước thải sử dụng
công nghệ thích hợp (như thẩm thấu ngược, trao đổi ion, cácbon hoạt hóa
vv...), và (v) trung hòa và ngăn chặn
mùi hôi
Quản lý nước thải công nghiệp và
phương pháp xử lý điển hình được chỉ
rõ trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
156
Thông qua việc sử dụng những công
nghệ và kỹ thuật thực hiện tốt đối với quản lý nước thải, các cơ sở cần phải
đáp ứng các Giá trị về xả thải được chỉ
ra trong bảng tại Mục 2 của tài liệu này.
Tiêu thụ nước và các dòng nước thải khác
Hướng dẫn về việc quản lý nước thải
không bị nhiễm bẩn từ các hoạt động tiện ích, nước mưa xối không bị nhiễm
bẩn và nước thải vệ sinh được quy
định trong Hướng dẫn chung EHS.
Các dòng nhiễm bẩn phải được chuyển đến hệ thống xử lý nước thải công
nghiệp. Các khuyến nghị nhằm giảm
tiêu thụ nước, đặc biệt ở những nơi có nguồn tài nguyên bị giới hạn, được
quy định trong Hướng dẫn chung EHS.
Vật liệu nguy hại
Các cơ sở hóa dầu sử dụng lượng lớn
các chất nguy hại, bao gồm nguyên
liệu thô và bán thành phẩm/thành phẩm. Việc xử lý, lưu trữ và vận
chuyển những vật liệu này phải được
quản lý chặt chẽ nhằm tránh hoặc giảm thấp nhất nguy cơ đối với môi
trường. Các thực hành được khuyến
nghị đối với việc quản lý vật liệu nguy hại được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS.
Chất thải và sản phẩm phụ
Sản xuất axít béo
Các dòng chất thải chính được sản
sinh từ việc sản xuất axít béo là các đất tẩy đã sử dụng, hắc ín và các bánh
lọc xúc tác đã sử dụng. Đất tẩy đã sử
dụng là dòng chất thải rắn chính, chiếm khoảng 0,5% và 2% tính theo
khối lượng của mỡ và dầu đã được xử
lý. Đất tẩy đã sử dụng chứa đến 40%
vật liệu mỡ, và bao gồm các tạp chất như sắc tố màu, các chất nhầy, sợi, các
sản phẩm bị phân hủy protein, tro và
xà phòng. Hắc ín là các cặn của quá trình chưng cất axít béo. Bánh lọc xúc
tác đã sử dụng được sản sinh từ sự
hydro hóa chất béo. Cả đất tẩy và bánh
lọc xúc tác đã sử dụng đều có đặc tính tự cháy.
Các chiến lược quản lý chất thải được
khuyến nghị bao gồm:
Việc áp dụng công nghệ lọc hữu
hiệu có thể đóng vai trò thích đáng
trong việc giảm lượng vật liệu béo
có trong các tấm lọc đã sử dụng, giảm thiểu cả chất thải rắn và mất
chất béo;
Chất thải giàu chất béo như đất tẩy
đã sử dụng cần phải được xem xét
để tái chế và thu hồi năng lượng thông qua việc đốt cháy. Phương
án tái chế khác bao gồm tái sử
dụng như nguyên liệu đầu vào cho ngành xây dựng, phân bón và trải
đất. Trước khi tái sử dụng mức
nhiễm bẩn phải được xác định chắc chắn;
Khi sử dụng quy trình chưng cất
liên tục, hắc ín phải được tái thủy
phân và tái chưng cất trong chu
trình chưng cất mẻ thứ hai nhằm giảm lượng chất thải phát sinh;
Có thể sử dụng lại hắc ín, bao gồm
cả hắc ín sử dụng trong làm đường
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
157
do đặc tính không thấm nước của
hắc ín và thu hồi năng lượng qua hoạt động đốt cháy trong nồi
chưng;
Bánh lọc chất xúc tác niken đã qua
sử dụng có tính tự cháy và phải
được làm khô bằng ni tơ trước khi lưu trữ và loại bỏ. Quản lý tại chỗ
các xúc tác đã sử dụng một cách
thích hợp bao gồm dìm chất xúc tác đã sử dụng có tính tự cháy vào
nước trong quá trình lưu trữ tạm
thời và chuyển cho tới khi chúng
có thể đạt tới điểm cuối của xử lý nhằm tránh các phản ứng tỏa nhiệt
không kiểm soát được;
Xúc tác đã sử dụng cần phải gửi lại
nhà sản xuất để phục hồi lại hoặc gửi tới nhà thầu chuyên ngành để
thu hồi kim loại. Các công ty
chuyên dụng bên ngoài quản lý chất xúc tác đã sử dụng bằng cách
thu hồi kim loại quý hoặc kim loại
nặng, thông qua quá trình thu hồi
và tái chế, hoặc xử lý và loại bỏ theo các khuyến nghị về quản lý
chất thải độc hại và không độc hại
được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS. Các chất xúc tác có
chứa platinum hoặc paladium cần
phải được gửi tới cơ sở thu hồi kim loại chuyên biệt;
Khi lắp đặt cơ sở mới cần phải xem
xét việc sử dụng chất xúc tác có
gốc paladium tác động thấp thay
cho chất xúc tác nikel.
Sản xuất Glycerin
Chất thải và sản phẩm phụ sinh ra
trong quá trình sản xuất glycerin bao
gồm các mảnh nặng từ hoạt động
chưng cất và cặn từ qua trình lọc và/hoặc tẩy, bao gồm cácbon hoạt tính
đã sử dụng, đất sét hoạt hóa và axít lọc
chứa vật liệu béo, xà phòng, đá vôi,
muối đông (ví dụ như sulfate nhôm hoặc clorua sắt), và các sắc tố màu.
Các chiến lược quản lý chất thải được
khuyến nghị bao gồm:
Các tấm lọc đã sử dụng không bị
nhiễm bẩn bởi kim loại nặng và các
dung môi cần phải được xem xét
tái chế thành thức ăn động vật hoặc
phân bón, đặc biệt nếu chúng có chứa các loại muối được sản sinh
do sự trung hòa potassium
hydroxide với axít phosphoric;
Các tấm lọc nhiễm bẩn phải được
cách ly và quản lý theo hướng dẫn
về quản lý chất thải quy định trong
Hướng dẫn chung EHS;
Sử dụng đầu nặng chưng cất làm
glycerin cấp độ thấp, hoặc sử dụng
làm nhiên liệu để sản xuất năng
lượng sau bước cô đặc.
Sản xuất nhiên liệu sinh học
Các chất thải rắn đặc thù của ngành và
các sản phẩm phụ từ sản xuất hóa dầu
bao gồm muối chất xúc tác đã sử dụng kết tủa từ trung hòa pha glycerin; axít
béo và xà phòng béo; đất tẩy đã sử
dụng hoặc tấm trợ lọc được sản xuất từ việc tinh chế vật liệu thô chất lượng
thấp; và este sôi đầu nhẹ và nặng từ
quá trình chưng cất.
Các chiến lược quản lý chất thải được khuyến nghị bao gồm:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
158
Xem xét việc tái chế các muối xúc
tác đã sử dụng thành phân bón nếu
potassium hydroxide được sử dụng làm chất xúc tác và axít phosphoric
làm chất trung hòa;
Quản lý việc xử lý và loại bỏ tấm
lọc và tẩy đã sử dụng như được
miêu tả đối với các dòng chất thải tương tự xuất phát từ việc sản xuất
axít béo;
Cần phải trung hòa xà phòng béo
và cần phải thu hồi và este hóa các axít béo được sản sinh ra thành các
este metyla bằng phương pháp este
hóa xúc tác axít;
Sử dụng lại các este sôi đầu nhẹ và
nặng trong các lĩnh vực chế tạo hóa dầu khác nhau mà những lĩnh vực
đó có các yêu cầu về chất lượng
thấp hơn;
Xem xét việc sử dụng các hắc ín có
chất lượng rất thấp làm nhiên liệu
cho hoạt động sản xuất năng lượng.
Tiếng ồn
Các nguồn phát thải tiếng ồn tiêu biểu
bao gồm máy nén và tua bin, máy
bơm, động cơ mô tô điện, máy làm mát không khí, trống quay, băng
chuyền, cần trục, lò sưởi, và từ hạ áp
khẩn cấp. Hướng dẫn về kiểm soát và giảm thiểu tiếng ồn được quy định
trong Hướng dẫn chung EHS.
1.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Cần phải xác định được các rủi ro về
an toàn và sức khỏe nghề nghiệp đặc trưng cơ sở dựa trên phân tích về mức
độ an toàn của nghề nghiệp hoặc đánh
giá về rủi ro và mối nguy một cách
toàn diện, sử dụng các hệ phương pháp đã được thiết lập như nghiên cứu
về việc xác định mối nguy (HAZID),
nghiên cứu về mối nguy và khả năng vận hành (HAZOP), hoặc đánh giá rủi
ro định lượng (QRA). Theo cách tiếp
cận chung, việc lập kế hoạch quản lý
sự an toàn và sức khỏe phải bao gồm việc áp dụng cách tiếp cận cấu trúc và
hệ thống đối với việc ngăn chặn và
kiểm soát các mối nguy hiểm đối sự an toàn và sức khỏe trong lĩnh vực
phóng xạ, sinh học, vật lý và hóa học
được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS.
Việc xem xét cụ thể các vấn đề về an
toàn và sức khỏe nghề nghiệp trong
các cơ sở hóa dầu bao gồm:
An toàn trong quá trình sản xuất
Các mối nguy hóa học
Cháy nổ
Các rủi ro nghề nghiệp khác
An toàn trong quá trình sản xuất
Các chương trình an toàn trong quá
trình sản xuất phải được thực hiện do đặc tính riêng biệt của ngành, bao gồm
các phản ứng hóa học phức tạp, sử
dụng các vật liệu nguy hại (ví dụ: chất độc, phóng xạ, dễ cháy nổ) và các
phản ứng tổng hợp hữu cơ nhiều bước.
Quản lý an toàn trong quá trình sản
xuất bao gồm các hoạt động sau:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
159
Kiểm tra nguy cơ vật lý của vật
liệu và các phản ứng;
Nghiên cứu các phân tích về mối
nguy hiểm độc hại để rà soát các quy định thực hành máy móc và
hóa học trong sản xuất, bao gồm
nhiệt động học và động lực học;
Kiểm tra việc duy trì các biện pháp
phòng ngừa và sự thống nhất cơ học của thiết bị và dụng cụ sản
xuất;
Đào tạo công nhân;
Xây dựng các chỉ dẫn thực hiện và
quy trình ứng phó trong tình huống khẩn cấp.
Các mối nguy hóa học
Các hoạt động chế tạo hóa dầu có thể đưa đến các rủi ro bị phơi nhiễm với
hóa chất độc hại như hít phải hexan,
methanol hoặc các loại dung môi khác
khi tiến hành chiết xuất; hít phải và phơi nhiễm da đối với các hóa chất
độc hại như axít hoặc bazơ; hít phải
bụi trong quá trình vận chuyển vật liệu thô; hít phải bụi đất tẩy, thiết bị phụ
trợ lọc và chất xúc tác. Hướng dẫn về
quản lý các rủi ro hóa chất tại nơi làm
việc được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS.
Các khuyến nghị bổ sung liên quan
đến ngành bao gồm:
Đào tạo công nhân trong hoạt động
xử lý hóa chất, ví dụ, việc hiểu rõ
các dữ liệu an toàn của vật liệu,
thông tin an toàn hóa chất quốc tế và các quy trình về sơ cứu (các
công nhân thuê theo mùa vụ và
thuê tạm thời phải được huấn luyện
trước khi cho thao tác với hóa chất);
Cung cấp quần áo và thiết bị bảo
hộ lao động;
Đảm bảo thông thoáng khí nhằm
giảm nồng độ của dung môi trong khu vực chiết xuất dầu;
Cung cấp hệ thống thoáng khí thích hợp, đặc biệt tại xưởng làm việc thao tác với vật liệu thô, xưởng
nghiền, thao tác với đất tẩy và sử
dụng dung môi;
Đảm bảo hoạt động chưng cất dầu
sau khi chiết xuất theo đúng quy
định nhằm loại bỏ hữu hiệu dung
môi;
Áp dụng việc duy tu phòng ngừa
nhằm giảm nguy cơ cháy bỏng do
đường ống dẫn khí và bỏng do tiếp
xúc bề mặt đường ống;
Nếu có thể, sử dụng nước nóng
thay cho dung môi để làm sạch.
Cháy nổ
Chế tạo hóa dầu có thể mang lại nguy
cơ nổ do sự bay hơi của dung môi (ví
dụ như hexan) và nguy cơ cháy do sử dụng đất tẩy đã sử dụng với dầu có giá
trị I-ốt cao, chất xúc tác đã sử dụng và
nhiệt độ xung quanh cao. Các khuyến
nghị nhằm ngăn chặn và kiểm soát nguy cơ cháy, nổ bao gồm:
Duy trì nồng độ không khí của
VOC dưới 10% giới hạn nổ thấp
hơn; 2
2Ví dụ, giới hạn nổ thấp hơn của hexan là 1,1% (khối
lượng/khối lượng) và giới hạn nổ cao hơn là 7,5%
(khối lượng/khối lượng)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
160
Ngăn ngừa rò rỉ và bị tràn dầu
trong các cơ sở chiết xuất;
Kiểm soát nhiệt độ điểm bốc cháy của dầu được chiết xuất vào và sử dụng thiết bị kiểm soát nhiệt độ
cho tất cả các cơ sở nhận dầu chiết
xuất dung môi;
Thực hiện các biện pháp kiểm soát
và ngăn ngừa cháy và chập lửa tại kho lưu trữ và xử lý chất xúc tác đã
sử dụng và đất tẩy đã sử dụng;
Các tấm lọc chất xúc tác đã sử
dụng tự cháy phải được làm khô bằng ni tơ, và được bảo quản trong
thiết bị đựng kín để tránh tiếp xúc
với không khí;
Sử dụng vật liệu không bắt cháy trong thiết bị thao tác với methanol
hoặc hydro;
Bố trí khu vực lưu giữ hydro có
khoảng cách an toàn với các cơ sở
sản xuất khác;
Thiết kế các bồn trữ, đường ống và
thiết bị dùng cho hydro nhằm tránh
hiện tượng tích tụ hydro;
Lắp đặt thiết bị kiểm tra rò rỉ hydro
tại các nơi được lựa chọn là có nguy cơ;
Trang bị thiết bị van tắt tự động
cho hệ thống thao tác với hydro;
Ngăn ngừa sự tích tụ của methanol
và các VOC khác ở tất cả các bộ
phận của nhà máy. Ví dụ, thiết kế lò phản ứng phải đảm bảo
methanol luôn trong trạng thái lỏng
thậm chí dưới điều kiện áp lực thấp;
Lắp đặt các hệ thống thích hợp với
các bồn lạnh, đường ống và lò phản
ứng nhằm ngăn ngừa methanol tự phát lửa trong trường hợp thiết bị
và các điều kiện trong nhà máy có
sự cố.
Các rủi ro nghề nghiệp khác
Các mối nguy hiểm về thân thể tại các
cơ sở hóa dầu tương tự như các nguy
hiểm trong các ngành khác. Nó có thể là các nguy hiểm khi bị ngã do sàn
hoặc cầu thang trơn trượt, bị phương
tiện giao thông nội bộ như xe đẩy đâm
phải và tai nạn ngẫu nhiên khi tiếp xúc với hệ thống băng tải, những nguy
hiểm gặp phải tại các nhà máy nghiền
và loại bỏ đất đã sử dụng. Người điều khiển máy cũng có thể bị phơi nhiễm
với tiếng ồn từ phương tiện giao thông
nội bộ, băng tải, nồi hơi, máy bơm, quạt và từ các thiết bị rò rỉ không khí
và hơi nước. Hướng dẫn về các điều
kiện chung tại xưởng làm việc được
quy định trong Hướng dẫn chung
EHS.
1.3 An toàn và sức khỏe cộng đồng
Các mối nguy hiểm về an toàn và sức
khỏe cộng đồng quan trọng nhất liên
quan tới các cơ sở hóa dầu xảy ra trong quá trình hoạt động và bao gồm
mối đe dọa từ các tai nạn nghiêm
trọng liên quan đến cháy nổ tiềm tàng hoặc vô ý đổ vật liệu thô hoặc thành
phẩm trong khi vận chuyển bên ngoài
cơ sở sản xuất. Hướng dẫn về quản lý
những vấn đề này được quy định dưới đây và được đề cập trong các mục của
Hướng dẫn chung EHS gồm: An
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
161
toàn khi lưu thông, Vận chuyển vật
liệu nguy hại, và Chuẩn bị và ứng phó trong trường hợp khẩn cấp.
Hướng dẫn bổ sung áp dụng cho vận
chuyển bằng đường biển và xe lửa
cũng như các cơ sở được đặt tại ngoài khơi được quy định trong Hướng dẫn
EHS đối với vận chuyển bằng tàu
thuyền, xe lửa, tại cảng, bến tàu, và kho dầu thô và các sản phẩm xăng
dầu.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
162
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Các hướng dẫn về phát thải và xả
thải
Bảng 1 và 2 đưa ra các hướng dẫn về
phát thải và xả thải trong lĩnh vực
công nghiệp này. Các giá trị hướng
dẫn đối với phát thải và xả thải trong hoạt động sản xuất trong lĩnh vực biểu
thị việc thực hiện tốt các tiêu chuẩn
mang tính quốc tế được phản ánh trong các tiêu chuẩn liên quan trong
khung pháp lý của các quốc gia.
Những hướng dẫn này có thể đạt được
dưới các điều kiện hoạt động thông thường tại các cơ sở được hoạt động
và thiết kế thích hợp thông qua việc áp
dụng các kỹ thuật kiểm soát và ngăn ngừa ô nhiễm đã được bàn tới trong
phần trước của tài liệu này.
Các hướng dẫn về phát thải có thể áp dụng với phát thải trong quá trình sản
xuất. Hướng dẫn phát thải nguồn đốt
cùng sản sinh năng lượng và hơi nước
từ các nguồn sử dụng nhiệt làm đầu vào có công suất tương đương hoặc
nhỏ hơn 50 megawatt được quy định
trong Hướng dẫn chung EHS, đối với phát thải có nguồn năng lượng lớn
hơn thì được quy định trong Hướng
dẫn EHS Nhà máy Nhiệt điện. Hướng dẫn về việc xem xét môi
trường xung quanh dựa trên tổng
lượng phát thải được quy định trong
Hướng dẫn chung EHS.
Các hướng dẫn về xả thải có thể áp
dụng đối với hoạt động xả trực tiếp nước thải đã được xử lý ra nước bề
mặt dành cho mục đích sử dụng
chung. Mức độ xả đặc hữu có thể được
thiết lập dựa trên sự sẵn có và tình trạng sử dụng hệ thống xử lý và thu
gom rác thải công cộng, hoặc nếu xả
trực tiếp ra nước bề mặt, sẽ dựa trên phân loại sử dụng nước thu nhận như
được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS. Những mức độ này cần
phải đạt được, mà không pha loãng, ít nhất 95% thời gian hoạt động của nhà
máy hoặc đơn vị, được tính toán theo
tỷ lệ giờ vận hành hàng năm. Thực hiện lệch với mức độ này do điều kiện
cụ thể của dự án cần được giải trình
trong báo cáo đánh giá môi trường.
Bảng 1: Mức phát thải đối với các cơ sở
hóa dầu
Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
Các chất VOC mg/Nm3 100
a
a.tại 273 K (0
oC) và 101,3 kPa (1 atmosphere)
Bảng 2: Mức xả thải đối với các cơ sở
hóa dầu
Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
pH S.U. 6-9
BOD5 mg/L 40
COD mg/L 150
Tổng Ni tơ mg/L 30
Tổng Photpho mg/L 5
Dầu và mỡ mg/L 10
Tổng các chất
rắn lơ lửng mg/L 50
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
163
Sử dụng tài nguyên, tiêu thụ năng
lượng, phát thải và phát sinh chất
thải
Bảng 3 đưa ra các ví dụ các chỉ số
sản sinh/tiêu thụ tài nguyên cho
năng lượng trong lĩnh vực này,
trong khi đó bảng 4 cung cấp các ví
dụ các chỉ số về phát sinh chất thải
và khí thải. Việc cung cấp giá trị
chuẩn của ngành chỉ dành cho mục
đích so sánh và các dự án đơn lẻ
trong những lĩnh vực này phải
hướng tới mục tiêu tiếp tục cải
thiện.
Bảng 3: Tiêu thụ tài nguyên và năng lượng
Đầu vào trên
một đơn vị sản
phẩm
Đơn vị Chỉ số tiêu chuẩn
Sử dụng nước
Sản xuất axít
béo/glycerin
m3/t
sản phẩm 0,6 - 0,8
Sản xuất nhiên
liệu sinh học
m3/t
sản phẩm 1,6 - 2,0
Năng lượng
Sản xuất axít
béo/glycerin
trên tấn
vật liệu
thô
550 kg (bay hơi tại
30 bar)
+ 200 kg (bay hơi
tại 10 bar) + 45
kWh
Sản xuất nhiên
liệu sinh học
trên tấn
sản phẩm
600 kg (bay hơi tại
5 bar)
+ 1,2*106 kJ
+ 40 kWh
Bảng 4: Phát sinh chất thải và nước thải
Đầu ra trên
một đơn vị sản
phẩm
Đơn vị Chỉ số tiêu
chuẩn
Nước thải trong sản xuất(1)
Sản xuất axít
béo/glycerin
m3/t
vật liệu thô <0,1
(2)
Sản xuất nhiên
liệu sinh học
m3/t
sản phẩm 0,9 - 1,3
Nước cứng
Sản xuất axít
béo/glycerin
kg/t vật liệu
thô
5 (chất xúc tác
đã sử dụng)
10 (cặn chưng
cất)
Sản xuất nhiên
liệu sinh học
kg/t sản
phẩm
50 (photphat
kali)
Ghi chú:
1. Không bao gồm nước làm mát. 90-95% nước
làm mát phải được tái chế
2. Cứ 1 tấn vật liệu thô có 900 kg axít béo và 100
kg glycerin
Quan trắc môi trường
Phải thực hiện chương trình quan trắc môi trường trong lĩnh vực này nhằm
giải quyết tất cả các hoạt động trong
vận hành thường lệ và trong các tình huống bất ngờ đã được xác định có
khả năng tác động nghiêm trọng đến
môi trường. Các hoạt động kiểm soát môi trường cần phải dựa vào các chỉ
số trực tiếp và gián tiếp của phát thải,
nước thải và sử dụng tài nguyên có thể
áp dụng được cho dự án riêng biệt.
Tần suất quan trắc cần phải đủ để cung
cấp các dữ liệu tiêu biểu đối với thông
số được kiểm soát.
Hoạt động quan trắc phải được thực
hiện bởi các cá nhân đã được đào tạo
theo quy trình kiểm soát và ghi chép-
lưu giữ, và sử dụng thiết bị duy tu và
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
164
hiệu chuẩn chuẩn xác. Dữ liệu kiểm
soát cần được phân tích và rà soát định kỳ và được so sánh với các tiêu chuẩn
đang hoạt động để có thể thực hiện
được bất kỳ hành động chỉnh sửa nào
khi cần thiết. Hướng dẫn bổ sung về các phương pháp phân tích và lấy mẫu
có thể áp dụng đối với phát thải và
nước thải được quy định trong Hướng
dẫn chung EHS.
2.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Thực hiện an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp cần phải được đánh giá so với
các hướng dẫn về phơi nhiễm được công bố trên phạm vi quốc tế ví dụ
như Giá trị ngưỡng giới hạn (TLV®),
Hướng dẫn về phơi nhiễm nghề nghiệp và danh mục phơi nhiễm sinh
học (BEIs®) được Hội nghị các nhà
vệ sinh công nghiệp Mỹ công bố
(ACGIH)3, Sổ tay hướng dẫn các rủi
ro về hóa chất được Học viện quốc gia
Hoa Kỳ về sự an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp xuất bản (NIOSH)4, Giới
hạn phơi nhiễm có thể chấp nhận được
(PELs) do Cục an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản (OSHA)
5, Các giá trị biểu thị giới hạn
phơi nhiễm nghề nghiệp do các quốc
3xem tại: http://www.acgih.org/TLV và
http://www.acgih.org/store/ 4 xem tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/
5 xem tại:
http://www.oshagov/pls/oshaweb/owadisp.show_doc
ument?p_table=STANDARDS&p_id=9992
gia thành viên liên hiệp Châu Âu xuất
bản6, hoặc các nguồn tương tự khác.
Tai nạn và tỷ lệ tử vong
Các dự án cần cố gắng giảm số ca tai
nạn của công nhân (bất kể là công
nhân trực tiếp hoặc gián tiếp) xuống tỷ lệ bằng không, đặc biệt đối với các tai
nạn làm mất thời gian làm việc, các
mức độ tàn tật khác nhau hay thậm chí tử vong. Ở các nước phát triển, tỷ lệ tử
vong có thể được tính làm chỉ số tiêu
chuẩn của các cơ sở thông qua tham
vấn với các nguồn được công bố (ví dụ Cục thống kê lao động Hoa Kỳ và
Cục an toàn và sức khỏe Anh)7.
An toàn và sức khỏe nghề nghiệp
Môi trường làm việc cần phải được
kiểm soát đối với các mối nguy hiểm nghề nghiệp liên quan đến dự án cụ
thể. Việc kiểm soát cần phải được sắp
xếp và thực hiện bởi các chuyên gia
được công nhận8 thuộc chương trình
kiểm soát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp. Các cơ sở cần phải duy trì sổ
ghi giữ các ca tai nạn, ốm đau nghề nghiệp và các sự cố, tai nạn nguy
hiểm. Hướng dẫn bổ sung về chương
trình an toàn và sức khỏe nghề nghiệp được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS.
6 xem tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/ 7 xem tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 8 Các chuyên gia được công nhận có thể bao gồm các
nhà vệ sinh công nghiệp được chứng nhận, các nhà
vệ sinh nghề nghiệp đã đăng ký, hoặc các chuyên gia
an toàn được chứng nhận hoặc tương đương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
165
3.0 Tài liệu tham khảo và nguồn
bổ sung
American Oil Chemists’ Society (AOCS). 2006.
Inform. April 2006. Volume 17(4) pg. 216-217.
Champaign, IL: American Oil Chemists’ Society
Press.
American Oil Chemists’ Society (AOCS). 2006.
Inform. May 2006. Volume 17(5) pg. 324-326.
Champaign, IL: American Oil Chemists’ Society
Press.
American Oil Chemists’ Society (AOCS). 2006.
Inform. May 2006. Volume 17(5) pg. 285.
Champaign, IL: American Oil Chemists’ Society
Press.
American Oil Chemists’ Society (AOCS). 2006.
Biorenewable Sources. August 2006. Volume 2.
Champaign, IL: American Oil Chemists’ Society
Press.
Diekelmann, G., and H.J. Heinz. 1989. The Basics of
Industrial Oleochemistry. Essen, Germany: Peter
Pomp Publication Gmbh.
European Commission. 2003. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
Reference Document on Best Available Techniques
(BAT) in the Large Volume Organic Chemical
(LVOC) Industry. Seville: EIPPCB. Available at
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.hem
European Union Council Directive 1999/13/EC of 11
March 1999 on the Limitation of Emissions of
Volatile Organic Compounds due to the Use of
Organic Solvents in certain Activities and
Installations. Brussels, Belgium.
German Federal Ministry for the Environment,
Nature Conservation and Nuclear Safety. 2004.
Promulgation of the New Version of the Ordinance
on Requirements for the Discharge of Waste Water
into Waters (Waste Water Ordinance-AbwV) of 17.
June 2004. Berlin, Germany.
Gunstone, F.D., and R.J. Hamilton (Ed). 2001.
Oleochemicals Manufacture and Applications.
Shffield, UK/Boca Raton, FL: Sheffield Academic
Press / CRC Press.
Johnson, R.W., and E. Fritz. 1989. Fatty Acids in
Industry: Processes, Properties, Derivatives,
Applications. New York, NY: Marcel Dekker Inc.
Italian Republic. 2006. Decreto Legislativo 3 Aprile
2006, No. 152. Norme in Materia Ambientale.
Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana, No.
96/L. 14 April 2006. Rome: Repubblica Italiana.
National Renewable Energy Laboratory (NREL).
Biodiesel Production Technology. Doc. No.
NREL/SR-510-36244. Golden, Colorado, USA.
Available at www.nrel.gov
Swern D. 1985. Beiley’s Industrial Oil and Fat
Products. Vol 2 Fourth ed. New York, NY: John
Wiley & Sons Inc.
US EPA. 40 CFR Part 417. Subpart B-Fatty Acid
Manufacturing by Fat Splitting Subcategory.
Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
US EPA. 40 CFR Part 417. Subpart C-Soap
Manufacturing by Fatty Acid Neutralization
Subcategory. Washington, DC. Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
US EPA. 40 CFR Part 417. Subpart D-Glycerin
Concentration Subcategory. Washington, DC.
Available at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
US EPA. 40 CFR Part 417. Subpart E-Glycerin
Distillation Subcategory. Washington, DC. Available
at
http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
166
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Ngành chế tạo hóa dầu sản sinh một
lượng lớn các chất có nguồn gốc từ
việc biến đổi lý hóa của chất béo và dầu tự nhiên, bao gồm các chất:
Axít béo hình thành do sự
phân tách của phân tử
triglyceride thành các hợp
phần của nó (nghĩa là axít béo và glycerin);
Nhiên liệu sinh học, chủ yếu
chất thay thế phụ (liên este
hóa) của glycerin với methanol trong phân tử
triglyceride;
Glycerin do quá trình sản xuất
dung dịch nước glyceric chủ
yếu có nguồn gốc từ liên este hóa và phân tách.
Sản xuất axít béo
Axít béo, đạt được từ việc phân tách
chất béo và dầu tự nhiên, được tinh
chế và biến đổi bằng phương pháp chưng cất, phân đoạn và hydro hóa
(hình A.1.) Axít béo có thể được sử
dụng trực tiếp trong một số ứng dụng
công nghiệp hoặc có thể làm bazơ của dãy rộng hóa dầu như este, amit và xà
phòng kim loại.
Vật liệu thô
Vật liệu thô bao gồm dầu thực vật
(chủ yếu là dầu đỗ tương, dầu hạt
hướng dương, dầu bông và dầu ô liu), chiếm 85% sản xuất chất béo trên toàn
cầu, phần còn lại 15% đến từ chất béo
gốc động vật như mỡ động vật, mỡ
lợn, bơ, mỡ gia cầm và dầu cá9.
Mặc dù một lượng gia tăng hóa dầu được sản xuất bằng chất béo chất
lượng cao, nguyên liệu đầu vào của
ngành hóa dầu bao gồm các vật liệu
thô chất lượng thấp như dầu tái chế hoặc bán tinh lọc, và cặn từ tinh lọc
chất béo.
Hoạt động sản xuất
Xử lý sơ bộ chất béo và dầu
Cần thiết phải loại bỏ tạp chất có trong
nguyên liệu đầu vào như các sản phẩm bị phân hủy protein, tro, xà phòng, các
chất nhầy và sắc tố màu. Đối với sản
xuất hóa dầu chất lượng cao, xử lý sơ bộ thông thường được thực hiện bằng
cách lọc nguyên liệu đầu vào có lượng
dao động (0,1 – 2,0%) đất tẩy hoạt hóa (đất có nhiều tảo cát). Đất sét lọc đã sử
dụng, chứa đến 40% vật liệu chất béo,
là chất thải rắn chủ yếu thải ra từ hoạt
động sản xuất axít béo.
Phân đoạn dầu và chất béo
Quá trình phân đoạn có thế được áp dụng cho dầu và chất béo (chủ yếu
được sử dụng đối với dầu cọ), cũng
như cho axít béo sau khi phân chia (như thảo luận dưới đây). Phân đoạn
cho phép chia tách nguyên liệu đầu
vào thành hai phần: một phần lỏng
9 INFORM, tháng 4-2006, Số 17(4)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
167
hơn (có hàm lượng chất béo không
bão hòa cao hơn và giá trị thương mại cao hơn) và phần cứng hơn (có hàm
lượng chất béo bão hòa và axít béo cao
hơn nguyên liệu đầu vào).
Phân đoạn được dựa trên sự kết tinh từng phần của chất béo đạt được bằng
phương pháp làm lạnh có kiểm soát.
Ba công nghệ phân đoạn thường được sử dụng là: phân đoạn khô hoặc đông
hóa, phân đoạn ướt và phân đoạn dung
môi.
Ở phương pháp phân đoạn khô, các tinh thể bị tách khỏi pha lỏng bằng
phương pháp lọc, trong khi ở phân
đoạn ướt, dung dịch hoạt tính bề mặt được sử dụng làm tác nhân ướt đối với
tinh thể được phân tách bằng biện
pháp ly tâm. Dung môi (điển hình là hexan và acetone) được sử dụng trong
phân đoạn dung môi, làm phương tiện
kết tinh và chia tách phần rắn. Cả tác
nhân ướt và dung môi được thu hồi và tái sử dụng trong quá trình sản xuất.
Độ tinh kiết của phần nhận được, cũng
như chi phí sản xuất và vốn tăng dần lên từ phân đoạn khô đến phân đoạn
ướt và đến phân đoạn dung môi10
.
Chia tách
Chất béo và dầu được thủy phân trong
quá trình chia tách thành các axít béo
và glycerin không hiệu suất. Các cơ sở phân tách điển hình có thể hoạt động
liên tục hoặc theo từng mẻ tại nhiệt độ
210 – 250oC và áp suất bay hơi 20 –
10
G. Diecklmann và H.J. Heinz, 1989
AOCS. Thông tin, tháng 5-2006, Số 17(5)
40 bar không có chất xúc tác.11
Để đạt
được hiệu suất chia tách cao (cao hơn 97%), nước glyceric (nước ngọt) được
chia tách liên tục khỏi pha chất béo.
Axít béo thô thoát ra áp suất không khí
và hơi sản sinh bị cô đặc bởi các bụi nước. Nước thu được bị thải loại sau
phân tách chất béo nổi. Các axít béo
thô khi đó bị thủy phân và được gửi tới cơ sở chưng cất. Nước ngọt, chứa
đến 20% glycerin, được xử lý từ chất
béo còn lại và có thể được tinh chế
bằng xử lý vôi nhẹ và lọc trước khi được xử lý hơn nữa đối với sản xuất
glycerin.
Hydro hóa
Quá trình hydro hóa có thể được thực
hiện trước hoặc sau khi phân tách. Hydro hóa là phản ứng giữa hydro và
liên kết kép etylen của muối chưa bão
hòa trong điều kiện có chất xúc tác.
Chất béo bão hòa (hydro hóa) đạt được có đặc tính đặc trưng là thuộc
tính ổn định hơn và điểm tan chảy cao
hơn. Quá trình hydro hóa đặc thù được thực hiện trong khoảng nhiệt độ 180 –
250oC và áp suất hydro hóa 10 – 25
bar trong điều kiện có chất xúc tác niken được phân chia tốt được hỗ trợ
bởi silic đioxyt hoặc đất tảo cát12
.
Phản ứng thường tỏa nhiệt và hơi nóng
được thu hồi dành cho mục đích hơ nóng sơ bộ chất béo. Chất béo bị
hydro hóa nhận được được lọc và bánh
lọc chất xúc tác đã sử dụng (được làm
11
G. Diecklmann và H.J. Heinz, 1989 12
Sản xuất Dầu và Chất béo công nghiệp của Bailey,
1985
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
168
khô bằng nitơ do đặc tính tự cháy của
nó) được thu thập và gửi tới ngành sản xuất chất xúc tác để tái kích hoạt. Có
thể cần thiết thực hiện bước tinh chế
hơn nữa (sau khi luyện tinh) bằng cách
lọc bằng đất tẩy hoạt hóa để loại bỏ dấu vết của nikel (xà phòng nikel).
Chưng cất axít béo và chưng cất
phân đoạn
Axít béo thô từ các đơn vị chia tách
chứa 2 – 5% glixerit phân tử, oligome,
chất không xà phòng hóa và các sản phẩm ôxy hóa. Các cơ sở chưng cất
thường hoạt động ở 160 – 250oC và 2
– 20 mbar, sản xuất axít béo màu nhẹ, mẩu nhẹ và bã. Mẩu nhẹ được cô đặc
và thu thập để xử lý và thải loại. Bã
trong quá trình sản xuất liên tục vẫn chứa một lượng axít béo và có thể
được sử dụng cho việc sản xuất chất
lượng thấp hoặc được tái thủy phân và
tái trưng cất trong mẻ. Hắc ín sản sinh được thu thập để tái chế và/hoặc loại
bỏ. Tháp chưng cất axít béo sản xuất
một số phân đoạn axít béo dựa trên áp suất hơi khác nhau. Axít béo cũng có
thể được phân đoạn bằng kết tinh từng
phần ở nhiệt độ thấp.
Sản xuất Glycerin
Glycerin cấp thực vật hoặc động vật
được sản xuất bằng cách chia tách triglyceride chất béo động vật và thực
vật bằng cách chia tách, liên este hóa
hoặc xà phòng hóa. Dung dịch nước glyceric được tinh chế, cô đặc và
chưng cất (hình A.2) để đáp ứng các
thông số thị trường khác nhau và có
thể được sử dụng sản xuất hóa dầu khác như mono và diglyceride.
Vật liệu thô
Các cơ sở chia tách hiện đại sản xuất
dung dịch glyceric chứa đến 20% glycerin trong nước (“nước ngọt”).
Nồng độ glycerin đến 85 – 90% và
muối đến 5% đạt được từ quá trình liên este hóa; thu hồi methanol thừa từ
dung dịch glyceric và việc tái chế
trong quá trình sản xuất là hoạt động
thông thường của ngành chế biến nhiên liệu sinh học. Glycerin kiềm đã
sử dụng, nhận được từ quá trình xà
phòng hóa, có hàm lượng glycerin thấp hơn (5 – 8%) và nồng độ muối
cao hơn (10 – 15%) và tạp chất.
Các hoạt động trong quá trình sản xuất
Xử lý sơ bộ dung dịch glyceric
Dung dịch glycerol và kiềm xà phòng đã qua sử dụng, thu được từ việc chia
tách hoặc liên este hóa chất béo tái chế
hoặc cấp độ thấp, được xử lý bằng muối đông như sulphate nhôm hoặc
clorua ferric, axít và vôi để loại bỏ tạp
chất (ví dụ xà phòng, sản phẩm phân hủy protein, axít béo hoặc este, tro và
sợi). Khi đó chúng thường được lọc
qua đất sét hoạt tính hoặc cacbon hoạt
tính. Điển hình là nước ngọt và dung dịch liên este hóa có hàm lượng tạp
chất thấp hơn và chỉ cần xử lý vôi nhẹ
và sau đó bằng biện pháp lọc và điều chỉnh độ pH.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
169
Dung dịch glyceric cũng có thể được
tinh chế bằng quá trình trao đổi ion. Quá trình này chủ yếu được sử dụng
đối với các dung dịch có hàm lượng
muối và xà phòng thấp, mà sau khi
tinh chế có thể đạt được nồng độ cao hơn 99,5% thông qua bốc hơi, tránh
được bước thực hiện chưng cất. Nhựa
thông được phục hoạt bằng axít và dung dịch kiềm ăn da do vậy cần phải
được trung hòa trước khi thải loại.
Sự bay hơi
Nước ngọt và kiềm xà phòng đã sử
dụng được xử lý dưới áp suất giảm và
nhiệt độ cao trong máy cô đa cấp mà tại đó glycerin đạt được nồng độ đến
90%. Nước chưng cất được cô đặc và
loại bỏ. Sau khi tẩy bằng cácbon hoạt tính, 90% glycerin có thể được bán
như glycerin đạt cấp độ kỹ thuật hoặc
tiếp tục được chưng cất.
Chưng cất
Dung dịch glyceric từ liên este hóa và
từ bay hơi có chứa đến 90% glycerol được chưng cất trong các cột đầu tràn
mà các tạp chất sôi nhẹ và nặng được
phân tách và thu được glycerin tinh khiết (hơn 99,5%). Trong trường hợp
glycerin có hàm lượng muối cao (như
kiềm đã sử dụng hoặc glycerin nhiên
liệu sinh học), thiết bị ép muối cho phép giảm phần nặng phần mà, phụ
thuộc vào hàm lượng glycerol, có thể
tiếp tục được tinh chế, được dùng cho mục đích sử dụng khác (ví dụ phân
bón) hoặc loại bỏ. Phần nhẹ mà dung
dịch nước chứa một số glycerin (10 –
30%) và có dấu vết của axít béo và este, có thể được tái chế trong quá
trình sản xuất qua xử lý vôi và axít,
lọc và bay hơi. Glycerin hơi vàng
được chưng cất thường được tẩy bằng cácbon hoạt hóa để đáp ứng được các
yêu cầu về dược phẩm.
Sản xuất nhiên liệu sinh học
Nhiên liệu sinh học được xác định là
các este kiềm đơn của các axít béo
chuỗi dài13
. Nhiên liệu sinh học chủ yếu thu được nhờ phản ứng trực tiếp
(liên este hóa) của dầu và chất béo có
gốc động vật và thực vật với methanol có gốc hóa thạch (hình A.3), mặc dù
các chất cồn khác (như ethanol,
isopropanol) cũng có thể được sử dụng. Các sản phẩm thu được là este
methyl axít béo (FAMEs) và glycerin.
FAMEs cũng là gốc của các sản phẩm
hóa dầu quan trọng khác, bao gồm cồn béo (công nghiệp hoạt tính bề mặt).
Vật liệu thô
Dầu tự nhiên và chất béo có gốc thực vật được sử dụng rộng rãi làm nguyên
liệu đầu vào. Dầu từ hạt cải dầu, dầu
đậu nành, dầu cọ, dầu hạt hướng dương và dầu hạt bông thường được
sử dụng nhất. Các chất béo có gốc
động vật như mỡ động vật và mỡ lợn
cũng có thể được sử dụng. Hầu hết các cơ sở sản xuất sử dụng nguyên liệu
đầu vào từ nhiều mối và cũng có thể
chấp nhận dầu có chất lượng thấp như
13
Xem ví dụ EU EN 14214, EN 14213 và ASTM
6751-06
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
170
dầu rán đã sử dụng hoặc dầu thô. Axít
béo có gốc động vật hoặc thực vật được sử dụng trong quá trình este hóa.
Yêu cầu chủ yếu đối với methanol là
không được có nước do nước ngăn cản
phản ứng liên este hóa. Ethanol, chất có thể được sử dụng trong quá trình
liên este hóa thay cho methanol, tạo
thành azeotrope với nước mà có thế khiến cho việc thu hồi và tái chế trong
quá trình sản xuất trở nên phức tạp.
Các thao tác trong quá trình sản xuất
Xử lý sơ bộ
Quá trình liên este hóa thường yêu cầu
nguyên liệu đầu vào có hàm lượng axít béo tự do rất thấp. Chất béo và dầu
được trung hòa bằng phương pháp tinh
chế lý hóa hoặc bằng este hóa. Dầu rán đã sử dụng, mỡ động vật và dầu có
mức axít cao thường được este hóa
bằng methanol và chất xúc tác axít;
loại bỏ nước phản ứng và chất xúc tác axít được trung hòa bằng hydroxyt
natri và kali trước khi tiến hành bằng
liên este hóa. Các dòng axít béo nhận được từ tinh chế lý học có thể được
este hóa14
.
Tổng hợp methyl este bằng liên este
hóa
Liên este hóa chất béo và dầu bằng
methanol được thực hiện bằng chất xúc tác bazơ (ví dụ hydroxyt natri,
hydroxyt kali và metanola natri) tại
14
Các nguồn sinh học có thể tái sinh, tháng 8-2006,
Số 2
nhiệt độ 60 – 70oC và tại áp suất
thường, mặc dù nhiệt độ và áp suất cao hơn cũng được sử dụng. Trạng
thái cân bằng phản ứng được đẩy tới
hoạt động sản xuất este bởi lượng thừa
methanol và việc xử lý pha glyceric ở đáy lò phản ứng. Một khi phản ứng
hoàn thành, hỗn hợp được cho lắng
xuống hoặc được phân tách bằng phương pháp quay ly tâm.
Tinh chế Glycerol và Methyl Este
Cồn thừa được loại khỏi cả hai pha bằng cách để bốc hơi sau đó hóa đặc
và tái chế. Este được rửa bằng nước để
loại bỏ dấu vết của chất xúc tác, xà phòng và methanol và glycerin thừa
trước khi sấy khô. Nước rửa có thể
được thu thập tại dòng glyceric. Khi đó pha glyceric được trung hòa bằng
axít khoáng, thông thường là axít
hydrochloric; nếu axít phosphoric và
potassium hydroxide được sử dụng, muối nhận được có giá trị làm phân
bón. Axít béo từ trung hòa xà phòng
có thể được thu hồi và este hóa lại; glycerin thô khi đó được gửi tới các
đơn vị tinh chế glycerin.
Tổng hợp Methy este bằng este hóa
Axít béo có thể được chuyển đổi thành
FAMEs bằng este hóa với methanol
trong điều kiện có chất xúc tác axít.
Nước sản xuất được tinh chế từ methanol thừa được sử dụng trong
phản ứng trước khi loại bỏ. Các cơ sở
hiện tại không vận hành liên tục sản xuất dòng methyl este hiệu suất 99%
và hơn nữa.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
171
Chưng cất
Este methyl thô, đặc biệt từ nguyên liệu đầu vào biến chất, có thể được
chưng cất nhằm loại bỏ các tạp chất
sôi nặng và nhẹ và đáp ứng các tiêu
chuẩn đề ra.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
172
Hình A.1: Sản xuất axít béo
Chất béo
và dầu
Chất xúc
tác H2/Ni
Đất tẩy
Phân đoạn
Hydro hóa
Chia tách
Chưng
cất/chưng
cất phân
đoạn
Phân đoạn
Hơi nước
Xử lý sơ
bộ
Axít béo
Đất tẩy đã
sử dụng
Đầu nhẹ
Cặn đáy
Nước
Glyceric
Chất xúc
tác đã sử
dụng
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
173
Hình A.2: Sản xuất Glycerin
Bánh lọc
90% glycerin
cấp độ kỹ
thuật
Bánh lọc
Đầu nhẹ
Cặn, bã
Bánh lọc
Nước cô đặc
Cacbon
hoạt tính
Vôi, axít, chất
làm đông, axít
lọc
Cácbon
hoạt hóa
Dung dịch
nước Glyceric
Bay hơi
Tẩy
Chưng cất
Tẩy
Glycerin cấp
độ dược phẩm
Xử lý sơ bộ
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY HÓA DẦU
174
Hình A.3: Sản xuất Nhiên liệu sinh học
Dầu và
Chất béo
Methanol
nước
Liên este hóa
Chia tách pha
Xử lý sơ bộ,
Tinh chế
Tiền este hóa
Chưng cất
Glycerin
thô
Axít,
Nước
Tinh chế dung
dịch Glyceric Tinh chế
FAME
Methanol
Methanol,
Chất xúc tác
bazơ
Methanol,
Chất xúc tác axít
Nước rửa từ
pha FAME
Axít béo
Muối xúc tác đã sử dụng từ
pha glyceric
Nhiên liệu
sinh học
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
175
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC TRỪ SÂU
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP)1. Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với tài liệu Hướng dẫn chung EHS là tài
liệu cung cấp cho người sử dụng các
vấn đề về EHS chung có thể áp dụng
được cho tất cả các ngành công nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
176
khác cần phải được phân tích đầy đủ
và chi tiết như là một phần của đánh giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Các Hướng dẫn EHS đối với hoạt
động sản xuất pha chế và đóng gói
thuốc trừ sâu giải quyết vấn đề tổng hợp và tối ưu hóa các thành phần hoạt
tính, xây dựng quy trình sản xuất, pha
chế và đóng gói thuốc trừ sâu từ những thành phần hoạt tính này.
Nhóm thuốc trừ sâu chính được pha
chế bao gồm thuốc trừ sâu, thuốc diệt
cỏ, thuốc diệt nấm, thuốc diệt bọ, thuốc diệt giun và thuốc diệt động vật
gặm nhắm.
Tài liệu này bao gồm những mục sau
đây:
Mục 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý
Mục 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
Mục 3.0 - Tài liệu tham khảo
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
177
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản
lý
Phần dưới đây cung cấp tóm tắt các vấn đề EHS liên quan đến hoạt động
sản xuất, pha chế và đóng gói thuốc
trừ sâu. Các khuyến nghị về việc quản lý các vấn đề EHS phổ biến đối với
hầu hết các cơ sở công nghiệp lớn
trong giai đoạn xây dựng và thôi không hoạt động được cung cấp trong
Hướng dẫn chung EHS.
Sản xuất, pha chế, đóng gói và phân
phối thuốc trừ sâu cần phải được thực hiện theo các tiêu chuẩn quốc tế đang
được áp dụng, bao gồm:
Công ước Stockholm về các chất ô
nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPs) cấm hoặc hạn chế việc sản
xuất và mua bán POP, bao gồm cả
một số thuốc trừ sâu;2
Tổ chức Y Tế Thế Giới (WHO) đã
khuyến nghị phân loại thuốc trừ sâu theo mức độ độc hại, liệt kê
thành phần hoạt tính được xem là
không còn thích hợp hoặc không được dùng làm thuốc trừ sâu nữa;
3
Công ước Rotterdam về thủ tục
thỏa thuận thông báo trước một số
2 Công ước Stockholm về các chất ô nhiễm hữu cơ
khó phân hủy (POPs) (http://www.pops.int/) 3 Tổ chức Y Tế Thế Giới (WHO) Phân loại theo
khuyến nghị các loại thuốc trừ sâu theo độ độc hại
(http://www.who.int/ipcs/publications/pesticides_haz
ard/en/) cũng bao gồm hướng dẫn thỏa thuận thông
báo trước, ghi nhãn và thông tin về an toàn của công
nhân (tài liệu về dữ liệu về an toàn vật liệu (MSDSs).
hóa chất và thuốc trừ sâu độc hại
trong giao thương quốc tế;4
Bộ quy tắc ứng xử của Tổ chức
Nông nghiệp và Lương thực Quốc
tế quy định các yêu cầu về áp dụng
khái niệm vòng đời trong sản xuất,
quản lý, đóng gói, ghi nhãn, phân phối, xử lý, ứng dụng, sử dụng và
kiểm soát, bao gồm các hoạt động
hậu đăng ký và việc loại bỏ tất cả các loại thuốc trừ sâu, bao gồm các
vật chứa thuốc trừ sâu đã qua sử
dụng;5
Các hướng dẫn sửa đổi của Tổ
chức nông nghiệp và lương thực quốc tế về Các quy tắc thực tiễn
ghi nhãn tốt đối với thuốc trừ sâu.6
1.1 Môi trường
Những vấn đề môi trường liên quan
đến sản xuất, pha chế và đóng gói
thuốc trừ sâu bao gồm:
Phát thải vào không khí
Nước thải
Vật liệu nguy hại
Các loại chất thải
Hiệu suất/tiêu thụ năng lượng
Hiệu suất/ tiêu thụ nước
4 Công ước Rotterdam về quy tắc thỏa thuận thông
báo trước (http://www.pic.int/) 5 Quy tắc hành xử quốc tế của FAO
(http://www.fao.org/WAICENT/FAOINFO/AGRIC
ULT/AGP/AGPP/Pesticid/Default.htm 6 Các hướng dẫn sửa đổi của FAO về thực hành ghi
nhãn tốt
(http://www.fao.org/WAICENT/FAOINFO/AGRIC
ULT/AGP/AGPP/Pesticid/r.htm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
178
Phát thải vào không khí
Phát thải vào không khí xuất hiện trong quá trình sản xuất, pha chế và
đóng gói, bao gồm các hợp chất hữu
cơ dễ bay hơi (VOC), các hạt mịn, khí
thải và khí nhà kính.
Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC)
VOC có thể bị thoát ra từ lỗ thông hơi
của lò phản ứng, hệ thống lọc trong quá trình phân tách, bồn tinh chế và
máy sấy trong hoạt động tổng hợp và
chiết xuất hóa học. Phát thải VOC
cũng có thể xảy ra khi tiến hành sản xuất pha chế dung môi (ví dụ chuẩn bị
các sản phẩm kết hạt bằng cách thấm
đẫm và sử dụng các sản phẩm có nồng độ dễ nhũ tương hóa), và trong quá
trình tẩy rửa thiết bị bằng dung môi.
Các cách thức ngăn chặn phát thải VOC được khuyến nghị bao gồm:
Xem xét sử dụng các loại dung môi
không halogen hóa và không thơm
(ví dụ ethyl acetate, cồn và
acetone) thay cho các dung môi độc hại hơn (như benzene,
chloroform và trichloroethylene);
Quây kín lò phản ứng và lắp đặt hệ
thống cung cấp vật liệu khép kín. Thực hiện hoạt động kiểm soát
thường xuyên phát thải của các
đường ống, van, các miệng bịt, bồn chứa và hợp phần vật chất khác
bằng thiết bị dò hơi và thực hiện
bảo trì, thay thế khi cần thiết;
Cần thực hiện cân bằng hơi trong
quá trình thiết kế và vận hành;
Giảm nhiệt độ vận hành;
Lắp đặt các tấm phủ ni tơ trên máy
bơm, bồn lưu trữ và trong quá trình
pha chế (ví dụ các sản phẩm có nồng độ dễ nhũ tương hóa);
Lắp đặt các bình ngưng (ví dụ bình
ngưng chiết xuất, bình ngưng dòng
ngược, bình ngưng ở trước các
nguồn chân không, bình ngưng được sử dụng trong các hoạt động
gia nhiệt và tháo gỡ, và bình ngưng
đông lạnh) sau thiết bị để hỗ trợ sự chuyển đổi của pha hơi sang lỏng
và để thu hồi dung môi;7
Sử dụng thiết bị kín để làm sạch lò
phản ứng và các thiết bị khác.
Các cách thức kiểm soát phát thải VOC được khuyến nghị bao gồm:
VOC bay hơi từ các hoạt động xử
lý dung môi và trong quá trình sản
xuất cần phải được thu hồi và các ống dẫn hơi cần phải được kết nối
với các thiết bị kiểm soát không
khí, bao gồm:
o Máy lọc hơi đốt ướt hoặc hệ
thống thu khí, và máy lọc hơi
đốt axit có thể được sử dụng
trong hoạt động sản xuất thuốc trừ sâu nhằm giảm bớt phát thải
khí hữu cơ và vô cơ. Có thể
thêm dung dịch hypochlorite để giảm mùi khó chịu;
7 Các VOC có thể được cô đặc bằng làm mát gián
tiếp khí thải trước khi xử lý khí thải dòng dưới, và
dung môi có thể được thu hồi bằng chưng cất trong
thiết bị bay hơi máng. Thiết bị cô đặc đông lạnh giảm
nhiệt độ dòng khí dưới điểm sương. Thiết bị cô đặc
đông lạnh có thể có hiệu suất loại bỏ cao hơn các loại
thiết bị cô đặc khác, nhưng chúng có thể tiêu thụ
năng lượng nhiều hơn.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
179
o Hấp phụ cacbon hoạt tính đạt
hiệu suất loại bỏ VOC 95 - 98%;
o Hệ thống đốt/ôxy hóa nhiệt đạt
hiệu suất phá hủy VOC đến
99,99%;8
o Hệ thống oxy hóa xúc tác;
o Xử lý lọc sinh học, nếu VOC là
loại có thể bị vi khuẩn phân hủy.
Các bụi dạng hạt
Các hạt bụi thuốc trừ sâu mịn có thể
bay lơ lửng trong không khí trong quá trình xử lý, chế biến và lưu giữ. Bụi
được sinh ra trong quá trình pha chế
thuốc trừ sâu (như nghiền, trộn) và trong quá trình đóng gói có chứa các
thành phần hoạt tính có thể độc hại đối
với con người và môi trường.
Các cách thức kiểm soát và ngăn chặn
phát thải được khuyến nghị bao gồm:
Thu thập các hạt thuốc trừ sâu mịn
(như bột bụi và có thể làm ướt
được) bằng thiết bị lọc không khí (như máy hút bụi, lọc vải hoặc máy
lọc hơi ẩm) và nếu có thể, tái chế
các hạt thu hồi trong quá trình pha chế;
Lắp đặt thiết bị lọc bụi riêng biệt
cho từng chuyền sản xuất (ví dụ
8 Nếu việc đốt dung môi thải halogen hóa cùng với
khí thải từ sản xuất được thực hiện, nhiệt độ đủ, thời
gian cư trú và chuyển động trong phòng đốt phải
được đảm bảo để ngăn ngừa phát thải dioxin/furan.
Phải áp dụng nhiệt độ đốt = 1100oC và thời gian cư
trú = 2 giây. Phải kiểm soát nhiệt độ cẩn thận để
tránh tái hình thành trong quá trình làm lạnh.
nghiền, nghiền hỗn hợp hạt và bụi)
để tái chế tối đa bụi thuốc trừ sâu;
Lắp đặt thiết bị lọc trong hệ thống
HVAC để kiểm soát phát thải của
các hạt trong khí thải, và ngăn ngừa
nhiễm bẩn không khí trong khu vực;
Phân tách các đường ống thông khí
đề ngăn ngừa lây nhiễm lẫn nhau
giữa các đường ống của các khu vực khác nhau;
Lắp đặt phễu đóng tự động để ngăn
bình chứa bụi thuốc trừ sâu mở và
thoát ra trong quá trình pha chế và đóng gói;
Sử dụng máy lọc ướt và ngưng
sương sau khi xử lý ôxy hóa
nhiệt/đốt.
Khí thải
Phát thải khí thải được sản sinh do việc đốt khí hoặc dầu diesel trong các
tuabin, lò hơi, máy nén, bơm và các
động cơ khác để sản sinh ra hơi nóng và năng lượng là nguồn phát thải chủ
yếu của các cơ sở sản xuất, pha chế và
đóng gói thuốc trừ sâu. Cần phải xem
xét các thông số phát thải khí khi lựa chọn thiết bị.
Hướng dẫn quản lý phương pháp sản xuất bằng đốt quy mô nhỏ để sản sinh
ra điện hoặc năng lượng cơ học, hơi
nước, hơi nóng hoặc bất kỳ loại hình
kết hợp nào, không tính đến chủng loại nhiên liệu, có tổng năng suất đầu
vào 50 megawatt nhiệt (MWth) được
quy định trong Hướng dẫn chung
EHS. Hướng dẫn đối với hoạt động
sản xuất lớn hơn 50 MWth được quy
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
180
định trong Hướng dẫn EHS đối với
nhà máy nhiệt điện.
Cần phải nỗ lực để đạt được hiệu suất
năng lượng lớn nhất và thiết kế các cơ
sở tiêu tốn năng lượng ít nhất. Mục
tiêu tổng thể cần phải thực hiện là giảm phát thải không khí và đánh giá
các lựa chọn hiệu quả về chi phí để
giảm phát thải mà về mặt kỹ thuật có thể thực hiện được. Các khuyến nghị
bổ sung về hiệu suất năng lượng được
quy định trong Hướng dẫn chung
EHS.
Nước thải
Nước thải trong quá trình sản xuất
công nghiệp
Nước thải từ cơ sở pha chế và sản xuất
thuốc trừ sâu bao gồm các hợp chất
hữu cơ có thể phân hủy bằng vi sinh
(ví dụ dung môi hữu cơ oxy hóa như methanol, ethanol, acetone,
isopropanol và phenol; axit hữu cơ và
este hữu cơ), các hợp chất hữu cơ khó phân hủy (ví dụ các dẫn xuất chloro và
dẫn xuất fluoro), các chất rắn lơ lửng,
vật liệu vô cơ khó phân hủy (bao gồm
axit vô cơ, ammoniac và xyanua). Lượng vết của các thành phần thuốc
trừ sâu hoạt tính có thể là mối quan
ngại lớn. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD),
tổng chất rắn lơ lửng (TSS) và độ pH
là các chỉ số chất lượng nước chính.
Nước thải từ hoạt động sản xuất thuốc
trừ sâu
Nước thải được sản sinh từ quá trình
sản xuất thuốc trừ sâu gồm nước phản
ứng hóa học, nước dung môi, nước rửa
dòng, nước rửa sản phẩm, axit đã sử dụng và dòng nước có chất kiềm ăn
da, hơi nước được cô đặc bằng thiết bị
tách và tiệt trùng, thổi máy lọc hơi
kiểm soát ô nhiễm không khí và nước tẩy rửa cơ sở và thiết bị.
Trong sản xuất thuốc trừ sâu sinh học,
nước lên men đã sử dụng thường chứa đường, tinh bột, protein, ni tơ,
photphat, muối khoáng và các chất
dinh dưỡng khác có BOD cao, COD
và TSS.
Các cách thức ngăn ngừa và làm giảm
bớt ô nhiễm được khuyến nghị bao
gồm:
Tái sử dụng và tái chế nước rửa
thiết bị và nước từ hoạt động sản
xuất khác làm dung dịch thành
phần cho các mẻ tiếp theo;
Lắp đặt hệ thống cân bằng trước
các thiết bị xử lý nước thải để kiểm
soát dòng chảy và/hoặc nồng độ;
Dòng dung môi thải từ các nguồn
khác nhau phải được gom lại để xử
lý;
Thu hồi dung môi:
o Chưng cất phân đoạn để loại bỏ
hợp chất sôi thấp từ dòng nước
thải;
o Ngưng tụ và tách khí trơ để loại
bỏ hợp chất bay hơi từ dòng
nước thải;
o Chiết xuất dung môi của hợp
chất hữu cơ (ví dụ hợp chất
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
181
halogen hóa cao hoặc khó phân
hủy và chất có COD cao).
Lắp đặt hệ thống thẩm thấu hoặc
thiết bị siêu lọc để thu hồi và cô
đặc các thành phần hoạt tính;
Lắp đặt hệ thống trung hòa và điều
chỉnh pH;
Sử dụng hệ thống lọc và ao lắng để
giảm TSS và BOD cùng với các chất dạng hạt;
Lắp đặt hệ thống xử lý sinh học
(như hệ thống bùn hoạt tính, lọc
nhỏ giọt và/hoặc thiết bị tiếp xúc sinh vật xoay) để kiểm soát nồng
độ BOD, COD và TSS, và để phân
hủy thành phần hữu cơ;
Lắp đặt thiết bị xử lý sơ bộ nước thải bằng phương pháp phân hủy
sinh học dưới 80% như là:
o Phá hủy cyanua qua khử trùng
bằng clo kiềm, xử lý thủy phân và ôxy hóa hydrogen peroxide,
mà thuốc thử gốc cyanua
thường được dùng trong tổng hợp trung gian và/hoặc thuốc
trừ sâu;
o Khử độc thành phần hoạt tính
bằng oxy hóa, sử dụng hệ thống tia cực tím hoặc dung dịch ôxy
già;
o Lắp đặt hệ thống hấp phụ cacbon hạt hoạt tính để xử lý
BOD/COD và các hợp chất hữu
cơ;
o Xử lý bằng hơi và/hoặc tách
nước thải chứa các chât hữu cơ
và ammoniac, điều chỉnh pH tới
giá trị 10 – 11;
o Đối với hoạt động sản xuất
thuốc trừ sâu sinh học, oxy hóa
các sản phẩm thừa và các mầm
bệnh tiềm tàng thông qua hypochlorite và/hoặc các
phương pháp khử trùng khác.
Kiểm tra và kiểm soát bằng
phương pháp sinh học độc tố có trong nước thải đối với cá, tảo v.v.
sau khi xử lý sinh học và trước khi
thải loại.
Nước thải từ hoạt động pha chế thuốc trừ sâu
Nước thải từ hoạt động pha chế thuốc trừ sâu chủ yếu là nước dùng để rửa, làm lạnh và sưởi thiết bị và khu vực sản xuất được sử dụng dành cho hỗn hợp thuốc trừ sâu dạng lỏng, trộn và lưu trữ.
Nước thải từ hoạt động pha chế và đóng gói có mức BOD, COD và TSS thấp, và pH thường trung tính. Mức độ độc hại và phân hủy bằng vi khuẩn phụ thuộc vào sự có mặt của các hóa chất như bã thuốc trừ sâu, dung môi hữu cơ và các hợp chất khác cần thiết cho việc pha chế mà có thể độc hại đối với các sinh vật thủy sinh.
Cùng với hệ thống xử lý nước mưa và nước thải đối với nước thải từ các cơ sở sản xuất thuốc trừ sâu, như được miêu tả ở trên, các cách thức kiểm soát và ngăn chặn ô nhiễm được khuyến nghị bổ sung bao gồm:
Lắp đặt hệ thống xử lý sơ bộ để củng cố khả năng phân hủy bằng vi
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
182
khuẩn và giảm độc tố trong nước thải (ví dụ bẻ gãy nhũ tương bằng việc kiểm soát nhiệt độ và thêm axit);
Thu thập nước rửa (dung môi và nước rửa) để tái sử dụng. Nước rửa thiết bị và nước trong quá trình sản xuất khác cần phải được sử dụng lại trong mẻ tiếp theo;
Sử dụng lưỡi cọ rửa, vật nạo thành
tự động và các loại thiết bị khác để
làm sạch các bồn hỗn hợp và giảm lây nhiễm dung môi nước rửa;
Sử dụng hệ thống tẩy rửa có hiệu
quả cao, dung tích thấp (như vòi
phun áp lực cao, dao nước và máy hút bụi hơi nước);
Định kỳ lau rửa các chuyền, sử
dụng “pig” nhựa hoặc bọt xốp;
Thiết kế ống dẫn để tạo điều kiện
cho nước thoát khỏi chuyền dễ hơn.
Xử lý nước thải trong quá trình sản
xuất
Các kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp trong ngành bao gồm phân tách
nguồn và xử lý sơ bộ các dòng nước
thải, đặc biệt các dòng có thành phần hoạt tính. Các bước xử lý nước thải
tiêu biểu gồm: giữ lại dầu mỡ, hớt bọt,
tách đãi không khí hòa tan hoặc sử dụng máy tách nước dầu để tách dầu
và chất rắn trôi nổi; lọc chia tách các
chất rắn có thể lọc được; cân bằng
lượng tải và chảy; làm lắng để giảm các chất rắn lơ lửng bằng cách sử dụng
thiết bị lọc; xử lý theo phương pháp
sinh học, điển hình là xử lý hiếu khí,
để giảm chất hữu cơ hòa tan (BOD); loại bỏ chất dinh dưỡng hóa sinh để
giảm ni tơ và photpho; khử trùng bằng
clo khi yêu cầu phải tẩy trùng; khử
nước và loại bỏ bã, cặn vào bãi chôn lấp rác thải độc hại.
Có thể yêu cầu kiểm soát cơ khí bổ
sung bằng máy đối với (i) xử lý và ngăn chặn các chất hữu cơ bay hơi
thoát ra trong quá trong hoạt động của
các thiết bị trong hệ thống xử lý nước
thải, (ii) loại bỏ các chất hữu cơ rắn sử dụng cácbon hoạt hóa hoặc ôxy hóa
hóa học cao, (iii) giảm độc tố nước
thải sử dụng công nghệ thích hợp (như thẩm thấu ngược, trao đổi ion, cacbon
hoạt tính v.v.), và (iv) trung hòa và
ngăn chặn mùi hôi
Quản lý nước thải công nghiệp và
phương pháp xử lý điển hình được chỉ
rõ trong Hướng dẫn chung EHS.
Thông qua việc sử dụng những công nghệ và kỹ thuật thực hiện tốt đối với
quản lý nước thải, các cơ sở cần phải
đáp ứng các Giá trị hướng dẫn đối với việc loại bỏ nước thải như được chỉ ra
trong bảng thuộc Mục 2 của tài liệu
này.
Tiêu thụ nước và các dòng nước thải
khác
Hướng dẫn về việc quản lý nước thải
không bị nhiễm bẩn từ các hoạt động tiện ích, nước mưa xối không bị nhiễm
bẩn và nước thải vệ sinh được quy
định trong Hướng dẫn chung EHS. Các dòng nhiễm bẩn phải được chuyển
đến hệ thống xử lý nước thải công
nghiệp. Các khuyến nghị nhằm giảm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
183
tiêu thụ nước, đặc biệt ở những nơi có
nguồn tài nguyên bị giới hạn, được quy định trong Hướng dẫn chung
EHS.
Các vật liệu nguy hại
Các cơ sở sản xuất, pha chế và đóng
gói thuốc trừ sâu sử dụng và sản xuất
lượng lớn các chất độc hại, bao gồm nguyên liệu thô và các sản phẩm dở
dang/hoàn thiện. Việc xử lý, lưu trữ và
vận chuyển những vật liệu này phải
được quản lý chặt chẽ nhằm tránh hoặc giảm thấp nhất nguy cơ đối với
môi trường. Các thực hành được
khuyến nghị đối với việc quản lý vật liệu độc hại được quy định trong
Hướng dẫn chung EHS.
Chất thải
Hoạt động sản xuất, pha chế và đóng
gói thuốc trừ sâu sinh ra cả chất thải
rắn và lỏng nguy hại và không nguy hại. Chất thải rắn và bán rắn gồm cặn,
bã và bã lọc từ quá trình tổng hợp hóa
học, bị nhiễm axit đã sử dụng, bazơ, dung môi, thành phần thuốc trừ sâu
hoạt tính, cyanua và kim loại; các sản
phẩm không đạt tiêu chuẩn không được đóng gói; phương tiện lọc không
khí đã sử dụng (như thiết bị lọc bằng
vải, cácbon hoạt tính đã sử dụng); chất
thải đóng gói; bùn, cặn khô từ quá trình xử lý nước thải; chất thải từ các
hoạt động thí nghiệm; bánh lọc từ quá
trình lên men (sản xuất thuốc trừ sâu sinh học) và quá trình hóa học, các
chất rắn đã sử dụng, muối vô cơ, phụ
phẩm hữu cơ, phụ phẩm phức hợp kim
loại, các sản phẩm thừa và chất dinh dưỡng (trong quá trình lên men). Khử
nhiễm cơ sở trộn thuốc trừ sâu gốc rắn
có thể tạo ra chất hòa tan thể rắn, bao
gồm đất sét hoặc cát, bị nhiễm thuốc trừ sâu.
Chất thải dạng lỏng gồm dung môi đã
sử dụng; axit đã sử dụng và dung dịch kiềm ăn da; và cặn, bã thu được từ
chưng cất (ở đáy) trong tổng hợp hóa
học.
Các cách thức quản lý chất thải rắn và
lỏng bao gồm:
Xem xét việc thay thế chất liệu để
giảm thải ra chất thải độc hại và
không tái chế được (ví dụ thay thế
dung môi độc hại bằng dung môi ít
độc hại hơn không mùi và không halogen hóa);
Khử trùng thiết bị và sản phẩm từ
hoạt động lên men trong quá trình sản xuất thuốc trừ sâu sinh học
bằng hơi nước và hóa chất không
độc hại (như phenol, thuốc tẩy);
Sử dụng phương pháp chưng cất,
bay hơi, gạn, ly tâm và lọc để đạt được hiệu quả tái chế và tái sử
dụng cao nhất dung môi đã sử
dụng;
Sử dụng thiết bị đo và kiểm soát số
lượng các thành phần hoạt tính để
giảm thấp nhất chất thải;
Sử dụng hệ thống đổ tự động đối
với lò phản ứng, bồn chứa và trống
để giảm thiểu bị tràn;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
184
Sử dụng các công nghệ và quy
trình giảm phát sinh chất thải, như
sắp xếp sản xuất theo nhóm để giảm số lần thay đổi thiết bị, giảm
được số lần rửa thiết bị;
Khi có thể, sử dụng lại hoặc tái chế
chất thải làm vật liệu thô như chất
thải từ tẩy rửa trống và vật liệu chứa đồ chuyên chở bằng đường
biển.
Hướng dẫn chi tiết về lưu trữ, xử lý, thao tác và loại bỏ chất thải độc
hại và không độc hại được quy
định trong Hướng dẫn chung
EHS.
1.2 An toàn và Sức khỏe nghề
nghiệp
Các vấn đề về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp phải được xem là một phần quan trọng của báo cáo đánh giá
tổng thể rủi ro và độc hại, ví dụ như
nghiên cứu về việc xác định mối nguy (HAZID), nghiên cứu về phân tích
mối nguy và khả năng vận hành
(HAZOP), hoặc đánh giá rủi ro định
lượng (QRA).
Các vấn đề về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp có thể xảy ra trong quá
trình xây dựng và ngừng hoạt động của các cơ sở sản xuất, pha chế thuốc
trừ sâu cũng giống như ở các ngành
khác, và phương pháp quản lý được quy định trong Hướng dẫn chung
EHS. Theo cách tiếp cận chung, việc
lập kế hoạch quản lý sự an toàn và sức
khỏe phải bao gồm việc áp dụng cách tiếp cận cấu trúc và hệ thống đối với
việc ngăn chặn và kiểm soát các mối
nguy hiểm đối sự an toàn và sức khỏe trong lĩnh vực phóng xạ, sinh học, vật
lý và hóa học được quy định trong
Hướng dẫn chung EHS.
Việc xem xét cụ thể các vấn đề về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp trong
các cơ sở sản xuất, pha chế và đóng
gói thuốc trừ sâu bao gồm:
An toàn trong quá trình sản xuất
Phơi nhiễm hóa chất
Phơi nhiễm nguồn bệnh
Cháy, nổ
An toàn trong quá trình sản xuất
Các chương trình an toàn trong quá
trình sản xuất phải được thực hiện do đặc tính riêng biệt của ngành, bao gồm
các phản ứng hóa học phức tạp, sử
dụng các vật liệu độc hại (ví dụ vật liệu độc hại và phóng xạ, chất làm
chảy nước mắt và hợp chất dễ cháy
nổ) và các hoạt động sản xuất thuốc trừ sâu hàng loạt, đặc biệt phản ứng
tổng hợp hữu cơ nhiều bước (ví dụ sản
xuất pyrethroid) được tiến hành.
Quản lý sự an toàn trong quá trình sản xuất bao gồm các hoạt động sau:
Kiểm tra nguy cơ vật lý của vật
liệu và các phản ứng;
Nghiên cứu các phân tích về mối
nguy để rà soát các thực hành cơ khí và hóa học trong sản xuất, bao
gồm nhiệt động học và động lực
học;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
185
Kiểm tra việc duy trì các biện pháp
phòng ngừa và sự thống nhất cơ
học của thiết bị và dụng cụ sản xuất;
Đào tạo công nhân;
Xây dựng các chỉ dẫn thực hiện và
quy trình ứng phó trong tình huống
khẩn cấp.
Phơi nhiễm hóa chất
Các rủi ro sức khỏe nghề nghiệp có
thể phát sinh từ phơi nhiễm của công nhân với các chất hóa học độc hại,
gồm các thành phần hoạt tính và bụi
thuốc trừ sâu trong quá trình sản xuất.
Phơi nhiễm của công nhân với hơi dung môi trong khi sản xuất và pha
chế gồm các hoạt động thu hồi hoặc
phân lập sản phẩm; thao tác bánh ướt trong hoạt động sấy khô; nghiền ướt;
thiết bị lọc không bọc; lau rửa thiết bị;
và phát thải từ máy bơm, van và các trạm ống bị rò rỉ hơi (ví dụ trong quá
trình chiết xuất và tinh chế).
Trong quá trình đóng gói và pha chế
thuốc trừ sâu, công nhân có thể bị phơi nhiễm bụi trong không khí trong khi
sấy, nghiền và trộn. Các mối nguy
hiểm nghề nghiệp liên quan đến phơi nhiễm với hỗn hợp có chứa tỷ lệ thành
phần hoạt tính cao và phơi nhiễm với
vật mang/vật đổ và chất phụ gia. Những tác nhân này, mặc dù có tính
trơ trong hoạt động của thuốc trừ sâu
đối với vật mục tiêu, có thể độc hại và
phải được xem xét, đánh giá tác động đến sức khỏe nghề nghiệp.
Các biện pháp kiểm soát và ngăn chặn
chất độc hại được khuyến nghị bao gồm:
Dỡ sản phẩm và vật liệu thô độc
hại bằng hệ thống cân bằng khí để
giảm thiểu phát thải nhất thời và
tránh cho công nhân bị phơi nhiễm;
Nạp hút trọng lực từ các vật chứa
kín, và hệ thống bơm, áp lực, chân
không kín trong khi thao tác nạp và
dỡ để giảm thiểu phát thải nhất thời;
Ngăn vách khu vực sản xuất bằng
hệ thống thoáng khí loãng và/hoặc
áp suất không khí chênh lệch. Ở
những nơi sản xuất vật liệu độc hại, xem xét duy trì nhà xưởng áp lực
hơi cao một chút (ví dụ phủ ni tơ);
Lắp đặt các nắp đậy hệ thống thông
gió thành phiến hoặc phân lập thiết bị nơi vật liệu độc hại được thao
tác;
Lắp đặt hệ thống thông gió có thiết
bị lọc không khí dạng hạt có hiệu suất cao (HEPA), đặc biệt ở các
khu vực sản xuất vô trùng dành cho
hoạt động sản xuất thuốc trừ sâu
sinh học;
Sang chuyển, chia tách chất lỏng,
lọc chất lỏng và chất rắn, nghiền,
sấy, xay và trộn phải được thực
hiện ở khu vực thoáng khí;
Lắp đặt hệ thống thông gió thải nội
bộ (LEV) lối vào có gờ để giữ bụi
và hơi được thoát ra tại điểm mở;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
186
Thiết bị nghiền, sấy, xay và trộn
phải được bọc phủ và phải thông khí
đến thiết bị kiểm soát không khí;
Trong quá trình sản xuất thuốc trừ
sâu sinh học, các bồn khử trùng
phải được đặt ở các khu vực khác
nhau có hệ thống, dụng cụ điều
khiển từ xa, không khí không được tái tuần hoàn, và LEV để hút phát
thải khí độc. Phòng khử trùng khí
phải được hoạt động trong điều kiện được lọc và hút không khí để
giảm thiểu phát thải hơi trước khi
vật khử trùng được dời đi;
Thiết bị được sử dụng để đóng gói
thuốc trừ sâu thể rắn phải được duy tu để giảm thiểu rò rỉ, tất cả bề mặt
phải được thiết kế để tránh tích tụ
bụi;
Gói thuốc trừ sâu dạng lỏng không
được đổ tràn, và thiết bị đổ phải
được thiết kế tránh bị bắn khi đổ;
Sử dụng máy hút chân không có
thiết bị lọc HEPA khi lau rửa khu vực và thiết bị dùng để sản xuất và
thao tác các chất độc hại có thành
phần hoạt tính cao;
Cần phải mang mặt nạ phòng độc
hoặc khẩu trang, cùng với các thiết bị bảo hộ cá nhân PPE khác (như
áo choàng) khi thao tác và sản xuất
tại những nơi có các hợp chất nguy hiểm và dung môi có độc tố cao.
Phơi nhiễm nguồn bệnh
Phơi nhiễm nguồn bệnh là mối nguy
hiểm nghề nghiệp cùng với phân lập và
tăng trưởng của vi sinh vật trong phòng
thí nghiệm và trong quá trình lên men khi sản xuất thuốc trừ sâu sinh học.
Các biện pháp kiểm soát và ngăn ngừa
độc hại được khuyến nghị bao gồm:
Chọn lựa vi trùng không gây bệnh;
Thiết bị sản xuất phải để trong hộp
kín và nước xuýt đã sử dụng phải được xử lý trước khi loại bỏ;
Thực hiện các biện pháp kiểm soát
thích hợp mối nguy hiểm sinh học
(ví dụ sửa đổi quá trình sản xuất, thao tác vật liệu và giảm thiểu
trong quá trình dịch chuyển, hệ
thống thông gió thải nội bộ (LEV),
lọc và trơ hóa, khử độc, các biện pháp hành chính và sử dụng các
thiết bị bảo hộ lao động cá nhân và
bảo hộ đường hô hấp);
Lắp đặt các nắp đậy an toàn sinh
học dòng chảy thành tầng cả ở
trong và ở dưới.
Cháy nổ
Nguy hiểm cháy nổ có thể xảy ra trong
khi sử dụng, thao tác và lưu trữ dung
môi. Phản ứng tổng hợp hữu cơ có thể tạo ra rủi ro lớn về an toàn trong khi
sản xuất. Trong khi sản xuất pha chế
thuốc trừ sâu (ví dụ nghiền, trộn và sấy khô hoặc/và đóng gói) có thể tạo
ra cháy nổ. Bụi thuốc trừ sâu có nguy
cơ nổ cao.
Các biện pháp ngăn chặn và giảm bớt
nguy hiểm được khuyến nghị bao
gồm:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
187
Rút kinh nghiệm từ những lần
trước (nghiên cứu các trường hợp
trước);
Cấm hút thuốc trong và xung
quanh cơ sở sản xuất;
Cung cấp cho trạm cứu hỏa danh
sách các sản phẩm lưu trữ trong cơ
sở;
Kiểm soát tác động tiềm tàng của
cháy, nổ bằng cách phân chia và bố trí cách các khu vực sản xuất, lưu
trữ, sử dụng và khu an toàn.
Khoảng cách an toàn có thể sắp đặt dựa trên những phân tích cụ thể về
mức độ an toàn của cơ sở, và thông
qua ứng dụng các tiêu chuẩn an
toàn về phòng cháy được công nhận trên phạm vi quốc tế.
9
Tránh các nguồn phát lửa tiềm tàng
(ví dụ bằng việc bố trí sơ đồ đường
ống nhằm tránh hiện tượng tràn do nhiệt độ đường ống, thiết bị
và/hoặc máy quay cao, loại bỏ rác
dễ bắt lửa);
Giảm khả năng dễ cháy của dung
môi bằng cách pha loãng với nước
khi tiến hành thu hồi và lọc;
Đánh giá toàn diện các đặc tính vật
lý của bụi thuốc trừ sâu trước khi
sản xuất và xử lý;
Sử dụng thiết bị chống nổ và vật
liệu dẫn để kiểm soát rủi ro bụi
thuốc trừ sâu phát nổ;
9 Ví dụ về thông tin về khoảng cách an toàn là quy
tắc số 30 của Hiệp hội phòng cháy chữa cháy quốc
gia Mỹ (NFPA)
Thực hiện các nguyên tắc thao tác
tốt và giảm thiểu các hoạt động
như chuyển dịch và thao tác vật liệu;
Lắp đặt các dụng cụ và thiết bị điện
không cho bụi và hơi lọt vào;
Đặt thiết bị tiếp đất và gắn chặt;
Lắp đặt thiết bị phát hiện khói và
báo cháy và chuông báo động;
Đào tạo nhân viên (công nhân và
người quản lý).
1.3 An toàn và Sức khỏe cộng đồng
Mối nguy hiểm nhất đối với sự an toàn và sức khỏe cộng đồng trong khi sản
xuất, pha chế và đóng gói thuốc trừ
sâu xuất phát từ rò rỉ các hợp chất độc hại, và sự hiện hữu của các chất lỏng
và khí dễ cháy. Hoạt động và thiết kế
của cơ sở phải bao gồm bộ phận an
toàn để giảm thiểu và kiểm soát các mối nguy hiểm đối với cộng đồng
thông qua:
Xác định các trường hợp rò rỉ theo
thiết kế;
Đánh giá các tác động của rò rỉ
tiềm tàng ở khu vực xung quanh,
bao gồm ô nhiễm đất và nước
ngầm;
Đánh giá rủi ro do vận chuyển vật
liệu nguy hại, lựa chọn lộ trình vận chuyển thích hợp nhất, giảm thiểu
nguy cơ đến sự can thiệp cộng
đồng và sự tác động của bên thứ ba;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
188
Lựa chọn chính xác vị trí nhà máy
có tính đến yếu tố khu vực có
người ở, các điều kiện thủy văn (như hướng gió thường thổi), và
nguồn nước (ví dụ tính dễ bị tổn
hại của nước ngầm), và xác định
khoảng cách an toàn giữa khu vực nhà máy, đặc biệt khu vực bồn lưu
trữ, với khu vực cộng đồng;
Xác định các biện pháp ngăn chặn
và giảm nhẹ được yêu cầu để tránh hoặc giảm thiểu các mối nguy hiểm
đối với cộng đồng;
Xây dựng Kế hoạch quản lý trong
tình trạng khẩn cấp, được chuẩn bị
có sự tham gia của chính quyền địa phương và cộng đồng có tiềm năng
bị ảnh hưởng.
Hướng dẫn về vận chuyển các vật liệu nguy hại, xây dựng kế hoạch
phản ứng và chuẩn bị sẵn sàng
trong trường hợp khẩn cấp và các vấn đề khác liên quan đến an toàn
và sức khỏe cộng đồng được quy
định trong Hướng dẫn chung
EHS.
An toàn sản phẩm
Các nhà sản xuất thuốc trừ sâu cần thúc đẩy khái niệm về cách tiếp cận
“quản lý sản phẩm” hoặc “quản lý
theo vòng đời sản phẩm”, bắt đầu từ nghiên cứu và phát triển, sản xuất, pha
chế, vận chuyển, lưu trữ, sử dụng và
thải bỏ chất thải (ví dụ đổ hết khỏi vật
chứa và hàng tồn quá hạn). Thuốc trừ sâu chỉ được sản xuất theo giấy phép
và do cơ quan có thẩm quyền nhận
đăng ký và phê duyệt và phù hợp với
Quy tắc hành xử về phân phối và sử dụng thuốc trừ sâu
10 của Tổ Chức
Nông nghiệp và Lương thực Thế Giới
(FAO). Tất cả các sản phẩm phải được
ghi nhãn phù hợp với các tiêu chuẩn và quy tắc quốc tế như Hướng dẫn sửa
đổi về thực hành ghi nhãn tốt đối với
thuốc trừ sâu của FAO11
.
10
FAO (2002c) 11
FAO (2002c)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
189
2.0 Các chỉ số thực hiện và
việc giám sát
2.1 Môi trường
Các hướng dẫn về phát thải và nước
thải
Bảng 1 và 2 đưa ra các hướng dẫn về xả thải và phát thải trong lĩnh vực
công nghiệp này. Các giá trị hướng
dẫn đối với phát thải và xả thải trong hoạt động sản xuất trong lĩnh vực biểu
thị việc thực hiện tốt các tiêu chuẩn
mang tính quốc tế như được phản ánh
trong các tiêu chuẩn liên quan của các quốc gia về khung pháp lý được công
nhận. Những hướng dẫn này có thể đạt
được dưới các điều kiện hoạt động thông thường tại các cơ sở được hoạt
động và thiết kế thích hợp thông qua
việc áp dụng các kỹ thuật kiểm soát và
ngăn ngừa ô nhiễm đã được bàn tới trong phần trước của tài liệu này.
Bảng 1: Mức phát thải không khí đối với thuốc
trừ sâu
Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
Bụi dạng hạt mg/Nm3 20,5
a
Tổng cacbon hữu cơ mg/Nm3 50
VOC mg/Nm3 20
Clorua mg/Nm3 5
Brom (HBr), Cyanua
(HCN), Flo (HF),
Hydro sulfide
mg/Nm3
3
Clo mg/Nm3 3
Ammoniac, hợp chất
clo vô cơ thể khí
mg/Nm3 30
a Nơi có hợp chất rất độc hại
Các hướng dẫn về phát thải có thể
áp dụng với phát thải trong quá
trình sản xuất. Hướng dẫn phát thải
nguồn đốt cho sản sinh năng lượng
và hơi nước từ các nguồn có công
suất tương đương hoặc nhỏ hơn 50
megawatt được quy định trong
Hướng dẫn chung EHS, đối với
phát thải có nguồn năng lượng lớn
hơn thì được quy định trong
Hướng dẫn EHS cho nhà máy
nhiệt điện. Hướng dẫn về việc xem
xét môi trường xung quanh dựa
trên tổng lượng phát thải được quy
định trong Hướng dẫn chung EHS.
Các hướng dẫn về xả thải có thể áp
dụng đối với hoạt động xả trực tiếp nước thải đã được xử lý ra nước bề
mặt dành cho mục đích sử dụng
chung. Mức độ xả đặc hữu có thể được
thiết lập dựa trên sự sẵn có và tình trạng sử dụng hệ thống xử lý và thu
gom rác thải hoạt động công cộng,
hoặc nếu xả trực tiếp ra nước bề mặt, sẽ dựa trên phân loại sử dụng nước thu
nhận như được quy định trong Hướng
dẫn chung EHS. Những mức độ này cần phải đạt được, mà không pha
loãng ở ít nhất 95% thời gian hoạt
động của nhà máy hoặc đơn vị, được
tính toán theo tỷ lệ giờ vận hành hàng năm. Thực hiện mức chênh lệch so với
mốc này do điều kiện cụ thể của từng
dự án cần được giải trình trong bản đánh giá môi trường.
Phát sinh chất thải/trọng tải phát
thải
Bảng 3 và 4 cung cấp ví dụ về các chỉ
số trong phát sinh chất thải và nước
thải. Các chỉ số tiêu chuẩn được đưa ra
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
190
chỉ nhằm mục đích so sánh và các dự
án riêng phải tiếp tục hướng tới mục tiêu tiếp tục cải thiện trong những lĩnh
vực này.
Bảng 2: Mức xả thải đối với thuốc trừ sâu
Chất ô nhiễm Đơn
vị
Giá trị
hướng
dẫn
pH S.U. 6-9
BOD5 mg/L 30
COD mg/L 150
TSS
(Đoạn cuối thấp hơn dành cho
sản xuất thuốc trừ sâu.
Đoạn cuối cao hơn dành cho
pha chế thuốc trừ sâu (trung
bình hàng tháng) nhưng không
hơn 50 mg/l)
mg/L 10-20(1)
Dầu và dầu mỡ mg/L 10
AOX mg/L 1
Phenol mg/L 0,5
Asen mg/L 0,1
Tổng crom mg/L 0,5
Crom (hóa trị sáu) mg/L 0,1
Đồng mg/L 0,5
Chất hữu cơ được khử trùng
bằng clo
mg/L 0,05
Nitrorganics mg/L 0,05
Thủy ngân mg/L 0,01
Kẽm mg/L 2
Thành phần hoạt tính mg/L 0,05
Độc tính
thí nghiệm
sinh học
Độc tính với:
Cá
Daphnia
Tảo
Vi khuẩn
TU
2
8
16
8
Ammoniac mg/L 10
Tổng photpho mg/L 2
Bảng 3: Phát sinh chất thải/trọng tải phát thải
Thông số Đơn vị Chỉ số tiêu
chuẩn
Nước thải
Tổng nước thải
cácbon hữu cơ
Kg/mẻ rượu
gốc
180 (110 khó
phân hủy)
Chất thải
Sản xuất
Pha chế
Kg/tấn thành
phần hoạt tính
được sản xuất
Kg/tấn sản
phẩm pha chế
200
3-4
Nguồn:
EU IPPC BREF (2006)
Bảng 4: Mức độ nước thải dựa trên trọng tải cho
thuốc trừ sâu
Chất ô
nhiễm Đơn vị
Chỉ số
tiêu
chuẩn
pH S.U. 6-9
BOD5 kg/t Tối đa hàng ngày 5,3
Trung bình tháng 1,2
COD kg/t Tối đa hàng ngày 9,4
Trung bình tháng 6,5
TSS kg/t Tối đa hàng ngày 4,4
Trung bình tháng 1,3
Thành
phần
hoạt tính
kg/t Tối đa hàng ngày
2,8x10-9
– 3,4
Trung bình tháng 1,3x10-6
– 1,0
Nguồn: Hướng dẫn về nước thải của Cục Bảo vệ
môi trường Mỹ đối với các hóa chất thuốc trừ sâu,
sản xuất hóa chất thuốc trừ sâu hữu cơ, Các tiêu
chuẩn hiệu suất nguồn mới, 40 CRF phần 455. Mức
độ đối với các thành phần hoạt tính cụ thể được liệt
kê trong bảng 3 của quy định này
Kg/t = kg chất ô nhiễm/mét tấn thành phần hoạt tính
hữu cơ
Quan trắc môi trường
Phải thực hiện chương trình quan trắc
môi trường trong lĩnh vực này nhằm giải quyết tất cả các hoạt động được
xác định có khả năng tác động nghiêm
trọng đến môi trường. Các hoạt động quan trắc môi trường cần phải dựa vào
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
191
các chỉ số trực tiếp và gián tiếp của
phát thải, nước thải và sử dụng tài nguyên có thể áp dụng được cho dự án
riêng biệt.
Tần suất quan trắc cần phải đủ để cung
cấp các dữ liệu tiêu biểu đối với thông số được kiểm soát. Hoạt động kiểm
soát phải được thực hiện bởi các cá
nhân đã được đào tạo theo quy trình kiểm soát và ghi chép-lưu giữ, và sử
dụng thiết bị duy tu và hiệu chuẩn
chuẩn xác. Dữ liệu kiểm soát cần được
phân tích và rà soát định kỳ và được so sánh với các tiêu chuẩn đang hoạt
động để có thể thực hiện được bất kỳ
hành động chỉnh sửa nào khi cần thiết. Hướng dẫn bổ sung về các phương
pháp phân tích và lấy mẫu có thể áp
dụng đối với phát thải và nước thải được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS.
2.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Thực hiện an toàn và sức khỏe nghề nghiệp cần phải được đánh giá dựa
trên các hướng dẫn về phơi nhiễm
được công bố trên phạm vi quốc tế ví dụ như Giá trị ngưỡng giới hạn
(TLV®), hướng dẫn về phơi nhiễm
nghề nghiệp và danh mục phơi nhiễm
sinh học (BEIs®) được Hội nghị các nhà vệ sinh công nghiệp Mỹ công bố
(ACGIH)12
, Sổ tay hướng dẫn các rủi
ro về hóa chất được Học viện quốc gia Hoa Kỳ về sự an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp xuất bản (NIOSH)13
, Giới
hạn phơi nhiễm có thể chấp nhận được
(PELs) do Cục an toàn và sức khỏe nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA)14
, Các giá trị biểu thị giới hạn
phơi nhiễm nghề nghiệp do các quốc gia thành viên liên hiệp Châu Âu xuất
bản15
, hoặc các nguồn tương tự khác.
Tỷ lệ tai nạn và tử vong
Các dự án cần cố gắng giảm số ca tai
nạn của công nhân (bất kể là công
nhân thuê trực tiếp hoặc gián tiếp) xuống tỷ lệ bằng không, đặc biệt đối
với các tai nạn làm mất thời gian làm
việc, các mức độ tàn tật khác nhau hay thậm chí tử vong. Ở các nước phát
triển, tỷ lệ tử vong có thể được tính
làm chỉ số tiêu chuẩn của các cơ sở
thông qua tham vấn với các nguồn được công bố (ví dụ Cục thống kê lao
động Hoa Kỳ và Ban an toàn và sức
khỏe Anh).16
Giám sát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
12
Tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 13
Tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 14
Tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_do
cument?p_table=STANDARDS&p_id=9992 15
Tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/ 16
Tại: http://www/bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/stastistics/index/htm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
192
Môi trường làm việc cần phải được
kiểm soát đối với các mối nguy hiểm nghề nghiệp liên quan đến dự án cụ
thể. Việc kiểm soát cần phải được sắp
xếp và thực hiện bởi các chuyên gia
được công nhận17
thuộc chương trình kiểm soát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp. Các cơ sở cần phải duy trì sổ
ghi giữ các ca tai nạn, ốm đau nghề nghiệp và các sự cố, tai nạn nguy
hiểm. Hướng dẫn bổ sung về chương
trình an toàn và sức khỏe nghề nghiệp
được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS.
17
Chuyên gia được công nhận có thể bao gồm các
nhà vệ sịnh công nghiệp được chứng nhận, các nhà
vệ sinh nghề nghiệp đã đăng ký hoặc các chuyên gia
về an toàn được chứng nhận hoặc tương đương.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
193
3.0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
European Commission. 2006. Integrated Pollution
Prevention and Control (IPPC). Refence Document
on Best Available Techniques (BREF) for the
Manufacture of Organic Fine Chemicals. Sevilla,
Spain.
European Commission. 1999. Council Directive
1999/13/EC of 11 March 1999 on the Limitation of
Emissions of Volatile Organic Compounds due to the
Use of Organic Solvents in certain Activities and
Installations. Brussels, Belgium.
FAO. 1995. Revised Guidelines on Good Labelling
Practice for Pesticides. Rome: FAO. Available at
http://www.fao.org/WAICENT/FAOINFO/AGRICU
LT/AGP/AGPP/Pesticid/r.htm
FAO. 2002c. International Code of Conduct on the
Distribution and Use of Pesticides (revised version
November 2002). Rome: FAO. Available at
http://www.fao.org/WAICENT/FAOINFO/AGRICU
LT/AGP/AGPP/Pesticid/Code/Download/Code.doc
German Federal Government. 2002. First General
Administrative Regulation Pertaining to the Federal
Emission Control Act (Technical Instructions on Air
Quality Control – TA Luft). Berlin, Germany.
German Federal Ministry for the Environment,
Nature Conservation and Nuclear Safety. 2004.
Promulgation of the New Version of the Ordinance
on Requirements for the Discharge of Waste Water
into Waters (Waste Water Ordinance-AbwV) of 17.
June 2004. Berlin, Germany.
Greene, S.A., and R.P. Pohanish. 2006. Sittig’s
Handbook of Pesticides and Agricultural Chemicals.
William Adrew Pulishing, Norwich, NY, USA.
Helcom Recommendation 23/10. 2002. Reduction of
Discharges and Emissions from Production and
Formulation of Pesticides. Helsinki, Finland
Ireland Environmental Protection Agency. 2006.
Draft BAT Guidance Note On Best Available
Techniques for the Manufacture of Pesticides,
Phamarceutical and Veterinary Products V8
September 2006. Dublin, Ireland
Kirk-Othmer. 2006 Encyclepedia of Chemical
Technology. Volume 18. Pesticides. 5th ed. John
Wiley & Sons, Inc.
Marrs. T.C., and B. Ballantyne. 2004 Pesticides: An
Overview of Fundamentals. John Wiley & Sons Ltd.
Rotterdam Convention on the Prior Informed
Consent Procedure for Certain Hazardous Chemicals
and Pesticides in International Trade
(http://www.pic.int/)
Stockholm Convention on Persistent Organic
Pollutants. 2001. Available at http://www.pops.int/
UK Environmental Agency. 1999. IPC Guidance
Note Series 2 (S2) Chemical Industry Sector S2 4.02:
Specialty Organic Chemicals. London, UK.
Unger, T.A.. 1996. “Pesticide Synthesis Handbook”,
Noyes Publ., Park Ridge, NJ, USA
US Environmental Protection Agency (EPA), Offfice
of Compliance. 2000. Sector Notebook Project,
“Profile of the Agricutural Chemical, Pesticide, and
Fertilizer Industry”, Sept. 2000. Washington, DC
US EPA Office of Water and Office of Pollution
Prevention and Toxics. 1998. Pullution Prevention
(P2) Guidance Manual for the Pesticide Formulating,
Packaging, and Repacking Industry: Implementing
the P2 Alternative. EPA-821-B-98-017, Washington,
DC
US EPA. Code of Federal Regulations Title 40:
Protection of Environment. Part 63-National
Emission Standards for Hazardous Air Pollutants for
Source Categories. SubpartMMM-National Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants for Pesticide
Active Ingredient Production. Washington, DC
US EPA. Code of Federal Regulation Title 40:
Protection of Environment. Part 455-Pesticide
Chemicals. Washington, DC
US EPA. Risk Reduction Engineering Laboratory
and Center for Environmental Research Information.
1990. Guides to Pollution Prevention: The Pesticide
Formulating Industry. EPA/625/7-90/004. February
1999. Cincinnati. OH.
World Health Organization (WHO). 2005. The WHO
Recommended Classification of Pesticides by Hazard
and Guidelines to Classification: 2004. Geneva:
WHO. Available at
http://www.who.int/ipcs/publications/pesticides_haza
rd/en/index.html and
http://www.who.int/ipcs/publications/pesticides_haza
rd_rev_3.pdf
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
194
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Hoạt động của ngành sản xuất thuốc
trừ sâu gồm ba lĩnh vực sản xuất chính
sau:
Sản xuất thuốc trừ sâu, gồm tổng
hợp công nghiệp các phân tử được
sản xuất hoặc sửa đổi để cung ứng
các hợp chất (thành phần hoạt tính);
Pha chế thuốc trừ sâu, gồm pha chế
các nhóm hóa chất dạng khí (thuốc
xông, hun), thuốc trừ sâu dạng lỏng, rắn từ thành phần hoạt tính;
Đóng gói thuốc trừ sâu, gồm hệ
thống đóng gói được thiết kế từ các
loại vật liệu có thể chứa một cách hiệu quả thuốc trừ sâu trong quá
trình thao tác và sử dụng, và giảm
được các nguy cơ đối với sức khỏe con người và môi trường hệ sinh
thái.
Sản xuất, pha chế và đóng gói thuốc trừ sâu phải áp dụng các quy
trình thực hành sản xuất tốt hiện có
(cGMP) để đảm bảo chất lượng sản phẩm, môi trường làm việc an toàn
và ngăn ngừa các tác động đối với
môi trường.
Sản xuất thuốc trừ sâu
Sản xuất thuốc trừ sâu là một phần của
sản xuất hóa chất mịn hữu cơ. Các
bước sản xuất cơ bản bao gồm (a)
chuẩn bị sản xuất; (b) đưa các nhóm chất cần thiết vào; (c) kết hợp và este
hóa; (d) phân tách (ví dụ rửa hoặc xử
lý tách); và (e) tinh chế sản phẩm cuối
cùng (ví dụ phân rã, phân rã và chiết
xuất, hoặc lọc bằng máy siêu lọc). Cần
phải làm lạnh và/hoặc sấy nóng, áp dụng các điều kiện chân không và áp
lực. Tất cả các bước, đặc biệt là hoạt
động phản ứng, có thể sản sinh phát
thải, nước thải và chất thải/sản phẩm phụ.
Vật liệu thô sản xuất thuốc trừ sâu có
số lượng lớn, gồm các vật liệu thông dụng nhất đối với quá trình sản xuất
thuốc trừ sâu (ví dụ clo, hydrogen
cyanide, carbon disulfide, các loại
amin và axit cô đặc và chất kiềm ăn da), và các vật liệu thông dụng đối với
các chủng loại thuốc trừ sâu cụ thể (ví
dụ chloroaniline, chloroformate, cresol, dichlorobenzene, diethylamine,
dioxane, fluoroaniline, nitrat kẽm,
sulfate kẽm). Các trung gian cũng đa dạng và có số lượng lớn.
Các loại thuốc trừ sâu bị các công
ước/tổ chức quốc tế cấm thì không
được chấp nhận để sản xuất, pha chế hoặc sử dụng.
18
18
Liên quan đến Hiệp định quốc tế về thuốc trừ sâu
được coi là có thể chấp thuận được cho sản xuất và
sử dụng. Ví dụ xem Chương trình quốc tế về an toàn
hóa chất; Phân loại thuốc trừ sâu theo độ độc hại của
WHO và Hướng dẫn phân loại 2004, Corigenda xuất
bản 12/4/2005 và Chỉ thị (91/414/EEC) của EU về
bảo vệ thực vật. Các loại thuốc trừ sâu bị cấm ở EU
được liệt kê trong Chỉ thị hội đồng EU 79/117/EEC
ngày 21/12/1978 và các sửa đổi. Danh sách các loại
thuốc trừ sâu bị cấm ở Mỹ được thể hiện tại trang tin
điện tử của EPA Mỹ về thuốc trừ sâu. Công ước
Rotterdam về thỏa thuận thông báo trước (PIC) đối
với các hóa chất và thuốc trừ sâu độc hại cụ thể trong
giao thương quốc tế cũng cần phải được tham vấn.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
195
Pha chế thuốc trừ sâu
Thuốc trừ sâu không được sử dụng
nguyên chất. Mục đích chính của việc
pha chế thuốc trừ sâu là để tạo ra sản
phẩm có hiệu suất sinh học tối đa, thuận tiện và kinh tế khi sử dụng và
hạn chế đến mức ít nhất các tác động
đối với sức khỏe con người và môi trường. Đặc tính của thành phần hoạt
tính và mục đích sử dụng xác định chủ
yếu loại pha chế sử dụng.
Pha chế thuốc trừ sâu gồm pha, trộn hoặc pha loãng một hoặc nhiều thành
phần hoạt tính thuốc trừ sâu và các
thành phần trơ để đạt được sản phẩm sử dụng cho sản xuất bổ sung hoặc
làm sản phẩm cuối cùng. Các thành
phần hoạt tính được trộn với dung môi, tá dược và vật chuyên chở (hoặc
đổ) và các tác nhân chống bụi và
chống bột cụ thể để đạt được pha chế
như yêu cầu.
Dung môi sử dụng trong pha chế thuốc
trừ sâu thuộc về các nhóm cực (ví dụ
xeton, este, ete glycol và các axit amin) và không cực (ví dụ hydro
cácbon và sản phẩm dầu chưng cất). tá
dược và chất hoạt tính bề mặt được thêm vào trong pha chế thuốc trừ sâu
để cải thiện đặc tính hiệu suất của pha
chế. Tá dược quan trọng nhất gồm các
chất không hoạt hóa (ví dụ các chất hữu cơ như xeton, este, sulfoxide); các
tác nhân chống đóng bánh (ví dụ đất
tảo cát và silic dioxyt tổng hợp mịn); keo bảo vệ (ví dụ các vật liệu trùng
hợp như polyvinyl pyrrolidone,
methylcellulose, allumine máu); và
nhãn dính (ví dụ polyethylene
polysulfide). Chất làm loãng và vật chuyển dạng bột khô quan trọng nhất
được sử dụng trong pha chế thuốc trừ
sâu là các vật liệu vô cơ, gồm các chất
khoáng (ví dụ diatomit, vermiculite, attapulgite, montmorillonite, đá tan và
kaolinit). Vật chuyển dạng hạt là vật
liệu dạng hạt tiêu biểu là các chất gốc thực vật và chất khoáng; attapulgite và
montmorillonite là những chất được sử
dụng thông dụng nhất.
Pha chế thuốc trừ sâu được phân loại thành pha chế dạng khí (dạng phun và
hơi), pha chế dạng lỏng và pha chế
dạng rắn. Pha chế dạng lỏng gồm chất cô đặc có thể nhũ tương, cách chất cô
đặc có thể hòa tan, nhũ tương dầu
trong nước, chất dễ chảy trong chất lỏng, chất cô đặc lơ lửng gốc dầu và
nhũ tương suspo, các dung dịch và vi
kết vỏ. Pha chế dạng rắn gồm bột bụi,
bột ướt, hạt khô, viên, chất dễ chảy dạng khô, bột hòa tan và hạt có thể
phân tán trong nước. Các loại pha chế
khác bao gồm sự thoát hơi có kiểm soát (thành phần hoạt tính được thoát
ra môi trường từ vật mang trùng hợp,
thiết bị buộc, máy hút hoặc thiết bị kết nang tại tỷ lệ thấp và hiệu quả), dạng
phun, hồ hạt, mồi độc, pha chế kết
nang và pha chế khối lượng rất thấp.
Các thành phần pha chế khác gồm tá dược (tác nhân ướt, spreder, nhãn
dính, chất làm chậm, tác nhân ổn định,
chất thấm) và chất hỗ trợ như piperonyl butoxide thường được sử
dụng để thúc đẩy hoạt động của thuốc
diệt côn trùng pyrethroid.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
196
Sản phẩm pha chế thuốc trừ sâu chính
gồm thuốc diệt cỏ, thuốc diệt nấm, thuốc diệt côn trùng, thuốc diệt động
vật gặm nhấm và các nhóm hóa chất
khác (ví dụ nematicide, acaricide,
biocide, thuốc diệt vi khuẩn, avicide, vv…).
Pha chế, đóng gói và tái đóng gói
được thực hiện theo nhiều cách, gồm cả pha chế tự động và đóng gói tự
động và đóng gói thủ công. Các sản
phẩm dạng khô được pha chế theo
nhiều phương pháp, gồm trộn các thành phần hoạt tính dạng bột hoặc hạt
với vật mang trơ khô; phun hoặc trộn
thành phần hoạt tính dạng lỏng lên vật mang khô; ngâm hoặc sử dụng áp lực
hoặc hơi nóng để biến thành phần hoạt
tính thành khuôn rắn; trộn thành phần hoạt tính với monome và để cho hỗn
hợp polyme hóa thành dạng rắn; sấy
khô và làm cứng dung dịch thành phần
hoạt tính thành sản phẩm dạng rắn. Dòng pha chế dạng lỏng điển hình
gồm các bồn lưu trữ hoặc vật chứa để
chứa các thành phần hoạt tính và vật liệu trơ, và bồn trộn để pha chế sản
phẩm thuốc trừ sâu. Sản phẩm pha chế
được đóng gói thành sản phẩm cuối cùng và cho vào vật chứa hoặc thùng
bằng phương pháp thủ công hoặc tự
động.
Nhóm thuốc trừ sâu chính
Thuốc diệt nấm
Thuốc diệt nấm dùng trong nông nghiệp là hóa chất ngăn ngừa và giảm
thiểu bị mất mùa do các loài nấm gây
bệnh. Thuốc diệt nấm có thể chia
thành loại ngấm qua rễ, mầm hoặc loại không ngấm, mặc dù có một số hợp
chất trùng lặp có tác động thâm nhập
cục bộ:
Thuốc diệt nấm không ngấm, gồm
các hợp chất vô cơ, các hợp chất organometallic, dithiocarbamate,
N-trihalomethylthio, phthalimide,
dicarboximide;
Thuốc diệt nấm ngấm qua rễ, mầm,
gồm organophosphate;
benzimidazole; carbonxanilide;
phenylamide; phosphite; chất ức
chế tổng hợp sterol như triazole, imidazole, pyridine, pyrimidine,
piperazine, morpholine và
strobulin.
Thuốc diệt cỏ
Thuốc diệt cỏ có thể được xác định là
chất phá hủy, làm hư hại hoặc ức chế sự phát triển của thực vật. Các nhóm
chính bao gồm:
Chất ức chế sự phát triển của thực
vật;
Chất làm rụng là và chất làm khô
lá;
Thuốc diệt cỏ tiếp xúc hoạt tính
trên lá: (a) bipyridilum (ví dụ như
thuốc diệt cỏ mạnh paraquat,
diquat); (b) benzonitrile gồm bromoxynil va ioxynil; (c)
propanil; (d) bentazon;
Thuốc diệt cỏ dịch chuyển hoạt
tính trên lá:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
197
o Chất ức chế tăng trưởng, hoặc
thuốc diệt cỏ loại auxin gồm 2,4-D, MCPA, 2,4,5-T,
picloram, dicamba, clopyralid,
triclopyr
o Chất ức chế tổng hợp axit béo (ví dụ diclofop, fluazifop-P,
sethoxydim, quizalofop,
tralkoxydim và clethodim
o Glyphosate
o Ure sulfony (ví dụ
chlorsulfuron, metsulfuron,
sulfometuron, rimsulfuron, chlorimuron, primisulfuron,
triasulfuron)
o Imidazolinone (ví dụ imazamethabenz, imazapyr,
imazaquin, imazethapyr).
Thuốc diệt côn trùng
Thuốc diệt côn trùng gồm bất kỳ
nhóm chất nào được sử dụng để diệt
côn trùng trong tất cả các giai đoạn
phát triển. Nhóm thuốc diệt côn trùng chính gồm:
Organochlorine (ví dụ DDT và dẫn
xuất; hexachlorocyclohexane;
cyclodiene; camphene khử bằng clo)
Organochlorine (chủ yếu triester
của axit phosphoric và axit
phosphorothioic, gồm: axit phosphoric anhydrit; este
phosphorothioate của phenol; este
phosphorothioate của enol khác
vòng; este phosphorothioate của khác vòng S-methyl);
Organosulfur;
Carbamate;
Pyrethroid;
Pyrethroid tổng hợp (ví dụ
allethrin, cyfluthrin, deltamethrin,
vật tương tự chrysanthemate);
Chất ức chế tăng trưởng của côn
trùng (Biorational như methoprene,
fenoxycarb, buprofezin,
hydrazine);
Acaricide;
Thuốc trừ sâu sinh học;
Thuốc trừ sâu thực vật (có nguồn
gốc thực vật);
Nicotinoid;
Các sản phẩm lên men vi khuẩn (ví
dụ spinosad, abamectin, ivermectin, vv…);
Pyrrole hoặc Pyrazole;
Diacylhydrazine;
Dinitrophenol (ví dụ dinoseb và
dinocap);
Thuốc diệt động vật gặm nhấm
Thuốc diệt động vật gặm nhấm là nhóm các chất độc được sử dụng để
diệt động vật gặm nhấm. Nhóm thuốc
chính bao gồm:
Thuốc diệt được sử dụng làm mồi độc (ví dụ phosphide kẽm, hành đỏ,
vitamin D, bromethalin);
Chất chống đông thế hệ thứ nhất
(ví dụ hydroxycoumarin, warfarin, coumafuryl, coumatetralyl,
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT, PHA CHẾ VÀ ĐÓNG GÓI THUỐC
TRỪ SÂU
198
indandione, diphacinone,
chlorophacinone);
Chất chống đông thế hệ thứ hai (ví
dụ difenacoum, bromadiolone,
difethialone, brodifacoum).
Các loại thuốc trừ sâu khác
Thuốc diệt vi khuẩn: các chất được
sử dụng để diệt vi khuẩn (bactericide) hoặc ức chế sự phát
triển của chúng (bacteriostat) như
quinolone, fluoroquinolone, gatifloxacin và moxifloxacin;
Miticide, gồm:
o Các hợp chất từ
diphenyloxazoline
o Các hợp chất từ abamectin
o Lớp pyridazinone
Nematicide, gồm:
o Hydro cácbon béo halogen hóa
o Các hợp chất liên quan đến methylisothiocyanate
o Organophosphate
o Carbamate
Thuốc trừ sâu sinh học
Thuốc trừ sâu sinh học là các loại
thuốc trừ sâu có nguồn gốc từ các vi
sinh vật gây bệnh (ví dụ vi khuẩn, vi rút, nấm, động vật nguyên sinh, trùng
rận và giun tròn). Những loại trên
thường được gọi là thuốc trừ sâu vi trùng hoặc sinh học, trong khi thuốc
trừ sâu thực vật là loại thuốc có nguồn
gốc từ thực vật. Thuốc trừ sâu sinh học được chia thành ba nhóm:
Thuốc trừ sâu vi khuẩn (vi sinh vật
diệt các loại bọ cụ thể) gồm thuốc
diệt côn trùng sinh học (ví dụ sphaericus hình que diệt vi khuẩn
và thuringienis israelensis khuẩn
hình que);
Thuốc trừ sâu sinh hóa (các chất
sản sinh tự nhiên kiểm soát sâu bọ bằng biện pháp không độc hại);
Thuốc bảo vệ được kết hợp trong
cây (các chất có nguồn gốc từ chất
liệu di truyền (nghĩa là thuringiensis khuẩn hình que) được
cấy ghép vào cây).
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
199
HƢỚNG DẪN VỀ MÔI TRƢỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe và An toàn là các tài liệu kỹ thuật tham
khảo cùng với các ví dụ công nghiệp
chung và công nghiệp đặc thù của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt (GIIP)
1.
Khi một hoặc nhiều thành viên của
Nhóm Ngân hàng Thế giới tham gia vào trong một dự án, thì Hướng dẫn về
Môi trường, Sức khỏe và An toàn
(EHS) này được áp dụng tương ứng
như là chính sách và tiêu chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng dẫn EHS của
ngành công nghiệp này được biên soạn
để áp dụng cùng với tài liệu Hƣớng
dẫn chung EHS là tài liệu cung cấp
cho người sử dụng các vấn đề về EHS
chung có thể áp dụng được cho tất cả
các ngành công nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì cần áp dụng các hướng
dẫn cho các ngành công nghiệp cụ thể.
Danh mục đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành công nghiệp có thể tìm trong
trang web:
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content/EnvironmentalGuidelines
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước từ
các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề tham gia
vào cùng một loại hình và thực hiện dưới cùng một
hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh mà những
chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện có thể thấy
khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa ô nhiễm và
kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có thể bao gồm,
nhưng không giới hạn, các cấp độ đa dạng về thoái hóa
môi trường và khả năng đồng hóa của môi trường cũng
như các cấp độ về mức khả thi tài chính và kỹ thuật.
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục tiêu
cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ sở kết quả đánh giá tác động môi trường
mà theo đó những khác biệt với từng
địa điểm cụ thể, như bối cảnh của nước sở tại, khả năng đồng hóa của môi
trường và các yếu tố khác của dự án
đều phải được tính đến. Khả năng áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ thể
cần phải được dựa trên ý kiến chuyên
môn của những người có kinh nghiệm
và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần tuân theo mức và biện pháp nào nghiêm
ngặt hơn. Nếu quy định của nước sở tại
có mức và biện pháp kém nghiêm ngặt hơn so với những mức và biện pháp
tương ứng nêu trong Hướng dẫn EHS,
theo quan điểm của điều kiện dự án cụ
thể, mọi đề xuất thay đổi khác cần phải được phân tích đầy đủ và chi tiết như là
một phần của đánh giá tác động môi
trường của địa điểm cụ thể. Các phân
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
200
tích này cần phải chứng tỏ rằng sự lựa
chọn các mức thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi trường và sức khỏe con
người.
Khả năng áp dụng
Hướng dẫn EHS cho cơ sở chế biến dầu
mỏ bao gồm các hoạt động chế biến từ
dầu thô đến các sản phẩm dạng lỏng cuối cùng, bao gồm khí hóa lỏng
(LPG), Mo-Gas (xăng động cơ), dầu
hỏa, dầu diesel, dầu đốt, dầu mazut, bitum, nhựa đường, lưu huỳnh, và các
sản phẩm trung gian (ví dụ như các hỗn
hợp propan/propylen, naphtha thô, phần
cất giữa và phần cất chân không) cho ngành công nghiệp hóa dầu. Phụ lục A
mô tả các hoạt động của ngành công
nghiệp. Xem thêm thông tin về các vấn đề EHS liên quan đến khu bồn chứa
được nêu trong Hướng dẫn EHS kho
chứa dầu thô và các sản phẩm dầu mỏ.
Tài liệu này được bố cục theo các phần sau đây:
Mục 1.0 - Các tác động đặc trưng của
ngành công nghiệp và việc quản lý
Mục 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
Mục 3.0 - Tài liệu tham khảo
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
201
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý
Phần sau đây cung cấp bản tóm tắt các
vấn đề EHS liên quan đến chế biến dầu mỏ, trong giai đoạn hoạt động, cùng với
các khuyến nghị về quản lý. Các
khuyến nghị về quản lý các vấn đề EHS
phổ biến đến các cơ sở công nghiệp lớn nhất trong giai đoạn xây dựng và ngừng
hoạt động được cung cấp trong Hƣớng
dẫn chung EHS
1.1 Môi trƣờng
Các vấn đề môi trường liên quan liên quan đến các cơ sở chế biến dầu mỏ
bao gồm:
Phát thải khí
Nước thải
Vật liệu nguy hại
Chất thải
Tiếng ồn
Phát thải khí
Các loại khí thải
Phát thải khí xả và khí thải từ khí lò
(cacbon dioxide (CO2), các oxit nitơ (NOX) và cacbon monoxide (CO)) trong
công nghiệp chế biến dầu mỏ sinh ra từ
quá trình đốt cháy khí và dầu đốt lò hoặc diesel trong tua bin, nồi hơi, máy
nén và các động cơ phát nhiệt và điện
khác. Khí xả cũng sinh ra trong các nồi hơi thải nhiệt kết hợp với một số thiết
bị công nghệ trong quá trình tái tạo chất
xúc tác liên tục hoặc đốt cháy cốc trong
chất lỏng dầu mỏ. Khí được phát từ ống khói lò ra không khí trong khu Thổi
Bitum, từ thiết bị tái sinh xúc tác trong
khu Cracking Xúc tác Lỏng (FCCU) và
khu Cracking Xúc tác Cặn (RCCU), và trong xưởng chế biến lưu huỳnh, có thể
chứa các lượng nhỏ ôxít lưu huỳnh.
Nên sử dụng các đèn đốt NOx-thấp để giảm phát thải khí oxit nitơ.
Các tác động đến chất lượng không khí
được đánh giá bằng việc áp dụng giá trị
đánh giá chất lượng không khí kỳ gốc (baseline) và các mô hình phân tán khí
quyển để thiết lập mức sàn về các nồng
độ không khí xung quanh khi thiết kế và hoạch định hoạt động của cơ sở sản
xuất như mô tả trong Hƣớng dẫn
chung EHS. Hướng dẫn cho việc quản lý phát thải của các nguồn đốt nhỏ có
công suất lên đến 50 megawatt nhiệt
(MWth), bao gồm chuẩn phát thải cho
khí thải, được nêu trong Hƣớng dẫn
chung EHS. Đối với phát thải từ các
nguồn đốt với công suất lớn hơn 50
MWth, tham khảo các Hƣớng dẫn
EHS về nhà máy nhiệt điện.
Thoát khí và đốt đuốc khí
Thoát khí và đốt đuốc khí là các giải pháp kỹ thuật rất quan trọng trong vận
hành và đảm bảo an toàn, được sử dụng
trong các cơ sở chế biến dầu mỏ để đảm
bảo rằng khí hơi thải ra được xử lý an toàn phát ra từ các hệ thống thông gió
của quá trình khẩn cấp và các van xả an
toàn. Các khí này được thu vào hệ thống thoát và đốt.
Khí dư thừa không được thoát đi, mà
phải được chuyển đến hệ thống đốt khí
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
202
hiệu quả để xử lý. Trường hợp thông
gió khẩn cấp có thể được chấp nhận dưới các điều kiện cụ thể khi không thể
đốt được lượng khí phát ra, trên cơ sở
phân tích rủi ro chính xác và tính toàn
vẹn của hệ thống cần được bảo vệ. Phải giải thích rõ lý do không sử dụng hệ
thống đốt khí, và phải lập báo cáo bằng
văn bản chi tiết trước khi áp dụng biện pháp thoát khí khẩn cấp.
Trước khi áp dụng hệ thống đốt khí, các
phương án khả thi khác cho việc sử
dụng khí phải được đánh giá và kết hợp vào thiết kế sản xuất đến mức tối đa
nhất có thể. Khối lượng khí đốt cho các
các cơ sở mới phải được đánh giá trong thời gian lắp đặt nhà máy để xác định
các mục tiêu cố định về phát thải các
lượng khí đốt. Khối lượng khí đốt đối với tất cả các trường hợp phải được ghi
chép và báo cáo. Hệ thống khí đốt liên
tục được cải tiến thông qua việc áp
dụng các công nghệ mới và thực hành tốt phải được chứng minh.
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát
ô nhiễm khi đốt khí phải chú ý:
Thực hiện các biện pháp giảm nguồn
khí cần đốt đến mức tối đa có thể;
Sử dụng các phương pháp đốt khí
hiệu quả, và tối ưu hóa kích thước
và số vòi đốt;
Tối đa hoá hiệu suất cháy bằng cách
kiểm soát và tối ưu hóa tỷ lệ nhiên
liệu đốt/không khí/dòng hơi nước để
đảm bảo tỷ lệ chính xác của các
dòng hỗ trợ cháy;
Giảm thiểu đốt khí từ quá trình làm
sạch và thí điểm mà vẫn đảm bảo an
toàn, thông qua các biện pháp bao
gồm cả lắp đặt các thiết bị giảm khí tẩy, thiết bị thu hồi khí, làm sạch khí
trơ, công nghệ van đế mềm khi cần,
và lắp đặt duy trì các công trình thí
điểm;
Giảm thiểu nguy cơ xảy ra các biến
cố bằng cách đảm bảo vận tốc đủ để
thoát và cung cấp các tấm chắn gió;
Sử dụng hệ thống mồi lửa tốt;
Lắp đặt hệ thống thiết bị bảo vệ áp
suất tích hợp cao, khi cần, để giảm các hiện tượng quá áp và tránh hoặc
giảm các tình huống đốt khí;
Lắp đặt trống knock-out để ngăn
chặn phát thải ngưng tụ, khi cần;
Giảm thiểu chất lỏng truyền sang và hút vào trong dòng khí bằng hệ
thống tách chất lỏng phù hợp;
Giảm thiểu ngọn lửa bốc lên và/hoặc
bùng lửa;
Vận hành quá trình đốt khí để kiểm
soát được mùi khói và khí thải có thể nhìn thấy (không nhìn thấy khói
đen);
Bố trí đốt khí tại khoảng cách an
toàn, không ảnh hưởng đến nơi ở của cộng đồng dân cư và người lao
động bao gồm cả người lao động;
Thực hiện bảo trì và kế hoạch thay
đèn đốt để đảm bảo liên tục hiệu quả
tối đa quá trình đốt;
Đo lượng khí đốt.
Để giảm thiểu quá trình đốt khí khi
thiết bị hỏng hóc và nhà máy ngừng
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
203
hoạt động, độ tin cậy của nhà máy
phải đảm bảo ở mức cao (> 95 phần trăm), và trong nhà máy cần cung
cấp thiết bị dự phòng và quy trình tắt
máy khi có trục trặc.
Phát thải nhất thời
Phát thải nhất thời của nhà máy chế
biến dầu mỏ liên quan với việc thông
hơi, đường ống rò rỉ, các van, các mối nối, các mặt bích, các đầu ống hở, các
bồn chứa có mái nổi, các nắp bịt đầu
bơm, hệ thống vận chuyển khí, van
giảm áp, các bồn chứa hoặc các bể chứa/khu chứa hở và các hoạt động nạp
và tháo hydrocacbon. Phụ thuộc vào mô
hình của quá trình lọc dầu, chất phát thải nhất thời bao gồm:
Hydro;
Methane;
Các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC),
(ví dụ: ethane, etylene, propane,
propylene, butane, butylene, pentane, pentene, C6-C9 alkylate,
benzene, toluene, xylene, phenol, và
các chất thơm C9);
Các Hydrocacbon thơm đa vòng
(PAH) và các hợp chất hữu cơ bay hơi một phần;
Các khí vô cơ, bao gồm axít HF từ
hydrogen fluoride alkylation,
hydrogen sulfide, ammonia, cacbon dioxide, cacbon monoxide, sulfur
dioxide và lưu huỳnh triôxít từ quá
trình tái sinh axít sulfuric trong quá trình alkyl hóa axít sulfuric, NOX,
methyl tert-butyl ether (MTBE),
ethyl tertiary butyl ether (ETBE), t-
amylmethyl ête (TAME), methanol
và ethanol.
Các nguồn liên quan chính bao gồm
phát thải các VOC từ các bồn chứa
có mái nổi hình nón, trong quá trình
tải hàng bị gió thổi; phát thải nhất
thời của hydrocacbon qua các nắp bịt mái nổi của các bồn chứa; phát
thải từ các mặt bích nối ống và/hoặc
các van và các nắp bịt đầu máy; phát thải các VOC từ các bồn pha trộn,
các van, các máy bơm, và từ các
thao tác trộn và VOC phát thải từ hệ
thống xử lý nước thải và nước thải có dầu. Nitơ từ các thùng chứa
bitum cũng có thể được phát ra, có
thể có chứa hydrocacbon và các hợp chất lưu huỳnh ở dạng hơi xịt. Các
nguồn phát thải nhất thời tiềm ẩn
khác bao gồm sự thông hơi của các thiết bị thu hồi hơi và phát thải khí
từ quá trình ôxy hóa kiềm.
Các biện pháp khuyến nghị để kiểm
soát và ngăn ngừa phát thải nhất thời bao gồm:
Trên cơ sở xem xét các lưu đồ quá trình và thiết bị (P & ID), xác định
các dòng nguyên liệu và thiết bị (ví
dụ từ các ống dẫn, van, nắp bịt, bồn chứa và các cấu kiện cơ sở hạ tầng
khác) có khả năng dẫn đến phát thải
nhất thời VOC và ưu tiên giám sát bằng thiết bị phát hiện hơi và bảo
dưỡng hoặc thay thế các linh kiện
khi cần thiết;
Việc lựa chọn các loại van, các mặt
bích, phụ kiện, nắp bịt, và các vật bao gói thích hợp phải dựa trên dung
tích, công suất của chúng để giảm sự
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
204
rò rỉ khí đốt và khí thải nhất thời;
Hơi hydrocarbon phải được thu gom hoặc định tuyến trở lại hệ thống chế
biến, khi mức áp suất cho phép;
Cần xem xét việc sử dụng các bộ lọc
khí để loại bỏ dầu và các sản phẩm ôxy hóa khác từ phần hơi trong các
thiết bị cụ thể (ví dụ: sản xuất
bitum);
Tiến hành đốt khí tại nhiệt độ cao
(khoảng 800°C) để đảm bảo tiêu hủy hoàn toàn các thành phần nhỏ (ví dụ
như H2S, aldehyde, axít hữu cơ và
các thành phần phenol) và giảm thiểu các tác động của mùi và khí
phát thải;
Phát thải từ các ống thông gió của xưởng alkyl hóa axít HF (HF) phải
được thu gom và làm trung hòa để loại bỏ HF trong bộ lọc khí đốt trước
khi đưa đi đốt;
Phải trang bị các thiết bị thu hồi hơi của naphtha, xăng, methanol /
ethanol, và của các trạm nạp và dỡ MTBE / ETBE / TAME.
Các Hướng dẫn bổ sung về các biện
pháp kiểm soát và phòng ngừa phát thải nhất thời từ các bồn chứa được
nêu trong bản Hƣớng dẫn EHS đối
với kho chứa dầu thô và các sản
phẩm dầu mỏ.
Ôxít lưu huỳnh
Ôxít lưu huỳnh (SOx) và sulfua hydro
có thể phát ra từ các nồi hơi, thiết bị đốt, và từ thiết bị của các quá trình
khác, phụ thuộc hàm lượng lưu huỳnh
của dầu thô đã xử lý. Lưu huỳnh dioxit
và lưu huỳnh triôxít có thể phát ra từ
quá trình tái sinh axít sulfuric trong quá trình alkyl hóa axít sulfuric. Lưu huỳnh
dioxit trong khí thải của nhà máy lọc
dầu có thể có các mức nồng độ đã khử
trước bằng 1500 -7500 miligam trên mét khối (mg/m
3).
2
Các biện pháp khuyến nghị để ngăn
ngừa và giảm thiểu ô nhiễm bao gồm:
Giảm thiểu phát thải SOx thông qua
quá trình khử lưu huỳnh trong nhiên
liệu đến mức độ khả thi, hoặc bằng
cách sử dụng trực tiếp nhiên liệu có
hàm lượng lưu huỳnh cao với các hệ thống có trang bị các thiết bị kiểm
soát phát thải SOx;
Sử dụng các hệ thống thu hồi lưu
huỳnh công suất cao để thu hồi lưu huỳnh từ các phần khí đuôi (ví dụ
các hệ thống Claus);3
Lắp đặt các thiết bị lọc bụi (ví dụ
như lọc bụi tĩnh điện hoặc thiết bị ngăn sương đọng) để loại bỏ sương
mù axít sulfuric;
Lắp đặt các bộ lọc khí đốt có các
dung dịch soda kiềm để xử lý khí lò
từ các tháp hấp thụ của hệ thống alkyl hóa.
Tạp chất bụi dạng hạt
Phát thải dạng hạt từ các hệ thống lọc dầu có liên quan đến khí lò từ các lò
cao; các hạt xúc tác mịn phát thải từ các
thiết bị tái sinh cracking xúc tác hóa
2 EIPPCB BREF (2003)
3 Sử dụng hệ thống thu hồi lưu huỳnh đạt ít nhất 97
phần trăm, nhưng tốt nhất là sử dụng hệ thống thu hồi
lưu huỳnh đạt trên 99 phần trăm khi nồng độ HF trong
các khí đuôi là tương đối cao.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
205
lỏng và các quá trình dựa trên xúc tác
khác; từ quá trình xử lý cốc và các hạt mịn, tro sinh ra trong quá trình thiêu đốt
cặn. Các hạt phát thải có thể chứa các
kim loại (ví dụ như vanadium, nickel).
Các biện pháp để kiểm soát hạt cũng có thể góp phần kiểm soát phát thải kim
loại từ quá trình lọc dầu.4
Các biện pháp khuyến nghị để ngăn ngừa và giảm thiểu ô nhiễm bao gồm:
Lắp đặt cyclon, bộ lọc bụi tĩnh điện,
túi lọc, và/hoặc các bộ lọc ướt để
giảm lượng phát thải hạt từ các
nguồn điểm. Sự kết hợp những biện pháp kỹ thuật này có thể giảm đến >
99 phần trăm hạt tạp chất;
Áp dụng các biện pháp kỹ thuật để
giảm lượng phát thải hạt, bao gồm:
o Bảo quản cốc thành từng đống có
che phủ;
o Luôn giữ cốc ẩm ướt;
o Đập cốc bằng máy và chuyển đến
các silo chứa trung gian (thùng
nước-hydrobin);
o Phun vào cốc các lớp dầu mỏng để các hạt bụi mịn bám dính vào
cốc;
o Sử dụng các băng tải huyền che phủ vơi hệ thống hút để duy trì
áp suất âm;
o Sử dụng hệ thống thông hút để hút và thu gom bụi cốc;
o Truyền tải bằng khí nén các hạt
mịn thu được từ các cyclon vào
4 EIPPCB BREF (2003)
silo có lắp bộ lọc không khí thoát
ra, và tái chế các hạt mịn thu được để lưu trữ.
Khí nhà kính (GHG)
Trong quá trình lọc dầu có thể sinh ra một lượng đáng kể cacbon dioxide
(CO2) từ các quá trình đốt (ví dụ như
sản xuất năng lượng điện), đốt khí, và các xưởng hydro. Carbon dioxide và
các khí khác (ví dụ oxit nitơ và carbon
monoxide) có thể được thải vào khí
quyển trong thời gian tái sinh chất xúc tác các kim loại quý.
Nhà vận hành cần tối đa hiệu suất sử
dụng năng lượng và các phương tiện thiết kế (ví dụ như cơ hội để cải tiến
hiệu quả các trang thiết bị tiện ích, thiết
bị gia nhiệt, tối ưu hóa quy trình, các bộ trao đổi nhiệt, các ứng dụng động cơ và
cơ giới) để giảm thiểu sử dụng năng
lượng. Mục tiêu tổng thể phải là giảm
thiểu phát thải khí và đánh giá các lựa chọn phương án hiệu quả chi phí để
giảm phát thải khả thi nhất về kỹ thuật.5
Các kiến nghị bổ sung cho việc quản lý các khí nhà kính, ngoài vấn đề về hiệu
quả năng lượng và bảo tồn, đều được đề
cập trong Hƣớng dẫn chung EHS.
5 Thông tin chi tiết về những cơ hội hiệu quả năng
lượng cho nhà máy lọc dầu được đề cập trong tài liệu
Cơ hội Nâng cao Hiệu quả Năng lượng và Tiết kiệm
Chi phí cho các nhà máy lọc dầu.
Phòng thí nghiệm Quốc gia Ernest Orlando Lawrence
Berkeley, Đại học California, 2005, xem tại:
http://repositories.cdlib.org/cgi/viewcontent.cgi?article
=3856&context=lbnl
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
206
Nƣớc thải
Nước thải công nghiệp
Khối lượng thải lớn nhất trong chế biến
dầu mỏ bao gồm nước "chua" và nước
không chứa dầu/không chua nhưng có
độ kiềm cao (alkaline). Nước chua sinh ra từ quá trình khử muối, phần cất trên
(topping), chưng cất chân không, tiền
xử lý, quá trình khử lưu huỳnh của phần cất nhẹ và phần cất giữa,
hydrocracking, cracking xúc tác, luyện
cốc, visbreaking / cracking nhiệt. Nước
chua có thể bị nhiễm các hydrocacbon, hydro sunfua, ammoniac, các hợp chất
lưu huỳnh hữu cơ, axít hữu cơ, và
phenol. Nước dùng trong qui trình được xử lý trong các thiết bị xử lý nước chua
(SWS) để loại bỏ các hydrocacbon,
hydrogen sulfide, ammonia và các hợp chất khác, trước khi tái chế để sử dụng
trong các quy trình nội bộ, hoặc đưa
vào xử lý cuối cùng và thải vào khu xử
lý nước thải tại chỗ. Nước dùng trong quá trình không có dầu/không chua
nhưng có độ kiềm cao, có khả năng gây
các khó khăn cho nhà máy xử lý nước thải. Dòng thải bị loại bỏ từ nước thoát
ra từ nồi hơi và nhà máy khử khoáng do
không được trung hòa đúng cách vẫn có khả năng chiết xuất phenol từ pha dầu
vào pha nước, cũng như gây ra nhũ
tương trong nhà máy xử lý nước thải
(WWTP). Chất thải lỏng cũng có thể do bất ngờ thải ra do rò rỉ một lượng nhỏ
các sản phẩm từ thiết bị, máy móc và
các khu vực lưu trữ / bồn chứa.
Khuyến nghị các biện pháp thực hành
quản lý nước thải của quá trình bao
gồm:
Phòng ngừa và kiểm soát các thoát
thải lỏng bất ngờ thông qua các cuộc
kiểm tra thường xuyên và công tác bảo trì, bảo dưỡng các kho và hệ
thống vận chuyển, bao gồm cả hộp
đệm máy bơm và van và các điểm rò
rỉ tiềm ẩn khác, cũng như thực hiện các kế hoạch ứng phó trong trường
hợp bị tràn;
Dự phòng cung cấp đủ sức chứa
lượng chất lỏng khi hỏng hóc để tối đa hóa sự thu hồi vào quá trình và
tránh xả chất lỏng của quy trình ồ ạt
vào hệ thống thoát nước có dầu;
Thiết kế và xây dựng khu vực chứa
nước thải và vật liệu độc hại với các bề mặt trơ không thấm nước để ngăn
chặn xâm nhập của nước bị ô nhiễm
vào đất và nước ngầm;
Tách riêng nước của quá trình với
nước mưa và tách riêng các khu vực
chứa nước thải và vật liệu nguy hại;
Thực hiện thực hành vệ sinh công
nghiệp tốt, bao gồm cả tiến hành các hoạt động chuyển giao sản phẩm
trên các khu vực có nền lát tốt và kịp
thời thu gom khi có các sự cố tràn
nhỏ.
Các quy định cụ thể phải xem xét để
quản lý từng nguồn nước thải bao
gồm:
Sử dụng trực tiếp soda kiềm (ăn
mòn) từ các các thiết bị làm ngọt và
xử lý hóa chất được chuyển hướng
đến hệ thống xử lý nước thải sau quá trình ôxy hóa;
Sử dụng trực tiếp chất lỏng kiềm (ăn
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
207
mòn) từ quá trình ôxy hóa (có chứa
thiosulfate hòa tan, sulfite và sulfat) đến hệ thống xử lý nước thải;
Lắp đặt hệ thống thoát nước quá
trình kín để thu gom và thu hồi
lượng rò rỉ và tràn của MTBE,
ETBE, và TAME. Những chất này không có lợi cho xử lý sinh học, và
phải ngăn chặn không cho chảy vào
và không để gây ảnh hưởng xấu đến hệ thống xử lý nước thải;
Nếu tại cơ sở có các dòng thải có
tính axit và kiềm từ quá trình chuẩn
bị nước khử khoáng thì phải được
làm trung hòa trước khi xả vào hệ thống xử lý nước thải;
Làm mát các dòng chảy từ các hệ
thống hơi trước khi xả. Dòng thải
này cũng như dòng chảy xuống từ các tháp làm mát nước, có thể chứa
các chất phụ gia (ví dụ biocide) và
có thể cần xử lý tại nhà máy xử lý nước thải trước khi thải;
Nước bị nhiễm hydrocacbon từ các
hoạt động làm sạch định kỳ trong
suốt quá trình (việc làm sạch thường
được thực hiện hàng năm và có thể diễn ra trong vài tuần) và các dòng
thải có chứa hydrocacbon từ các sự
cố rò rỉ trong quá trình phải được xử lý tại các nhà máy xử lý nước thải.
Xử lý nước thải của quá trình
Kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp trong quá trình này bao gồm sự tách
nguồn và tiền xử lý các dòng nước thải
đã thu gom. Các bước xử lý nước thải
điển hình bao gồm: bẫy phần mỡ, gạn hớt, tách không khí hòa tan hoặc tách
nước có dầu để tách các loại dầu và
chất rắn có thể nổi trên mặt nước; lọc để tách các chất rắn có thể lọc được;
làm cân bằng lưu lượng và tải trọng;
làm lắng để giảm các chất rắn lơ lửng
có sử dụng các chất làm trong; xử lý sinh học, áp dụng cách xử lý háo khí
điển hình để giảm các chất hữu cơ hòa
tan (BOD); loại bỏ các chất dưỡng sinh học hoặc hóa học để giảm nitơ và phốt
pho; clo hóa dòng thải khi có yêu cầu
khử trùng; thoát nước và xử lý cặn
trong các bãi chôn lấp chất thải độc hại được chỉ định. Có thể cần bổ sung các
biện pháp kiểm soát để (i) ngăn chặn và
xử lý các chất hữu cơ dễ bay hơi tách ra từ hoạt động của các thiết bị khác nhau
trong hệ thống xử lý nước thải, (ii) loại
bỏ các kim loại có sãn, sử dụng màng lọc hoặc công nghệ xử lý lý / hóa khác,
(iii) loại bỏ các chất hữu cơ khó xử lý
và phân huỷ sinh học COD, sử dụng
than hoạt tính hoặc ôxy hóa hóa học tiên tiến, (iii) giảm tính độc, sử dụng
công nghệ thích hợp (như thẩm thấu
ngược, trao đổi ion, than hoạt tính, vv), và (iv) ngăn chặn và trung hòa các mùi
gây khó chịu.
Các biện pháp quản lý nước thải công nghiệp và các ví dụ về các phương án
xử lý được nêu trong Hƣớng dẫn
chung EHS. Thông qua các công nghệ
đã nêu và các biện pháp thực hành công nghiệp tốt, các cơ sở sản xuất phải đảm
bảo đáp ứng các Giá trị Ngưỡng xả thải
như ghi trong bảng tương ứng nêu tại Phần 2 của tài liệu về lĩnh vực công
nghiệp này.
Các dòng nước thải khác & tiêu thụ
nước
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
208
Hướng dẫn về quản lý nước thải không
bị ô nhiễm từ các hoạt động tiện ích, nước mưa không bị ô nhiễm, và nước
thải vệ sinh được nêu trong Hƣớng dẫn
chung EHS. Đối với nước thải công
nghiệp, các dòng nước thải bị ô nhiễm phải được dẫn đến hệ thống xử lý nước
thải công nghiệp. Các khuyến nghị để
giảm sự tiêu thụ nước, đặc biệt đối với các nơi khan hiếm nguồn nước tự
nhiên, cũng được nêu trong Hƣớng dẫn
chung EHS.
Kiểm tra thủy tĩnh nước: Việc thử nghiệm thủy tĩnh (thử-thủy tĩnh) đối với
thiết bị và các đường ống bao gồm phép
thử áp lực ống khi với nước (thông thường nước đã qua lọc), để xác định
tính toàn vẹn của hệ thống và để phát
hiện rò rỉ. Các phụ gia hóa (ví dụ: chất ức chế ăn mòn, phụ gia chứa ôxy, và
chất nhuộm) thường được cho vào nước
để ngăn chặn sự ăn mòn bên trong.
Trong quá trình tiến hành các phép thử về nước, phải áp dụng các biện pháp
sau để kiểm soát và phòng ngừa sự ô
nhiễm:
Sử dụng nước cùng loại cho nhiều
phép thử;
Giảm sự cần thiết phải dùng chất ức
chế ăn mòn và các hóa chất khác
bằng cách giảm thiểu thời gian lưu nước đang thử nghiệm trong thiết bị
hoặc đường ống;
Nếu cần sử dụng hóa chất thì chọn
các hóa chất có tính độc hại, khả
năng ảnh hưởng sinh học, hoạt tính sinh học và tiềm năng sinh học thấp
nhất.
Xả nước đã thử thủy tĩnh ra biển hoặc
nước bề mặt chỉ áp dụng khi không còn biện pháp thay thế khả thi khác. Khi đó
kế hoạch xử lý nước thử phải được
chuẩn bị, xem xét các điểm xả, tỷ lệ xả,
loại hóa chất đã sử dụng và sự phân tán, nguy cơ ảnh hưởng môi trường, và cần
thực hiện công tác quan trắc. Không
thải nước thử thủy tĩnh vào vùng nước nông ven biển.
Vật liệu nguy hại
Trong quá trình sản xuất, các cơ sở chế biến dầu mỏ phải sử dụng và lưu trữ
một lượng đáng kể các chất độc hại,
bao gồm nguyên vật liệu, các sản phẩm trung gian/các sản phẩn cuối cùng và
các sản phẩm phụ. Các biện pháp thực
hành để quản lý vật liệu độc hại, bao gồm cả xử lý, lưu trữ, và vận chuyển,
được nêu trong bản Hƣớng dẫn EHS
đối với Kho chứa dầu thô và sản
phẩm dầu mỏ và trong Hƣớng dẫn
chung EHS.
Chất thải
Chất thải độc hại: Chất xúc tác đã qua
sử dụng
Chất xúc tác đã qua sử dụng từ một số quy trình trong chế biến dầu mỏ, bao
gồm quá trình tiền xử lý và tái tạo xúc
tác, quá trình khử lưu huỳnh của phần
cất giữa và phần cất nhẹ; quá trình hydrocracker; cracking xúc tác lỏng
(FCCU); cracking xúc tác cặn (RCCU);
MTBE / ETBE và TAME; isome hóa butan; các hydro hóa diene và thiết bị
hydro isome hóa butylen; tái sinh axít
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
209
sulfuric; quá trình khử lưu huỳnh bằng
xúc tác chọn lọc; và các xưởng chế biến lưu huỳnh và hydro. Chất xúc tác đã
qua sử dụng có thể chứa molypdenum,
nikel, coban, bạch kim, sắt vanadi, đồng
và silica và / hoặc nhôm, như các các chất mang.
Khuyến cáo các biện pháp chiến lược
về quản lý chất xúc tác bao gồm:
Sử dụng các chất xúc tác có độ bền
cao và tái sinh để kéo dài tuổi thọ;
Sử dụng phương pháp bảo quản và
xử lý phù hợp (Ví dụ, nhấn chìm các
chất xúc tác pyrophoric đã dùng
trong nước trong thời gian lưu trữ tạm thời và chuyển đến điểm xử lý
cuối cùng để tránh các phản ứng tỏa
nhiệt không kiểm soát được);
Chuyển các chất xúc tác đến nhà sản
xuất để tái chế hoặc phục hồi, hoặc
vận chuyển đến các công ty quản lý
khác để xử lý, thu hồi/tái sinh các kim loại nặng hoặc kim loại quý, và
phát thải theo các khuyến cáo về
quản lý chất thải công nghiệp như đã
nêu trong bản Hƣớng dẫn chung
EHS.
Các chất thải nguy hại khác
Ngoài các chất xúc tác đã dùng, chất thải công nghiệp độc hại có thể bao
gồm các dung môi, các bộ lọc, cồn
khoáng, chất làm ngọt đã sử dụng, các amin đã dùng để loại bỏ CO2, hydro
sunfua (H2S) và cacbonyl sulfide
(COS), các bộ lọc cacbon hoạt tính và
cặn/bùn dầu từ các thiết bị tách dầu/nước, đáy bồn chứa, và các chất
lỏng sử dụng trong quá trình vận hành
và trong các hoạt động bảo dưỡng (như
dầu và các chất lỏng kiểm tra). Các chất thải độc hại khác, bao gồm cặn bị ô
nhiễm, bùn từ quá trình làm sạch xung
quanh máy phun nước, sàng phân tử đã
hỏng, và nhôm loại từ quá trình alkyl hóa hydrofluoric (HF), các chất thải độc
hại có thể sinh ra từ bể chứa dầu thô,
quá trình khử muối và các thiết bị sấy phần đầu, luyện cốc, propane,
propylene, butane, và isome hóa butane.
Chất thải của quá trình phải được thử
nghiệm và phân thành các loại nguy hại hoặc không nguy hại, dựa trên các qui
chuẩn của địa phương quy định hoặc áp
dụng quy chuẩn quốc tế. Hướng dẫn chi tiết về lưu trữ, bảo quản, xử lý, và
phương pháp thải các chất thải nguy hại
và chất thải không nguy hại được đề cập trong bản Hƣớng dẫn chung EHS.
Khuyến cáo các biện pháp chiến lược
về quản lý chất thải nguy hại của các
ngành công nghiệp cụ thể
Chuyển cặn dầu từ bể chứa dầu thô
và từ thiết bị khử nuối vào các trống
cốc chậm, khi áp dụng, để thu hồi lại
các hydrocarbon;
Đảm bảo quá trình cracking không
bị quá mức trong thiết bị visbreaking
để ngăn chặn sự sinh ra loại dầu
nhiên liệu không ổn định, dẫn đến gia tăng bùn và sự hình thành trầm
tích trong thời gian bảo quản;
Tối đa hóa việc thu hồi dầu từ nước
thải có dầu và cặn dầu. Giảm thiểu
sự thất thoát dầu đến hệ thống nước thải. Dầu có thể được thu hồi từ sự
cố tràn bằng cách sử dụng kỹ thuật
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
210
tách (ví dụ như tách theo phương
pháp trọng lực và ly tâm);
Quá trình xử lý bùn có thể bao gồm
phương pháp sử dụng đất (xử lý sinh
học), hoặc dung môi chiết xuất sau
quá trình đốt cặn và / hoặc sử dụng
nhựa đường, khi khả thi. Trong một số trường hợp, có thể phải làm ổn
định cặn trước khi thải để giảm khả
năng lọc lấy nước của các kim loại độc hại.
Chất thải không nguy hại
Quá trình alkyl hóa axít HF sinh ra các
bùn cặn trung hòa, bùn này có thể chứa florua canxi, canxi hiđrôxít canxi,
cacbonat, magie fluorua, magie và
hydroxide magie carbonat. Sau khi sấy khô và nén, chúng có thể được bán trên
thị trường để sử dụng trong các nhà
máy sản xuất thép hoặc dùng để chôn lấp. Hướng dẫn chi tiết về lưu trữ, bảo
quản, xử lý, và thải các chất thải không
nguy hại được quy định tại các bản
Hƣớng dẫn chung EHS.
Tiếng ồn
Các nguồn gây ồn trong các cơ sở lọc dầu bao gồm máy quay cỡ lớn, như
máy nén và tua bin, máy bơm, động cơ
điện, thiết bị làm mát không khí (nếu có), và các thiết bị gia nhiệt. Trong quá
trình giảm áp khẩn cấp, có thể sinh ra
mức độ ồn cao do các khí áp suất cao
đem đốt và / hoặc thải hơi nước vào khí quyển. Các khuyến nghị chung đối với
việc quản lý tiếng ồn được nêu trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
1.2 Sức khỏe và An toàn nghề
nghiệp
Các vấn đề về an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp có thể xảy ra trong thời gian xây dựng và ngừng hoạt động của các cơ sở
chế biến chế dầu mỏ, tương tự như của
các cơ sở công nghiệp khác, và các biện
pháp quản lý các vấn đề trên được nêu trong Hƣớng dẫn chung EHS.
Các vấn đề về an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp của từng cơ sở cụ thể phải được xác định dựa trên các phân tích về an
toàn trong sản xuất, hoặc dựa trên các
đánh giá toàn diện về các nguy cơ và
rủi ro, sử dụng các phương pháp luận được thiết lập như thực hiện chương
trình nghiên cứu xác định mối nguy
(HAZID), nghiên cứu về phân tích mối nguy và khả năng vận hành (HAZOP),
hoặc đánh giá rủi ro định lượng (QRA).
Theo phương pháp tiếp cận chung, kế hoạch quản lý về sức khỏe và an toàn
cần thực hiện cách tiếp cận có hệ thống
và cấu trúc để phòng ngừa và kiểm soát
các nguy cơ liên quan đến lý, hóa, sinh học, an toàn và sức khỏe con người, các
phương pháp này được mô tả trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
Các mối nguy hiểm đáng kể nhất về an
toàn và sức khỏe nghề nghiệp xảy ra
trong giai đoạn hoạt động của một cơ sở chế biến dầu mỏ chủ yếu bao gồm:
An toàn trong quá trình
Nguy cơ thiếu hụt ôxy khí quyển
Nguy hiểm về hóa chất
Nguy cơ cháy, nổ
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
211
An toàn trong quá trình
Cần thực hiện các chương trình đảm bảo an toàn, dựa trên các đặc tính của
ngành công nghiệp cụ thể, bao gồm cả
các phản ứng hóa học phức tạp, sử dụng
vật liệu nguy hại (ví dụ có tính độc hại, phản ứng, các hợp chất dễ cháy, nổ), và
các phản ứng nhiều bước.
Quản lý an toàn trong sản xuất bao gồm các hành động sau đây:
Thử nghiệm vật lý của vật liệu và
các phản ứng;
Nghiên cứu, phân tích các mối nguy
hiểm khi rà soát xem các thực hành
quá trình hóa học và kỹ thuật, bao gồm nhiệt động lực học và động
học;
Kiểm tra về bảo dưỡng phòng ngừa
và tính toàn vẹn về cơ học của các trang thiết bị sử dụng trong sản xuất;
Đào tạo công nhân; và
Xây dựng các hướng dẫn vận hành
thiết bị và các quy trình thực hiện
các ứng cứu khẩn cấp.
Nguy cơ thiếu hụt ôxy khí quyển
Việc phát thải tiềm ẩn và tích tụ của khí
nitơ vào các khu vực làm việc có thể dẫn đến các tình trạng ngạt thở do sự
thiếu, mất ôxy. Các biện pháp phòng,
chống và kiểm soát để giảm bớt rủi ro của việc phát thải khí gây ngạt bao
gồm:
Thiết kế và bố trí các hệ thống thông
thoáng nitơ theo tiêu chuẩn công
nghiệp;
Lắp đặt hệ thống tự động đóng khẩn
cấp có thể phát hiện và cảnh báo về
tình trạng phát thải nitơ không kiểm
soát được (bao gồm cả tình trạng
thiếu ôxy khí quyển trong các khu vực làm việc)
6, thực hiện biện pháp
thông gió cưỡng bức, và giảm thiểu
thời gian phát thải;
Thực hiện theo các thủ tục qui định
về việc ra vào khu vực hạn chế, như
mô tả trong Hƣớng dẫn chung
EHS với sự xem xét các nguy cơ
gây nguy hiểm cho từng cơ sở cụ thể.
Nguy hiểm về hóa chất
Sự rò rỉ hay thoát ra của axít HF,
carbon monoxide, methanol và
hydrogen sulfide có thể gây các mối nguy hiểm nghề nghiệp khi tiếp xúc.
Hiện tượng rò rỉ sulfua hydro có thể
xảy ra từ quá trình tái sinh amin trong
thiết bị xử lý amin và các thiết bị thu hồi lưu huỳnh. Rò rỉ carbon monoxide
có thể xảy ra từ các thiết bị cracking
xúc tác lỏng và cặn và từ phần sản xuất khí tổng hợp của xưởng hydro.
Hỗn hợp carbon monoxide/không khí
sẽ nổ và có thể xảy ra tự động cháy/nổ. Hydrogen sulfide có nguy cơ cháy ngay
6 Trong các khu vực làm việc tiềm ẩn sự thiếu ôxy, thì
phải trang bị hệ thống giám sát khu vực, hệ thống có
khả năng phát hiện các tình huống như vậy. Công nhân
cũng cần được trang bị hệ thống giám sát cá nhân. Cả
hai loại hệ thống giám sát được trang bị còi báo động
đặt ở nồng độ 19,5 phần trăm O2 trong không khí.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
212
lập tức khi trộn với không khí.
Trong quá trình làm việc thường xuyên tại nhà máy, công nhân có thể phải chịu
các mối nguy hiểm tiềm ẩn như hít phải
các khí độc (ví dụ như hydrogen
sulfide, carbon monoxide, VOC, polycyclic aromatic hydrocacbon
(PAHs). Các mối nguy hiểm về da, có
thể bao gồm tiếp xúc với axít, hơi nước, và các bề mặt nóng. Hóa chất nguy
hiểm phải được quản lý dựa trên kết
quả của phân tích sự an toàn đối với
công việc và khảo sát vệ sinh công nghiệp và áp dụng theo các hướng dẫn
về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp như
đã nêu trong Hƣớng dẫn chung EHS.
Các biện pháp bảo vệ bao gồm: đào tạo
công nhân, hệ thống cho phép lao động,
sử dụng các trang thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE), và hệ thống phát hiện khí
độc hại có báo động.7
Axít hydrofluoric
Công nhân có thể phải tiếp xúc với axít hydrofluoric (HF) trong các thiết bị
alkyl hóa. Các biện pháp về an toàn
nghề nghiệp bao gồm:8
Giảm HF bay hơi bằng cách thêm
các chất phụ gia phù hợp ức chế áp suất hơi;
7 Mô tả chi tiết về các vấn đề an toàn, sức khỏe và các
chiến lược phòng ngừa/kiểm soát liên quan đến công
nghiệp chế biến dầu mỏ, bao gồm các nguy hiểm về
hóa chất và cháy/ nổ, có sẵn trong Sổ tay kỹ thuật của
Hiệp hội An toàn và Sức khỏe nghề nghiệp (OSHA),
Phần IV Các mối nguy hiểm về an toàn,
Chương 2. (1999) Quy trình lọc dầu mỏ, xem tại:
http://www.osha.gov/dts/osta/otm/otm_iv/otm_iv_2.ht
ml 8 Khuyến nghị xử lý axít HF có sẵn trong API Khuyến
cáo Thực hành RP 751. Vận hành an toàn thiết bị Alkyl
hóa axít HF (1999)
Giảm thiểu sự tích tụ HF;
Thiết kế quy hoạch nhà máy để hạn chế các khu vực phải tiếp xúc với
mối nguy hiểm HF tiềm ẩn, và để
tạo các tuyến đường thoát hiểm cho
công nhân;
Xác định rõ các khu vực nguy hiểm do HF, và chỉ rõ nơi cần sử dụng
PPE;
Thực hiện quy trình khử độc cho công nhân trong khu vực riêng;
Áp dụng khoảng cách đệm an toàn giữa thiết bị alkyl hóa HF, các thiết
bị khác của quy trình và ranh giới cúa nhà máy lọc dầu;
Sử dụng cáchệ thống lọc hơi đốt để trung hòa và loại bỏ HF trước khi
đốt;
Sử dụng lưu vực trung hòa HF đối với các chất thải lỏng trước khi thải
vào hệ thống cống thải có chứa dầu của nhà máy lọc dầu;
Sử dụng bồn chứa chuyên dụng để thu gom các sản phẩm alkylate và
thường xuyên thực hiện các phép đo
pH trước khi chuyển sang bể xăng;
Xử lý các sản phẩm butane và
propane trong các defluorinator nhôm để khử florua hữu cơ, sau
kiềm để loại bỏ lượng HF còn lại;
Công tác vận chuyển HF đến và đi từ các nhà máy phải được thực hiện
theo hướng dẫn về vận chuyển hang hóa nguy hiểm như mô tả trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
213
Cháy và nổ
Các mối nguy hiếm về cháy, nổ sinh ra từ quá trình sản xuất bao gồm việc phát
thải ngẫu nhiên khí tổng hợp (có chứa
cacbon monoxide và hydro), ôxy,
methanol, và các khí của nhà máy lọc dầu. Khí của nhà máy lọc dầu phát thải
có thể gây ra ―tia lửa‖, nếu bắt lửa ở
phần phát thải, hoặc gây nổ hơi (VCE), quả cầu lửa hoặc tia chớp cháy, tùy
thuộc vào số lượng vật liệu dễ cháy và
mật độ đám hơi. Methan, hydro, carbon
monoxide và hydrogen sulfide có thể bắt cháy ngay cả trong trường hợp
không có nguồn lửa, nếu nhiệt độ của
chúng cao hơn nhiệt độ đánh lửa tự động tương ứng bằng 580°C, 500°C,
609°C, và 260°C. Sự cố tràn chất lỏng
dễ cháy xảy ra trong các cơ sở chế biến dầu mỏ có thể gây cháy lớn. Các nguy
cơ nổ cũng có thể kèm theo với sự tích
tụ hơi trong các bồn chứa (ví dụ như
axít sulfuric và bitume).
Khuyến nghị các biện pháp phòng ngừa
và kiểm soát các nguy cơ cháy và nổ từ
các hoạt động của nhà máy bao gồm:9
Các nhà máy chế biến dầu mỏ được
thiết kế, xây dựng, và hoạt động
theo các tiêu chuẩn10
quốc tế để
phòng ngừa và kiểm soát các mối nguy hiểm cháy và nổ, bao gồm cả
quy định đối với sự phân tách các
9 Các khuyến nghị khác về các nguy cơ cháy và nổ
được nêu trong Tài liệu API RP 2001. Phòng cháy
trong các cơ sở chế biến dầu mỏ (2005). 10 Ví dụ về Khuyến cáo thực hành tốt của Hiệp hội
Phòng cháy quốc gia của Mỹ (NFPA) Qui chuẩn 30:
Chất lỏng dễ cháy và dễ bắt lửa. Hướng dẫn về giảm
thiểu tiếp xúc với điện tĩnh và điện chiếu sáng nêu tại
Khuyến cáo thực hành API: Phòng ngừa gây chay do
điện tĩnh, chiếu sáng, và các dòng tản mạn (2003).
quá trình, lưu trữ, thiết bị, và các
khu vực an toàn. Khoảng cách an toàn có thể thiết lập từ các phân tích
về an toàn, cụ thể cho công trình, và
thông qua việc áp dụng các tiêu
chuẩn về an toàn cháy được quốc tế công nhận;
11
Cung cấp sớm các phát hiện về tình
hình phát thải, chẳng hạn như theo
dõi áp suất khí và hệ thống vận chuyển chất lỏng, ngoài ra còn cung
cấp các phát hiện về khói và nhiệt
đối với các đám cháy;
Đánh giá khả năng tích tụ hơi nước
trong các bồn chứa và thực hiện các biện pháp kỹ thuật phòng ngừa và
kiểm soát (ví dụ như phủ nitơ cho
axít sulfuric và bảo quản bitum);
Tránh các nguồn tiềm ẩn gây đánh
lửa (ví dụ bố trí cấu hình đường ống
để tránh sự cố tràn qua ống dẫn có
nhiệt độ cao, thiết bị, và / hoặc các máy quay);
Cung cấp các phương tiện phòng
cháy chữa cháy bắt buộc trong khu
vực cháy mẫu có khả năng chịu
được nhiệt độ cháy trong một thời gian đủ để cho phép các nhà điều
hành thực hiện chiến lược phù hợp
làm dịu đám cháy;
Hạn chế các khu vực có thể phải
chịu ảnh hưởng nhiều do thải bất
ngờ xảy ra bằng cách:
o Xác định khu vực cháy và trang
11
Ví dụ về thông tin khoảng cách an toàn là của Hiệp
hội Phòng cháy quốc gia của Mỹ (NFPA) Quy chuẩn
30.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
214
bị hệ thống thoát để thu gom và
truyền các chất lỏng dễ cháy phát thải bất ngờ đến khu vực chứa an
toàn, bao gồm cả các bồn chứa
thứ cấp;
o Bố trí các tường ngăn cháy nổ trong các khu vực khi không đảm
bảo được khoảng cách an toàn
thích hợp;
o Thiết kế hệ thống nước thải có
dầu để tránh lửa lan truyền;
o Ngoài ra, các khuyến nghị về
quản lý, kiểm soát các nguy cơ cháy nổ liên quan đến khu lưu trữ
dầu thô được đề cập trong các
Hƣớng dẫn EHS đối với Kho
dầu thô và sản phẩm dầu mỏ.
1.3 An toàn và sức khỏe cộng đồng
Các tác động đến an toàn và sức khỏe
cộng đồng trong quá trình xây dựng, vận hành, và ngừng hoạt động của các
cơ sở chế biến dầu mỏ là các vấn đề
thường gặp trong hầu hết các cơ sở
công nghiệp, và được nêu trong bản
Hƣớng dẫn chung EHS
Các mối nguy hiểm đáng kể nhất tác
động đến an toàn và sức khoẻ cộng đồng liên quan đến các cơ sở chế biến dầu mỏ
xảy ra trong giai đoạn vận hành bao gồm
cả các mối đe dọa từ các tai nạn nghiêm trọng liên quan đến cháy nổ tại cơ sở và
các phát thải tiềm ẩn bất ngờ xảy ra từ
nguyên vật liệu, sản phẩm cuối cùng
trong quá trình vận chuyển bên ngoài cơ sở chế biến. Hướng dẫn cho việc quản lý
các vấn đề này được trình bày dưới đây
và trong Hƣớng dẫn chung EHS.
Áp dụng các hướng dẫn bổ sung liên
quan đối với vận chuyển bằng đường biển và đường sắt cũng như các cơ sở
trên bờ có thể tham khảo trong Hướng
dẫn EHS cho vận chuyển đường biến;
đường sắt; cảng và bến cảng; và các kho chứa dầu thô và các sản phẩm dầu
mỏ.
Các mối nguy hiểm chính12
Các mối nguy hiểm đáng kể nhất ảnh
hưởng an toàn liên quan đến quá trình
xử lý và lưu trữ các chất lỏng và khí.
Các tác động có thể xảy ra khi công nhân phải tiếp xúc, và có khả năng ảnh
hưởng đến cộng đồng xung quanh, tùy
thuộc vào số lượng, loại hoá chất phát thải ngẫu nhiên và các điều kiện gây
phản ứng hoặc các tình huống nguy
kịch như khi xảy ra cháy, nổ.13
Phải có các biện pháp phòng ngừa các
mối nguy hiểm lớn thông qua việc thực
hiện Chương trình Quản lý an toàn Quy
trình bao gồm tất cả các yếu tố tối thiểu được nêu trong phần tương ứng trong
Hƣớng dẫn chung EHS, bao gồm:
Phân tích rủi ro cho toàn bộ cơ sở,
bao gồm các phân tích chi tiết về hậu quả các sự kiện xảy ra trên 10
-
6/năm (ví dụ: HAZOP, HAZID, hoặc
QRA);
12
Mô tả chi tiết về các vấn đề an toàn và sức khỏe và
chiến lược phòng ngừa/kiểm soát liên quan đến các cơ
sở chế biến dầu mỏ, có nêu sẵn trong Hiệp hội An toàn
và Sức khỏe nghề nghiệp (OSHA) Sổ tay kỹ thuật,
Phần IV: Các mối nguy hiểm về an toàn, Chương 2
"Quy trình chế biển dầu mỏ ", 1999, hiện có tại:
http://www.osha.gov/dts/osta/otm/otm_iv/otm_iv_2.ht
ml 13
Ngoài ra các khuyến nghị về các mối nguy hiểm
cháy và nổ có sẵn trong API Khuyến nghị thực hành
RP 2001 "Phòng cháy trong nhà máy lọc dầu", 2005.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
215
Đào tạo nhân viên hiểu biết về
những mối nguy hiểm khi vận hành;
Thủ tục quản lý, theo dõi các sự thay
đổi trong hoạt động, các phân tích nguy hiểm của quá trình, duy trì tính
toàn vẹn về cơ khí, tiến hành xem
xét trước khi bắt đầu, cho phép thực
hiện các công việc nóng, và các khía cạnh thiết yếu khác đảm bảo an toàn
được nêu trong Hƣớng dẫn chung
EHS;
Hệ thống quản lý vận chuyển an
toàn như đã nêu trong bản Hƣớng
dẫn chung EHS, nếu dự án bao
gồm cả phần vận chuyển nguyên
liệu thô hoặc đã qua chế biến;
Thủ tục xử lývà lưu trữ vật liệu nguy hại;
Lập kế hoạch ứng phó khẩn cấp, ít
nhất phải gồm công tác chuẩn bị và
thực hiện kế hoạch ứng phó khẩn cấp, kế hoach được chuẩn bị với sự
tham gia của chính quyền địa
phương và cộng đồng có khả năng bị
ảnh hưởng.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
216
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trƣờng
Các hƣớng dẫn về dòng thải và khí
thải
Bảng 1 và Bảng 2 nêu các hướng dẫn
về dòng xả thải đối với lĩnh vực công
nghiệp chế biến dầu mỏ. Các giá trị
ngưỡng về dòng thải và khí thể hiện Thực hành công nghiệp Quốc tế tốt như
được phản ánh trong các tiêu chuẩn có
liên quan trong khung pháp lý của các nước. Những hướng dẫn này là khả thi
dưới điều kiện hoạt động bình thường
trong các cơ sở được thiết kế và vận
hành thích hợp, thông qua việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật để ngăn ngừa và
kiểm soát ô nhiễm, như đã nêu trong
các phần trước của tài liệu này.
Các hướng dẫn về nguồn phát thải liên
quan đến các hoạt động phát điện và
hơi từ các nguồn với công suất bằng hoặc thấp hơn 50 MWth nhiệt đầu vào
(MWth) được đề cập trong Hƣớng dẫn
chung EHS, với lượng khí phát thải từ
các nguồn phát điện lớn hơn được nêu trong bản Hướng dẫn EHS về nhà máy
nhiệt điện. Hướng dẫn về môi trường
xung quanh dựa trên tổng trọng tải của phát thải được nêu trong Hƣớng dẫn
chung EHS.
Các hướng dẫn về xả thải được áp dụng cho các dòng thải đã xử lý để xả thải
vào các nguồn nước bề mặt dùng cho
mục đích chung. Các mức xả thải cho
từng khu vực được lập dực trên cơ sở các điều kiện và khả năng sử dụng các
hệ thống thu gom và xử lý nước thải
công cộng, hoặc nếu thải trực tiếp vào các nguồn nước bề mặt, thì sử dụng
cách phân loại nước gom được quy
định trong Hƣớng dẫn chung EHS.
Bảng 1: Mức phát thải cho nhà máy
chế biến dầu mỏ a
Chất gây ô
nhiễm
Đơn vị Giá trị ngưỡng
NOx mg/Nm3 450
SOx mg/Nm3 150 cho hệ thống
thu hồi
500 cho các hệ
thống khác
Bụi dạng hạt mg/Nm3 50
Vanadium mg/Nm3 5
Nikel mg/Nm3 1
H2S mg/Nm3 10
a. Khí khô 3% O2
Quan trắc môi trƣờng
Chương trình quan trắc môi trường cho
lĩnh vực này cần được thực hiện để giải quyết tất cả các hoạt động xác định có
khả năng tác động đáng kể đến môi
trường, trong thời gian hoạt động bình
thường và trong các điều kiện khó khăn. Các hoạt động giám sát môi
trường phải dựa trên các chỉ số trực tiếp
hoặc gián tiếp của khí thải, nước thải và nguồn tài nguyen sử dụng cho các dự
án cụ thể. Tần suất quan trắc phải đủ để
cung cấp dữ liệu đại diện cho tham số đang được theo dõi. Giám sát được tiến
hành bởi các cá nhân được đào tạo, theo
đúng các qui trình giám sát và lưu hồ
sơ, đồng thời sử dụng đúng các thiết bị bảo trì và hiệu chuẩn. Các số liệu giám
sát cần được phân tích và xem xét định
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
217
kỳ và so sánh với các tiêu chuẩn vận
hành để thực hiện các hành động khắc phục cần thiết. Các hướng dẫn bổ sung
về áp dụng phương pháp lấy mẫu và
phân tích đối với khí thải và chất thải
được nêu trong Hƣớng dẫn chung EHS.
Bảng 2: Mức xả thải cho nhà máy chế
biến dầu mỏ a
Chất gây ô nhiễm Đơn vị Giá trị ngưỡng
pH S.U. 6-9
BOD5 mg/L 30
COD mg/L 150
Tổng chất rắn TSS mg/L 30
Dầu và mỡ mg/L 10
Tổng Crôm mg/L 0,5
Crôm (hóa trị 6) mg/L 0,05
Đồng mg/L 0,5
Sắt mg/L 3
Cyanide
Tổng
Tự do
mg/L
1
0.1
Chì mg/L 0,1
Nikel mg/L 0,5
Thủy ngân mg/L 0,02
Valadium mg/L 1
Phenol mg/L 0,2
Benzene mg/L 0,05
Benzo(a)pyrene mg/L 0,05
Sulfides mg/L 1
Tổng Nitơ mg/L 10b
Tổng Phốtpho mg/L 2
Nhiệt độ tăng oC <3c
Chú thích:
a. Áp dụng cho cơ sở chế biến dầu mỏ liên hợp
b. Nồng độ dòng thải nitơ (tổng) có thể đến 40
mg/l trong quá trình bao gồm hydro hóa
c. Tại ranh giới của khu vực trộn được lập mang
tính khoa học, cần qua tâm đến chất lượng nước
xung quanh, việc sử dụng nước, và khả năng đồng
hóa.
Sử dụng tài nguyên, tiêu thụ năng
lƣợng, khí thải và chất thải
Bảng 3 và bảng 4 đưa ra các thông số
về sự tiêu thụ tài nguyên, và lượng khí thải/chất thải phát ra trên triệu tấn dầu
thô đã qua chế biến. Các giá trị này của
ngành công nghiệp được đưa ra chỉ
nhằm mục đích so sánh và từng dự án riêng phải đặt mục tiêu cải tiến liên tục
trong các lĩnh vực này.
Bảng 3: Nguồn và năng lƣợng tiêu thụ
Thông số Đơn vị Chuẩn
công
nghiệp
Sử dụng đất(1)
ha 200 - 500
Tổng năng
lƣợng (1)
MJ/tấn dầu thô đã
qua chế biến
2.100 –
2.900
Điện năng(2)
KWh/tấn dầu thô
đã qua chế biến
50
Nƣớc đƣợc
làm sạch
m3/tấn dầu thô đã
qua chế biến
0,07 – 0,14
Chú thích:
1. Dựa trên EC BREF đối với các nhà máy lọc dầu.
2. Các cơ sở chưa phát triển.
Bảng 4: Sự phát thải khí, thải lỏng và chất
thải
Thông số Đơn vị Chuẩn công
nghiệp
Nước thải 0,1 – 5
Khí phát thải
Carbon dioxide
Oxit nitơ
Tạp chất dạng hạt
Oxit lưu huỳnh
Các hợp chất dễ bay
hơi
Tấn/triệu
tấn dầu thô
đã qua chế
biến
25, 000 – 40,
000
90 – 450
60 – 150
60 – 300
120 – 300
Chất thải rắn 20 – 100
Chú thích:
1. Dựa trên EC BREF đối với các nhà máy lọc dầu
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
218
2.2 An Toàn và Sức khỏe nghề
nghiệp
Hƣớng dẫn về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
An toàn và sức khỏe nghề nghiệp cần
phải được đánh giá theo những hướng
dẫn quốc tế đã được công bố, trong đó
các thí dụ bao gồm giá trị ngưỡng giới hạn (TLV ®) những hướng dẫn hiện
hành về nghề và các chỉ số sinh học
hiện hành (BEIs ®), do Hội nghị các nhà vệ sinh viên công nghiệp Hoa Kỳ
xuất bản (ACGIH)14
, Tài liệu hướng
dẫn bỏ túi về nguy hại hóa chất được
Viện Y học lao động và an toàn quốc gia Mỹ (NIOSH)
15 xuất bản, Giới hạn
lưu hành cho phép (PELs) do Viện
hành chính về sức khỏe và an toàn nghề nghiệp Mỹ (OSHA)
16, các giá trị giới
hạn chỉ định các phơi nhiễm nghề
nghiệp, được xuất bản bởi các nước thành viên Liên minh Châu Âu
17, hoặc
các nguồn tương tự khác.
Tỷ lệ tai nạn và Tử vong
Dự án cần cố gắng giảm bớt số tai nạn
đối với người lao động (lao động thuê
trực tiếp hay gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không, đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra
mất ngày công lao động và mất khả
năng lao động ở các mức độ khác nhau,
14
Có tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 15 Có tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 16
Có tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDAR DS&p_id=9992 17
Có tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
hoặc thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này của
cơ sở sản xuất có thể được so sánh với hiệu quả thực hiện về vệ sinh an toàn
lao động trong ngành công nghiệp này
của các quốc gia phát triển thông qua
tham khảo các nguồn thống kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống kê lao động Hoa
Kỳ và Cơ quan quản lý về An toàn và
Sức khỏe Liên hiệp Anh)18
.
Giám sát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Môi trường làm việc cần được giám sát về sự rủi ro nghề nghiệp liên quan đến
từng dự án cụ thể. Việc quan trắc cần
được thiết kế và thực hiện bởi các chuyên gia đã được công nhận
19 như là
một phần của chương trình giám sát an
toàn và sức khỏe nghề nghiệp. Các cơ sở cũng cần duy trì hồ sơ ghi chép các
tai nạn lao động, bệnh nghề nghiệp, các
sự cố và tai nạn nguy hiểm. Những chỉ
dẫn bổ sung về chương trình giám sát an toàn và sức khỏe nghề nghiệp được
cung cấp trong bộ Hƣớng dẫn chung
EHS
18
Có tại: http://www.bls.gov/iif/ and
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm
19
Các chuyên gia được công nhận có thể gồm các nhà
vệ sinh công nghiệp đã được cấp bằng, các nhà vệ sinh
lao động đã đăng ký, các chuyên gia về an toàn đã
được cấp bằng hoặc tương đương.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
219
3.0 Các tài liệu tham khảo và nguồn
bổ sung
American Petroleum Institute (API). 2003.
Recommended Practice: Protection Against Ignitions
Arising out of Static, Lightning, and Stray Currents. Washington, DC: API.
API. 1999. API Publication 2218. Fireproofing
Practices in Petroleum and Petrochemical Processing
Plants. Second Edition, August 1999. Washington, DC: API.
API. 1998. API Standard 650. Welded Steel Tanks for
Oil Storage. Third Edition, November 1998. Washington, DC: API.
API. 1997. Manual of Petroleum Measurement
Standards, Chapter 19 -Evaporative Loss
Measurement, Section 2 - Evaporative Loss from
Floating-Roof Tanks. Second Edition. Formerly API
Publications 2517 and 2519. Washington, DC: API.
API. 1993. Publication 311. Environmental Design
Considerations for Petroleum Refining Crude Processing Units. Washington, DC: API.
API. 1992. Recommended Practice 751. Safe
Operation of Hydrochloric Acid Alkylation Units. First
Edition, June 1992. Washington, DC: API.
Conservation of Clean Air and Water in Europe
(CONCAWE). 1999. Best Available Techniques to
Reduce Emissions from Refineries. Brussels: CONCAWE.
European Commission. 2003. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
Best Available Techniques Reference (BREF) Document for Refineries. Seville: EIPPCB. Available at
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety (BMU). 2004.
Waste Water Ordinance - AbwV. (Ordinance on
Requirements for the Discharge of Waste Water into
Waters). Promulgation of the New Version of the
Waste Water Ordinance of 17 June 2004. Berlin:
BMU. Available at
http://www.bmu.de/english/water_management/downloads/doc/3381.php
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety (BMU). 2002. First
General Administrative Regulation Pertaining to the
Federal Emission Control Act (Technical Instructions
on Air Quality Control - TA Luft). Berlin: BMU.
Available at
http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_luft/doc/36958.php
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC),
2006. Special Report, Cacbon Dioxide Capture and
Storage, Geneva: IPCC. Available at http://www.ipcc.ch/
Irish Environmental Protection Agency (EPA). 1992.
BATNEEC Guidance Note. Class 9.2. Crude
Petroleum Handling and Storage. Dublin: Irish EPA.
Available at http://www.epa.ie/Licensing/BATGuidanceNotes/
Meyers, Robert. A. 1997. Handbook of Petroleum
Refining Processes. New York, NY: McGraw-Hill Handbooks.
Italian Ministry of the Environment (Ministero
dell'Ambiente). 1999. Servizio Inquinamento
Atmosferico e Acustico e le Industrie a Rischio. Italian
Refining Industry. Rome: Ministero dell'Ambiente.
University of California, 2005. Ernest Orlando
Lawrence Berkeley National Laboratory. Energy
Efficiency Improvement and Cost Saving
Opportunities for Petroleum Refineries. Available at available at:
http://repositories.cdlib.org/cgi/viewcontent.cgi?article=3856&context=lbnl
United States (US) Environmental Protection Agency
(EPA). 40 CFR Part 60 Standard of Performance for
New Stationary Sources. Subpart Kb—Standards
of Performance for Volatile Organic Liquid Storage
Vessels (Including Petroleum Liquid Storage Vessels)
for Which Construction, Reconstruction, or
Modification
Commenced After July 23, 1984. Washington, DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA, 40 CFR Part 60 Standard of Performance for
New Stationary Sources. Subpart J—Standards of
Performance for Petroleum Refineries. Washington,
DC: US EPA. Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 40 CFR Part 60 Standard of Performance for
New Stationary Sources. Subpart QQQ—Standards of
Performance for VOC Emissions From Petroleum
Refinery Wastewater Systems. Washington, DC: US
EPA. Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 40 CFR Part 63. Subpart CC—National
Emission Standards for Hazardous Air Pollutants from
Petroleum Refineries. Washington, DC: US EPA.
Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 40 CFR Part 63. Subpart VV—National
Emission Standards for Oil-Water Separators and
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
220
Organic-Water Separators. Washington, DC: US EPA. Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA, 40 CFR Part 419. Petroleum Refining Point
Source Category. Washington, DC: US EPA. Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US National Fire Protection Association (NFPA).
2003. Code 30: Flammable and Combustible Liquids.
Quincy, MA: NFPA. Available at
http://www.nfpa.org/
World Refining Association. 1999. Efficient Operation
of Refineries in Western and Central Europe.
Improving Environmental Procedures and Energy
Production. Vienna: Honeywell.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
221
Phụ lục A: Mô tả chung về hoạt động công nghiệp
Hướng dẫn EHS về công nghiệp chế
biến dầu mỏ bao gồm các quá trình chế
biến từ dầu thô đến các sản phẩm cuối cùng dạng lỏng, bao gồm khí dầu mỏ
hóa lỏng (LPG), xăng (xăng động cơ),
dầu hỏa, nhiên liệu diezen, dầu đốt lò,
dầu mazut (FO), bitum, nhựa đường, lưu huỳnh và các sản phẩm trung gian
dùng cho công nghiệp hóa dầu (ví dụ:
hỗn hợp propan/propylen, naphtha gốc, phần cất giữa và phần cất chân không).
Sản phẩm cuối cùng được chế biến từ
quá trình pha trộn các sản phẩm trung
gian khác nhau.Trong số các sản phẩm này,thường có xăng, điêzen, LPG, và
các sản phẩm này có các thành phần
khác nhau phụ thuộc vào qui mô của nhà máy lọc dầu.
Chế biến dầu mỏ là hệ thống phức hợp
được thiết kế đặc biệt dựa trên sản phẩm mong muốn cuối cùng và dựa vào
các tính chất của nguyên liệu dầu thô
đầu vào. Các cơ sở chế biến dầu mỏ có
thể gồm các loại từ nhà máy lọc dầu liên hợp loại vừa đến nhà máy lọc dầu
liên hợp tổng hợp (hoặc nhà máy lọc
dầu chuyển đổi toàn phần), dựa trên việc sử dụng các đơn vị chế biến khác
nhau.
Nguyên liệu dầu thô đầu vào của nhà máy lọc dầu, là hỗn hợp của các hợp
chất hydrocacbon.20
Các hydrocacbon
20 Các hỗn hợp hydrocacbon có thể bao gồm thành
phần hóa học và cấu trúc phân tử khác nhau với một số
tạp chất. Hầu hết các tạp chất, như lưu huỳnh (chủ yếu
ở dạng hợp chất hữu cơ như mercaptan và sulfua), nitơ,
vanadi và niken là những chất hóa học liên kết với các
cấu trúc hydrocacbon. Các tạp chất khác, như cát/đất
có trong dầu thô là hỗn hợp của ba
nhóm, bao gồm parafin (parafin thường
và isoparafin), naphthen, và aromatic. Sự khác biệt phổ biến nhất giữa các loại
dầu thô là loại dầu 'ngọt' hoặc dầu
'chua'. Dầu thô loại ngọt thông thường
có hàm lượng lưu huỳnh thấp và ít parafin. Dầu thô chua thường có hàm
lượng lưu huỳnh cao (hơn 0,5 phần
trăm khối lượng) và nhiều naphthen. Dầu thô cũng được phân loại thành các
loại: sáng, trung bình và sẫm, phụ thuộc
vào hàm lượng parafin, naphthen, và
chất thơm.
Quy trình chế biến
Khử muối
Khử muối là quá trình rửa dầu thô bằng
nước sạch ở nhiệt độ và áp suất cao để
hòa tan, tách và loại bỏ muối và các chất rắn. Dầu thô và/hoặc dầu đã khử
(thường được gọi là nguyên liệu dầu)
và nước ngọt là đầu vào các thiết bị khử
muối, và dầu thô đã rửa sạch và nước bị ô nhiễm là các sản phẩm đầu ra của quá
trình này.
Chưng cất cơ bản
Các đơn vị này bao gồm đơn vị chưng cất khí quyển (topping hoặc CDU), tiếp sau đơn vị chưng cất chân không
(HVU). Dầu thô đã khử muối được đưa vào tháp chưng cất làm việc ở áp suất khí quyển, nơi các thành phần khác
nhau gồm có dầu thô được tách ra theo
sét, nước và các muối hòa tan trong nước của kẽm,
crôm và natri có mặt như vật liệu vô cơ.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
222
dải nhiệt độ sôi của chúng. Các thành phần nặng nhất được thu hồi ở đáy
CDU (cặn không khí) không bay hơi dưới áp suất tháp khí quyển, và yêu cầu phân đoạn tiếp theo trong điều kiện chân không trong tháp chưng cất chân
không.
Sản xuất Bitum
Thiết bị sản xuất bitum được sử dụng với cặn chân không. Trong thiết bị thổi
bitum (BBU), không khí được thổi vào bitum nóng, tạo các phản ứng khử hydro và và các phản ứng trùng hợp và
tạo ra sản phẩm cứng hơn có độ nhớt cao hơn, nhiệt độ hóa mềm cao hơn và khả năng đâm xuyên giảm đi. Các bitum sau thổi được lấy ra từ dưới đáy
bình ôxy hóa và làm nguội trước khi chuyển vào kho lưu trữ. Bitum thường được lưu trữ trong các bồn chứa hình nón có mái che, được gia nhiệt, cách
nhiệt và phủ nitơ và được nối với các van an toàn. Nitơ thải vào khí quyển có thể chứa hydrocarbon và các hợp chất lưu huỳnh dưới dạng các giọt chất lỏng
có chứa aerosol.
Quá trình đốt cháy hydro
Quá trình xử lý hydro21
và các quá trình chế biến hydro được sử dụng để loại bỏ
các tạp chất như lưu huỳnh, nitơ, ôxy,
halogenua và tạp chất kim loại dạng vết có thể làm mất khả năng hoạt tính của
21
Quá trình xử lý hydro có thể chia thành một số loại
phản ứng: xử lý hydro naphtha (hoặc tiền xử lý, khi
chế biến nguyên liệu), khử lưu huỳnh (HDS, bao gồm
cả thiết bị khử lưu huỳnh chưng cất trung bình, xúc tác
chọn lọc, khử lưu huỳnh, và khử lưu huỳnh sâu đối với
nhiên liệu điêzen), hydrocracking chọn lọc (hoặc khử
sáp), khử nitơ, bão hòa olefin và bão hòa các chất
thơm, xử lý cặn.
các kim loại quí. Quá trình xử lý hydro
cũng nâng cấp chất lượng các phần chế biến bằng cách chuyển đổi olefin và di-
olefin thành các parafin với mục đích
làm giảm sự hình thành lượng nhựa
trong nhiên liệu. Hydroprocessing bẻ gãy các phân tử nặng thành các phân tử
nhẹ hơn, các sản phẩm thương phẩm
nhiều hơn. Cả hai quy trình thường được áp dụng ở giai đoạn trên của các
đơn vị chế biến, chẳng hạn như thiết bị
reforming xúc tác và các đơn vị
hydrocracking,22
trong đó lưu huỳnh và nitơ có thể có tác động xấu đối với hoạt
động của chất xúc tác. Lượng tiêu thụ
hydro cao và đòi hỏi phải có phân xưởng hydro trong nhà máy lọc dầu.
Các đơn vị isome hóa C5 - C6 được
dựa trên quy trình isome hóa cơ bản (ví dụ: loại ―qua-một lần‖ và "tái chế"),
được sử dụng để chuyển đổi một phân
tử mạch dài thành một nhánh với cùng
cách thức. Thông thường, các paraffin có khối lượng phân tử thấp (C4-C6)
được chuyển đổi thành isoparaffin có
chỉ số octan cao hơn nhiều. Có ba loại các chất xúc tác khác nhau hiện đang sử
dụng, bao gồm các chất xúc tác clorua,
zeolite, và các chất xúc tác zirconi sulfate. Các đơn vị hydro hóa diene và
22
Các thiết bị Hydrocracking là một trong những quá
trình linh hoạt nhất của tất cả các quy trình chế biến, có
khả năng chuyển đổi các phần từ dầu khí đến cặn dầu
(nhựa hóa) thành các sản phẩm có khối lượng phân tử
thấp hơn so với nguyên liệu. Các phản ứng
hydrocracking xảy ra dưới áp suất riêng phần cao của
hydro trong các lò phản ứng xúc tác tại áp suất cao (35-
200 bar) và tại nhiệt độ từ 280 đến 475 ºC. Các chất
xúc tác (Co/Ni/Mo) có lần hai chức năng: hiđrô hóa và
cracking. Các loại lò phổ biến nhất là các lò áp dụng
công nghệ nền cố định và nền Ebullated. Việc lựa chọn
các loại công nghệ chủ yếu quyết định dực theo hàm
lượng kim loại trong nguyên liệu.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
223
Hydroisome hóa butylen được đặt tại
giai đoạn trên của alkyla hóa và dựa trên quá trình sử dụng chất xúc tác chọn
lọc.
Quá trình này hydro hóa axetylen và
dien vào mono-olefin tương ứng mà không ảnh hưởng đến hàm lượng olefin
của nguyên liệu đầu vào, trong khi
chuyển đổi butene-1 vào butenes -2 mà trong quá trình alkyl hóa sẽ dẫn đến các
cấu tử xăng có chỉ số octan cao hơn
những cấu tử có nguồn gốc từ butene-1.
Tiền xử lý và reformer xúc tác
Các nguyên liệu điển hình là naphtha
nặng (HVN) từ các đơn vị chưng cất
dầu thô và, khi áp dụng, các naphtha nặng đã được xử lý hydro từ các đơn vị
hydrocracker. Nguyên liệu naphtha trộn
với một dòng khí giàu hydro, được gia nhiệt và bay hơi và sau đó đưa vào các
lò phản ứng xử lý hydro (tiền xử lý),
trong đó có lớp nền cố định của chất
xúc tác coban/niken/ molypden.
Các hydrocacbon - C5 chứa trong sản
phẩm, sau khi tách hydro, được loại bỏ
trong tháp bẫy. Các naphtha nặng, không chứa nitơ và các hợp chất lưu
huỳnh, tách khỏi phần xử lý hydro, vào
phần reformer xúc tác để được nâng cấp và sử dụng làm nguyên liệu pha trộn
xăng có chỉ số octan cao.
Có bốn loại phản ứng chính xảy ra
trong quá trình reforming: (1) khử hydro của naphthene thành các chất
thơm; (2) dehydrocyclization các
paraffin thành các chất thơm; (3) isome hóa; và (4) hydrocracking. Trong đó sử
dụng một vài quá trình reforming xúc
tác, và có thể được phân thành ba loại,
bao gồm quá trình 'liên tục', quá trình
này sử dụng lò phản ứng nền chuyển động, và quá trình 'tuần hoàn' và 'bán
tái sinh', cả hai quá trình đều sử dụng lò
phản ứng nền cố định.
Cracking xúc tác (Catcrackers)
Cho đến nay cracking xúc tác sử dụng
rộng rãi nhất quá trình chuyển đổi để
nâng cấp các hydrocacbon nặng thành các hydrocacbon có nhiệt độ sôi thấp
hơn. Quá trình này sử dụng cả nhiệt và
chất xúc tác để bẻ gãy các phân tử
hydrocacbon lớn thành các phân tử nhỏ hơn, nhẹ hơn. Không giống như các
đơn vị hydrocracker, quá trình này
không sử dụng hydro, và kết quả là hạn chế desulfurization trong quá trình này.
Các loại thiết kế cracking xúc tác bao
gồm các lò phản ứng có nền chuyển động, lò phản ứng nền-hóa lỏng (ví dụ:
thiết bị Cracking xúc tác lỏng [FCCU],
thiết bị Cracking xúc tác cặn [RCCU]),
và thiết bị qua-một lần. Nguồn cấp liệu FCCU là desulfurized gasoil chân
không nặng chuyển đến từ quá trình
hydrocracking. RCCU xử lý nguyên liệu nặng hơn, như cặn chưng cất khí
quyển.
Trong cả hai quy trình, dầu và hơi được tiếp xúc với các chất xúc tác nóng trong
―lò phản ứng đứng‖. Quá trình cracking
diễn ra với chất xúc tác loại Zeolite.
Chất xúc tác hóa lỏng và hơi hydrocarbon phản ứng được tách cơ
học riêng biệt trong hệ thống cyclone,
và dầu còn lại trên chất xúc tác đã được loại bằng cách nạp hơi vào phần bẫy
của lò phản ứng. Các quá trình cracking
xúc tác sẽ tạo cốc, đọng trên bề mặt
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
224
chất xúc tác, do đó làm giảm tính hoạt
tính và chọn lọc của xúc tác. Chất xúc tác cần được tái tạo liên tục, chủ yếu
bằng quá trình đốt cốc từ chất xúc tác ở
nhiệt độ cao trong regenerator. Sản
phẩm được tách bằng thiết bị phân đoạn.
Phân xưởng khí
Các hydrocacbon có nhiệt độ sôi thấp thường được xử lý tại xưởng tách,
thông thường hoạt động ở áp suất cao.
Xưởng khí thu hồi và tách các
hydrocacbon bằng cách chưng cất các hydrocarbon C1-C5 và các hợp chất cao
hơn từ quá trình chế biến khí khác
nhau. Xưởng khí bao gồm thiết bị phân đoạn, khi các dòng được tách: phần C1-
C2; phần C3 (propane); phần nhỏ C4
(butane); và xăng khử butane.
Các thiết bị xử lý amin loại bỏ hydro
sulfua và cacbonyl sulfua từ tất cả các
dòng sản phẩm. Trước khi chuyển đến
kho bảo quản tương ứng, các sản phẩm chất lỏng đi qua các thiết bị làm ngọt
dựa trên cơ sở hấp phụ có chọn lọc trên
các sàng phân tử.
Este hóa
Các nguyên liệu của thiết bị
MTBE/ETBE là hydrocacbon C4 đến từ các FCCU, và methanol hoặc
ethanol.
Isobutylene phản ứng với methanol
hoặc ethanol để trực tiếp tạo ra MTBE (methyl-tert-butyl-ether) hoặc ETBE
(ethyl-tert-butyl-ether), tương ứng. Các
lò phản ứng có thể là loại đoạn nhiệt hoặc hình ống hoặc kết hợp với một
tháp phân đoạn (loại lò phản ứng này
thường được gọi là lò phản ứng xúc tác
chưng cất hoặc lò cột). Chất xúc tác là nhựa sulfonic. Các nguyên liệu của
thiết bị TAME là LCN, (bao gồm các
hydrocacbon C5, cả hai paraffin và
olefin). Tuy nhiên, chỉ có phản ứng isoamylene (2-metyl-buten-1 và 2-
metyl-buten-2) phản ứng với methanol
để trực tiếp tạo TAME (tert-Amyl-methyl-ether). Loại lò phản ứng đoạn
nhiệt được sử dụng, và chất xúc tác
cũng giống như đối với các thiết bị
MTBE/ETBE.
Alkyl hóa
Mục đích của thiết bị alkyl hóa là để tạo
ra các thành phần pha chế xăng đạt chất lượng cao, được gọi là alkylate. Quá
trình alkylation là phản ứng của olefin
C3 và C4 với isobutan để tạo thành isoparaffin có khối lượng phân tử cao
hơn với trị số octan cao (iso-octan ưa
dùng hơn). Quá trình này liên quan đến
các điều kiện phản ứng nhiệt độ thấp thực hiện trong sự hiện diện của các
axít rất mạnh (axít HF hoặc axít sulfuric
không gây khói). Các phản ứng trong alkylation axít HF tạo ra dầu axít hòa
tan (thường được gọi là ASO), sau khi
trung hòa, được đốt cháy trong lò cao chuyên dụng. Phản ứng trong alkylation
axít sulfuric sẽ tạo cặn bùn axít (axít đã
dùng), được đốt cháy để thu hồi axít
sulfuric (tái sinh axít sulfuric).
Các cặn axít được đưa vào lò phân hủy
cùng với khí nhiên liệu, tại đó, ở
1.050°C, xảy ra phản ứng phân hủy các axít sulfuric thành sulfur dioxide. Khí
ra khỏi lò được làm lạnh xuống đến
350°C trong nồi hơi tỏa nhiệt, và sau đó
tiếp tục được làm lạnh và lọc. Các khí
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
225
đốt và nước ngưng được cho vào hệ
thống xử lý khí.
Đơn vị Polymer hóa
Trong quá trình polymer hóa, các olefin
C3 và C4 được dime và oligome để sản
xuất sản phẩm gọi là xăng polymer như là một thành phần pha chế xăng có trị
số octan cao. Quá trình này cũng tương
tự như quá trình alkyl hóa về vật liệu và các sản phẩm, nhưng thường được sử
dụng như một giải pháp ít tốn kém để
alkyl hóa. Các phản ứng thường xảy ra
dưới áp suất cao trong điều kiện có chất xúc tác axít phosphoric đã hấp phụ lên
silica tự nhiên
Luyện cốc
Luyện cốc là quá trình cracking nhiệt
nghiêm khắc chủ yếu áp dụng để giảm
lượng dầu cặn trong quá trình sản xuất của nhà máy lọc dầu và chuyển đổi
thành nhiên liệu như xăng và các loại
dẩu nặng và dầu nhẹ, dùng cho các
phương tiện giao thông. Là một phần của quá trình, luyện cốc cũng sản xuất
than cốc dầu mỏ, chủ yếu là cacbon rắn,
với lượng tạp chất khác nhau và chứa 5-6 phần trăm hydrocarbon. Có hai loại
quá trình luyện cốc: quá trình chậm và
quá trình lỏng. Quá trình flexi-cốc tương tự như quá trình cốc lỏng, nhưng
là quá trình khí hoá tích hợp toàn phần
phù hợp để làm khí hóa cốc lỏng để sản
xuất khí than cốc.
Hơi nóng từ các trống cốc chứa các sản
phẩm hydrocacbon đã được bẻ gãy nhẹ
hơn, hydrogen sulfide và ammoniac, và nạp lại cho fractionator nơi các sản
phẩm hydrocacbon nhẹ có thể được xử
lý trong một hệ thống xử lý khí chua.
Các hydrocacbon ngưng tụ được tái
chế, trong khi nước được tái được sử dụng để quenching hoặc cắt.
Lượng lưu huỳnh có trong than cốc
được chuyển đổi trong thiết bị bộ khí
hóa flexi-cooking, chủ yếu thành hydrogen sulfide, và thành các vết của
cacbonyl sulfua. Các nitơ có trong than
cốc được chuyển thành ammoniac.
Visbreaking
Các thiết bị visbreaking là quá trình
cracking nhiệt không xúc tác được thiết
lập để chuyển đổi cặn không khí hay chân không thành khí, naphtha, các
phần cất và hắc ín. Quá trình này sử
dụng nhiệt và áp suất phá vỡ các phân tử hydrocacbon lớn thành các phân tử
nhỏ hơn, nhẹ hơn.
Yếu tố quan trọng nhất trong việc kiểm soát mức độ cracking là luôn luôn đảm
bảo sự ổn định và độ nhớt của cặn
visbreaking, đây là nguyên liệu cho bể
dầu nhiên liệu. Nói chung, sự tăng về nhiệt độ hoặc thời gian tăng trong quá
trình cracking dẫn đến sự gia tăng mức
độ cracking. Tăng mức độ nghiêm trọng sẽ tăng sản lượng xăng, đồng
thời, tạo ra cặn (dầu đốt) có độ nhớt
thấp hơn. Quá trình cracking quá mức, làm cho dầu nhiên liệu không ổn định,
sinh ra bùn và cặn trong thời gian lưu
trữ.
Có hai loại hình hoạt động của visbreaker: cracking cuộn dây hoặc lò
cao và cracking soaker. Các khí sinh ra
được đưa đến thiết bị xử lý amin, để loại bỏ hydrogen sulfide.
Chế biến dầu bôi trơn
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
226
Cơ sở chế biến dầu liên hợp thường bao
gồm tháp chưng cất chân không, thiết bị khử nhựa đường, thiết bị chiết xuất chất
thơm, thiết bị khử sáp, thiết bị hydro
hóa áp suất cao tùy chọn và thiết bị
hydrofinishing để cải thiện màu và độ ổn định, đảm bảo phù hợp các tiêu
chuẩn kỹ thuật của sản phẩm và để loại
bỏ tạp chất. Thông thường một cơ sở chế biến dầu mỏ liên hợp cần rất nhiều
lao động, chủ yếu do mô hình sản xuất
theo lô, chế biến nhiều loại dầu gốc và
các hoạt động chuyên sâu xử lý các sản phẩm liên quan.
Xử lý khí và thu hồi lưu huỳnh
Lưu huỳnh được loại ra từ một số quá trình nhà máy lọc dầu khí (khí) chua,
nhằm đáp ứng các giới hạn phát thải và
SOx và để thu hồi lưu huỳnh nguyên tố thương phẩm. Quy trình xử lý chất thải
lỏng hoặc khí chua, từ thiết bị cốc hóa,
FCCU, thiết bị tách dầu bằng hydro và
thiết bị hydroprocessing, chứa nồng độ cao của khí hydrogen sulfide và sulfua
cacbonyl hỗn hợp khí nhiên liệu nhẹ
của nhà máy lọc dầu. Trước khi thu hồi lưu huỳnh nguyên tố, các nhiên liệu khí
(chủ yếu là methane và ethane) cần phải
được tách ra từ khí hydrogen sulfide và cacbonyl sulfide. Điều này thường thực
hiện bằng cách hòa tan hydrogen
sulfide và cacbonyl sulfide trong dung
môi hoá học. Các dung môi phổ biến nhất được sử dụng là các amin, như
diethanolamine (DEA). Cũng có thể sử
dụng chất hấp phụ khô, như các sang phân tử, than hoạt tính, bọt sắt.
Trong quá trình dung môi amin được
tiến hành trong các thiết bị xử lý khí
amin, dung dịch DEA, hoặc dung môi
amin khác được bơm vào tháp hấp thụ,
tại đó khí được tiếp xúc và hydrogen sulfide và cacbonyl sulfide được hòa
tan trong dung dịch. Các khí nhiên liệu
không chứa hydrogen sulfide và
cacbonyl sulfide được lấy ra và chuyển đến nhà máy chế biến khí nhiên liệu.
Dung dịch hydrogen sulfide và amine-
cacbonyl sulfua được tái tạo bằng cách nung nóng và loại hơi nước để loại bỏ
các khí hydrogen sulfide trước khi tái
chế trở lại tháp hấp thụ. Hydrogen
sulfide cacbonyl sulfide và được chuyển đến thiết bị Claus để thu hồi lưu
huỳnh. Không khí phát thải từ các thiết
bị thu hồi lưu huỳnh sẽ bao gồm hydrogen sulfide, SOx, và NOx trong
khí cuối của quá trình, cũng như phát
thải nhất thời.
Quá trình Claus bao gồm quá trình đốt
cháy một phần cacbonyl sulfide và
dòng khí giàu cacbonyl sulfide và sau
đó phản ứng của dioxide lưu huỳnh sinh ra với hydrogen sulfide không
cháy trong khi có mặt chất xúc tác
bauxite để sản xuất lưu huỳnh nguyên tố. Thiết bị Claus chỉ loại được 90 phần
trăm sulfua hydro và cacbonyl sulfide,
và theo sau là các quá trình khác để loại bỏ hoàn toàn lưu huỳnh (đến 99,5 phần
trăm).
Khử/tẩy nước chua (SWSU)
Nhiều thiết bị sử dụng trong quá trình sinh ra các sulfua và nước nhiễm
ammoniac, thường được gọi là nước
chua. Thiết bị khử nước chua (SWSU) cho phép tái sử dụng nước chua bằng
cách loại bỏ sulfua và ammoniac. Quá
trình được thực hiện với sự có mặt của
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
227
các hóa chất khác, chẳng hạn như
phenol, và các cyanua.
Xưởng hydro
Thông thường các nguyên liệu của
xưởng hydro là methane thu được từ
các thiết bị quá trình của nhà máy lọc dầu, LPG, hoặc khí tự nhiên từ các
nguồn bên ngoài, nếu có. Thiết bị này
thường bao gồm reformer và tạo ra hỗn hợp hydrocarbon monoxide, được gọi là
khí tổng hợp (syngas). Sau khi đi qua
phần thu nhiệt, khí tổng hợp lạnh đi vào
lò phản ứng chuyển đổi, tại đó, dưới tác dụng của chất xúc tác sắt hoặc đồng,
khí carbon monoxide phản ứng với
nước để tạo hydro và carbon dioxide nhiều hơn. Sau đó được tách ra trong
thiết bị hấp thụ-tái sinh amin. Hệ thống
thải kín sẽ thu gom và thu hồi các amin thải và tràn ra, do vậy có thể ngăn ngừa
chúng chảy vào WWTU.
Xử lý hóa chất
Sử dụng các phương pháp xử lý hóa chất để đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật
của từng sản phẩm cụ thể. Đơn vị Chiết
xuất Làm ngọt được thiết kế để giảm hàm lượng mercaptan của hydrocarbon,
giảm mùi và giảm khả năng ăn mòn.
Những phương pháp xử lý được thực hiện bằng cách chiết xuất hoặc ôxy hóa
hoặc cả hai, tùy thuộc vào quá trình xử
lý. Quá trình chiết loại bỏ các
mercaptan bằng phương pháp chiết xuất chất chua, dẫn đến hàm lượng lưu
huỳnh thấp hơn. Quá trình làm ngọt làm
cho các mercaptan được chuyển đổi thành disulfide ít thơm và ít ăn mòn mà
vẫn còn trong sản phẩm. Kết quả là,
không giảm hàm lượng lưu huỳnh tổng
trong quá trình làm ngọt, và do đó, chỉ
áp dụng phương pháp này khi hàm lượng lưu huỳnh không phải là vấn đề
cần quan tâm.
Chất lỏng đã dùng (khử chua) thải ra từ
các thiết bị chiết xuất là một trong những dòng thải cần quan tâm nhất của
các nhà máy lọc dầu. Điều này chủ yếu
là do nồng độ sulfua rất cao mà làm cho nó không thích hợp để xả trực tiếp vào
WWTU. Khi sulfua có nồng độ cao
cũng có thể tạo mùi và có các nguy cơ
ảnh hưởng an toàn khi phát thải dưới dạng khí.
Trong thiết bị ôxy hóa ăn mòn, các
sulfua phản ứng có trong chất lỏng đã dùng bị ôxi hóa thành thiosulfate,
sulfite và sulfat hòa tan. Sau đó dòng
được xử lý phù hợp với công nghệ xử lý sinh học trong WWTU.
Các thiết bị khí hóa
Các thiết bị khí hoá bao gồm thiết bị khí hoá cốc, Khí hoá hydrocacbon (ôxy
hóa từng phần), và tinh chế hydro (tức
là lọc đốt khí ướt, hệ thống màng, tách lạnh và hấp phụ áp suất-quay). Khí tổng
hợp được tạo ra do quá trình khí hoá
cốc chứa hydrogen sulfide và cacbonyl sulfide, và khí được xử lý trong thiết bị
xử lý amin.
Khu vực pha trộn
Quá trình pha trộn là hoạt động cuối
cùng trong các cơ sở chế biến dầu mỏ, bao gồm sự pha trộn các sản phẩm theo
tỷ lệ khác nhau để phù hợp các tiêu
chuẩn kỹ thuật thương phẩm. Có thể được thực hiện khâu pha trộn trực tuyến
hoặc trong các bồn trộn theo lô. Không
khí phát thải từ quá trình pha trộn bao
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN DẦU MỎ
228
gồm VOC nhất thời từ các bồn trộn,
van, bơm và các thao tác pha trộn.
Các thiết bị phụ trợ
Các thiết bị phụ trợ tại nhà máy chế biến dầu mỏ thông thường bao gồm
thiết bị xử lý nước thải, hệ thống xả đáy
và đốt khí, các thiết bị thu hồi hơi (ví dụ: quá trình ôxy hóa nhiệt, hấp thụ,
hấp phụ, tách màng và ngưng tụ đông
lạnh), và các hệ thống năng lượng/điện (ví dụ: nồi hơi, lò nung, tuabin khí).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
229
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe và
An toàn là các tài liệu kỹ thuật tham
khảo cùng với các ví dụ công nghiệp chung và công nghiệp đặc thù của Thực
hành công nghiệp quốc tế tốt (GIIP)1.
Khi một hoặc nhiều thành viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới tham gia vào
trong một dự án, thì Hướng dẫn về Môi
trường, Sức khỏe và An toàn (EHS) này
được áp dụng tương ứng như là chính sách và tiêu chuẩn được yêu cầu của dự
án. Hướng dẫn EHS của ngành công
nghiệp này được biên soạn để áp dụng cùng với tài liệu Hướng dẫn chung
EHS là tài liệu cung cấp cho người sử
dụng các vấn đề về EHS chung có thể áp dụng được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành công
nghiệp có thể tìm trong trang web:
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content/EnvironmentalGuidelines
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước từ
các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề tham gia
vào cùng một loại hình và thực hiện dưới cùng một
hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh mà những
chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện có thể thấy
khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa ô nhiễm và
kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có thể bao gồm,
nhưng không giới hạn, các cấp độ đa dạng về thoái hóa
môi trường và khả năng đồng hóa của môi trường cũng
như các cấp độ về mức khả thi tài chính và kỹ thuật.
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý. Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt được
những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ sở
kết quả đánh giá tác động môi trường
mà theo đó những khác biệt với từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của nước
sở tại, khả năng đồng hóa của môi
trường và các yếu tố khác của dự án đều phải được tính đến. Khả năng áp dụng
những khuyến cáo kỹ thuật cụ thể cần
phải được dựa trên ý kiến chuyên môn của những người có kinh nghiệm và
trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào nghiêm
ngặt hơn. Nếu quy định của nước sở tại có mức và biện pháp kém nghiêm ngặt
hơn so với những mức và biện pháp
tương ứng nêu trong Hướng dẫn EHS,
theo quan điểm của điều kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi khác cần phải
được phân tích đầy đủ và chi tiết như là
một phần của đánh giá tác động môi trường của địa điểm cụ thể. Các phân
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
230
tích này cần phải chứng tỏ rằng sự lựa
chọn các mức thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi trường và sức khỏe con
người.
Khả năng áp dụng
Hướng dẫn EHS sản xuất các polymer
gốc dầu mỏ, trong đó các monome được
polymer hóa và hoàn thiện dưới dạng viên hoặc hạt phục vụ sản xuất trong
công nghiệp.2
Tài liệu này bao gồm các phần sau:
Mục 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý
Mục 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc giám sát
Mục 3.0 - Tài liệu tham khảo
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp
2 Các nhà máy sản xuất nhựa đàn hồi và nhà máy sợi
không phải là đối tượng của Hướng dẫn này.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
231
1.0 Các tác động đặc thù của ngành
công nghiệp và việc quản lý
Phần này cung cấp nội dung tóm tắt các
vấn đề về môi trường, sức khỏe và an
toàn EHS gắn liền với việc sản xuất
polymer gốc dầu mỏ, cùng với các khuyến nghị về việc quản lý các vấn đề
đó. Các khuyến nghị về quản lý EHS
thông thường và hầu hết các cơ sở công nghiệp lớn trong các giai đoạn từ xây
dựng đến khi ngừng hoạt động, cũng
được quy định trong Hướng dẫn chung
EHS.
1.1 Môi trường
Các vấn đề môi trường liên quan đến dự án sản xuất polymer gồm những nội
dung sau:
Phát thải khí
Nước thải
Vật liệu nguy hại
Chất thải
Tiếng ồn
Phát thải khí
Các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC) từ
quá trình sấy và hoàn thiện
Các phát thải không khí điển hình nhất từ các nhà máy sản xuất polymer là phát
thải của các hợp chất hữu cơ bay hơi
(VOC) từ việc sấy, hoàn thiện và tẩy. Các biện pháp kiểm soát VOC trong các
hoạt động sấy và hoàn thiện bao gồm
Tách và làm tinh khiết dòng polymer
xuống lò phản ứng;3
Tách riêng các dung môi và
monome;
Qua tháp lọc bằng hơi hoặc nitơ
nóng;
Quá trình khử khí trong các máy
đùn, tốt nhất là trong môi trường
chân không;
Làm ngưng tụ VOCs ở nhiệt độ thấp
hoặc trong các đệm hấp thụ, trước
khi thông khí xả. Việc sấy phải tái
sinh không khí xả hoặc nitơ, với VOC ngưng tụ;
Sử dụng hệ thống nitơ mạch kín,
thiết bị đùn khử khí và thu gom khí xả từ quy trình đùn vào sản xuất
polyolefin do có nguy hiểm cháy
liên quan đến sự bắt lửa của các
hydrocarbon ở nhiệt độ cao;
Khí từ các lỗ thông phát thải ra từ lò
phản ứng, bể chứa và từ thiết bị tẩy
lọc chứa một mức độ VCM đáng kể, được thu gom và làm tinh khiết
trước khi xả ra môi trường không khí
xung quanh; Nước chứa một mức độ lớn VCM, ví dụ nước để làm sạch lò
phản ứng chứa VCM, các ống dẫn và
các bể chứa latex hoặc chất lơ lửng
phải được cho qua cột tẩy lọc để loại VCM trong việc sản xuất polyvinyl
chloride theo quy trình huyền phù;
Sử dụng cột tẩy lọc được thiết kế đặc biệt để lọc chất lơ lửng trong sản
3 Hiệu quả của việc loại bỏ phụ thuộc vào nhiều yếu tố
bao gồm độ bay hơi của VOC, các chỉ tiêu chất lượng
của polymer và loại quy trình polymer hóa.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
232
xuất polyvinyl chloride theo quy
trình huyền phù;
Sản xuất latex bền vững và sử dụng
công nghệ tháp tẩy lọc trong sản
xuất polyvinyl chloride nhũ tương,
có kết hợp quy trình polymer hóa nhũ tương và chu kỳ phun sấy hở;
Việc khử các chất dễ bay hơi bằng
nhiều giai đoạn trong chân không
của polymer nóng chảy là để giảm lượng monome cặn xuống mức
thấp4,5trong polystyrene và trong sản
xuất polymer styrenic;6
Phải có biện pháp ngăn ngừa việc
trào hoặc dò trong quá trình polymer
hóa nhũ tương các monome acrylic,
do tất cả các monome acrylic7 có
mùi nặng, mạnh và cay;
Xử lý khí thải bằng cách ôxy hóa xúc
tác hoặc các kỹ thuật tương tự trong
sản xuất polyethylene terephthalate;
Lọc ướt các lỗ thông trong sản xuất
polyamide;
Xử lý các chất thải dạng khí hoặc
lỏng bằng xúc tác hoặc nhiệt trong sản xuất tất các loại polymer phản
ứng nhiệt thermoset;
Lắp đặt hệ thống kín để việc làm sạch
hơi ngưng tụ và khí thông, trong sản
4 EU Commission Directive 2002/72/EC và các sửa đổi
bổ sung sau đó. 5 Luật về thực phẩm, thuốc và mỹ phẩm được bổ sung
vào quy định phụ gia thực phẩm số 21 Food Additive
Regulation 21 CFR 6 Tình trạng này có thể xảy ra khả năng bay ơi tương
đối thấp của monomer (styrene) hoặc dung môi
(ethylbenzene) so với nồng độ thấp theo yêu cầu của
quá trình (ví dụ dùng cho thực phẩm) 7 US EPA Technology Transfer Network, Website về
các chất độc hại trong không khí, Ethyl acrylate.
xuất nhựa phenol-formaldehyde, do
tính độc hại cao của các monomer chính; và
VOC từ các khâu hoàn thiện và từ các
lỗ thông của lò phản ứng phải được
xử lý bằng kỹ thuật nhiệt hoặc tro hóa trước khi thải ra môi trường không
khí xung quanh. Đối với VOC khử
clo, kỹ thuật tro hóa phải đảm bảo
mức phát thải dioxin/ furan đáp ứng giới hạn quy định trên Bảng 1.
VOC sau quy trình làm sạch
Các quy trình làm sạch liên quan đến việc làm sạch nguyên liệu trong khi nạp
và tháo ra khỏi lò phản ứng và các thiết
bị khác, việc loại bỏ sản phẩm phụ của phản ứng trong đa trùng ngưng
(polycondensation), bơm chân không và
việc giảm áp của nồi hơi. Các biện pháp
kiểm soát và phòng ngừa ô nhiễm được khuyến nghị như sau:
Hơi sau quá trình làm sạch được thu
hồi bằng cách nén hoặc làm đông
lạnh và ngưng tụ các thành phần hóa lỏng và dẫn sang hệ thống đốt đuốc
hiệu suất cao để đảm bảo sự phá hủy
có hiệu quả;
Khí không thể ngưng tu được đưa vào hệ thống đốt khí thải được thiết
kế đặc biệt để đảm bảo đốt cháy
hoàn toàn và lượng phát thải thấp và
ngăn ngừa được sự hình thành dioxin và furan;
Trong các nhà máy sản xuất
polyvinyl chloride (PVC), khí ô
nhiễm VCM (không khí và nitơ) đến từ các bộ phận thu hồi VCM phải
được thu gom hoặc hấp thụ hoặc hấp
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
233
phụ bằng các kỹ thuật tro hóa theo
các tiêu chuẩn quốc tế đã được chấp nhận, hoặc bằng việc oxy hóa
nhiệt/xúc tác trước khí xả ra môi
trường xung quanh;
Trong sản xuất các tấm Polystyrene
(HIPS) chịu va đập mạnh, phát thải không khí từ hệ thống hòa tan
polybutadiene phải được giảm thiểu
bằng cách sử dụng hệ thống liên tục, phương pháp cân bằng hơi và xử lý
khí;
Trong các cơ sở sản xuất polyeste
không no và nhựa alkyd, dòng khí
thải sinh ra từ các thiết bị sản xuất phải được xử lý bằng quá trình ôxy
hóa nhiệt hoăc, nếu cho phép phát
thải ngưng tụ, bằng hấp phụ carbon hoạt tính;
Sử dụng máy lọc hơi glycol hoặc các
hộp làm thăng hoa thu hồi hơi
anhydride từ các lỗ thông của bồn chứa nhựa alkyd và polyesste không
no;
Trong sản xuất nhựa phenolic,VOC
làm ô nhiễm khí phát thải của quá
trình, đặc biệt từ các lỗ thông của lò phản ứng, phải được thu hồi và đốt
thành tro;
Trong sản xuất aliphatic polyamide,
sử dụng thiết bị lọc hơi ướt, thiết bị ngưng tụ và chất hấp phụ các bon
hoạt tính, cùng với quy trình ôxy hóa
nhiệt.
VOC từ các phát thải nhất thời
Phát thải do thất thoát trong quá trình
sản xuất polymer thường liên quan đến
sự thoát VOC do hở đường ống, van,
mối nối, vành mép, bao gói, sự chảy tràn của bồn chứa và các vòng đệm,
vòng đệm máy bơm, hệ thống chuyên
chở, vòng đệm máy nén (ví dụ máy nén
ethylene và propylene), các van xả áp, các hoạt động chất tải và dỡ tải nguyên
liệu và hóa chất (ví dụ các bồn chứa mái
hình nón), của quá trình chuẩn bị và trộn hóa chất (ví dụ chuẩn bị dung dịch
hỗ trợ sự polymer hóa và các phụ gia
polymer), và các thiết bị xử lý nước thải
(WWTUs). Hệ thống thiết bị phải được thiết kế để giảm thiểu phát thải do thất
thoát của các chất độc hại và khí
hydrocarbon. Hướng dẫn chung về phát thải VOC và phát thải nhất thời được
nêu trong Hướng dẫn chung EHS.
Các biện pháp đặc biệt được khuyến nghị như sau:
Trong sản xuất polyethylene, sự dò
rỉ các monome từ chuyển động qua
lại của máy nén trong các nhà máy
sản xuất polyethylen áp lực cao, phải được thu hồi và tái chế về giai đoạn
hút áp suất thấp;
Trong sản xuất polyvinyl chloride,
việc mở lò phản ứng để bảo dưỡng phải rất hạn chế và phải áp dụng hệ
thống làm sạch tự động.
Bụi dạng hạt
Phát thải bụi dạng hạt (như bụi polymer
và/hoặc phụ gia làm tác nhân chống
dính bết v.v) liên quan đến việc sấy và
các hoạt động bao gói polymer. Các nguồn phát thải bụi dạng hạt khác bao
gồm việc chuyên chở, vận chuyển và
khử bụi.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
234
Các biện pháp quản lý tạp chất dạng hạt
được khuyến nghị như sau:
Tối ưu hóa thiết kế lò sấy;
Sử dụng hệ thống khí ga mạch kín;
Giảm nguồn (như hệ thống nghiền
vận chuyển) và bắt giữ thông qua
thiết bị gạn rửa;
Lắp đặt hệ thống làm lắng tĩnh điện,
túi lọc hoặc lọc ướt;
Lắp đặt hệ thống đóng bao tự động
quạt thông gió hiệu quả trong hoạt động đóng gói; và
Thực hành vệ sinh công nghiệp tốt.
Thông khí và đốt đuốc hơi
Xả khí và đốt đuốc hơi là các biện pháp rất quan trọng được sử dụng trong các
cơ sở sản xuất polymer để đảm bảo toàn
bộ khí thải trong lưu trữ, cũng như từ các giai đoạn của quá trình được thoát
ra một cách an toàn trong trường hợp
mở van, hoặc đĩa đệm an toàn, hoặc
trong trường hợp khẩn cấp, mất điện hoặc thiết bị hỏng hóc, hoặc các điều
kiện bất lợi khác. Việc xả khẩn cấp từ lò
phản ứng và từ các thiết bị quan trong khác phải chuyển vào bồn chứa đứng, ở
đó các chất phản ứng được thu hồi (ví
dụ bằng lọc hơi nước hoặc chân không)
trước khi xả chất thải đã được xử lý, hoặc thông qua tháp tẩy lọc và đốt đuốc
hiệu quả cao.
Các biện pháp đặc thù cho ngành công nghiệp này bao gồm:
Ethylene thải ra từ các nhà máy sản
xuất polyethylene (LDPE) khối
lượng riêng thấp dưới áp suất cao và
polyethylene (LLDPE) mạch dài
khối lượng riêng thấp, không thể chuyển sang đốt do việc mở đệm an
toàn của lò phản ứng tại áp suất cao,
nhưng phải xả ra môi trường xung
quanh qua ống khói cao, sau khi đã làm loãng với hơi nước và làm lạnh
bằng nước phun để giảm thiểu nguy
cơ nổ. Cần phải sử dụng các hệ thống được thiết kế đặc biệt hoạt
động bằng thiết bị cảm biến nổ;
Phải sử dụng van áp an toàn (PSV)
trong các nhà máy polymer hóa để
giảm lượng hóa chất thoát ra từ sự kích hoạt thiết bị quá áp/giảm áp khi
có sự thoát trực tiếp ra môi trường;
Do rất nhiều khả năng đường ống có
thể bị tắc khi hình thành polymer, khuyến nghị luôn có hệ thống an
toàn bổ sung, với sự kiểm tra thường
xuyên và chính xác. Đường ống PSV phải đươc bảo vệ ngược dòng bằng
PSD để tránh thất thoát và tắc nghẽn.
Phải luôn có sẵn thiết bị phù hợp để
sẵn sàng kiểm tra hệ thống an toàn trong quá trình hoạt động của nhà
máy;
Trong sản xuất polyvinyl chloride,
phải giảm thiểu sự cố xả khí khẩn cấp từ lò phản ứng polymer hóa ra
môi trường xung quanh do phản ứng
lan tỏa, thông qua một hoặc nhiều kỹ thuật sau:
o Kiểm tra đặc biệt điều kiện cấp
liệu vào lò phản ứng và các điều
kiện hoạt động;
o Sử dụng các hóa chất ức chế để
ngừng phản ứng,
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
235
o Khả năng làm lạnh lò phản ứng
khẩn cấp;
o Năng lượng cho việc khuấy lò
phản ứng khẩn cấp;
o Xả khí khẩn cấp có kiểm soát ra
hệ thống thu hồi VMC.8
Khi xảy ra sủi bọt trong khi xả khẩn
cấp, phải giảm bọt bằng cách bổ sung
chất chống hình thành bọt để tránh tắc
cho hệ thống xả;
Trong khi xả khẩn cấp, các chất phản
ứng phải được xả sang bồn chứa
đứng và qua tháp lọc hơi nước trước
khi thải;
Trong sản xuất latex acrylic, phải
tránh việc xả khẩn cấp sang hệ thống đốt đuốc hơi từ lò phản ứng do sự
thoát polymer hóa, bằng một hoặc
nhiều biện pháp sau đây:
o Liên tục bổ sung chất phản ứng
vào lò phản ứng kiểm soát bằng
máy tính, trên cơ sở động lực học polymer hóa thực tế;
o Sử dụng hóa chất ức chế để
ngừng phản ứng;
o Khả năng làm nguội khẩn cấp cho lò phản ứng;
o Năng lượng khẩn cấp cho việc
khuấy lò phản ứng; và
o Xả lượng chất phản ứng xuống
bồn chứa đứng.
Các nguồn đốt và hiệu quả năng lượng
Các nhà máy sản xuất polymer tiêu thụ
8 EIPPCB BREF (2006)
một lượng lớn năng lượng và hơi nước
và và hệ thống đồng hóa ―cogeneration‖ cùng được sản xuất ra tại chỗ. Phát thải
từ hoạt động của các nguồn năng lượng
này phải được giảm thiểu bằng việc thực
hiện một chiến lược đồng bộ trong đó bao gồm việc giảm nhu cầu về năng
lượng, sử dụng nhiên liệu sạch, áp dụng
kiểm soát khí thải khi cần. Các khuyến nghị về sử dụng năng lượng hiệu quả
được quy định trong Hướng dẫn chung
EHS.
Các cơ sở sản xuất polymer hoạt động trong các điều kiện khác nhau (nhiệt độ,
áp suất) và thông thường tất hữu ích khi
đưa vào thiết kế tầng năng lượng hoặc nhiệt độ để thu hồi nhiệt (ví dụ hơi nước
áp lực thấp để lọc bằng tháp hoặc cho
mục đích gia nhiệt) và năng lượng để nén. Việc thiết kế và lựa chọn đúng đắn
về hoạt động tinh chế tùy theo hiệu quả
nhiệt động học là thành phần chính
trong giảm yêu cầu về năng lượng. Việc sấy và hoàn thiện polymer là những khía
cạnh quan trọng cần cân nhắc vì nhu cầu
năng lượng, bởi vì polymer rất nhạy cảm khi bị gia nhiệt và nén cơ học.
Các khu vực khác có khả năng tiềm ẩn
để giảm tiêu thụ năng lượng bao gồm hệ thống khử nước, hệ thống làm nguội
nước bằng mạch kín, hệ thống sấy kín
với khí trơ sử dụng thiết bị đùn kéo cho
quá trình tạo hợp chất, tăng nồng độ polymer và tốc độ bơm cho quá trình vê
viên.
Khí axít
Các vết của hydrogen chloride (HCl), có
nguồn gốc từ sự thủy phân của hỗn hợp
hữu cơ khử clo bằng chất xúc tác, có thể
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
236
có mặt trong khí xả của quá trình sấy
polymer, sinh ra do xúc tác ion. Mặc dù axít luôn có ở mức thấp, nhưng cần
kiểm tra dòng khí và và các biện pháp
kiểm soát ô nhiễm như tháp lọc ướt cần
được áp dụng khi mức axít tăng lên đáng kể.
Dioxin và Furan
Các cơ sở đốt rác thể khí, lỏng và rắn điển hình là cơ sở phụ trợ của nhà máy
sản xuất polymer. Việc tro hóa các hợp
chất hữu cơ khử trùng bằng clo (như
chlorophenol) có thể sinh ra dioxin và furan. Các chất xúc tác nhất định ở dạng
hợp chất kim loại truyền dẫn (như đồng)
có khả năng hình thành dioxin và furan. Các chiến lược kiểm soát phòng ngừa
được khuyến nghị như sau:
Sự hoạt động của lò đốt phải theo các
tiêu chuẩn kỹ thuật đã được công bố;
9
Duy trì điều kiện hoạt động chuẩn xác, như nhiệt độ tro hóa và khí ống
khói phải đủ cao, để ngăn ngừa sự
hình thành dioxin và furan;
Đảm bảo mức phát thải theo các giá
trị hướng dẫn trên Bảng 2.
Nước thải
Nước thải công nghiệp
Nước thải của quá trình sản xuất từ các
nhà máy có thể chứa hydrocarbon,
monome và hóa chất, polymer và các
chất rắn khác (lơ lửng hoặc nhũ tương),
9 Ví dụ, Quy định của Châu Âu Directive
2000/76/EC4.12. 2000, về đốt chất thải
các hóa chất bề mặt, chất tạo nhũ tương,
hợp chất oxygenat, các axít, muối vô cơ hoặc kim loại nặng.
Chiến lược quản lý nước thải được
khuyến nghị như sau:
Nước thải chứa các monome bay hơi (như VCM, styren, acrylonitril, acrylic este, vinyl acetat, caprolactam)
và/hoặc dung môi polymer hóa ( như
chất ngưng tụ từ dòng tẩy lọc chất lơ
lửng hoặc latex, chất ngưng tụ của việc loại bỏ dung môi, hoặc nước thải
từ quá trình bảo dưỡng thiết bị) phải
được tái sử dụng vào quá trình khi có thể, hoặc phải được xử lý bằng
phương pháp chưng cất nhanh hoặc
bằng cách tách tương tự để loại bỏ
VOC, trước khi xả ra hệ thống xử lý nước thải của nhà máy;
Các chất hữu cơ phải được tách và tái sử dụng vào quá trình nếu được, hoặc
phải được thiêu đốt;
Nước nhiễm bẩn không tái sử dụng được, như nước thải gốc polyeste, hoặc từ quá trình sản xuất polymer
nhiệt phản ứng, phải được đốt bằng
chất xúc tác hoặc nhiệt;
Các phụ gia nhũ tương hoặc lơ lửng cho quá trình polymer hóa phải được lựa chọn và cân nhắc về tính phân
hủy sinh học, vì nó sẽ xâm nhập vào
dòng nước thải trong quá trình thu hồi
polymer;
Nếu sử dụng phụ gia polymer hóa ít hoặc không có khả năng phân hủy
sinh học thì phải lắp đặt một bộ phận
xử lý nước sơ bộ được thiết kế đặc
biệt, trước khi xả vào hệ thống xử lý
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
237
nước thải của nhà máy;
Nước thải từ việc thu hồi polymer sau quá trình polymer hóa ion và có chứa
các ion kim loại từ các chất xúc tác polymer hóa (như Li, Ni, Co, V, v.v)
phải được xử lý sơ bộ trước khi xả
vào hệ thống xử lý nước thải của nhà máy;
Các dung dịch đã sử dụng cho phản ứng phải được đưa vào xử lý đặc biệt
trước khi thải;
Phát thải lỏng chứa axít và kiềm ăn mòn từ việc chuẩn bị nước khử phải
được xử lý trung hòa trước khi xả vào hệ thống xử lý nước thải của nhà máy;
Nước bị ô nhiễm từ các hoạt động vệ sinh thường xuyên trong quá trình
ngừng hoạt động tạm thời phải được
thử nghiệm và xử lý trước khi xả vào hệ thống xử lý nước thải của nhà máy;
Phát thải lỏng chứa dầu, ví dụ như do rò rỉ, phải được thu gom vào đường
ống kín, gạn chắt lượng khí xả vào hệ
thống xử lý nước thải của nhà máy;
Các cơ sở phải chuẩn bị chương trình
quản lý việc sử vật liệu nguy hại, bao gồm các kế hoạch đặc biệt kiểm soát
và phòng ngừa chảy tràn, theo đúng
các khuyến nghị trong Hướng dẫn
chung EHS;
Phải cung cấp đầy đủ sức chứa chất lỏng để tránh việc xả chất lỏng vào hệ
thống đường ống dẫn dầu và để tối đa
hóa việc thu hồi vào quá trình.
Quá trình xử lý nước thải
Các kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp
trong phần này bao gồm việc tách nguồn
thải và xử lý sơ bộ dòng nước thải đậm đặc. Các bước xử lý sơ bộ điển hình bao
gồm: thu giữ và gạn dầu mỡ, bẫy mỡ, hớt
váng dầu mỡ, sục khí hoặc tách dầu và
nước để tách dầu và các chất rắn nổi; cân bằng dòng và tải; làm lắng đọng để giảm
các chất rắn lơ lửng có sử dụng chất làm
trong; xử lý sinh học, điển hình là xử lý bằng oxy, để giảm tạp chất hữu cơ tan
được (BOD); khử trùng bằng clo cho
phát thải lỏng nếu có yêu cầu về khử
trùng; khử nước và cặn trong các bãi chứa rác chất thải nguy hại đã được chỉ
định.
Các biện pháp kiểm soát kỹ thuật bổ sung có thể được yêu cầu cho việc: (i) ngăn
chặn và xử lý chất hữu cơ bay hơi đã
được tẩy lọc từ các bộ phận khác nhau trong hệ thống xử lý chất thải, (ii) loại bỏ
kim loại có sử dụng màng lọc hoặc công
nghệ xử lý hóa/lý khác, (iii) loại bỏ chất
hữu cơ trơ và COD không phân hủy sinh học có sử dụng các bon hoạt tính hoặc
ôxy hóa bậc cao, (iii) giảm tính độc hại
của phát thải lỏng sử dụng công nghệ tương tự (như osmosis ngược, trao đổi
ion, than hoạt tính, v..v.), và ngăn chặn
và trung hòa mùi khó chịu.
Các phương pháp quản lý chất thải công
nghiệp và các ví dụ về xử lý được nêu
trong Hướng dẫn chung EHS. Qua việc
sử dụng các công nghệ và kỹ thuật thực hành tốt trong quản lý chất thải, các cơ sở
phải đáp ứng các giá trị hướng dẫn về xả
nước thải như chỉ ra trong các bảng sau của Phần 2 của tài liệu chuyên ngành
này.
Nguồn nước thải khác và việc tiêu thụ
nước
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
238
Hướng dẫn về quản lý nước thải không bị
ô nhiễm từ các hoạt động tiện ích, nước mưa không ô nhiễm, và nước thải sinh
hoạt được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS. Các nguồn ô nhiễm phải
được gom vào hệ thống xử lý đối với nước thải công nghiệp.
Việc thu gom nước mưa và xử lý có thể
phải là thu gom nước mặt đường và xử lý vào hố gạn để thu lại nhựa tràn. Khuyến
nghị về giảm tiêu thụ nước, đặc biệt là ở
nơi hạn chế về nguồn nước tự nhiên,
được quy định trong Hướng dẫn chung
EHS.
Vật liệu nguy hại
Các cơ sở sản xuất polymer sử dụng và
lưu trữ một lượng lớn vật liệu nguy hại,
bao gồm cả các sản phẩm cuối và sản phẩm phụ. Khuyến nghị thực hành quản
lý vật liệu nguy hại, bao gồm cả việc xử
lý và lưu trữ và vận chuyển cũng như
các vấn đề liên quan đến các chất làm suy yếu tầng ozon (ODSs) đều được nêu
trong Hướng dẫn chung EHS.
Chất thải
Việc lưu giữ và xử lý chất thải nguy hại
và không nguy hại phải được thực hiện theo đúng quy định về Thông lệ tốt EHS
đối với quản lý chất thải, như nêu trong
Hướng dẫn chung EHS. Chất thải công
nghiệp đặc biệt nguy hại bao gồm cả dung môi thải và chất xúc tác trong dầu
thải đã sử dụng, đệm lọc đã thấm đẫm
và chất thải polymer rắn từ các nhà máy
sản xuất polymer.10
Chất xúc tác đã qua sử dụng
Chất xúc tác đã sử dụng nguồn gốc từ
việc thay thế thường quy các đệm xúc
tác từ các lò phản ứng tinh chế monome
(ví dụ hydro hóa các tạp chất olefin thấp) hoặc đôi khi trong sự xúc tác
không đồng nhất của quá trình polymer
hóa. Các chất xúc tác đã qua sử dụng chứa nicken, platin, palladi, và đồng, tùy
theo quá trình. Chiến lược quản lý chất
xúc tác đã qua sử dụng được khuyến
nghị như sau:
Quản lý tại chỗ một cách phù hợp, bao gồm ngâm các chất xúc tác tự
cháy đã sử dụng ngập trong nước
trong quá trình lưu giữ tạm thời và
vận chuyển cho đến khi đến được điểm xử lý cuối cùng để tránh các
phản ứng tỏa nhiệt không khống chế
được;
Chuyển trở lại nhà sản xuất để tái
tạo, hoặc quản lý bên ngoài qua các công ty chuyên ngành để có thể thu
hồi kim loại nặng hoặc kim loại quý,
thông qua các quy trình thu hồi và tái sử dụng nếu có thể, hoặc quản lý chất
xúc tác đã được sử dụng theo các
khuyến nghị về quản lý chất thải nguy hại và không nguy hại nêu
trong Hướng dẫn chung EHS. Các
chất xúc tác không chứa platin hoăc
palladi phải được chuyển đến các cơ sở thu hồi kim loại quý.
10
Liên quan đến phần hướng dẫn phát thải dioxin và
furan áp dụng cho việc tro hóa chất thải clorua hữu cơ.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
239
Đệm lọc no
Các đệm lọc đã thấm đẫm sinh ra trong quá trình polymer hóa dung dịch, ví dụ,
từ việc loại bỏ các chất xúc tác đã sử
dụng cho polymer hóa từ dung dịch
polymer hoặc trong một số hoạt động khử mùi hoặc làm trong. Khuyến nghị
chiến lược quản lý các đệm lọc no bao
gồm việc giảm thiểu các tác nhân tinh chế thông qua tái sinh trực tuyến và tăng
tuổi thọ, lưu giữ một cách hợp lý trong
khi lưu trữ tạm thời và vận chuyển, và
quản lý bên ngoài qua các công ty đặc biệt.
Chất thải polymer dạng rắn
Các chất thải polymer được sinh ra trong quá trình hoạt động bình thường của nhà
máy (ví dụ quá trình lọc latex, sàng và
nghiền thành hạt và bột); những thay đổi trong hoạt động; khởi động, duy trì và
ngừng hoạt động của các thiết bị chế
biến polymer.
Các biện pháp kiểm soát và ngăn ngừa ô nhiễm được khuyến nghị như sau:
Tái chế hoặc tái sử dụng dòng chất thải nếu có thể thay vì thải bỏ. Lựa
chọn khả năng tái chế kể cả bán
thành sáp trong công nghiệp sản xuất sáp;
Xử lý để loại bỏ, nếu cần, hoặc thu hồi riêng VOC (ví dụ bằng phương
pháp tháp lọc hơi);
Tách và lưu giữ trong các địa điểm an toàn. Một vài chất thải polymer (ví dụ polymer bị quá nhiệt và bị kéo
chảy sinh ra khi khởi động và dừng
của thiết bị sấy và hoàn thiện,
polymer bị ôxy hóa thu hồi trong quá
trình bảo dưỡng máy sấy, vỏ cứng không có chất chống ôxy hóa từ quá
trình và chất thải là polymer bị già
hóa), có thể không bền và có xu
hướng tự nóng lên và bốc cháy. Các chất thải như vậy phải bảo quản thật
an toàn và sớm thải bỏ (ví dụ đốt
thành tro).
Tiếng ồn
Nguồn tiếng ồn đáng kể trong các cơ sở
sản xuất polymer bao gồm các hoạt động liên quan đến thiết bị chế biến
polymer một cách cơ học (ví dụ sàng,
nghiền, vận chuyển nhờ khí nén), cũng như các máy quay lớn, như máy đùn,
máy nén, các môtơ điện, quạt và thiết bị
làm lạnh không khí. Trong quá trình giảm áp khẩn cấp, có thể sinh ra mức
tiếng ồn rất cao do thoát khí nén mạnh
từ đốt đuốc hơi và/hoặc thoát hơi ra
ngoài môi trường. Các khuyến nghị về kiểm soát tiếng ồn được quy định trong
Hướng dẫn chung EHS.
1.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Các vấn đề về an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp có thể phát sinh trong qua trình
xây dựng và phá dỡ các cơ sở sản xuất polymer, thường tương tự như các vấn
đề đó của các cơ sở công nghiệp khác,
và việc quản lý các vấn đề này được quy
định trong Hướng dẫn chung EHS.
Các vấn đề về an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp đặc trưng của một nhà máy được
xác định trên cơ sở phân tích về an toàn
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
240
nghề nghiệp hoặc đánh giá rủi ro và mối
nguy hiểm một cách toàn diện, có sử dụng phương pháp luận đã thiết lập như
nghiên cứu xác định mối nguy
(HAZID), nghiên cứu về phân tích mối
nguy và khả năng vận hành (HAZOP), hoặc đánh giá rủi ro định lượng (QRA).
Theo phương pháp tiếp cận chung, kế
hoạch quản lý về sức khỏe và an toàn cần thực hiện cách tiếp cận có hệ thống
và cấu trúc để phòng ngừa và kiểm soát
các nguy cơ liên quan đến lý, hóa, sinh
học, an toàn và sức khỏe con người, các phương pháp này được mô tả trong
Hướng dẫn chung EHS.
Các nguy cơ về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp đáng kể nhất xuất hiện
trong các giai đoạn của quá trình sản
xuất polymer chủ yếu bao gồm:
An toàn trong quy trình sản xuất
Cháy và nổ
Nguy hiểm hóa chất khác
Không gian chật hẹp
An toàn sản xuất
Các chương trình an toàn sản xuất phải
được thực hiện phù hợp với tính chất đặc trưng của ngành, bao gồm các phản
ứng hóa học tổng hợp, sử dụng vật liệu
nguy hại (ví dụ chất độc và vật liệu phản ứng, và hợp chất dễ nổ dễ cháy), và các
phản ứng theo nhiều giai đoạn. Việc
quản lý an toàn sản xuất bao gồm các hoạt động sau:
Thử nghiệm nguy cơ vật lý đối với
vật liệu và chất phản ứng;
Các nghiên cứu về phân tích nguy cơ
để xem xét thực hành kỹ thuật và hóa
học của quá trình, bao gồm động nhiệt học và động năng;
Kiểm tra duy trì sự phòng ngừa và
tính toàn vẹn cơ học của các thiết bị
sản xuất và khả năng sử dụng;
Đào tạo công nhân; và
Xây dựng các hướng dẫn công việc
và quy trình đáp ứng khẩn cấp.
Các khuyến nghị về an toàn sản xuất
áp dụng cho các quy trình sản xuất
cụ thể được thể hiện như sau:
Sản xuất Polyethylene
Trong sản xuất polyethylene, sự nguy
hiểm đặc thù của quá trình liên quan đến
khả năng thoát ra ngoài môi trường của một lượng lớn ethylene nóng và dẫn đến
nổ bụi. Các sự cố tai nạn thường liên
quan đến rò rỉ vì hở vòng đệm hoặc trong quá trình bảo dưỡng. Riêng đối
với các cơ sở sản xuất LDPE, sự cố tai
nạn có thể bao gồm việc mở đĩa đệm an toàn của lò phản ứng và và sự nổ thiết bị
tách áp lực cao. Các biện pháp quản lý
an toàn đặc biệt bao gồm:
Ethylene thoát ra từ việc mở đĩa đệm
an toàn của lò phản ứng ở áp suất cao, không thể dẫn đến thiết bị đốt,
nhưng chỉ được xả ra môi trường qua
ống khói ngắn sau khi đã được làm loãng với hơi nước và làm lạnh qua
tháp phun nước để giảm thiểu nguy
cơ của bụi nổ;
Sự phân rã sản phẩm trong lò phản
ứng hình ống phải được ngăn ngừa
thông qua việc kiểm soát sự truyền
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
241
nhiệt, kiểm soát dòng tốc độ cao và
áp lực; và
Sự nổ lò phản ứng áp lực cao phải
được ngăn ngừa bằng các biện pháp
thiết kế lò phản ứng kiểu nồi hơi,
định lượng chính xác các peroxide,
kiểm soát nhiệt độ polymer hóa, phát hiện nhanh các phản ứng tỏa nhiệt
không khống chế được và nhanh
chóng cách ly/xả áp, và bảo dưỡng tốt lò phản ứng và lò phân tách.
Đối với các quy trình sản xuất
Polyethylene khối lượng riêng cao
HDPE (High Density Polyethylene) và quy trình sản xuất dung dịch
Polyethyle mạch thẳng, khối lượng
riêng thấp LLDPE (Linear Low Density Polyethylene), mối nguy
hiểm cháy từ các điều kiện áp suất
cao và nhiệt độ cao trong lò phản ứng polymer hóa và các hoạt động
khử dung môi ở nhiệt độ sát với nhiệt
độ tự cháy của dung môi, cùng với
tốc độ chảy cao của các dung môi hydrocarbon. Trong quy trình bùn
HDPE và trong quy trình mức lớn
iPP, việc trào của lò phản ứng có thể dẫn đến bụi nổ do việc bay hơi rất
nhanh của isobutane và propylene.
Việc ngăn ngừa trào và bụi nổ trên cơ sở áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật
quốc tế đã được công nhận cho thiết
bị và thiết kế đường ống, bảo dưỡng,
bố trí nhà máy, và vị trí/tần suất của các van đóng khẩn cấp.
Sản xuất PVC
Việc xả khẩn cấp ra môi trường của VCM với việc hình thành tiếp theo của
các đám bụi nổ và độc có thể xảy ra khi
mở van áp an toàn PSVs (Pressure
Safety Valves) của lò phản ứng do quá trình polymer hóa quá tải. Các hành
động quản lý bao gồm khử khí và phun
hơi nước cho lò trước khi mở. VCM là
rất dễ ôxy hóa nhờ không khí thành các polyperoxide trong các hoạt động khi
thu hồi sau quá trình polymer hóa. Sau
khi thu hồi, VCM được chứa trong bồn chứa chịu áp suất hoặc trong tủ lạnh.
Đôi khi hóa chất ức chế, chẳng hạn như
phenol cản trở, được bổ sung để ngăn
ngừa sự hình thành các polyperoxide. Thông thường tất cả polyperoxide hình
thành được giữ làm tan trong VCM, nếu
nó phản ứng chậm và an toàn để thành PVC. Tuy nhiên, VCM lỏng có chứa
polyperoxit bị bay hơi, polyperoxit có
thể kết tủa và phân rã có tỏa nhiệt với nguy cơ nổ và dẫn đến bụi độc.
11
Quy trình Polymer hóa theo từng mẻ
Polymer hóa từng mẻ có thể sinh ra
nguy cơ trào polymer và nổ lò phản ứng trong trường hợp định lượng sai chất
phản ứng hoặc do lỗi trong hệ thống
khuấy hoặc hệ thống trao đổi nhiệt. Thực hành quản lý an toàn sản xuất
được khuyến nghị bao gồm giới hạn
thực hiện polymer hóa theo mẻ và áp dụng kiểm soát quá trình, kể cả cung cấp
năng lực khẩn cấp khi chảy tràn, làm
lạnh, hệ thống các chất ức chế bổ sung,
và bồn chứa đứng.
Quy trình pha trộn, hoàn thiện và bao
gói
Các hoạt động pha trộn, hoàn thiện và
11
EIPPCB BREF (2006)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
242
bao gói đều có nguy cơ cháy trong máy
trộn và trong máy đùn (nếu polymer bị quá lửa), và trong các thiết bị liên quan
đến trộn lẫn giữa bột polymer và không
khí, chẳng hạn như lò sấy, băng truyền
vận hành bằng khí nén, và thiết bị nghiền. Khuyến nghị áp dụng các tiêu
chuẩn lắp đặt diện của quốc tế đã được
công nhận, bao gồm việc tiếp đất tất cả các thiết bị, và lắp đặt các hệ thống chữa
cháy đặc biệt.
Cháy và nổ
Vinyl Chloride Monomer (VCM)
VCM được phân loại là một chất độc hại
và là chất gây ung thư (nhóm 1 của IARC)
12. Trong điều kiện bình thường
VCM là chất khí (điểm sôi là -13.9°C),
và rất dễ nổ khi tiếp xúc với không khí. VCM được bảo quản như một chất lỏng
trong các bồn chứa chịu áp lực hoặc
trong thùng lạnh. Việc vận chuyển
VCM, bao gồm vận chuyển bằng đường ống phải được thực hiện theo cách rất
vững chắc với thực hành tốt quốc tế về
vận chuyển vật liệu nguy hại. Việc đánh giá các địa điểm cho các cơ sở sản xuất
PVC mới phải cân nhắc về khoảng cách
của các lò monome, nhằm giảm thiểu thời gian bảo quản và giảm nguy cơ
tiềm ẩn của việc vận chuyển monomer13
.
Styrene
12
Nghiên cứu IARC đánh giá nguy cơ ung thư cho con
người, Tập 19 http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol19/volu
me19.pdf 13
Chi phí vận chuyển có thể là một yếu tố rất đáng kể
cho việc chọn tổ hợp địa điểm của nhà máy mới gần
với nguồn VCM.
Styren tạo thành polyme một cách
nhanh chóng, với mức 4-tert-butylcatechol (TBC) một cách đầy đủ
được sử dụng như là một chất ức chế, và
được bảo quản ở nhiệt độ thấp, trong
bồn chứa được thiết kế và xây dựng theo tiêu chuẩn quốc tế.
Axít Acrylic and Ester 14,15
Axít acrylic là chất lỏng đóng băng ở nhiệt độ 13°C, và phản ứng cực mạnh
với quá trình thoát polymer nếu không
bị kìm chế. Các tai nạn có nguồn gốc từ
việc bảo quản axít acrylic là tương đối phổ biến. Nó được bán ra tự do cùng với
hydroquinone mono methyl ete, loại hóa
chất hoạt động mạnh khi tiếp xúc với không khí. Nó rất dễ bắt cháy khi bị quá
nhiệt và phải bảo quản trong các thùng
chứa bằng thép không gỉ. Phải tránh sự quá nhiệt hay đóng băng bởi vì sự tan
chảy của axít acrylic đóng băng là một
hoạt động có nguy cơ thoát polymer.
Este acrylic cũng ứng xử tương tự, nhưng lại không có nguy cơ liên quan
đến việc đóng băng.
Phenol
Phenol chảy ở nhiệt độ 40.7°C và
thường nhận được, bảo quản và xử lý
trong trạng thái chảy. Các bồn chứa phải được thiết kế vừa vặn bằng hệ thống thu
hồi hơi và các ống xoắn gia nhiệt;
khuyến nghị sử dụng lớp phủ nitơ. Các
đường ống và phụ kiện phải là loại phát hiện bằng hơi nước và phải được làm
14 Axít acrylic – Tóm tắt về an toàn và việc xử lý., xuất
bản lần 3, 2002; Ủy ban liên công ty về An toàn và xử
lý Acrylic Monomers, ICSHAM 15
Este Acrylat - Tóm tắt về an toàn và việc xử lý., xuất
bản lần 3, 2002; Ủy ban liên công ty về An toàn và xử
lý Acrylic Monomers, ICSHAM
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
243
sạch bằng nitơ trước và sau khi truyền
sản phẩm.
Formaldehyde
Formaldehyde được sử dụng như một
dung dich nước ở nồng độ 37 - 50 phần
trăm, thường ổn định với một lượng thấp methanol (<1 %). Formaldehyd
được coi là một chất gây ung thư cho
con người (IARC Group1)16
. Formaldehyde phát tán ra hơi dễ bắt lửa
trong không khí, do đó nó phải được giữ
bằng vòng đệm kín khí trong quá trình
bảo quản.
Các alkyl kim loại (Al, Li, Zn, Na, K,
etc.)
Các alkyl kim loại thông dụng nhất là alkyl nhôm và mangan trong polymer
hóa Z-N của các olefin, và polymer hóa
các alkyl lithi trong polymer hóa anion của styren và các diene. Khuyến nghị
thực hành quản lý bao gồm:
Chuẩn bị các kế hoạch phòng và kiểm soát cháy một cách đặc biệt để
đáp ứng việc chữa cháy và các mối nguy hiểm khác liên quan đến các
alkyl kim loại;17
Đảm bảo các khoảng cách an toàn
16
Nghiên cứu IARC đánh giá nguy cơ ung thư cho con
người, Tập 88
http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol88/volu
me88.pdf
17
Có thể sử dụng phương pháp phun sương để khử
hoạt tính của các alkyl pyrophoric. Không nên sử dụng
một lượng lớn nước và bọt như là tác nhân chữa cháy
vì nó phản ứng rất mạnh với các alkyl nhôm. Có thể sử
dụng nước đẻ làm nguội trực tiếp các đối tượng liền kề
hoặc như một tấm màn nước để chắn tất cả các đối
tượng khỏi sự tỏa nhiệt. Các tác nhân khác như CO2
hoặc bụi hóa chất được cần một lượng lớn để khống
chế cháy và ngăn ngừa sự bắt lửa.
trong và ngoài nhà máy;18
Việc vận chuyển bằng các xe bồn, xe bồn mooc, bồn di động, hoặc các bồn
chứa theo ISO theo các tiêu chuẩn quốc tế được thừa nhận;
19
Việc truyền vào thiết bị lưu giữ phải thông qua các van, khớp nối và bơm,
được thiết kế đặc biệt;
Các bồn chứa bảo quản phải được giữ dưới lớp đệm nitơ và được nối
với không khí bằng một hoặc nhiều vòng đệm dầu nước. Dòng và mức
sản phẩm phải được giám sát với
thiết bị có độ tin cậy cao và thiết bị báo động;
Thiết bị bảo quản alkyl kim loại phải có tường ngăn và khu vực trong
tường ngăn phải dốc để dễ dàng tiêu
nước ra hố chữa cháy khẩn cấp.
Các peroxide
Các peroxide hữu cơ và vô cơ, cũng như
hợp chất diazo, được sử dụng rộng rãi như là chất khai mở của quá trình
polymer hóa triệt để. Các peroxit hữu cơ,
cũng như hydro peoxit và peroxydisulfat
đều có khả năng phản ứng dữ dội với chất nền hữ cơ. Các peroxit vô cơ được
phân loại như là các chất oxy hóa. Nguy
cơ oxy hóa bao gồm khả năng cháy của vật liệu bắt cháy; sự tự cháy của vật liệu
bắt cháy; sự phân rã nhanh và duy trì liên
tục mà có thể dẫn đến nổ; sự phát sinh
khí độc; và nguy cơ nổ nếu được trộn với hợp chất kỵ nhau hoặc tiếp xúc với lửa.
18
E.J Major, H.G. Wissink, J.J. de Groot, (Akzo
Nobel), cháy nhóm Alkyl. 19
Các khuyến nghị của UN về chuyên chở hàng nguy
hiểm, các quy định chuẩn. Xuất bản lần thứ 13, (2003).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
244
Khuyến nghị các biện pháp quản lý như
sau:
Các hợp chất peoxide phải được vận
chuyển và xử lý theo đúng hướng dẫn của nhà sản xuất và theo các tiêu
chuẩn quốc tế tương ứng;20,21,22
Việc bảo quản phải riêng biệt trong các cơ sở được thiết kế và xây dựng theo các tiêu chuẩn quốc tế đã được
chấp nhận (ví dụ như quy chuẩn
NFPA23,24
). Các peroxide phải được
bảo quản trong các tòa nhà giữ lạnh
chuyên dụng hoặc có điều hòa không
khí chống nổ;25
Việc chuẩn bị kế hoạch kiểm soát và
ngăn ngừa cháy phải đáp ứng các tính chất đặc biệt của chất oxy hóa
vô cơ mạnh.26
Các polymer
Các đám cháy từ các kho chứa polymer
rất khó khống chế do nhiệt độ cháy của
các polymer rất cao. Đồng thời polymer
bị cháy sản sinh ra khói độc. Các biện pháp quản lý được khuyến nghị như sau:
20
Các khuyến nghị của UN về chuyên chở hàng nguy
hiểm. Các quy định chuẩn. Xuất bản lần thứ 13, (2003) 21
An toàn và xử lý các peoxide hữu cơ: Bản hướng dẫn
do bộ phận an toàn của các nhà sản xuất peoxide hữu
cơ, Hiệp hội công nghiệp nhựa, soạn thảo, Inc.
Publication # AS-109 22
NFPA 432, Quy chuẩn về bảo quản các hợp chất
peroxide hữu cơ, phiên bản 2002 23
NFPA 430, Quy chuẩn về bảo quản các chất ôxy hóa
dạng lỏng và rắn, phiên bản 2004 24
NFPA 432, Quy chuẩn về bảo quản các hợp chất
peroxide hữu cơ, phiên bản 2002 25
Các peoxide nhóm 3 có thể cần thiết tiêu chuẩn bảo
quản kém chặt chẽ hơn 26
Ví dụ, tác nhân chống cháy phù hợp nhất cho
peoxide hữu cơ là nitơ lỏng sử dụng với các thiết bị
chống cháy hoạt động được từ xa.
Các tòa nhà dùng để bảo quản phải được thiết kế theo các tiêu chuẩn
quốc tế được chấp nhận, ví dụ, thông
gió phù hợp, kiểm soát nhiệt độ không khí và phòng tránh ánh nắng
mặt trời trực tiếp;
Áp dụng hệ thống khống chế và ngăn ngừa cháy hiệu quả, bao gồm các
thiết bị như đầu dò phát hiện khói, đầu dò IR phát hiện các điểm nhiệt
độ cao, các họng chữa cháy được
thiết kế chịu được ở nhiệt độ cao của ngọn lửa polymer;
Hầu hết các polymer đều có xu hướng bị lão hóa do nhiệt và ánh
sáng, do đó chúng phải được bảo
quản trong các kho kín;
Phải áp dụng nguyên tắc ―vào trước
ra trước‖ (FIFO) trong quản lý sản phẩm cùng với việc kiểm tra thường
xuyên và thực hành vệ sinh công
nghiệp tốt. Các vật liệu bị lão hóa phải được truy tìm, đánh giá mức độ
an toàn và tách riêng để thải bỏ.
Các hóa chất
Khả năng hít phải và tiếp xúc với da của
các hóa chất trong quá trình sản xuất
thường nhật phải được quản lý trên cơ sở các kết quả đánh giá an toàn nghề
nghiệp và khảo sát vệ sinh công nghiệp
và theo đúng các Hướng dẫn về an toàn
và sức khỏe nghề nghiệp quy định trong Hướng dẫn chung EHS. Các biện pháp
phòng ngừa bao gồm đào tạo cho người
lao động, hệ thống giấy phép làm việc, và sử dụng các thiết bị bảo hộ cá nhân
(PPE), và hệ thống báo động phát hiện
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
245
khí độc.
Không gian bị hạn chế
Cũng như trong các ngành công nghiệp
khác, nguy hiểm từ không gian bị hạn
chế có thể dẫn đến, trong trường hợp xấu nhất, là tử vong, nếu không được
quản lý đúng. Người lao động bước vào
không gian bị hạn chế và nguy cơ tai nạn là rất lớn ở các cơ sở, tùy thuộc vào
thiết kế, thiết bị tại chỗ và hạ tầng cơ sở.
Không gian bị hạn chế trong các cơ sở
sản xuất polymer bao gồm các lò phản ứng, mà phải tiếp cận trong các hoạt
động bảo dưỡng. Các cơ sở sản xuất
phải xây dựng và thực hiện các quy định tiếp cận không gian bị hạn chế theo
đúng Hướng dẫn chung EHS.
1.3 An toàn và sức khỏe nghề nghiệp
Các tác động về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp trong quá trình xây dựng và
dỡ bỏ của các cơ sở sản xuất polymer thường là các tác động giống như ở hầu
hết các cơ sở của các nhành công nghiệp
khác và được nêu trong Hướng dẫn
chung EHS. Các mối nguy hiểm về an
toàn và sức khỏe nghề nghiệp đáng kể
nhất liên quan đến các cơ sở sản xuất polymer sinh ra trong quá trình hoạt
động và kể cả mối đe dọa từ các tai nạn
chủ yếu liên quan đến cháy và nổ hoặc
từ sự thoát ra bất ngờ của sản phẩm trong nhà máy hoặc trong quá trình vận
chuyển ra ngoài nhà máy. Hướng dẫn
về quản lý các vấn đề này được nêu ở các phần trên trong các mục về môi
trường, an toàn và sức khỏe nghề nghiệp
của tài liệu này. Các mối nguy hiểm lớn
phải được quản lý theo các quy định quốc tế và thực hành tốt nhất (ví dụ như
khuyến nghị OECD,27
chỉ dẫn của EU
Seveso II,28
và Chương trình quản lý
nguy cơ USA EPA).29
Hướng dẫn bổ sung về quản lý vật liệu
nguy hại được nêu trong các mục liên
quan của Hướng dẫn chung EHS, bao gồm: Quản lý vật liệu nguy hiểm (bao
gồm các mối nguy hiểm chính); An toàn
giao thông; Vận chuyển vật liệu nguy
hiểm; và sẵn sàng và đối phó khẩn cấp. Hướng dẫn bổ sung liên quan khả năng
vận chuyển bằng đường biển và đường
sắt cũng như phương tiện bờ biển, có thể tìm thấy trong Hướng dẫn EHS cho tàu
thủy, đường sắt; cảng và bến cảng; và
các bến cảng của dầu thô và sản phẩm dầu mỏ.
27
OECD, Các nguyên tắc hướng dẫn phòng ngừa các
tai nạn hóa chất, Khả năng sẵn sàng và ứng phó, Xuất
bản lần thứ 2, 2003 28
Chỉ dẫn EU Council 96/82/EC, Chỉ dẫn Seveso II,
2003/105/EC 29
EPA, 40 CFR Part 68, 1996 - Các điều khoản phòng
ngừa tai nạn hóa chất
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
246
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Hướng dẫn phát thải khí và phát thải
lỏng
Bảng 1 và 2 mô tả hướng dẫn phát thải
khí và xả thải trong lĩnh vực này. Các
giá trị phát thải khí và xả thải trong lĩnh vực này là chỉ số về thực hành công
nghiệp quốc tế tốt như đã nêu trong các
tiêu chuẩn liên quan trong khuôn khổ các quy chuẩn được công nhận của các
nước. Các hướng dẫn này có thể thực
hiện được trong điều kiện hoạt động
bình thường của các cơ sở được thiết kế và hoạt động một cách phù hợp thông
qua các kỹ thuật kiểm soát phòng ngừa
như đã được nêu trong các phần tương ứng của tài liệu này. Hướng dẫn phát
thải áp dụng được cho phát thải khí thải.
Hướng dẫn phát thải của các nguồn đốt liên quan đến các hoạt động sinh năng
lượng và hơi nước từ các nguồn có công
suất bằng và nhỏ hơn 50 MWth được
quy định trong Hướng dẫn chung EHS, với phát thải từ các nguồn năng lượng
lớn hơn tham khảo Hướng dẫn EHS
cho nhà máy nhiệt điện.
Hướng dẫn xem xét về môi trường xung
quanh trên cơ sở tổng tải lượng phát thải
được quy định trong Hướng dẫn chung
EHS. Hướng dẫn xả thải áp dụng cho
việc xả trực tiếp của chất thải đã được
xử lý ra nước mặt để sử dụng chung.
Mức xả thải của địa điểm cụ thể có thể
được thiết lập trên cơ sở sự sẵn có và
điều kiện sử dụng của các hệ thống xử lý và thu gom nước thải công nghiệp hoặc
nếu xả trực tiếp ra nước mặt, và trên cơ
sở sự phân loại sử dụng nước tiếp nhận
như mô tả trong Hướng dẫn chung
EHS. Mức phát thải này có thể đạt được
mà không cần pha loãng, ít nhất là 95%
của thời gian nhà máy hoặc cơ sở đang hoạt động, được tính toán theo tỷ lệ thời
gian hoạt động hàng năm. Chênh lệch từ
các mức này theo các điều kiện dự án cụ
thể phải được giải trình trong đánh giá về môi trường.
Bảng 1 – Hướng dẫn phát thải không khí
Ô nhiễm Đơn vị Giá trị hướng dẫn
Bụi dạng hạt
(PM)
mg/Nm3 20
Các oxit nitơ mg/Nm3 300
Hydro chlorua mg/Nm3 10
Lưu huỳnh
oxit
mg/Nm3 500
Vinyl
Chlorua(VCM)
g/t s PVC 80
g/t e PVC 500
Acrylonitril mg/Nm3 5 (15 từ các máy sấy)
Ammoniac mg/Nm3 15
Các VOC mg/Nm3 20
Kim loại nặng
(tổng)
mg/Nm3 1,5
Hg mg/Nm3 0,2
Formaldehyde mg/Nm3 0,15
Dioxin / Furan ng
TEQ/Nm3
0,1
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
247
Sử dụng nguồn tài nguyên, tiêu thụ
năng lượng phát sinh chất thải
Bảng 3 (dưới đây) cung cấp các ví dụ về
các chỉ số tiêu thụ nguồn năng lượng và nguồn nước cũng như các chỉ số liên
quan của phát thải khí và nước thải. Các
giá trị chuẩn của ngành được cung cấp chỉ cho mục đích so sánh và các dự án
cụ thể phải liên tục cải thiện trong lĩnh
vực này.
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi trường
trong lĩnh vực này phải được thực hiện
phù hợp với tất cả các hoạt động đã
được xác định có ảnh hưởng tiềm tàng đến môi trường trong điều kiện hoạt
động bình thường và trong điều kiện bất
lợi. Các hoạt động quan trắc môi trường
cần dựa vào các chỉ số trực tiếp/gián tiếp về phát thải, xả thải và nguồn tài nguyên
sử dụng đối với mọi dự án.
Tần suất quan trắc phải đủ để cung cấp được các dữ liệu đại diện cho các thông
số được quan trắc. Việc quan trắc phải
được thực hiện bới những người đã
được đào tạo theo các quy trình quan trắc và lưu giữ hồ sơ và sử dụng các
thiết bị đã được hiệu chuẩn và bảo
dưỡng phù hợp.
Các dữ liệu quan trắc phải được phân
tích và xem xét thường xuyên và được
so sánh với các tiêu chuẩn hiện hành để thực hiện các hành động khắc phục cần
thiết phải được thực hiện. Các Hướng
dẫn bổ sung cho việc lấy mẫu và các
phương pháp phân tích phù hợp đối với phát thải khí và xả thải được quy định
trong Hướng dẫn chung EHS.
Bảng 2 – Hướng dẫn phát thải không khí
Ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
pH S.U. 6 - 9
Mức tăng nhiệt độ °C =3
BOD5 mg/L 25
COD mg/L 150
Tổng Ni tơ mg/L 10
Tổng Phospho mg/L 2
Sulfua mg/L 1
Dầu và mỡ mg/L 10
TSS mg/L 30
Cadimi mg/L 0,1
Chrom (tổng) mg/L 0,5
Chrom (hóa trị sáu) mg/L 0,1
Đồng mg/L 0,5
Kẽm mg/L 2
Chì mg/L 0,5
Nicken mg/L 0,5
Thủy ngân mg/L 0,01
Phenol mg/L 0,5
Benzen mg/L 0,05
Chlorua vinyl mg/L 0,05
Chất hữu cơ hấp phụ mg/L 0,3
Các độc tính halogen Xác định theo từng
trường hợp cụ thể
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
248
Bảng 3. Bảng so sánh nguồn, tiêu thụ năng lượng, phát thải và chất thải
Các thông số Đơn
vị
Chuẩn so sánh của ngành (EU, 1999, trung bình của 50% tốt nhất)
Sản phẩm LDPE20
HDPE14
LLDPE GPPS HIPS EPS
Tiêu thụ năng lượng
trực tiếp12
kWh/t 720 570 580 3002 410
2 500
2
Tiêu thụ năng lượng
chủ yếu13
kWh/t
2070 1180 810 -- -- --
Tiêu thụ nước3 m
3/t 1,7 1,9 1,1 0,8 0,8 5,0
Phát thải bụi g/t 17 56 11 2 2 30
Phát thải VOC10
g/t 700 -
1100
650 180 -
5001
85 85 450 - 7004
Phát thải COD g/t 19 17 39 30 -- --
Chất thải trơ kg/t 0,5 0,5 1,1 2,0 3,0 6,0
Chất thải nguy hiểm kg/t 1,8 3,1 0,8 0,5 0,5 3,0
Sản phẩm S-PVC E-PVC E PET 15,19
PET15, 19 PA 6 15,17
PA 66 15,16
Tiêu thụ năng lượng
trực tiếp kWh/t 750-1100 2000-3000 850-1500 - 850 1800-2000 1600-2100 - 1,600
Tiêu thụ năng lượng
chủ yếu
kWh/t 1100-
1600
2800-4300 2,800 -- -- --
Nước ra chất thải m3/t 4,0
9 -- 0,6 – 2.5 1 - 3 1,5-3,0 - 3.0
Phát thải bụi g/t 406,9
2006,9
-- -- --
Phát thải monome ra
không khí 5, 9,10
g/t 18 - 43 245-813 -- 6 - 10 --
Phát thải VOC10
g/t -- -- 518
-- 10 - 30
Phát thải monome ra
nước7,9
g/t 3,5 10 -- -- --
Phát thải COD g/t 4808,9
3408,9
2000 -
16000
4300 – 570016
4500-
600016
Chất thải trơ kg/t -- -- 0,8-18 3,0-3,5 3,0-3,5
Chất thải nguy hiểm17
kg/t 559 74
9 < 0,45 0,2 – 0,5 0,2 – 0,5 - 0.5
Sản phẩm UPES
Tiêu thụ năng lượng
trực tiếp
kWh/t < 1000
Tiêu thụ năng lượng
chủ yếu
kWh/t --
Nước ra chất thải m3/t 1 – 5
Phát thải bụi g/t 5-30
Phát thải monome ra
không khí
g/t --
Phát thải VOC10
g/t 40-100
Phát thải monome ra
nước
g/t --
Phát thải COD g/t --
Chất thải trơ kg/t --
Chất thải nguy hiểm kg/t < 7
Nguồn: EU IPPC BREF (2006)
Chú thích: 1) Tùy vào loại monomer (C4 hoặc C8); 2) Giá trị trung bình ở EU; 3) Không bao gồm nước sạch làm mát;
4) 60% là petane, không bao gồm kho chứa; 5) giá trị trung bình tốt nhất 25%; 6) Bụi PVC; 7) Sau tháp lọc, trước khi
WWT; 8) Sau khi kết thúc WWT; 9) Giá trị trung bình; 10) Bao gồm phát thải lan tỏa; 11) Năng lượng trực tiếp là tổng
tiêu thụ năng lượng; 12) Năng lượng chủ yếu là năng lượng tính theo nhiên liệu hóa thạch. Để tính toán năng lượng chủ
yếu, sử dụng các hiệu suất sau: điện năng: 40% và hơi nước: 90%; 13) Các giá trị thực hành tốt công nghiệp; 14) Các
giá trị iPP có thể được lấy ít nhiều là tương đương; 15) Trước khi WWT; 16) Quy trình liên tục; 17) Chất thải rắn chứa
> 1000ppm VCM; 18) Sử dụng sự ôxy hóa xúc tác (chỉ với các nguồn điểm); 19) Quy trình TPA + hậu ngưng tụ liên
tục; 20) Trên cơ sở lò phản ứng hình ống.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
249
2.2 An Toàn và Sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
An toàn và sức khỏe nghề nghiệp cần
phải được đánh giá theo những hướng
dẫn quốc tế đã được công bố, trong đó các thí dụ bao gồm giá trị ngưỡng giới
hạn (TLV ®) những hướng dẫn hiện
hành về nghề và các chỉ số sinh học hiện hành (BEIs ®), do Hội nghị các nhà vệ
sinh viên công nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(ACGIH)30
, Tài liệu hướng dẫn bỏ túi về
nguy hại hóa chất được Viện Y học lao động và an toàn quốc gia Mỹ (NIOSH)
31
xuất bản, Giới hạn lưu hành cho phép
(PELs) do Viện hành chính về sức khỏe và an toàn nghề nghiệp Mỹ (OSHA)
32,
các giá trị giới hạn chỉ định các phơi
nhiễm nghề nghiệp, được xuất bản bởi các nước thành viên Liên minh Châu
Âu33
, hoặc các nguồn tương tự khác.
Tỷ lệ tai nạn và Tử vong
Dự án cần cố gắng giảm bớt số tai nạn
đối với người lao động (lao động thuê
trực tiếp hay gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không, đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra
mất ngày công lao động và mất khả
năng lao động ở các mức độ khác nhau,
30
Có tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 31 Có tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 32
Có tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9992 33
Có tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
hoặc thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này của
cơ sở sản xuất có thể được so sánh với hiệu quả thực hiện về vệ sinh an toàn lao
động trong ngành công nghiệp này của
các quốc gia phát triển thông qua tham
khảo các nguồn thống kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống kê lao động Hoa Kỳ và Cơ
quan quản lý về An toàn và Sức khỏe
Liên hiệp Anh)34
.
Giám sát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Môi trường làm việc cần được giám sát về sự rủi ro nghề nghiệp liên quan đến
từng dự án cụ thể. Việc quan trắc cần
được thiết kế và thực hiện bởi các chuyên gia đã được công nhận
35 như là
một phần của chương trình giám sát an
toàn và sức khỏe nghề nghiệp. Các cơ sở cũng cần duy trì hồ sơ ghi chép các tai
nạn lao động, bệnh nghề nghiệp, các sự
cố và tai nạn nguy hiểm. Những chỉ dẫn
bổ sung về chương trình giám sát an toàn và sức khỏe nghề nghiệp được cung
cấp trong bộ Hướng dẫn chung EHS
34
Có tại: http://www.bls.gov/iif/ and
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm
35
Các chuyên gia được công nhận có thể gồm các nhà
vệ sinh công nghiệp đã được cấp bằng, các nhà vệ sinh
lao động đã đăng ký, các chuyên gia về an toàn đã
được cấp bằng hoặc tương đương.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
250
3.0 Các nguồn tham khảo và bổ
sung
Directive 2000/76/EC of the European Parliament and
of the Council of 4 December 2000 on the incineration
of waste
European Commission. 2006. Integrated Pollution
Prevention and Control (IPPC) Reference Document on
Best Available Techniques for Polymers. October 2006.
Sevilla, Spain
European Council of Vinyl Manufacturers (ECVM).
1994. Industry Charter for the Production of VCM and
PVC (Suspension Process). Brussels, Belgium
European Council of Vinyl Manufacturers (ECVM).
1998. Industry Charter for the Production of Emulsion
PVC. Brussels, Belgium
EU Council Directive 96/82/EC, so-called Seveso II
Directive, extended by the Directive 2003/105/EC
German Federal Government. 2002. First General
Administrative Regulation Pertaining to the Federal
Emission Control Act (Technical Instructions on Air
Quality Control - TA Luft). Berlin, Germany.
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety. 2004. Promulgation
of the New Version of the Ordinance on Requirements
for the Discharge of Waste Water into Waters (Waste
Water Ordinance - AbwV) of 17. June 2004. Berlin,
Germany.
Intercompany Committee for the Safety and Handling
of Acrylic Monomers, ICSHAM. 2002. Acrylate Esters
- A Summary of Safety and Handling, 3rd Edition, 2002
Intercompany Committee for the Safety and Handling
of Acrylic Monomers, ICSHAM. 2002 Acrylic acid - A
summary of safety and handling, 3rd Edition, 2002
IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic
Risks to Humans
Kirk-Othmer, R.E. 2006. Encyclopedia of Chemical
Technology. 5th Edition. John Wiley and Sons Ltd.,
New York, NY.
Organic Peroxide Producers Safety Division of the
Society of the Plastics Industry. 1999. Safety and
Handling of Organic Peroxides. Publication # AS-109.
Washington, DC
National Fire Protection Association (NFPA). Standard
430, Code for the Storage of Liquid and Solid
Oxidizers. 2004 Edition. Quincy, MA.
NFPA. Standard 432, Code for the Storage of Organic
Peroxide Formulations. 2002 Edition. Quincy, MA.
NFPA Standard 654: Standard for the Prevention of Fire
and Dust Explosions from the Manufacturing,
Processing, and Handling of Combustible Particulate
Solids
OECD, Guiding Principles for Chemical Accident
Prevention, Preparedness and Response, Second
Edition, 2003
Oslo and Paris Commission (OSPAR). 2006.
Recommendation 2000/3 for Emission and Discharge
Limit Values for E-PVC, as amended by OSPAR
Recommendation 2006/1. Oslo, Norway and Paris,
France.
Oslo and Paris Commission (OSPAR). 1999.
Recommendation 99/1 on BAT for the Manufacture of
Emulsion PVC (e-PVC). Oslo, Norway and Paris,
France.
Oslo and Paris Commission (OSPAR). 1998. Decision
98/5 for Emission and Discharge Limit Values for the
Vinyl Chloride Sector, Applying to the Manufacture of
Suspension PVC (S-PVC) from Vinyl Chloride
Monomer (VCM). Oslo, Norway and Paris, France.
UN Recommendations on the Transport of Dangerous
Goods. Model
Regulations. Thirteenth revised edition, 2003.
US EPA. 2000. 40 CFR Part 63 National Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants for Amino/
Phenolic Resins Production. Washington, DC
US EPA. 1996. 40 CFR Parts 9 and 63 National
Emission Standards for Hazardous Air Pollutant
Emissions: Group IV Polymers and Resins.
Washington, DC
US EPA. 40 CFR Part 63 — National emission
standards for hazardous air pollutants, Subpart F—
National Emission Standard for Vinyl Chloride.
Washington, DC
US EPA 40 CFR Part 60 — Standards of performance
for new stationary sources, Subpart DDD — Standards
of Performance for Volatile Organic Compound (VOC)
Emissions from the Polymer Manufacturing Industry.
Washington, DC
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
251
Phụ lục A: Mô tả chung về hoạt động công nghiệp
Các Polymer
Các Polymer thường được phân loại
theo các chỉ tiêu vật lý của nó tại nhiệt độ làm việc, bao gồm:
Nhựa: cứng, với modulus Young36
và độ dãn dài 37
đến phá hủy cao;
Cao su (hoặc ‗chất đàn hồi‘), với
modulus Young thấp và độ dãn dài
đến phá hủy cao.
Polymer cũng được phân loại theo
kiểu công nghệ sản xuất đã sử dụng,
bao gồm:
Nhựa nhiệt dẻo (Thermoplastics
hoặc thermoplasts): Khi gia nhiệt sẽ
bị hóa mềm và chảy, và ngược lại
(cứng khi bị lạnh). Nhựa nhiệt dẻo
được gia công bằng phương pháp đúc hoặc đùn, hoặc bằng phương
pháp phết hoặc múc, nó bị loãng ra
trong dung dịch hoặc trong dung môi, như trong trường hợp sơn phủ
hoặc chất keo dính; nó có thể tái chế
dễ dàng, mặc dù các chỉ tiêu chất lượng của nó bị xuống cấp.
Nhựa nhiệt phản ứng (Thermosets):
Sau khi ổn định, nó trở nên cứng cố
định và bị phá hủy nếu gia nhiệt ở
nhiệt độ cao. Nó không thể tái chế sau khi sử dụng. Nhựa nhiệt phản
ứng cứng hơn, cố định kích thước tốt
36 Biện pháp làm cứng vật liệu xác định. Được xác định
là tỷ lệ (đối với sức căng nhỏ) giữa tốc độ thay đổi ứng
suất và sức căng. 37
Biện pháp làm mềm vật liệu, đó là số lần kéo căng
thực hiện trước khi thử nghiệm kéo căng đến phá hủy.
hơn và giòn hơn nhựa nhiệt dẻo.
Các giai đoạn sản xuất Polymer
Làm tinh khiết monome và dung môi
Phản ứng polymer hóa cần có các
nguyên liệu và hóa chất có độ tinh khiết
cao, bởi vì tạp chất làm ảnh hưởng đến
chất xúc tác hoặc tác động xấu đến các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm, kể cả
thay đổi cấu trúc và làm giảm chiều dài
của chuỗi.
Các quá trình polymer hóa
Các quá trình polymer hóa rất khác
nhau, phụ thuộc vào các chỉ tiêu của các
monome các polymer và cơ cấu polymer hóa của chúng. Các phản ứng
polymer hóa là liên tục hoặc không liên
tục (theo mẻ). Nói chung, polymer hóa theo từng mẻ sẽ được lựa chọn khi công
suất sản xuất nhỏ và/hoặc phạm vi của
sản phẩm rộng, thay đổi thường xuyên. Polymer hóa liên tục được lựa chọn đối
với quy mô sản xuất lớn với số lượng
nhỏ về cấp độ polymer.
Các lò phản ứng theo từng mẻ thường là loại phản ứng trong bình ngưng có
khuấy trộn STR (Stirred Tank Reactor),
được trang bị cho sự thay đổi nhiệt (bình ngưng kiểu xoắn ruột gà, kiểu có
vỏ bọc và kiểu chảy ngược) tùy thuộc
vào sự cần thiết của quá trình. Các lò phản ứng liên tục được thiết kế trên cơ
sở yêu cầu của quá trình và nó có thể có
nhiều kiểu khác nhau. Tùy thuộc vào
môi trường polymer hóa, các quá trình có thể được phân loại như sau:
Polymer hóa dung dịch: áp dụng cho
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
252
các monome và các polymer tan
được trong dung dịch hữu cơ hoặc trong nước, được sử dụng để sản
xuất HDPE, LLDPE, một vài các
polymer acrylic cho thị trường sơn
và keo, các polymer hóa phát triển theo từng bước, v.v.;
Polymer hóa dạng chất lơ lửng: áp
dụng cho các monome và polymer
không tan và các chất ức chế hoặc các chất xúc tác; được sử dụng để
sản xuất PVC và EPS. Các monome
lơ lửng trong dung môi ở dạng các
giọt nhỏ (để thuận tiện, cần khuấy và cho thêm chất keo) và chất ức chế,
hoặc chất xúc tác sẽ tan trong
monomer;
Polymer hóa dạng nhũ tương: Các
monome, không tan hoặc tan rất ít
trong nước được nhũ tương hóa bằng
xà phòng và các chất bề mặt khác trong các giọt nhỏ và tan một phần
trong hỗn hợp khi xà phòng vượt
trội. Chất ức chế tan trong nước bắt
đầu quá trình polymer hóa trong các vi tế bào, và sẽ phát triển thành các
hạt polymer. Các monome và các
chất phản ứng, cũng như các gốc mới cung cấp cho các hạt polymer
qua sự khuếch tán trong nước. Sản
phẩm cuối cùng của lò phản ứng là các polymer phân tán bền vững
trong nước (latex). Sự polymer hóa
phân tán ngược (nước trong dầu)
được sử dụng làm các monome tan trong nước. Sản phẩm điển hình
nhận được qua sự polymer hóa nhũ
tương là ABS, nhũ tương PVC, polivinyl axetat và các latex acrylic;
Polymer hóa với số lượng lớn: Các
monome được polymer hóa trực tiếp,
sau khi chất initiator hoặc chất xúc tác hoặc nhờ tác động của nhiệt và
ánh sáng. Các sản phẩm của quá
trình polymer hóa hàng loạt là
LDPE, GPPS và các tấm HIPS, iPP, PMMA, nylon, và PET;
Polymer hóa dạng bùn: Polymer
không tan trong môi trường phản
ứng, thường là do các đặc tính tinh thể của nó. Polymer lắng xuống từ
dung dich monomer của chính nó và
được duy trì ở thể vẩn (―bùn‖) bằng
cách khuấy hoặc từ dòng hỗn loạn. Sự khôi phục polymer nhận được
bằng cách gạn chắt (chất lắng hoặc
gạn ly tâm). Dung dịch monome hoạt tính có thể tái tuần hoàn trực
tiếp vào phản ứng. Polymer theo mẻ
hoặc liên tục đều có thể thực hiện được. Các sản phẩm điển hình từ
phương pháp polymer hóa bùn là
polyolefin (HDPE, iPP);
Polymer hóa thể khí: Polymer hóa
thể khí là phản ứng hoạt động trong môi trường hóa lỏng, khi chất xúc
tác được bổ sung dưới dạng bụi mịn
và sự polymer hóa được thực hiện trong các hạt polymer phát triển,
được hóa lỏng từ các dòng monome
chảy ngược. Các chất phản ứng tăng khả năng khuấy trộn được sử dụng
cho mục đích này. Các sản phẩm
điển hình nhận được từ polymer hóa
pha khí là các poliolefin (HDPE và iPP).
Phục hồi Polymer
Sau khi polimen hóa, các chất xúc tác
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
253
hoặc chất khai mở bị tan rã và các
polymer được chia tách từ các cặn monome và môi trường polymer hóa.
Các hoạt động này thường là kết hợp
với các hoạt động hoàn thành sản phẩm.
Cho bay hơi nhanh, lọc bằng hơi nước và lọc bằng nitơ theo phương pháp lọc
ướt là các biện pháp rất thông dụng để
phục hồi các monome và các dung môi không tham gia phản ứng.
Hoàn thành sản phẩm
Hoàn thành các polymer có thể bao gồm
việc bổ sung chất phụ gia, việc làm khô, quá trình đùn tạo viên và đóng gói. Phụ
gia sản phẩm điển hình bao gồm các
chất chống ôxy hóa, chất hấp thụ UV, dầu nở, dầu nhờn và một loạt các chất
ổn định và bột màu.
Polymer sản xuất ra thường được bán dưới dạng bột (như PVC), dạng hạt
(như HDPE, EPS), dạng viên (như
polyolefin, polystyrene, PET, polyamid,
PMMA), dạng tấm (như PMMA), hoặc dạng nhũ tương lỏng hoặc dung dịch.
Các sản phẩm và quy trình đặc biệt
Thermoplastic
Polyethylene
Có ba loại polyethylene chính được sản
xuất là: LDPE, HDPE và LLDPE.
Polyethylen (LDPE) khối lượng riêng
thấp được sản xuất theo quy trình liên tục dưới áp suất cao: ethylene được nén
đến áp lực 3000 bar (trong lò phản ứng
hình ống) hoặc đến 2000 bar (bình phản
ứng), và được đưa vào lò phản ứng, ở
đó ôxy và peroxide hữu cơ được phun để bắt đầu quá trình polymer hóa hoàn
toàn ở nhiệt độ 140 - 180°C. Nhiệt độ
của phản ứng cao tới hơn 300°C. Hỗn
hợp ethylene – polymer được giải phóng liên tục ở áp suất cao (250 bar),
trong đó polymer lắng xuống và hầu hết
ethylene không tham gia phản ứng được thu hồi vào lò phản ứng, nén lại và tái
sử dụng vào lò. Sau đó polymer được
cấp vào thiết bị phân tách ở áp suất
thấp, ở đó quá trình khử khí được hoàn thành. Polyethylene nóng chảy được
hoàn thiện bằng cách đùn và vê viên.
Polyethylene (HDPE) khối lượng riêng cao và
Polyethylene khối lượng riêng thấp
(LLDPE, copolyme dài với 1-butene, 1-hexene hoặc 1-octene) được sản xuất
theo quy trình Ziegler-Natta hoặc, gần
đây là bằng chất xúc tác tạo màu, với
hầu hết các quy trình như nhau và trong nhiều trường hợp tại cùng một nhà máy.
Các quy trình hiện bao gồm:
Polymer hóa ở thể khí: Sử dụng lò
phản ứng hóa lỏng lớn (> 500 m3),
hoạt động ở áp suất tương đối cao
(20 - 30 bar), với sự tái sinh polymer
cao thông qua thiết bị làm lạnh bằng khí ga, để giải phóng nhiệt của sự
polymer hóa. Có thể sử dụng một
hoặc hai lò phản ứng theo chuỗi như
sau:
Quy trình bùn: HDPE có thể được
sản xuất trong các lò phản ứng bùn
liên tục (một hoặc chuỗi lò phản
ứng, trong một vài trường hợp (BORSTAR) ghép với lò phản ứng
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
254
pha cát, có sử dụng isobutan loãng
trong lò hình vành ống và hexan hoặc heptan trong lò CSTR;
Quy trình dung dịch: Trong lò phản
ứng dung dịch, Polymer được tan
trong hệ thống dung môi/comonome.
Thông thường, hàm lượng polymer trong lò dung dịch được kiểm soát
trong khoảng 10 - 30 wt-%. Áp suất
lò được khống chế trong khoảng 30 - 200 bar, trong khi nhiệt độ phản ứng
thường được duy trì trong khoảng
150 - 250°C. Dãy hydrocarbon từ C6
đến C9 thường được sử dụng như dung môi.
Quy trình áp lực cao: LLDPE,
VLDPE và ULDPE trên cơ sở
polimen hóa kết hợp của buten-1 được sản xuất hàng loạt với các chất
xúc tác Z-N bằng quy trình áp suất
cao, trong cả hai lò ống và bình áp lực.
Polypropylene
Có hai loại quy trình sản xuất
polypropylene là:
Quy trình thể khí tại nhiệt độ 70 - 90
°C, áp suất 20 - 40 bar, sử dụng lò
phản ứng hóa lỏng, cũng như bình
phản ứng có thiết bị khuấy, theo cả hai hướng nằm ngang và thẳng
đứng;
Quy trình bùn trong monome lỏng
tại nhiệt độ 60 - 80 °C, áp suất 20 -
50bar, cũng được biết đến như quy trình thể ―rời‖ hoặc thể ―lỏng‖. Lò
phản ứng hình vành ống sẽ được sử
dụng trong trường hợp này.
Một hoặc một chuỗi lò phản ứng sẽ
được sử dụng để sản xuất polymer nhiều chủng loại, bao gồm
Polypropylene (iPP)38
có cấu trúc
không gian bền vững, chứa
copolymer với ethylene. Hai loại lò phản ứng có thể kết hợp để có được
quy trình tốt hơn một cách tối ưu (ví
dụ quy trình Spheripol®).
Polyvinyl Chloride (PVC)
Polyvinyl chloride (PVC) được sản xuất
bằng cách polymer hóa monome vinyl chloride (VCM). Có hai quy trình khác
nhau để sản xuất PVC là:
Quy trình huyền phù;
Quy trình nhũ tương;
Quy trình hàng loạt (rời).
PVC (S-PVC) huyền phù được sản xuất theo từng mẻ trong lò STR. Monome
được phân tán trong nước khử khoáng
nhờ khuấy cơ khí, chất keo và chất hoạt động bề mặt. Sự polymer hóa diễn ra
trong các giọt VMC dưới tác động của
chất khai mở VMC hòa tan. PVC huyền
phù được khử khí để loại bỏ phần PVC không tham gia phản ứng, và được đưa
vào tháp lọc bằng dòng hơi nước, tại đó
các vết VCM không thay đổi sẽ bị loại bỏ. Sau đó sản phẩm được đưa tới hệ
thống ly tâm/rửa để loại bỏ tạp chất và
để khử nước, và tiếp theo là đưa vào sấy. Sau đó polymer khô có thể được
38
Polymer isotactic là polymer được hình thành bằng
monome phân nhánh, đặc trưng là có tất cả các nhóm
nhánh trên cùng một mặt của chuỗi polymer.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
255
sàng và nghiền theo yêu cầu. Bước cuối
cùng là đóng gói hoặc lưu giữ trong các silo để vận chuyển rời.
Latex PVC được sản xuất bằng quy
trình nhũ tương. E-PVC được sản xuất
theo ba quy trình Polymer hóa: nhũ tương hóa theo mẻ, nhũ tương hóa liên
tục và tạo huyền phù rất nhỏ. VCM
được phân tán nhờ chất tạo nhũ tương, thông thường là natri alkyl hoặc aryl
sulphonate hoặc alkyl sulphate. Sự
Polymer hóa diễn ra trên bề mặt của
nước VCM có sử dụng chất khai mở, như kim loại kiềm peroxydisulphate.
Cặn VCM được loại bỏ bằng phương
pháp tẩy lọc latex. Thông thường latex được sấy trong lò phun sấy và khí xả
phát ra là một nguồn điểm phát thải
VCM ra môi trường không khí.
Polystyrene
Có ba loại polystyrene khác nhau được
sản xuất là: Polymer trong suốt và giòn được gọi là Polystyrene (GPPS) cho các
mục đích chung, loại polystyrene cao su
biến tính, màu trắng, không bóng và tương đối thô, được gọi là Polystyren
chịu va đập mạnh (HIPS),và loại
Polystyrene (EPS) có khả năng nở.
GPPS và HIPS được sản xuất bằng quy
trình polymer hóa liên tục, trong đó
monome được polymer hóa bằng quá
trình trùng hợp triệt để, khởi phát bằng nhiệt, có hoặc không có các peroxide
hữu cơ. Sự khác nhau cơ bản trong sản
xuất HIPS là cispolybutadien trung bình hoặc mạnh tan trong styrene được bổ
sung để cải thiện độ dai của polymer.
Quy trình có thể bao gồm việc bổ sung
dung môi, chất khai mở (tùy chọn), và các tác nhân truyền dẫn chuỗi vào lò
phản ứng trong điều kiện thuận lợi.
Styren tự tác động như dung môi của
phản ứng, mặc dù có thể bổ sung đến 10 % ethyl benzene để đảm bảo khống chế
phản ứng tốt hơn.
Để loại bỏ các monome không tham gia phản ứng, sản phẩm thô được gia nhiệt
đến khoảng 220 - 260°C và được hút
chân không để loại bỏ. Quá trình này
gọi là khử chất dễ bay hơi. Có thể bổ sung việc phun nước (tẩy dòng) để đẩy
mạnh việc loại bỏ monome. Styrene và
ethyl benzene được làm cô đặc và tái sử dụng vào đường cấp. Sau đó Polymer
nóng chảy được vê viên (phương pháp
khô hoặc có tác dụng của nước) và được sấy để lưu kho và đóng bao.
Các hạt polystyrene dễ nở được sản
xuất bằng quá trình polymer hóa thể vẩn
của styrene được khởi đầu bằng các peroxide hữu cơ có bổ sung pentane
như một tác nhân cuốn. Các hạt bị phân
tách bằng quá trình ly tâm, được rửa và sau đó sấy khô để đóng gói.
Acrylate
Các polymer acrylic là loại chủ yếu của
các polymer, được sản xuất bằng
polymer hóa triệt để các monome
acrylic (axít acrylic và các dẫn xuất của nó) và quá trình tạo các chất đồng trùng
hợp (copolymerization) của nó với các
monome vinyl khác (ví dụ vinyl acetat hoặc styrene). Các monome acrylic
chính là axít acrylic, acrylamid, và các
este acrylic, từ este methyl acrylat đến
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
256
este rượu béo. Các monome dễ tan
trong nước, như axít acrylic acrylamid, thường được polymer hóa trong dung
dịch nước hoặc trong quá trình polymer
nhũ tương ngược. Các polymer este
acrylic và copolyme được sản xuất trong nhũ tương hoặc trong dung dịch
tùy theo mục đích sử dụng cuối cùng.
Polymer hóa nhũ tương là công nghệ thông dụng nhất. Các dung môi được sử
dụng trong sự polymer hóa dung dịch là
cồn, các este, các hydrocarbon khử bằng
clo, chất thơm tùy theo các tính chất hòa tan của polymer. Các chất khởi phát
quá trình polymer hóa là các peroxide
vô cơ hoặc hữu cơ. Quá trình polymer hóa thường được thực hiện theo từng
mẻ, trong các bể phản ứng có máy
khuấy, gắn với hệ thống trao đổi nhiệt bằng nước/hơi nước.
Polyethylene Terephthalate (PET)
PET được sản xuất bằng kỹ thuật đa
trùng ngưng polycondensation của axít
terephthalic hoặc este dimethyl của nó
(dimethyl terephthalat, DMT) với ethylene gluco (EG). Phản ứng được
thực hiện trong hai giai đoạn, thứ nhất
là thực hiện với polymer có khối lượng phân tử tương đối thấp (polymer thô),
thứ hai là hoàn thành, thực hiện với
polymer có khối lượng phân tử cao.
Quy trình DMT huyền phù với lượng lớn nhờ axít terephthalic (TPA) là
phương pháp được ưu tiên trong công
nghiệp sản xuất polyester.
Sự polymer hóa ở trạng thái rắn có thể
thực hiện liên tục, với nhiều loại lò phản
ứng thiết kế khác nhau và sử dụng dòng
nitơ nóng để trao đổi nhiệt và loại bỏ
sản phẩm của phản ứng bay hơi, hoặc được sản xuất theo mẻ trong một máy
trộn/máy sấy chất rắn, hoạt động trong
môi trường chân không.
Polyamide (Aliphatic)
Các Polyamide có cấu trúc đại phân tử
(macromolecular) với các nhóm amid (-NH-CO-) như một bộ phận chức năng
tuần hoàn tạo nên các chỉ tiêu hóa học
đặc trưng cho sản phẩm cuối cùng. Các
polyamid dạng dài, được biết đến với cái tên thông dụng là ‗nylon‘, từ tên
thương hiệu của DuPont, là loại thông
dụng nhất của họ polyamid. Họ polyamid rất rộng, với nhiều nguyên tử
cacbon trong dãy monome từ 4 đến 12.
Ví dụ, monome của polyamid 6 là e-caprolactam, được polymer hóa bằng
quá trình đồng phân phát triển theo từng
bước. Nguyên liệu chính để sản xuất
polyamide 66 là dung dịch lỏng của muối hữu cơ (gọi là muối AH, muối 66
hoặc muối nylon), nhận được qua phản
ứng của 1,6-hexamethylen diamin và 1,6- axít hexan dicarboxylic (axít
adipic).
Các Polyamid có thể được sản xuất bằng cả hai cách, quá trình polymer hóa
theo từng mẻ hoặc liên tục. Sau quá
trình polymer hóa, polymer nóng chảy
được đun và cắt thành những mảnh nhỏ dẻo (yielding chips). Giai đoạn chiết
với nước nóng cho phép loại bỏ cặn
oligome và monome, tiếp theo đó là quá trình sấy. Để tái sử dụng các oligome và
monome cần tiến hành quá trình chế
biến chiết chất thải.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
257
Thermosets
Quy trình chế tạo polymer nhiệt phản ứng (Thermosetting polymers) bao gồm
mạng hóa học của cấu trúc phân tử, dẫn
đến vật liệu không nóng chảy nhưng bị
phân rã khi gia nhiệt. Chất trung gian phản ứng dạng lỏng hoặc rắn biến đổi
thành sản phẩm cuối qua quá trình lưu
hóa với chất làm cứng hoặc chất xúc tác tại nơi sử dụng.
Phenolic
Nhựa Phenolic là một họ của polymer và oligome, trên cơ sở các sản phẩm
phản ứng của phenol với formaldehyde.
Các nguyên liệu khác bao gồm các amin (hexamethylenetetramin [HEXA]).
Nhựa phenolic có thể được phân loại
như sau:
Novolaks (polymer dạng rắn nhờ các
chất xúc tác gốc axít);
High ortho novolaks (polymer lưu
hóa nhanh bằng các chất xúc tác
trung tính);
Resole (tỷ lệ phân tử formaldehyde
và phenol cao, dạng lỏng hoặc rắn nhờ các chất xúc tác kiềm tính).
Nhựa Phenolic được sản xuất theo
mẻ trong lò STR.
Các Polyester không no
Polyester không no (UPE) là tên chung của các sản phẩm nhiệt phản ứng
thermoset khác nhau, chủ yếu được
chuẩn bị bằng kỹ thuật đa trùng ngưng
polycondensation của anhydrid hoặc
diaxit (như maleic anhydrid, axít
fumaric, phthalic anhydrid, axít orthophthalic, axít isophthalic và axít
terephthalic) với diol, (ví dụ ethylene
glycol, diethylene glycol, propylene
glycol, butanediol, hexanediol, dipropylene glycol, neopentyl glycol
and dicyclopentadiene). Các sản phẩm
ngưng tụ được tan trong monome phản ứng, thông thường là styrene, nhưng
methyl methacrylate, t-butyl acetate
hoặc diallyl phthalat cũng được sử
dụng. Khi hỗn hợp được người sử dụng lưu hóa, mạng 3 chiều được hình thành.
Một vài chất làm cứng, chất tăng tốc,
chất ức chế, phụ gia và chất độn được sử dụng trong quá trình sản xuất.
Một nhà máy sản xuất nhựa bao gồm
chủ yếu một số lò phản ứng theo mẻ, sử dụng để lưu giữ và định lượng nguyên
liệu và các bình trộn cho sản phẩm cuối
cùng, và được gắn với hệ thống trao đổi
nhiệt, cột chưng cất, nitơ và chân không.
Các alkyd
Sơn alkyd là loại sơn polyester sinh ra
từ phản ứng của rượu và một axít hoặc
của axít anhydride và nhựa vượt trội hoặc "chất dính kết" trong hầu hết sơn
"gốc dầu". Sơn alkyd thường được sản
xuất từ các axít anhydride (như phthalic
anhydride hoặc maleic anhydride) và polyol (như glycerin hoặc
pentaerythritol). Chúng được biến đổi
với các axít béo không no (từ dầu thực vật) và tạo cho nó các đặc tính khô
trong không khí. Tốc độ khô của sơn
phụ thuộc vào số lượng và loại dầu làm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT CÁC POLYMER GỐC DẦU MỎ
258
khô sử dụng và sử dụng muối kim loại
hữu cơ hoặc "chất làm khô" tạo ra mạng xúc tác. Trên cơ sở hàm lượng dầu khô,
nhựa alkyd được phân làm ba loại: dầu
dài ―long oil‖, dầu trung bình ―medium
oil‖ và dầu ngắn ―short oil‖
Sơn alkyd được sản xuất qua hai quá
trình: quy trình axít béo và quy trình
tách rượu hoặc quy trình glycerid. Cá hai trường hợp đều tạo ra sản phẩm
nhựa polyester gắn với nhóm dầu làm
khô. Ở giai đoạn cuối cùng của cả hai
quy trình, nhựa được làm tinh khiết và làm tan trong dung môi.
Polyurethane
Công nghiệp hóa dầu sản xuất ra các
nguyên liệu polyurethane (PU) chủ yếu;
quá trình polymer hóa được tổng hợp trong quy trình chế tạo các sản phẩm
cuối cùng. Các công ty trộn và tạo các
hợp chất có tên là ―system houses‖,
chuẩn bị và bán trực tiếp cho người sử dụng các hệ thống được thiết kế theo
đúng đơn hàng (tailor- made).
Phản ứng chính trong sản xuất polyurethane giữa diisocyanate (cả chất
thơm hoặc chất béo) và polyol (ví dụ
polyethylene glycol hoặc polyester polyol), có mặt của các chất xúc tác,
chất màu, nguyên liệu kiểm soát cấu
trúc tế bào, tác nhân tạo bọt và chất hoạt
động bề mặt, trong trường hợp là xà phòng.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
259
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN TRONG
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP)1. Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới
tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này được biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hướng dẫn chung EHS là tài
liệu cung cấp cho người sử dụng các vấn đề về EHS chung có thể áp dụng
được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang web:
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
khác cần phải được phân tích đầy đủ
và chi tiết như là một phần của đánh giá tác động môi trường của địa điểm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
260
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Hướng dẫn EHS Sản xuất Dược Phẩm
và Công nghệ Sinh học bao gồm các
thông tin liên quan tới các nhà máy sản xuất dược phẩm và công nghệ sinh
học. Hướng dẫn EHS bao gồm thông
tin về sản xuất các hoạt chất dược phẩm và các quá trình sản xuất thứ
cấp, bao gồm sản xuất bán thành
phẩm, xây dựng công thức sản xuất, hòa trộn, đóng gói, và các hoạt động
nghiên cứu liên quan, bao gồm cả
nghiên cứu và sản xuất công nghệ sinh
học.
Tài liệu này bao gồm các phần sau:
Mục 1.0 - Các tác động đặc trưng của ngành công nghiệp và việc quản lý
Mục 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
Mục 3.0 - Tài liệu tham khảo
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
261
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản
lý
Mục sau đây cung cấp tóm tắt các vấn đề EHS liên quan tới quá trình sản
xuất dược phẩm và công nghệ sinh
học cùng với các đề xuất quản lý. Các đề xuất quản lý vấn đề EHS thường
xảy ra đối với đa số cơ sở sản xuất
trong giai đoạn xây dựng và ngừng hoạt động được trình bày trong
Hướng dẫn chung EHS.
1.1 Môi trường
Các vấn đề về môi trường sau đây
cần được xem xét như một phần
của chương trình đánh giá tổng thể toàn diện và quản lý những rủi ro
và các ảnh hưởng tiềm tàng của dự
án. Các vấn đề môi trường tiềm tàng liên quan tới các dự án Sản
xuất Dược Phẩm và Công nghệ
Sinh học bao gồm:
Khí thải
Nước thải
Chất thải rắn và nguy hại
Các nguyên liệu nguy hại
Đe dọa tới Đa dạng sinh học
Đạo đức Sinh học
Khí thải
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
(VOC), các khí acid, và các bụi hạt có thể phát sinh ra từ các nhà máy sản
xuất Dược Phẩm và Công nghệ Sinh
học, cả từ nguồn điểm hoặc từ nguồn phát thải nhất thời. Khí thải nhà kính
cũng là một vấn đề đáng quan tâm.
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
(VOC)
Sự tổng hợp và sự chiết xuất hoá chất
trong quá trình sản xuất là nguồn
chính thải ra các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC). Trong ngành sản xuất
dược phẩm sơ cấp, khí thải VOC phát
sinh ra từ các cửa thông gió của các lò
phản ứng, từ hệ thống lọc trong quá trình phân tách, và hơi dung môi từ
các bồn tinh chế hoặc lò sấy (trong cả
quá trình nạp nguyên liệu hay dỡ sản phẩm), phát thải nhất thời từ: các van,
bồn chứa, máy bơm và các thiết bị
khác (ví dụ như máy ly tâm), các dung môi và các VOC khác liên quan tới
chiết xuất hoá chất trong quá trình
chiết xuất các sản phẩm tự nhiên, các
dung môi chuẩn bị cho lên men và dung môi lên men, hệ thống thu gom
và xử lý nước thải.
Thải VOC từ ngành sản xuất dược phẩm thứ cấp có thể được sản sinh ra
từ quá trình trộn, hòa trộn, tạo hạt và
bào chế sản phẩm (ví dụ quá trình có sử dụng ethanol và isopropyl alcohol),
từ các hoạt động có yêu cầu sử dụng
các dung môi (ví dụ giai đoạn tạo hạt),
các dung dịch alcoholic (ví dụ giai đoạn bao viên) và từ quá trình sản xuất
khí hơi sương (aerosol).
Các phương pháp ngăn ngừa và giảm thiểu phát thải khí dung môi và VOC
bao gồm:
Giảm hoặc thay thế sử dụng dung
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
262
môi và các nguyên liệu có chứa
hàm lượng VOC cao, và thay thế bằng các sản phẩm có khả năng
bay hơi thấp, và chuyển sang sử
dụng bao phim có gốc nước, hoặc
các dung dịch vệ sinh có gốc nước
2;
Thực hiện chính sách ngăn ngừa và
kiểm soát rò rỉ các VOC từ các
thiết bị vận hành như được mô tả trong Hướng dẫn chung EHS
(Mục khí thải và chất lượng không
khí xung quanh: Nguồn nhất thời);
Thực hiện các chính sách ngăn
ngừa và kiểm soát thất thoát VOC trong các thùng mở và trong quy
trình trộn, như được mô tả trong
Hướng dẫn chung EHS, bao gồm sự lắp đặt các bình ngưng tụ ngay
sau thiết bị sản xuất để hỗ trợ quá
trình chuyển đổi từ hơi sang chất lỏng và để phục hồi dung môi.
Bình ngưng tụ bao gồm bộ phận
chưng cất và ngưng tụ hồi lưu,
ngưng tụ trước nguồn chân không và bình ngưng tụ trong thao tác tẩy
rửa dung môi và bốc hơi nhanh;
Giảm nhiệt độ của thiết bị vận
hành, bất cứ nơi nào có thể;
Trong quy trình sấy, sử dụng
những mạch kín trong môi trường
khí nitrogen;
2 Lựa chọn dung môi là bước xem xét chính trong
phát triển quy trình sản xuất. Ví dụ, ethyl acetate,
alcohols và acetone được lựa chọn thay vì các dung
môi như benzene, chloroform và trichloroethylene.
Ví dụ về hướng dẫn lựa chọn dung môi được cung
cấp trong EU IPPC BREF về Hóa chất hữu cơ tốt
(mục 4.1.3). Sự thay thế dung môi có thể là yêu cầu
bắt buộc của cơ quan quản lý.
Sử dụng chất lỏng được đậy nắp
kín hoặc thiết bị thu khí nhằm vệ
sinh các lò phản ứng và các thiết bị khác.
VOC cần được tập hợp trong nắp của
hệ thống hút khí tại chỗ cho quá trình
kiểm soát thải tại nguồn điểm và tại nguồn nhất thời.Quá trình hút thải và
kiểm soát VOC, đặc biệt từ quá trình
lên men, có thể giúp giảm mùi khó chịu. Các phương pháp kiểm soát thải
VOC bao gồm:
Hút khí thải từ phòng vô trùng vào các thiết bị kiểm soát như hấp phụ
carbon hay dùng xúc tác chuyển hóa;
Ngưng tụ và chưng cất các dung môi thải ra từ lò phản ứng hoặc từ
bộ phân chưng cất. Có thể lắp đặt
bình ngưng tụ đông lạnh, để giảm nhiệt độ của dòng khí xuống dưới
điểm tạo sương để đạt được hiệu
quả phục hồi VOC cao hơn3;
Lắp đặt thiết bị lọc ướt (hay thiết bị hấp phụ khí), mà có thể loại bỏ được VOCs cũng như các chất khí
gây ô nhiễm khác từ dòng khí4 và
3 Bình ngưng tụ đông lạnh cho phép hiệu quả loại bỏ
cao hơn (lên đến 99 %) các bình ngưng tụ truyền
thống, nhưng chúng đòi hỏi tiêu thụ năng lượng lớn
hơn. 4 Máy lọc có thể bao gồm tháp phức hợp, tháp khay,
lọc khuyếch tán, và tháp phun. Những phương pháp
này có thể áp dụng tốt nhất cho các VOC có khả
năng hòa tan cao trong nước (ví dụ chất cồn). Các
loại máy lọc nước, kiềm, axít được sử dụng rộng rãi
để giảm thiểu các thải khí hữu cơ và vô cơ. Thải khí
axít được kiểm soát bằng hệ thống lọc nước và kiềm
(thường thì sử dụng một dãy các máy lọc). Các máy
lọc phát sinh ra dòng thải thì cần được xử lý thêm.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
263
bổ sung hypochlorite vào máy lọc
để giảm thải mùi khó chịu;
Lắp đặt thiết bị hấp phụ bằng
carbon hoạt tính hoặc thiết bị kiểm soát phá hủy như ôxy hóa
nhiệt/thiêu đốt/thiêu đốt có xúc tác,
đốt đuốc hơi ôxy hóa, hoặc phương pháp khác được mô tả trong
Hướng dẫn chung EHS.
Bụi dạng hạt
Các hạt có trong bán thành phẩm và thành phẩm có thể phát ra từ sản xuất
số lượng lớn (theo cách lên men) hoặc
sản xuất thứ cấp. Nguồn phát thải bụi dạng hạt chủ yếu nhất là từ quy trình
xay, trộn, hòa trộn, bào chế, đóng viên
và đóng gói. Các khuyến nghị quản lý
bụi dạng hạt như sau:
Thu gom bằng cơ sở lọc khí và tái
chế các bụi dạng hạt trong quy
trình bào chế (như bụi của viên
thuốc), phụ thuộc vào các yêu cầu về sản phẩm và các đặc điểm của
quy trình sản xuất;
Lắp hệ thống lọc chuyên dụng (có
thể là gồm hai bước lọc) trong thiết bị nghiền tạo hạt. Nên cung cấp
một không gian pha loãng cho
những hạt tạp chất lọc từ khí, giảm
tốc độ lưu chuyển;
Lắp đặt bộ lọc khí hiệu suất cao
(HEPA) trong các hệ thống phát
nhiệt, thông gió và điều hòa không
khí (HVCA) để kiểm soát phát thải bụi dạng hạt bên trong và ngoài các
hệ thống này cũng như ngăn ngừa
hiện tượng nhiễm bẩn giữa các hệ thống. Đường ống bụi cần được
tách riêng để ngăn ngừa hiện tượng
nhiễm bẩn giữa các quy trình và hỗ trợ xử lý dòng khí thải;
Thu gom bụi dạng hạt qua các bộ
lọc khí, như túi lọc, vải lọc;
Phụ thuộc vào lượng phát thải và
kích cỡ của hạt bụi, một số phương
pháp kiểm soát phát thải bổ sung cần được thực hiện như lọc ướt và
lọc tĩnh điện ướt, nhất là xử lý ôxy
hóa nhiệt/đốt.
Phát thải nguồn đốt
Các khí thải phát sinh từ quá trình đốt
cháy khí đốt hoặc dầu diesel trong các
turbine, các nồi nấu, các máy nén, máy bơm và các động cơ phát sinh nhiệt
hoặc điện, là nguồn khí thải chủ yếu
của các nhà máy sản xuất dược phẩm và công nghệ sinh học. Hướng dẫn
quản lý phát thải nguồn đốt nhỏ với
công suất đến 50 megawatt nhiệt (MWth), bao gồm các chuẩn thải khí
được trình bày trong Hướng dẫn
chung EHS.
Mùi
Nguồn gốc chính của phát thải mùi
thường liên quan tới các quá trình lên
men. Phương pháp quản lý mùi gồm:
Xem xét vị trí của các cơ sở sản
xuất mới, tính toán các khoảng
cách phù hợp tới khu vực kế bên và
khả năng lan tỏa của mùi;
Hậu đốt các khí hút được từ hệ
thống thông gió;
Sử dụng các ống thông hơi (ống
khói) có độ cao phù hợp với hướng
dẫn thực hành trong Hướng dẫn
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
264
chung EHS;
Sử dụng các thiết bị lọc ướt để khử
những mùi có ái lực cao với nước;
Sử dụng thiết bị ngưng hơi kết hợp
với lọc hơi.
Nước thải
Nước thải trong quá trình sản xuất
công nghiệp
Nước thải trong ngành sản xuất dược phẩm và công nghệ sinh học phụ
thuộc vào các quá trình sản xuất đặc
trưng, có thể bao gồm: thải phản ứng hóa học, nước rửa sản phẩm, các axít
và kiềm đã dùng, các hơi ngưng tụ từ
quá trình sát trùng và vệ sinh, các thải
thổi ra từ máy lọc kiểm soát ô nhiễm bụi, nước rửa thiết bị và các công cụ
sản xuất, và nước thải từ vệ sinh tại
chỗ.
Các chất gây ô nhiễm đáng quan tâm
trong các luồng nước thải từ quá trình
sản xuất sơ cấp (ví dụ lên men, tổng
hợp hóa chất, tinh thể hóa, tinh chế, và chiết xuất sinh học, chiết xuất từ thiên
nhiên) được đo bằng các thông số như:
Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD), nhu cầu ôxy hóa học (COD), tổng chất rắn lơ
lửng (TSS), ammonia, độc tố, khả
năng tự phân hủy sinh học,và pH. Các hợp chất hóa học khác có thể xuất
hiện, bao gồm nhưng không giới hạn
trong các chất sau: các dung môi (ví
dụ methanol, ethanol, acetone, isopropanol, và methyl-ethyl ketone
v.v) các axít hữu cơ, (ví dụ axít acetic,
axít formic), các halide hữu cơ, các axít vô cơ, ammonia, cyanide, toluene
và các hoạt chất dược phẩm (API).
Các phương pháp đề xuất nhằm làm giảm nguồn thải bao gồm:
Sử dụng nguyên liệu thay thế, đặc
biệt là sử dụng các nguyên liệu có
gốc nước và có khả năng tự phân
hủy sinh học thay choc ac nguyên liệu có gốc dung môi hữu cơ (ví dụ
trong quá trình bao viên);
Ngưng tụ và phân tách để phục hồi
các dung môi đã sử dụng và các ammonia ngậm nước, bao gồm các
bước:
o Tách các hợp chất có điểm sôi
thấp từ dòng nước thải bằng phương pháp chưng cất từng
phần;
o Ngưng tụ và tách bằng khí trơ các hợp chất dễ bay hơi từ dòng
nước thải;
o Chiết xuất dung môi các hợp chất hữu cơ (ví dụ các hợp chất
halogen hoá chịu nhiệt, và có
nhu cầu ôxy hoá học cao-COD
cao).
Kết hợp các dòng thải dung môi để
tối ưu hóa quá trình xử lý.
Xử lý nước thải quá trình sản xuất
Các công nghệ xử lý nước thải quá trình sản xuất ngành dược và công
nghệ sinh học, bao gồm kỹ thuật tách
biệt nguồn thải và tiền xử lý cho các dòng nước thải tập trung, đặc biệt các
dòng thải hoạt chất dược phẩm. Các
bước xử lý nước thải thông thường
bao gồm: gạn các chất béo, gạn váng, tách đãi các khí tan, hoặc gạn tách dầu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
265
và các chất rắn có thể nổi, lọc để tách
các chất rắn có thể lọc, cân bằng dòng và trọng lượng, sử dụng các thiết bị
lọc để gạn các chất rắn lơ lửng sử
dụng chất làm trong, xử lý sinh học,
xử lý sinh vật không khí để giảm thiểu các chất hữu cơ có thể tan (BOD), loại
bỏ các chất dinh dưỡng sinh học để
giảm nitrogen và phosphorus, khử chlor cho dòng thải khi cần thiết phải
khử trùng, khử nước và loại bỏ các
chất cặn dư tại khu chôn lấp rác thải
nguy hại. Các kiểm soát kỹ thuật khác có thể cần có bao gồm: (i) lưu giữ và
xử lý các chất thải hữu cơ dễ bay hơi
thoát ra từ các quy trình khác nhau trong hệ thống xử lý nước thải, (ii) lọc
bỏ kim loại bằng sử dụng màng lọc,
hoặc các công nghệ xử lý lý học/hoá học khác, (iii) loại bỏ các chất hữu cơ
khó phân huỷ bằng sử dụng carbon
hoạt tính hoặc ôxy hoá hoá học, (iv)
loại bỏ màu cặn dư bằng cách hấp thụ hoặc ôxy hoá hoá học, (v) giảm thiểu
sự thoát thải chất độc bằng sử dụng kỹ
thuật phù hợp (như thẩm thấu ngược, trao đổi ion, carbon hoạt tính v.v), (vi)
giảm TDS trong dòng thải sử dụng
thẩm thấu ngược hay kỹ thuật bốc hơi, và (vii) giữ chặn lại và trung tính hóa
các mùi khó chịu.
Quản lý nước thải công nghiệp và các
minh hoạ về phương pháp xử lý được thảo luận trong Hướng dẫn chung
EHS. Bằng việc sử dụng những công
nghệ và những thực hành tốt về xử lý nước thải, các nhà máy sản xuất cần
đáp ứng được các giá trị chuẩn về xả
nước thải được trình bày trong bảng
liên quan tại phần 2 trong tài liệu hướng dẫn này.
Các nguồn nước thải khác và việc tiêu
dùng nước.
Hướng dẫn về quản lý nước thải
không bị ô nhiễm từ các đơn vị tiện
ích, nước mưa (stormwater) không bị
ô nhiễm, và hệ thống nước thải vệ sinh được hướng dẫn trong Hướng dẫn
chung EHS. Các dòng ô nhiễm cần
được dẫn tới hệ thống xử lý nước thải công nghiệp. Các đề xuất để giảm
thiểu mức tiêu thụ nước, đặc biệt ở
những nơi nước sạch là nguồn tài
nguyên khan hiếm, được hướng dẫn trong Hướng dẫn chung EHS.
Các chất thải rắn và nguy hại
Quá trình sản xuất đại trà trong ngành
dược có đặc tính điển hình là tỷ lệ thấp
giữa sản phẩm đầu ra trên nguyên liệu thô, kết quả là có một lượng đáng kể
thải cặn, đặc biệt trong quá trình lên
men hoặc chiết xuất các sản phẩm tự
nhiên. Quá trình tổng hợp hóa chất sản sinh ra các thải có bao gồm các dung
môi đã dùng, các chất phản ứng, các
axít đã dùng, bazơ, dung môi rượu hay nước, chất cặn đáy, cyanide và thải
kim loại dạng lỏng hoặc dạng bùn,
cũng như các bùn lọc có thể chứa muối vô cơ, các phế phẩm hữu cơ và
hỗn hợp kim loại. Quá trình lên men
có thể phát sinh ra các chất rắn đã sử
dụng, các chất trung gian, các sản phẩm dư thừa, và các bùn lọc chứa
khuẩn ty (hệ sợi nấm), vật liệu phin
lọc, và một lượng nhỏ các chất dinh dưỡng. Nguồn thải nguy hại khác hoặc
tiềm năng nguy hại có thể bao gồm
thải nguyên liệu đóng gói, vật liệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
266
phin lọc đã qua sử dụng, các sản phẩm
không đạt chất lượng hoặc đã hết hạn sử dụng, chất thải từ phòng thí
nghiệm, bùn từ quá trình xử lý nước
thải và các hạt bụi được thu thập từ hệ
thống kiểm soát ô nhiễm không khí.
Các phương pháp ngăn ngừa và kiểm
soát ô nhễm bao gồm:
Giảm thải bằng cách sử dụng
nguyên liệu thay thế (ví dụ sử dụng các dung môi nền nước v.v);
Điều chỉnh quá trình sản xuất (ví
dụ sản xuất liên tục thay vì sản xuất
từng lô để giảm thiểu thất thoát
nguyên liệu);
Tái chế/tái sử dụng các dung môi
đã dùng, bằng cách chưng cất, bốc
hơi, gạn chắt, quay ly tâm và lọc;
Các phương pháp khác để phục hồi
chất thải cần được xem xét, bao gồm phục hồi muối vô cơ từ các
dung dịch rượu hóa chất được sản
sinh ra trong quá trình tổng hợp chất hữu cơ, các chất hữu cơ cao từ
quá trình chiết xuất sinh học và bã
chất lọc từ quá trình lên men5;
Các chất thải của sản xuất công
nghệ sinh học có tiềm năng gây bệnh cần được vô hiệu hóa bằng
cách khử trùng hoặc xử lý bằng hóa
5 Chất thải rắn từ quá trình lên men (ví dụ các hệ sợi
nấm) có thể được dùng làm thức ăn gia súc như một
loại thực phẩm bổ sung hoặc làm phân bón cho đất
trồng trọt.
Các chất thải độc hại và không độc hại của ngành có
thể được lưu giữ, vận chuyển và quản lý như được
mô tả trong các phần tương ứng của Hướng dẫn
chung EHS.
chất trước khi thải bỏ. Các chất thải
công nghiệp nguy hại hay không nguy hại cần được lưu giữ, vận
chuyển và quản lý theo các hướng
dẫn trong Hướng dẫn chung EHS.
Quản lý vật liệu nguy hại
Các nhà máy sản xuất dược phẩm và
công nghệ sinh học cần đánh giá các nguy cơ liên quan tới sự sử dụng và xử
lý các nguyên liệu nguy hại và triển
khai các hoạt động nhằm ngăn ngừa và
tối thiểu hóa các nguy hại đó. Như được trình bày trong Hướng dẫn
chung EHS, áp dụng các phương
pháp quản lý cần được ghi chép đầy đủ trong Kế hoạch quản lý vật liệu
nguy hại. Mục đích của kế hoạch này
nhằm thiết lập và thực hiện một hệ thống các hành động phòng ngừa đối
với các thất thoát bất ngờ các chất có
thể gây nguy hại nghiêm trọng đến
môi trường, sức khỏe và sự an toàn của công nhân, và cộng đồng khỏi sự
phơi nhiễm trong ngắn hạn và giảm
thiểu sự độc hại nếu sự thất thoát xảy ra.
Để thiết lập kế hoạch quản lý nguyên
liệu độc hại6 các cơ sở sản xuất cần:
Thực hiện một bản đánh giá nguy
cơ, có xem xét tới lịch sử các tai
nạn xảy ra trong 5 năm qua, tình
huống xấu nhất, và phân tích các
phương án thải;
Xác định và thực hiện quy trình
quản lý, bao gồm: an toàn quá
6 Xem Hướng dẫn Quản lý chất thải độc hại IFC
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
267
trình, đào tạo, quản lý sự thay đổi,
các điều tra sự cố, tham gia của người lao động, đào tạo và giám sát
của các nhà thầu;
Triển khai các phương pháp ngăn
ngừa bao gồm: phân tích nguy cơ
quá trình, quy trình vận hành, sự đồng bộ cơ học, sự xem xét trước
khi khởi động, sự cho phép làm
việc, và kiểm tra sự đáp ứng yêu cầu;
Phát triển và thực hiện chương
trình Đáp ứng khẩn cấp, bao gồm
quy trình đáp ứng khẩn cấp, trang
thiết bị cho đáp ứng khẩn cấp, đào tạo, xem xét lại và cập nhật.
Đe dọa tới Đa dạng sinh học
Thăm dò sinh học (bioprospecting)
Quá trình thu thập các nguồn gien
(thăm dò sinh học), có thể là một phần của dự án sản xuất dược phẩm hoặc
công nghệ sinh học, bao gồm sự tiếp
cận tới các môi trường sống khác
nhau. Ngoài các nguy hại tiềm năng có thể ảnh hưởng tới sự đa dạng sinh học
của môi trường sống (phụ thuộc vào
bản chất của các hoạt động thu thập và loại hình chất liệu gien có liên quan),
thăm dò sinh học có thể gây ra các vấn
đề về quyền lợi của cộng đồng địa phương trong việc đồng ý sử dụng
hoặc chia sẻ lợi ích trong thương mại
hóa các di sản văn hoá hoặc các nguồn
gien được chiết xuất.
Các đề xuất về phương pháp quản lý
như sau:
Tránh hoặc tối thiểu hóa nguy hiểm
tới đa dạng sinh học, phù hợp với
các quy định pháp luật hiện hành;
Phát triển và áp dụng các quy trình
thăm dò phù hợp với các tiêu chuẩn
và hướng dẫn quốc tế được ghi
nhận, bao gồm các khía cạnh sau:7,8
o Phối hợp với các Cơ quan Đại diện Quốc Gia
9 trước khi triển
khai các hoạt động thăm dò sinh
học để xác định các yêu cầu của quốc gia và địa phương;
o Có được sự đồng thuận của
chính quyền (PIC), nơi là thành
viên của Hiệp ước đa dạng sinh học (CBD) về nguyên liệu được
chấp nhận cho sử dụng về mặt
di truyền, theo các nguyên tắc cơ bản của CBD; và
o Phát triển và thực hiện thoả
thuận hợp đồng về chia sẻ lợi ích từ quá trình phát triển và
thương mại hoá các nguồn gien.
An toàn sinh học
Đối với các dự án hoặc các nhà máy
7 Ví dụ về các hướng dẫn được công nhận trên thế
giới bao gồm: “Hướng dẫn Bonn về Tiếp cận nguồn
gien và Sự chia sẻ một cách công bằng các lợi ích từ
sử dụng nguồn gien”, được xuất bản bởi Ban Thư ký
Hiệp hội Đa dạng sinh học (CBD, 2002) và “ Hướng
dẫn Kon áp dụng cho các thực hiện đánh giá về
Trồng trọt, môi trường và Xã hội (cũng được xuất
bản bởi Ban Thư ký Hiệp hội Đa dạng sinh học
(CBD, 2004). 8 Ví dụ về quy trình được phát triển bởi khu vực tư
nhân bao gồm: “Hướng dẫn gia nhập thành viên BIO
trong thăm dò sinh học” được xuất bản bởi Tổ chức
công nghiệp Công nghệ sinh học (BIO), Washington
DC. (2006). 9 Theo Hội nghị về Đa dạng sinh học
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
268
liên quan đến nghiên cứu, sản xuất hay
kinh doanh các sinh vật sống đã bị biến đổi, những rủi ro liên quan tới
quá trình sản xuất, xử lý, lưu giữ hay
vận chuyển có thể bao gồm các đe dọa
tới đa dạng sinh học do sự giải phóng có kiểm soát, hoặc không kiểm soát,
các sinh vật đó vào môi trường.
Các đề xuất về phương pháp quản lý an toàn sinh học bao gồm:
Xây dựng phương pháp dựa trên
đánh giá nguy cơ để xác định các
điểm kiểm soát chủ chốt trong chu
trình sản xuất, bao gồm: xử lý ngay trong nhà máy, vận chuyển bên
ngoài nhà máy, và sử dụng các sinh
vật được biến đổi.10
Sự đánh giá cần phải bao quát các quy trình được sử
dụng và các nguy cơ giải phóng
(bao gồm các sinh vật sống đã bị biến đổi như được thảo luận trong
Phụ lục III của Nghị định thư
Cartagena về An toàn sinh học tại
Công ước Đa dạng sinh học CBD) về bảo tồn và sử dụng bền vững đa
dạng sinh học, và cũng cần xem xét
các nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe con người;
11
10
Ví dụ về phương pháp đánh giá nguy cơ bao gồm:
Phụ lục III, Nghị định thư Cartagena về an toàn sinh
học của Công ước CBD; Hướng dẫn Kỹ thuật quốc tế
UNEP cho An toàn công nghệ sinh học, và Cơ quan
thanh tra Bộ Nông nghiệp,Vật nuôi và Cây trồng
(APHIS) và các website liên quan Hiệp ước về An
toàn sinh học Quốc tế:
http://www.aphis.usda.gov/brs/international_biosafet
y.html và website các quy định về an toàn công nghệ
sinh học, có tại
http://www.aphis.usda.gov/biotechnology/about.shtm
l và http://www.aphis.usda.gov/brs/biosafety.html 11
Đánh giá các rủi ro cũng cần xem xét tới sự giải
phóng ra môi trường của một sinh vật được kiểm soát
hoặc không được kiểm soát.
Thực hiện các phương pháp quản
lý an toàn trong nhà máy và trong
quá trình vận chuyển, bao gồm đào tạo chuyên môn cho nhân sự,
phương pháp lưu trữ sơ cấp (ví dụ
các barrier), và lưu trữ thứ cấp (ví
dụ hút không khí, chênh lệch áp suất, lọc khí hút thải, và xử lý các
chất thải và các nguyên liệu bị ô
nhiễm )12
và các quy trình khử ô nhiễm cho thiết bị và công nhân;
Chuẩn bị và thực hiện Kế hoạch
An toàn vận chuyển cụ thể cho thể
loại sinh vật cần được xử lý và phù
hợp với mục tiêu của các Công ước, hiệp định quốc tế đang áp
dụng;13,14
Thực hiện phương pháp quản lý rủi
ro đối với các giải phóng có kiểm soát áp dụng cho sinh vật cụ thể,
bao gồm: đào tạo cho các nhân sự
liên quan, kiểm soát các hoạt động, kiểm soát tiếp cận khu vực nhà
máy và áp dụng phương pháp cách
ly.15
12
Sự phân loại và mô tả cấp độ lưu trữ an toàn sinh
học được cung cấp bởi các tổ chức quốc tế, như Tổ
chức Y tế Thế giới, và các tổ chức quốc gia như:
Trung tâm kiểm soát và phòng chống Bệnh tật
(CDC) và Viện Y tế quốc gia (Mỹ).
13
Nghị định thư Cartagena về An toàn sinh học của
Hội nghị Liên hợp quốc về Đa dạng sinh học 14
Ví dụ về Các thực hành tốt An toàn sinh học của
Tổ chức Liên hợp quốc. Khuyến nghị về Vận chuyển
nguyên liệu độc hại. 15
Ví dụ về các thực hành quản lý được áp dụng cho
sự giải phóng có kiểm soát thực vật, động vật, và vi
sinh vật, có trong Phụ lục 5 của Hướng dẫn Kỹ thuật
quốc tế về An toàn công nghệ sinh học UNEP
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
269
Đạo đức Sinh học
Các vấn đề đạo đức trong ngành dược và công nghệ sinh học thường phức
tạp và phụ thuộc đáng kể vào lĩnh vực
hoạt động của nhà máy. Những vấn đề
có thể bao gồm sự phát triển của thực phẩm biến đổi gien, các thí nghiệm
liệu pháp chữa bệnh bằng di truyền
học, các nghiên cứu tế bào gốc, thử nghiệm lâm sàng trên người, thử
nghiệm trên động vật, xử lý thông tin
di truyền, bán các mẫu gen hay mẫu
sinh học, sự sáng tạo ra các động vật biến đổi gien, và các vấn đề khác.
16
Các khuyến nghị về cách tiếp cận
quản lý đạo đức sinh học gồm có:
Thiết lập một cơ chế về đạo đức
sinh học tốt, bao gồm: các cam kết
về quản lý, nhân sự chuyên môn về
đạo đức, tiếp cận và sử dụng các nguồn kiến thức hỗ trợ bên ngoài
(ví dụ các nhà tư vấn, các ban tư
vấn), đào tạo nội bộ và cơ chế hoạt
động có tính trách nhiệm, các chương trình nhằm truyền thông tới
các nhà cung cấp và các bên có lợi
ích liên quan, cơ chế đánh giá và báo cáo.
17
Thực hiện tốt các nguyên tắc đạo
đức được chấp nhận trên thế giới
về nghiên cứu di truyền (gien), thử nghiệm lâm sàng liên quan tới thí
nghiệm trên người, và các hoạt
động khác liên quan tới các vấn đề
đạo đức sinh học;18
16
Mackie, et al. (2006) 17
Như trên 18
Ví dụ về Tuyên bố Toàn cầu về Đạo đức sinh học
và Nhân quyền và các ấn bán chuyên ngành của các
Sử dụng động vật cho mục đích thí
nghiệm và nghiên cứu cần được
thực hiện theo hướng dẫn Thực hành công nghiệp tốt, trong đó có
nguyên tắc giảm thiểu số lượng
động vật cần thiết sử dụng cho mỗi
nghiên cứu mà có thể đạt được kết quả và cải tiến cách sử dụng động
vật trong nghiên cứu để giảm bớt
sự đau đớn và tàn nhẫn bất cứ khi nào có thể.
19,20 Cơ sở vật chất cho
gây giống, chăn nuôi và chăm sóc
động vật của nhà máy hoặc nhà
cung cấp cần được thiết kế và hoạt động phù hợp với phương pháp
luận đã được chứng nhận trên thế
giới.21
tổ chức chuyên môn, như: the International Bioethics
Committee (IBC , http://portal.unesco.org); US
National Bioethics Advisory Commission
(http://www.bioethics.gov/); và the Biotechnology
Industry Organization Statement of Ethical Principles
(http://www.bio.org/). 19
Một ví dụ về phương pháp này là Phương pháp 3 R
của Phòng Nông Nghiệp Mỹ, bao gồm: “Giảm thiểu,
Tinh chế và Thay thế” “Reduction, Refinement, and
Replacement” (National Agricultural Library
(http://awic.nal.usda.gov)). Cần lưu ý rằng từ Thay
thế có nghĩa là thay các thí nghiệm trên động vật
bằng các thí nghiệm không dùng động vật như dùng
phương pháp toán học, máy tính và hệ sinh học in
vitro), phương pháp này được xem như mục tiêu lâu
dài, nếu như điều kiện công nghệ hiện tại còn chưa
khả thi. 20
Xem trên European Union Directive 86/609/EC về
bảo vệ động vật trong thí nghiệm và cho các mục
đích khoa học khác, và cũng xem thêm Hướng dẫn
về Chăm sóc và sử dụng động vật trong phòng thí
nghiệm (Institute for Laboratory Animal Research,
1996). 21
Các phương pháp để xử lý động vật cần được
chứng nhận phù hợp với các yêu cầu của các tổ chức
quốc tế có uy tín như: Hiệp hội quốc tế đánh giá và
công nhận Chăm sóc động vật trong phòng thí
nghiệm. (http://www.aaalac.org/).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
270
1.2 An toàn nghề nghiệp và Sức
khoẻ
Các vấn đề về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp của từng cơ sở cụ thể phải được xác định dựa trên các phân
tích về an toàn trong sản xuất, hoặc
dựa trên các đánh giá toàn diện về các
nguy cơ và rủi ro, sử dụng các phương pháp luận được thiết lập như thực hiện
chương trình nghiên cứu xác định mối
nguy (HAZID), nghiên cứu về phân tích mối nguy và khả năng vận hành
(HAZOP), hoặc đánh giá rủi ro định
lượng (QRA).
Công tác hoạch định quản lý về sức khỏe và an toàn cần thực hiện cách
tiếp cận có hệ thống và cấu trúc để
phòng ngừa và kiểm soát các nguy cơ liên quan đến lý, hóa, sinh học, an
toàn và sức khỏe con người, các
phương pháp này được mô tả trong
Hướng dẫn chung EHS.
Các vấn đề an toàn nghề nghiệp và sức
khoẻ có thể xảy ra trong quá trình xây
dựng và tháo dỡ nhà máy ngành sản xuất dược phẩm và công nghệ sinh
học cũng tương tự như trong các
ngành khác và sự quản lý các vấn đề này được trình bày trong Hướng dẫn
chung EHS.
Các nguy hiểm đáng kể nhất có thể xảy ra đối với an toàn lao động và sức
khoẻ của ngành dược phẩm và công
nghệ sinh học về cơ bản bao gồm:
Sức nóng
Hóa chất, bao gồm cả nguy cơ
cháy và nổ
Nguồn gây bệnh và nguy cơ sinh
học
Phóng xạ
Tiếng ồn
An toàn quá trình
Sức nóng
Việc sử dụng một lượng lớn hơi nén
và nước nóng trong quá trình lên men
và quá trình hòa trộn, đồng nghĩa với nguy cơ gây bỏng, do sự tiếp xúc với
luồng hơi và tiếp xúc trực tiếp với các
bề mặt nóng, hoặc là các ống hút nhiệt. Các đề xuất phương pháp quản
lý bao gồm:
Các ống dẫn hơi và ống dẫn chất
lưu nhiệt cần được cách nhiệt, đánh dấu và kiểm tra thường xuyên;
Các ống thông hơi hoặc van xả áp
suất cần được hướng ra xa tránh
khu vực công nhân làm việc;
Các khu vực áp suất cao cần được
che chắn để tránh sự tác động vào các bộ phận cơ thể.
Hóa chất
Nguy cơ tiếp xúc với hóa chất trong
quá trình sản xuất dược phẩm và công
nghệ sinh học khá phức tạp. Loại hình
phơi nhiễm hóa chất thường thấy nhất là sự hít thở vào các chất hợp hữu cơ
dễ bay hơi (VOC) từ các hoạt động
phục hồi, cách ly hay chiết xuất, từ hoạt động xử lý hỗn hợp nhão trong
quá trình sấy, trong quá trình làm hạt
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
271
ướt, trộn nhào, và quá trình bao viên,
từ các thiết bị lọc không kín, và từ các phát thải nhất thời từ các bơm, van và
hệ thống đa trạm bị rò rỉ, (ví dụ trong
quá trình chiết xuất hay tinh chế nhiều
bước). Ngoài ra, nguy cơ phơi nhiễm bằng đường thở còn bao gồm quá trình
tổng hợp hóa chất và các vận hành
chiết xuất và vô trùng. (ví dụ chất sát trùng như formaldehyde và
glutaraldehyde, khí khử trùng như
ethylene oxide); sự tiếp xúc với các
hormone tổng hợp và các chất gây ức chế nội tiết. Trong sản xuất dược
phẩm thứ cấp, công nhân có thể bị
phơi nhiễm các bụi trong không khí trong suốt quá trình pha chế, sấy,
nghiền và trộn.
Nguy cơ nhiễm các thải hóa chất qua đường hít thở trong suốt quá trình hoạt
động thường ngày của nhà máy cần
phải được kiểm soát dựa trên các kết
quả phân tích về an toàn lao động và bản điều tra vệ sinh của ngành, và cần
phù hợp với các hướng dẫn về sức
khỏe và an toàn nghề nghiệp được trình bày trong Hướng dẫn chung
EHS. Các phương pháp quản lý bao
gồm đào tạo công nhân, hệ thống giấy phép làm việc, sử dụng các thiết bị bảo
hộ cá nhân (PPE), và hệ thống phát
hiện và báo động khí độc. Các đề xuất
thêm về biện pháp bao gồm:
Sử dụng các khu vực được chia
thành từng ngăn và có hệ thống
thông gió tốt và/hoặc chênh lệch áp
suất khí;
Khi xử lý các nguyên liệu độc hại,
sử dụng hệ thống thông gió có nắp
nhiều lớp, hoặc lắp đặt các thiết bị
cách ly;
Khu vực sản xuất cần được trang bị
hệ thống thông gió và điều hòa nhiệt độ (gọi tắt là HVAC)
22 phù
hợp với các yêu cầu trong Thực
hành tốt sản xuất thuốc hiện hành
(cGMP), bao gồm sự sử dụng máy lọc bụi hạt hiệu quả cao (HEPA)
trong hệ thống thông gió, đặc biệt
đối với khu vực sản xuất vô trùng;
Sử dụng hệ thống tiếp liệu bằng
trọng lượng từ các container kín, và
hệ thống bơm chân không, bơm áp
suất trong quá trình tiếp liệu và xả
liệu nhằm tối thiểu hóa phát thải nhất thời;
Sử dụng hệ thống thông gió tại chỗ
(LEV) với các đầu vào có vành để
giữ lại các bụi và hơi nước thải ra tại điểm chuyển tiếp không kín;
Thực hiện chuyển tiếp chất lỏng, phân tách chất lỏng, lọc chất rắn và lỏng, tạo hạt, sấy khô, nghiền, trộn và ép viên trong các khu vực làm việc có hệ thống thông gió và LEV tốt;
Gắn các thiết bị kiểm soát không khí xung quanh các máy tạo hạt, máy sấy, máy nghiền, máy trộn và máy hút xả.
Sử dụng hệ thống giữ bụi và dung môi trong quá trình dập viên, các thiết bị bao viên, và máy nhồi viên nang. Các máy bao viên cần được
22
Hệ thống HVAC cần được thiết kế để đảm bảo
được yêu cầu bảo vệ sản phẩm, bảo vệ an toàn lao
động và sức khoẻ và bảo vệ môi trường. Hệ thống
điều hòa cần được thiết kế bao gồm thiết bị lọc khí.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
272
thông hút khí dẫn tới các thiết bị kiểm soát thải chất hữu cơ dễ bay hơi.
Các ống dẫn vô trùng cần được đặt tại các khu vực riêng rẽ, cùng với các thiết bị và hệ thống kiểm soát từ xa, không khí không hồi lưu, và LEV để hút các thải khí độc. Phòng khí vô trùng cần được hút chân không và lọc sạch với không khí để tối thiểu hoá sự thải thoát vào môi trường làm việc trước khi các sản phẩm vô trùng được chuyển đi;
Sử dụng các thiết bị chân không cùng các thiết bị lọc HEPA và dụng cụ lau rửa ướt thay vì bằng cách lau khô và quạt thổi các chất rắn bằng khí nén.
Cháy và Nổ
Nguy cơ cháy và nổ có thể xảy ra
trong quá trình chiết xuất dung môi.
Các phản ứng tổng hợp hữu cơ cũng có thể sinh ra các nguy cơ chính yếu
cho quá trình sản xuất từ các nguyên
liệu rất độc hại, từ cháy, nổ hoặc các
phản ứng hoá học không được kiểm soát, những nguy cơ này cần được
kiểm soát bằng các kỹ thuật an toàn
quá trình.
Các vận hành sản xuất thứ cấp của
ngành dược (ví dụ làm hạt, trộn, hòa
trộn, và sấy khô ) có sử dụng các chất lỏng dễ cháy, cùng với khả năng tạo ra
môi trường dễ cháy và nổ. Thêm nữa,
một số bụi dược phẩm có khả năng
gây nổ cao. Các đề xuất về phương pháp quản lý được trình bày trong
Hướng dẫn chung EHS.
Nguy cơ nhiễm bệnh và Nguy hiểm
sinh học
Sự tiếp xúc với các tác nhân gây bệnh
có thể xảy ra trong quá trình cách ly
và nuôi trồng các vi sinh vật trong
phòng thí nghiệm và trong quá trình lên men. Các đề xuất phương pháp
quản lý được trình bày trong Hướng
dẫn chung EHS.
Nguy hiểm phóng xạ
Các hoạt động nghiên cứu và phát
triển có thể bao gồm sử dụng các nguyên liệu phóng xạ, mà sự tiếp xúc
của công nhân lao động cần được
kiểm soát và phòng ngừa tuân theo các yêu cầu trong giấy phép làm việc. Các
hướng dẫn thêm về quản lý nguy hiểm
phóng xạ được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
Tiếng ồn
Tiếng ồn lớn có thể xuất hiện trong một số khu vực sản xuất dược phẩm
và công nghệ sinh học (ví dụ các
xưởng tổng hợp hoá chất). Cấp độ âm thanh lớn có thể sinh ra từ các thiết bị
và máy móc sản xuất (ví dụ máy nén
khí, máy chân không, hệ thống hút gió) Các nguy cơ đặc trưng của ngành
có liên quan tới thiết kế điển hình của
khu vực làm việc kín của ngành sản
xuất dược và công nghệ sinh học, và các nhân công thường hoạt động rất
gần các máy móc thiết bị trong suốt
quá trình sản xuất và đóng gói. Các đề xuất phương pháp quản lý nhằm
phòng tránh và kiểm soát các tiếp xúc
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
273
với tiếng ồn được trình bày trong
Hướng dẫn chung EHS.
An toàn quá trình sản xuất
Chương trình đảm bảo an toàn quá
trình sản xuất cần được thực hiện, do các đặc tính chuyên biệt của ngành,
bao gồm các phản ứng hoá học phức
tạp và sử dụng các nguyên liệu nguy hại (ví dụ các nguyên liệu độc và có
tính phản ứng, các hợp chất dễ cháy,
nổ ) và các phản ứng hoá học nhiều
bước (chuỗi phản ứng). Phương pháp quản lý an toàn quá trình sản xuất bao
gồm:
Kiểm tra độ nguy hiểm lý học của
nguyên liệu và các phản ứng;
Nghiên cứu phân tích nguy cơ để
xem xét lại các thực hành hóa chất
và kỹ thuật, bao gồm nhiệt lực học
và động học;
Kiểm tra sự duy trì phòng ngừa
nguy cơ và kiểm tra sự đồng nhất
cơ học của các thiết bị và dụng cụ
sản xuất;
Đào tạo công nhân; và
Xây dựng các hướng dẫn vận hành
và quy trình đáp ứng khẩn cấp.
1.3 An toàn và sức khoẻ cộng
đồng
Các nguy hiểm đáng kể đối với an
toàn và sức khoẻ cộng đồng liên quan tới các nhà máy sản xuất dược phẩm
và công nghệ sinh học thường xảy ra
trong quá trình vận hành và có thể bao
gồm sự đe doạ từ các tai nạn cháy hay nổ tại nhà máy (như đã nói ở trên) và
nguy cơ thất thoát bất ngờ các thành
phẩm trong quá trình vận chuyển bên
ngoài nhà máy. Hướng dẫn về quản lý các vấn đề trên được trình bày trong
phần “Các nguy cơchính yếu” dưới
đây và trong Hướng dẫn chung EHS bao gồm các mục: An toàn vận
chuyển, Vận chuyển nguyên liệu nguy
hại, và Chuẩn bị và đáp ứng trường
hợp khẩn cấp.
Các nguy cơ chính yếu
Nguy cơ chính yếu đối với sự an toàn
có liên quan tới quá trình xử lý và lưu trữ các chất rắn, lỏng và khí như mô tả
ở trên. Các ảnh hưởng có thể bao gồm:
nguy cơ phơi nhiễm lớn đối với công nhân sản xuất. và ảnh hưởng tiềm
năng tới các cộng đồng xung quanh,
phụ thuộc vào số lượng và loại hình
hoá chất bị giải phóng bất ngờ hay điều kiện cho các tình huống phản ứng
cao và các tai nạn có tính trầm trọng
như cháy, nổ. Các nguy cơ chính yếu có thể được ngăn ngừa thông qua sự
thực hiện chương trình Quản lý an
toàn quá trình, mà trong đó có bao gồm các yếu tố tối thiểu được liệt kê
trong phần tương ứng của Hướng dẫn
chung EHS, bao gồm:
Phân tích nguy cơ trên phạm vi
toàn nhà máy, bao gồm cả phân tích hậu quả chi tiết cho từng sự
việc với khả năng xảy ra trên 10-6/
năm (ví dụ HAZOP, HAZID, hoặc QRA);
Đào tạo an toàn sản xuất cho công
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
274
nhân lao động về an toàn sản xuất;
Quy trình về quản lý sự thay đổi
trong quá trình sản xuất, phân tích nguy hiểm quá trình, duy trì sự
thống nhất cơ khí, xem xét trước
khi vận hành, giấy phép làm việc
trong môi trường nóng, và các khía cạnh cơ bản khác của an toàn quá
trình được trình bày trong Hướng
dẫn chung EHS;
Hệ thống quản lý và vận chuyển an
toàn như trình bày trong Hướng
dẫn chung EHS, nếu như dự án có
bao gồm cả quá trình vận chuyển
nguyên liệu thô hoặc nguyên liệu chế biến;
Quy trình xử lý và lưu giữ nguyên
liệu độc hại;
Kế hoạch đáp ứng khẩn cấp, cần tối
thiểu bao gồm, sự chuẩn bị và thực hiện kế hoạch Đáp ứng khẩn cấp
cùng sự tham gia của chính quyền
địa phương và cộng đồng có nguy cơ bị ảnh hưởng.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
275
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi Trường
Hướng dẫn phát thải và xả thải
Bảng 1 và bảng 2 thể hiện các hướng dẫn về phát thải và xả thải trong ngành
này. Các giá trị ngưỡng cho xả thải
trong quá trình sản xuất thuộc lĩnh vực
này là chỉ thị của Thực hành công nghiệp tốt theo tiêu chuẩn quốc tế,
được thể hiện trong các tiêu chuẩn liên
quan trong khuôn khổ pháp luật ở các quốc gia. Những giá trị ngưỡng này có
thể đạt được tại những điều kiện sản
xuất thông thường của những cơ sở
sản xuất được thiết kế và vận hành phù hợp, bằng sự áp dụng các biện pháp
phòng tránh và kiểm soát ô nhiễm
được thảo luận trong các mục trước của tài liệu này.
Hướng dẫn phát thải được áp dụng cho
quá trình xả thải. Hướng dẫn phát thải từ các nguồn đốt nóng có liên quan tới
các hoạt động phát nhiệt năng từ các
nguồn có công suất bằng hoặc nhỏ hơn
50 Mwth được trình bày trong Hướng
dẫn chung EHS, với các nguồn nhiệt
năng lớn hơn, thì được trình bày trong
Hướng dẫn EHS cho các Nhà máy nhiệt điện. Hướng dẫn xem xét môi
trường xung quanh dựa trên tổng
lượng phát thải được trình bày trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn xả thải được áp dụng cho
xả thải trực tiếp vào bề mặt nước các
chất thải đã qua xử lý. Cấp độ xả thải cụ thể của nhà máy có thể được thiết
lập dựa trên sự sẵn có và điều kiện sử
dụng hệ thống cống dẫn và xử lý rác thải công cộng, hoặc nếu được thiết
lập dựa trên sự phân loại nước tiếp
nhận nếu xả trực tiếp vào bề mặt nước,
như được mô tả trong Hướng dẫn
chung EHS. Các mức tiêu chuẩn này
cần đạt được mà không pha loãng, ít
nhất là trong 95 % thời gian vận hành của nhà máy, được tính toán theo tỷ lệ
số giờ vận hành trong năm. Các chênh
lệch với các mức này trong điều kiện
cụ thể của dự án, cần được giải trình trong các đánh giá môi trường.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
276
Quan trắc môi trường
Chương trình quan trắc môi trường trong lĩnh vực này cần được thực hiện
để xử lý các hoạt động được xác định
là có nguy cơ ảnh hưởng không tốt
đến môi trường, trong suốt quá trình vận hành hoặc trong điều kiện bị sự
cố. Các hoạt động nhằm quan trắc môi
trường dựa trên các chỉ số trực tiếp hoặc không trực tiếp về phát thải, xả
thải và sử dụng nguồn năng lượng của
từng dự án.
Tần số quan trắc cần đảm bảo đủ để cung cấp các dữ liệu đại diện cho các
tham số quan trắc. Việc quan trắc cần
được thực hiện bởi nhân viên có đào tạo, và sau đó là các quy trình quan
trắc và lưu giữ số liệu, sử dụng hợp lý
các thiết bị được hiệu chỉnh và bảo trì. Các dữ liệu quan trắc cần được phân
tích và xem xét lại định kỳ và so sánh
với các tiêu chuẩn vận hành, để có
phương án hành động cần thiết.
Các hướng dẫn thêm về phương pháp
lấy mẫu và phân tích phát thải và xả
thải được hướng dẫn trong Hướng
dẫn chung EHS.
2.2 An toàn và sức khỏe nghề nghiệp
Hướng dẫn về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
An toàn và sức khỏe nghề nghiệp cần
phải được đánh giá theo những hướng dẫn quốc tế đã được công bố, trong đó
các thí dụ bao gồm giá trị ngưỡng giới
hạn (TLV ®) những hướng dẫn hiện hành về nghề và các chỉ số sinh học
hiện hành (BEIs ®), do Hội nghị các
Bảng 1: Mức độ phát thải của ngành Sản xuất Dược
Phẩm và Công nghệ Sinh Học
Chất Gây Ô Nhiễm Đơn vị Giá trị
ngưỡng
Hoạt chất mg/Nm3 0,15
Bụi dạng hạt mg/Nm3 20
Tổng carbon hữu cơ mg/Nm3 50
Chất ô nhiễm không khí
nguy hiểm (HAP) kg/năm 900-1800(3)
Tổng lớp A(1) mg/Nm3 20(4)
Tổng lớp B(2) mg/Nm3 80(5)
Benzene, Vinyl Chloride,
Dichloroethane
mg/Nm3 1
VOC mg/Nm3 20-150(6)
50(7)
Bromides (là HBr) mg/Sm3 3
Chlorides (là HCl) mg/Sm3 30
Chlorides (là HCl) mg/Sm3 30
Ammonia mg/Sm3 30
Arsenic mg/Sm3 0,05
Ethylene oxide mg/Sm3 0,5
Tác nhân gây đột biến mg/Sm3 0,05
Ghi chú:
1. Hợp chất nhóm A là các chất có thể gây tác hại nghiêm
trọng tới sức khoẻ con người và môi trường. Chúng bao
gồm các chất trong Nghị định thư Montreal, cũng như các
chất khác được định nghĩa trong EU Directive 1999/13/EC
về Giới hạn thải các VOC trong một số hoạt động sử dụng
dung môi chất hữu cơ. Ví dụ về hợp chất nhóm A bao
gồm: acetaldehyde, acrylic acid, benzyl chloride, carbon
tetrachloride, chlorofluorocarbons, ethyl acrylate, halons,
maleic anhydride, 1,1,1 trichloroethane, trichloromethane,
trichloroethylene, và trichlorotoluene.
2. Hợp chất nhóm B là các chất hữu cơ có ảnh hưởng ít
nghiêm trọng hơn nhóm A. Ví dụ bao gồm: toluene,
acetone and propylene.
3. Giới hạn khối hàng năm dựa trên quá trình sản xuất.
900: Thải HAP thực tế từ tổng các thải được hút ra từ tất
cả hoạt động của một quá trình sản xuất; 1800: Thải HAP
thực tế từ tổng các thải được hút ra từ tất cả hoạt động của
tất cả các quá trình sản xuất
4. Được áp dụng khi tổng Hợp chất nhóm A vượt quá 100
g/hr.
5. Được áp dụng khi tổng Hợp chất nhóm B, tính bằng
toluene vượt quá mức 5 t/năm hoặc 2 kg/giờ.
6. EU Directive 1999/13/EC. Nhà máy tiêu thụ dung môi
> 50 tấn/năm. Giá trị cao hơn (150) được áp dụng cho khí
thải của bất cứ công nghệ nào cho phép tái sử dụng dung
môi. Các giá trị thải thoát phát thải nhất thời (không bao
gồm các dung môi được bán như sản phẩm trong container
kín): 5 % dung môi đầu vào cho mỗi nhà máy mới và 15%
cho các nhà máy hiện tại. Tổng giới hạn thải dung môi 5 %
dung môi đầu vào cho mỗi nhà máy mới và 15% cho các
nhà máy hiện tại.
7. Khí thải từ các phân xưởng ô xy hoá. 15 phút cho các
nguồn được ngăn giữ.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
277
nhà vệ sinh viên công nghiệp Hoa Kỳ
xuất bản (ACGIH)23
, Tài liệu hướng dẫn bỏ túi về nguy hại hóa chất được
Viện Y học lao động và an toàn quốc
gia Mỹ (NIOSH)24
xuất bản, Giới hạn
lưu hành cho phép (PELs) do Viện hành chính về sức khỏe và an toàn
nghề nghiệp Mỹ (OSHA)25
, các giá trị
giới hạn chỉ định các phơi nhiễm nghề nghiệp, được xuất bản bởi các nước
thành viên Liên minh Châu Âu26
, hoặc
các nguồn tương tự khác.
Tỷ lệ tai nạn và Tử vong
Dự án cần cố gắng giảm bớt số tai nạn
đối với người lao động (lao động thuê trực tiếp hay gián tiếp) đến tỷ lệ bằng
không, đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra
mất ngày công lao động và mất khả năng lao động ở các mức độ khác
nhau, hoặc thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ
này của cơ sở sản xuất có thể được so
sánh với hiệu quả thực hiện về vệ sinh an toàn lao động trong ngành công
nghiệp này của các quốc gia phát triển
thông qua tham khảo các nguồn thống kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống kê lao
động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý về
An toàn và Sức khỏe Liên hiệp Anh)27
.
23
Có tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 24
Có tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 25
Có tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_do
cument?p_table=STANDAR DS&p_id=9992 26
Có tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/ 27
Có tại: http://www.bls.gov/iif/ and
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm
Giám sát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Môi trường làm việc cần được giám
sát về sự rủi ro nghề nghiệp liên quan
đến từng dự án cụ thể. Việc quan trắc
cần được thiết kế và thực hiện bởi các chuyên gia đã được công nhận
28 như là
một phần của chương trình giám sát an
toàn và sức khỏe nghề nghiệp. Các cơ sở cũng cần duy trì hồ sơ ghi chép các
tai nạn lao động, bệnh nghề nghiệp,
các sự cố và tai nạn nguy hiểm. Những
chỉ dẫn bổ sung về chương trình giám sát an toàn và sức khỏe nghề nghiệp
được cung cấp trong bộ Hướng dẫn
chung EHS
Bảng 2: Mức độ xả thải của ngành Sản xuất Dược
Phẩm và Công nghệ Sinh Học
Chất Gây Ô Nhiễm Đơn vị Giá trị
mẫu
pH S.U. 6-9
BOD5 mg/L 30
COD mg/L 150
TSS mg/L 10
Dầu và mỡ mg/L 10
AOX mg/L 1
Phenol mg/L 0,5
Arsenic mg/L 0,1
Cadmium mg/L 0,1
Chromium (hoá trị sáu) mg/L 0,1
Mercury mg/L 0,01
Hoạt chất mg/L 0,05
Ammonia mg/L 30
Tổng nitrogen mg/L 10
28
Các chuyên gia được công nhận có thể gồm các
nhà vệ sinh công nghiệp đã được cấp bằng, các nhà
vệ sinh lao động đã đăng ký, các chuyên gia về an
toàn đã được cấp bằng hoặc tương đương.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
278
Tổng phosphorus mg/L 2
Ketones (mỗi loại)(1)
mg/L 0,2
Acetonitrile mg/L 10,2
Acetates (mỗi loại)(2)
mg/L 0,5
Benzene mg/L 0,02
Chlorobenzene mg/L 0,06
Chloroform mg/L 0,013
o-Dichlorobenzene mg/L 0,06
1,2-Dichloroethane mg/L 0,1
Amines ((mỗi loại)(3)
mg/L 102
Dimethyl sulfoxide mg/L 37,5
Methanol / ethanol mg/L 4,1
n-Heptane mg/L 0,02
n-Hexane mg/L 0,02
Isobutyraldehyde mg/L 0,5
Isopropanol mg/L 1,6
Isopropyl ether mg/L 2,6
Methyl cellosolve mg/L 40,6
Methylene chloride mg/L 0,3
Tetrahydrofuran mg/L 2,6
Toluene mg/L 0,02
Xylenes mg/L 0,01
Thử
sinh
học
Độc tố cho Cá
Độc tố cho
Daphnia
T.U.(4)
2
8
Độc tố cho algae
Độc tố cho vi
khuẩn
16
8
Ghi chú:
1. Bao gồm Acetone, Methyl Isobutyl Ketone (MIBK).
2. n-Amyl Acetate, n-Butyl Acetate, Ethyl acetate,
Isopropyl Acetate, Methyl Formate.
3. Bao gồm Diethylamine and Triethylamine.
4. TU = 100 / Tỷ lệ pha loãng không ảnh hưởng (%)
của nước thải. “Tỷ lệ pha loãng không ảnh hưởng”
cần được quan trắc bằng các thử nhiệm độc tố tiêu
chuẩn (ví dụ. CEN, ISO hoặc tiêu chuẩn kiểm nghiệm
độc tố cấp tính của OECD)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
279
3.0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
Association for Assessment and Accreditation of
Laboratory Animal Care International.
http://www.aaalac.org/
Biotechnology Industry Organization (BIO). 2007.
Guidelines for BIO Members Engaging in
Bioprospecting. Washington, DC: BIO. Available at
http://www.bio.org/
BIO. Statement of Principles. Available at
http://www.bio.org/bioethics/background/principles.asp
Council of Europe. 1997. Convention for the
protection of Human Rights and dignity of the human
being with regard to the application of technology and
medicine: Convention on Human Rights and
Biomedicine. CETS No.: 164. 4 April 1997, Oviedo,
Spain. Available at http://conventions.coe.int/
Environment Australia. 1998. Emission Estimation
Technique Manual for Medicinal and Pharmaceutical
Product Manufacturing. National Pollutant Inventory.
Canberra: Environment Australia. Available at
http://www.npi.gov.au/
European Medical Evaluation Agency (EMEA). Good
Managing Practices (GMPs). Available at
http://www.emea.eu.int
European Association for Bioindustries (EuropaBio).
2006. Principles for Accessing Genetic Resources. May
2006. Available at http://www.europabio.org/
European Commission. 2006. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
Reference Document on Best Available Techniques
(BREF) for Organic Fine Chemicals. Sevilla: EIPPCB.
Available at
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
European Commission. 2003. Directive 2003/94/EC of
8 October 2003, laying down the principles and
guidelines of good manufacturing practice in respect of
medicinal products for human use and investigational
medicinal products for human use. Brussels: European
Commission. Available at
http://ec.europa.eu/enterprise/pharmaceuticals/eudralex/
homev1.htm
European Commission. 1999. Council Directive
1999/13/EC of 11 March 1999 on the limitation of
emissions of volatile organic compounds due to the use
of organic solvents in certain activities and
installations. Brussels: European Commission.
Available at
http://europa.eu/scadplus/leg/en/s15004.htm
European Commission. 1986. Council Directive
86/609/EEC of 24 November 1986 on the
approximation of laws, regulations and administrative
provisions of the Member States regarding the
protection of animals used for experimental and other
scientific purposes. Brussels: European Commission.
Available at
http://europa.eu.int/smartapi/cgi/sga_doc?smartapi!cel
exapi!prod!CELEXnumdoc&lg=EN&numdoc=31986
L0609&model=guichett
German Federal Ministry of the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety (BMU). 2002. First
General Administrative Regulation Pertaining to the
Federal Emission Control Act (Technical Instructions
on Air Quality Control - TA Luft). Bonn: BMU.
Available at
http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_luf
t/doc/36958.php
German Federal Ministry for the Environment,
Nature,Conservation and Nuclear Safety. 2004. Waste
Water Ordinance - AbwV. Ordinance on Requirements
for the Discharge of Waste Water into Waters.
(Promulgation of the New Version of the Ordinance on
Requirements for the Discharge of Waste Water into
Waters of 17. June 2004.) Berlin: BMU. Available at
http://www.bmu.de/english/water_management/downlo
ads/doc/3381.php
Helsinki Commission (Helcom). 1995.
Recommendation 16/5. Requirements for Discharging
of Waste Water from the Chemical Industry. Helsinki:
Helcom. Available at
http://www.helcom.fi/Recommendations/en_GB/rec16
_5
International Labour Organization (ILO). Safework
Bookshelf. Encyclopaedia of Occupational Health and
Safety. 4th ed. Biotechnology Industry. Lee, S.B. and
L. B. Wolfe, eds. Available at
http://www.ilo.org/encyclopaedia/
ILO. Safework Bookshelf. Encyclopaedia of
Occupational Health and Safety. 4th ed. Biotechnology
Industry. Pharmaceutical Industry. Taith, K.D., ed.
Available at http://www.ilo.org/encyclopaedia/
Institute for Laboratory Animal Research (ILAR).
1996. Guide for the Care and Use of Laboratory
Animals. Washington, DC: ILAR. Available at
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
280
http://dels.nas.edu/ilar_n/ilarhome/guide.shtml
Ireland Environmental Protection Agency. 2006. Draft
BAT Guidance Note on Best Available Techniques for
the Manufacture of Pesticides, Pharmaceutical and
Veterinary Products. V8 September 2006. Dublin:
EPA.
Liberman, D.F., R. Fink, and F. Schaefer. 1999.
Biosafety and Biotechnology. P.300-308 in Manual of
Industrial Microbiology and Biotechnology, 2nd ed.
Demain A.L. and J.E. Davies, eds. Washington, DC:
American Society for Microbiology (ASM) Press.
Mackie, J., A. Taylor, D. Finegold, A. Daar, P. Singer,
eds. Lessons on Ethical Decision Making from the
Bioscience Industry. PLOS Medicine, Volume 3, Issue
5, May 2006. Available at
http://medicine.plosjournals.org
Paris Commission (PARCOM). 1992.
Recommendation 92/5 Concerning Best Available
Technology in the Pharmaceutical Manufacturing
Industry. Paris: PARCOM. Available at
http://www.ospar.org
Republic of Italy (Repubblica Italiana). Italian
Legislative Decree (Decreto Legislativo). 2006. Norme
in Materia Ambientale. Decree 3 April 2006, No. 152.
Rome: Repubblica Italiana.
Secretariat of the Convention on Biological Diversity
(CBD). 2004. Akwé: Kon Guidelines. Montreal,
Quebec: Secretariat of the Convention on Biological
Diversity. Available at
http://www.biodiv.org/doc/publications/akwe-
brochure- en.pdf
Secretariat of the Convention on Biological Diversity
(CBD). 2000. Cartagena Protocol on Biosafety to the
Convention on Biological Diversity. Montreal,
Quebec: Secretariat of the Convention on Biological
Diversity. Available at
http://www.biodiv.org/default.shtml
Secretariat of the Convention on Biological Diversity
(CBD). 2002. Bonn Guidelines on Access to Genetic
Resources and Fair and Equitable Sharing of the
Benefits Arising out of their Utilization. Montreal,
Quebec: Secretariat of the Convention on Biological
Diversity. Available at
https://www.biodiv.org/doc/publications/cbd-bonn-
gdls-en.pdf
United Kingdom (UK) Department for Environment,
Food and Rural Affairs (DEFRA). 2004. Secretary of
State„s Guidance for Formulation and Finishing of
Pharmaceutical Products. Process Guidance Note 6/43.
London: DEFRA. Available at
http://www.defra.gov.uk/environment/airquality/lapc/p
gnotes/
United Nations (UN). 1992. Multilateral Convention
on Biological Diversity (with annexes). Concluded at
Rio de Janeiro on 5 June 1992. New York: United
Nations. Available at http://untreaty.un.org
United Nations Educational, Scientific and Cultural
Organization (UNESCO).2003. International
Declaration on Human Genetic Data. October 2003.
Paris: UNESCO. Available at
http://portal.unesco.org/shs/en/ev.php-
URL_ID=1882&URL_DO=DO_TOPIC&URL_SECT
ION=201.html
UNESCO. 2005. Universal Declaration on Bioethics
and Human Rights. October 2005. Paris: UNESCO.
Available at
http://portal.unesco.org/shs/en/ev.php-
URL_ID=1883&URL_DO=DO_TOPIC&URL_SECT
ION=201.html
UNESCO. 1999. The Universal Declaration on the
Human Genome and Human Rights. November 1999.
Paris: UNESCO. Available at
http://portal.unesco.org/shs/en/ev.php-
URL_ID=1881&URL_DO=DO_TOPIC&URL_SECT
ION=201.html
United Nations Economic Commission for Europe
UNECE). 2004. UN Recommendation on the Transport
of Dangerous Goods. 13th revised ed. Geneva:
UNECE. Available at
http://www.unece.org/trans/danger/publi/unrec/rev13/1
3files_e.html
UNEP. 1995. International Technical Guidelines for
Safety in Biotechnology. Annex 5. Available at
http://www.unep.org/
United States (US) Department of Agriculture.
National Agricultural Library http://awic.nal.usda.gov.
US Environmental Protection Agency (EPA). 1997.
EPA Office of Compliance Sector Notebook Project.
Profile of the Pharmaceutical Manufacturing Industry.
EPA/310-R-97-005. Washington, DC: US EPA.
Available at
http://www.epa.gov/compliance/resources/publications
/assistance/sectors/noteb ooks/pharmapt1.pdf
US EPA. 1998. Effluent Guidelines. Pharmaceuticals
Manufacturing. Technical Development Document for
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
281
Final Effluent Limitations Guidelines and Standards
for the Pharmaceutical Manufacturing Point Source
Category. Washington, DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/waterscience/guide/pharm/techdev.
US EPA. 2006. Office of Water, Engineering and
Analysis Division. Permit Guidance Document:
Pharmaceutical Manufacturing Point Source Category
(40 CFR Part 439). EPA 821-F-05-006. Washington,
DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/waterscience/guide/pharm/guidanc
e/pharmaceuticals- cover.pdf
US Food and Drug Administration (FDA). Center for
Drug and Evaluation Research. http://www.fda.gov/
US National Bioethics Advisory Commission.
http://www.bioethics.gov/
United States Pharmacopeia (USP). United States
Pharmacopeial Convention. Chapter 1116. Available at
http://www.usp.org/
US EPA. Title 40: Protection of Environment. Part 63:
National Emission Standards for Hazardous Air
Pollutants for Source Categories. Subpart GGG—
National Emission Standards for Pharmaceuticals
Production. Washington, DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. Title 40: Protection of Environment. Part
439—Pharmaceutical Manufacturing Point Source
Category. Washington, DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US National Institutes of Health (NIH). 2002.
Department of Health and Human Services. Guidelines
for Research Involving Recombinant DNA Molecules
(NIH
Guidelines). Available at
http://www4.od.nih.gov/oba/RAC/guidelines_02/NIH_
Guidelines_Apr_02.htm
World Health Organization (WHO). 2004. Laboratory
Biosafety Manual. 3rd ed. Geneva: WHO. Available at
http://www.who.int/csr/resources/publications/
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
282
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động của ngành công nghiệp
Sản xuất dược phẩm và công nghệ
sinh học bao gồm hai dòng chính:
Sản xuất sản phẩm sơ cấp hoặc bán
thành phẩm (ví dụ sản xuất hoạt chất dược phẩm- APIs). Các phân tử nhỏ
của hoạt chất là các phân tử hữu cơ
hoặc muối của phân tử hữu cơ đó
được tổng hợp hoặc chiết xuất từ thiên nhiên và dùng để sản xuất sản
phẩm dược phẩm;
Sản xuất sản phẩm công nghệ sinh
học sơ cấp có thể đòi hỏi đa dạng các kỹ thuật để có thể khai thác
được cơ chế tự nhiên của dòng tế
bào (cell line) và các vi sinh đa tế
bào để sản xuất ra những phân tử sinh học phức tạp để đưa vào sử
dụng trong các sản phẩm y học;
Quá trình sản xuất thứ cấp: (bao
gồm: xây dựng công thức, trộn, hòa trộn, đóng gói), là quá trình mà các
hoạt chất được xử lý và được điều
chỉnh để trở thành thành phẩm cuối cùng. Các sản phẩm có thể là dạng
rắn, (viên nang được bao hoặc
không bao), các dạng lỏng (dung
dịch, nhũ tương, thuốc tiêm), kem và thuốc mỡ, hoặc khí rung (dạng phun
sương).
Sản xuất dược phẩm và công nghệ sinh học cần được thực hiện theo quy trình
“Thực hiện tốt sản xuất” hay gọi tắt là
cGMP, để đảm bảo chất lượng sản phẩm và các điều kiện an toàn môi
trường làm việc, và phòng tránh ảnh
hưởng đến môi trường.29
Quy trình cGMP cần xác định các đặc
tính của từng khu vực sản xuất, liên quan tới sự có mặt của các chất dạng
hạt và vi sinh vật. Các khu vực cần
được phân cấp tùy thuộc vào yêu cầu về
môi trường và mỗi quá trình sản xuất cần tuân theo cấp độ sạch được yêu cầu
để tránh bất kỳ một nguy cơ ô nhiễm
tạp chất dạng hạt hay vi khuẩn nào đối với sản phẩm.
Nghiên cứu và phát triển dược phẩm
bao gồm quá trình tổng hợp hóa học và
các nghiên cứu in vitro và in vivo trong phòng thí nghiệm, các nghiên cứu này
cho phép đánh giá dược động học của
thực thể hóa chất mới. Nghiên cứu công nghệ sinh học có thể được tập trung vào
nhận dạng, phát triển và chuyển giao
công nghệ cho sản xuất trong quy mô phòng thí nghiệm các protein có thể tái
tổ hợp. Cấp độ an toàn sinh học và an
toàn hóa học cần được xác định cho
mỗi lab dựa trên mức độ nguy hiểm của các tác nhân sinh học và hóa học được
sử dụng.
Quá trình Sản xuất Dược phẩm sơ
cấp
Hầu hết các sản phẩm của sản xuất
29
Các nhà máy hiện tại đang được vận hành theo
Thực hành Sản xuất tốt hoặ c được chấp nhận bởi Cơ
quan đánh giá Thuốc châu Âu (EMEA), hoặc cơ
quan quản lý thuốc và thực phẩm Mỹ (FDA) hoặc
các cơ quản quản lý Dược khác. Xem ví dụ tại
European Commission Directive 2003/94/EC, phát
hành ngày 8 /10/2003
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
283
dược sơ cấp là các nguyên liệu bán
thành phẩm, thông thường là các muối tinh thể rắn, các axít hữu cơ
hay bazơ, có chứa đựng hoạt chất
dược phẩm (API). Việc sản xuất
được tạo nên từ các quá trình tổng hợp hóa chất (thường là quá trình
tổng hợp nhiều bước), quá trình lên
men, các phản ứng enzyme hóa, các quá trình chiết xuất từ các nguyên
liệu thiên nhiên, hoặc kết hợp các
quá trình trên.
Các phản ứng hóa học được tiến hành trong các lò phản ứng (thường là làm
từ thép không gỉ), quá trình hòa trộn
các chất phản ứng bằng thiết bị trộn hay bằng khí nén. Sản phẩm từ phản
ứng hóa học có thể là chất lỏng, chất
rắn, hoặc là chất hỗn tạp. Hoạt chất chính được tách ra khỏi các nguyên
liệu khác bằng cách gạn chắt, ly tâm,
lọc hay tinh thể hóa. Trong bước này,
dung môi hoặc nước được sử dụng để thuận tiện hóa quá trình phân tách
sản phẩm và tinh chế chúng khỏi các
phế phẩm trong quá trình phản ứng.
Sản phẩm có thể được tinh chế thêm
bằng cách hòa tan, chiết xuất hoặc lọc
thêm. Sự phân tách được tiếp tục để đạt được một hỗn hợp nhão có thể
được xử lý lại theo quy trình trên từ 2
đến 3 lần hoặc được chuẩn bị sẵn sàng
cho vào máy trộn đồng nhất hoặc để sấy khô (trong lò sấy, sấy phun, hay
làm khô lạnh). Sản phẩm sau đó được
nghiền và được chuẩn bị cho đóng gói. Các phản ứng sản sinh ra các phế
phẩm (dung môi, các dư sót lại của
hoạt chất chính) cần được tái sử dụng
hoặc thải bỏ sau khi xử lý.
Sản xuất công nghệ sinh học
Công nghệ sinh học có thể được định nghĩa là sự áp dụng hệ thống sinh
học vào các quá trình sản xuất công
nghiệp và các quy trình kỹ thuật.
Công nghệ sinh học truyền thống là kết quả của quá trình lai giống cổ
điển (ví dụ giao phối hoặc lai chéo
giữa nhiều các cá thể để tạo ra các cá thể mới được dùng trong các ứng
dụng công nghiệp, bao gồm công
nghiệp thực phẩm, công nghiệp dược
phẩm và xử lý nước thải). Công nghệ sinh học hiện đại kết hợp nhiều
nguyên lý của khoa học hóa học và
sinh học hiện đại (ví dụ sinh học phân tử và sinh học tế bào, gien, và
miễn dịch học) cùng với các nguyên
lý kỹ thuật để sản xuất sản phẩm và dịch vụ.
Công nghệ sinh học sử dụng enzyme
để cắt và dán các thông tin gien, DNA,
từ một tổ chức sinh học đến các tế bào sống khác. DNA được lắp ghép đó sau
đó được đưa lại vào các tế bào chủ để
xác định những đặc điểm tiêu biểu mong muốn có được thể hiện hay
không. Tế bào kết quả được gọi là
nhân bản kỹ thuật, một tái tổ hợp hay một tổ chức nhân bản gien.
30 Một cách
tổng quát, các kỹ thuật cấy gien được
sử dụng để thiết lập dòng tế bào cell
line, sau đó được sử dụng trong quá trình lên men để sản xuất hàng loạt (ở
quy mô công nghiệp) các phân tử có
hoạt tính sinh học.
30
Tổ chức Lao động Thế giới (ILO). Giá sách an
toàn lao động. Bách khoa toàn thư an toàn và sức
khoẻ nghề nghiệp, Ấn bản lần thứ 4. Công nghiệp
Công nghệ sinh học.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
284
Ngành công nghệ sinh học có thể
được phân chia thành bốn mảng chính:
Dược phẩm y sinh học, sản phẩm
sinh học và sản phẩm y học;
Thực phẩm nông nghiệp, động vật
chuyển hóa gien, các loài thực vật
có khả năng kháng bệnh và kháng côn trùng;
Các sản phẩm công nghiệp được
tăng cường về khía cạnh di truyền
(ví dụ các chất giặt tẩy bằng enzyme ); và
Xử lý nước thải và khử ô nhiễm
cho các chất thải công nghiệp.
Trong lĩnh vực y sinh học, các tế
bào đã được biến đổi hoặc các tổ chức sinh học được nuôi cấy trong
các lò phản ứng sinh học đơn
canh. Trong nuôi cấy các tế bào động vật có vú, sản phẩm protein
được tách từ tế bào và đưa vào
trong môi trường nuôi dưỡng, và các phương pháp tách hoá học (ví
dụ bằng kích thước hoặc bằng sắc
ký ái lực, bằng điện chuyển) có
thể được sử dụng để nắm giữ và tinh chế sản phẩm.
Quá trình lên men sử dụng ký sinh
vật Escherichia coli để sản xuất sản phẩm mong muốn ngay trong
màng tế bào. Tế bào sau đó được
làm đứt gãy bằng phương pháp vật lý để thu hoạch sản phẩm. Các
kháng sinh có thể được thêm vào
môi trường sản xuất để đẩy mạnh
quá trình và duy trì áp suất được lựa chọn cho các yếu tố sản xuất
gien không ổn định (plasmids).
Quá trình xâm nhập vào trong các ống mạch của lò phản ứng sinh
học là cần thiết để cung cấp
dưỡng chất và oxy, và thải ra khí
carbon dioxide, và để kiểm soát và theo dõi hệ thống. Hàn kín và
lọc (0,2 micron) cần thiết cho mỗi
lần xâm nhập để tránh ô nhiễm cho môi trường nuôi cấy. Hệ
thống lọc khí thải cũng cần thiết
để bảo vệ môi trường làm việc và
môi trường bên ngoài khỏi các khí dung phát sinh trong suốt quá
trình nuôi cấy hoặc lên men. Tuỳ
thuộc vào các tiềm năng nguy hiểm sinh học của hệ thống, yêu
cầu khử hoạt tính sinh học cho các
chất thải lỏng (thường khử bằng nhiệt độ, hơi nước hay dùng hoá
chất) là điều kiện tiêu chuẩn bắt
buộc.
Trong công nghệ sinh học cấy ghép, phương pháp được sử dụng
để chuyển DNA vào các tế bào
cấy, các tế bào này có màng cellulose chắc chắn, nên sẽ khác
với các phương pháp sử dụng cho
dòng tế bào vi khuẩn và tế bào động vật có vú trong lĩnh vực y
sinh. Hai phương pháp sơ cấp
được sử dụng để đưa DNA đã
được thiết kế vào các tế bào cấy:
Bắn DNA vào tế bào đích bằng
súng bắn hạt;
Sử dụng virus Agrobacterium
tumefaciens đã được thiết kế,
virus này không có nguy hại và không gây ra các khối u cấy ghép,
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
285
để đưa các thông tin di truyền
(thông tin gien) vào chất liệu di truyền của tế bào.
Sau khi được biến đổi bởi phương
pháp, tế bào thực vật được pha
loãng, được nuôi trồng trong môi trường cấy mô lựa chọn trong một
giai đoạn khá dài tại các vườn
ươm. Cây thực vật sinh ra từ mô tế bào được xử lý sẽ được chuyển
tới trồng đất trong phòng nuôi
dưỡng kín để có sự phát triển hơn.
Sau đó chúng được kiểm tra xem có thể hiện các đặc tính mong
muốn và được trồng trong nhà
kính cho một vài thế hệ.
Các quá trình khác được sử dụng
trong sản xuất công nghệ sinh học
bao gồm quá trình cô đặc và tinh chế (bằng phương pháp lọc và các
phương pháp khác). Bước sản
xuất cuối cùng có thể bao gồm:
sấy hỗn hợp nhão, nghiền hỗn hợp đã sấy và đóng gói.
Quá trình sản xuất thứ cấp
Mục đích của quá trình sản xuất thứ
cấp là chuyển hoá các sản phẩm hoạt
chất đã được bào chế để tạo thành thuốc sẵn sàng cho người dùng.
Trong giai đoạn chuyển hoá này,
những hoạt chất không bị biến đổi,
mà chúng được kết hợp với các chất trơ (gọi là tá dược), và quyết định
đặc tính lý học cuối cùng của sản
phẩm.
Các hoạt chất được pha loãng hoặc
được kết hợp với đa dạng các tá dược
(ví dụ lactose, bột mì, đường, các
chất chứa cellulose, talc, và các chất khác) và sau đó được ổn định trong
các dạng bào chế (ví dụ rắn, bột,
lỏng, kem, mỡ hay khí dung)
Xây dựng công thức (bào chế) là một bước trong quá trình sản xuất mà xác định công thức sử dụng tất cả các thành phần nguyên liệu cho quá trình sản xuất (ví dụ hoạt chất, tá dược và nguyên liệu đóng gói).
Cấp định mức: được thực hiện trong khu vực kiểm soát và có hệ thống HVAC, với sự phòng ngừa đối với nhiễm khuẩn chéo và thất thoát nguyên liệu. Các nguyên liệu sau khi cân đo sẽ được chuyển tới phòng khác trong các thùng đóng kín nhằm đảm bảo sự cách ly hoàn toàn với các sản phẩm khác.
Khi sản xuất dạng sản phẩm rắn, quá trình trộn (compounding ) được thực hiện để trộn các hoạt chất với các tá dược, trong một hoặc hai bước sản xuất, tuỳ thuộc vào sự hiện diện của hạt bán thành phẩm.
Hòa trộn (mixing) được thực hiện bằng cách sử dụng các loại máy móc khác nhau, và thường đòi hỏi sử dụng các bồn quay.
Quá trình làm hạt được thực hiện để đạt được sự kết dính cho các bột nguyên liệu (nguyên liệu bột- hạt khô hoặc hạt ướt). Làm hạt ướt đòi hỏi sử dụng dung dịch nước hoặc dung môi. Khi hạt ướt được dùng, sẽ cần có giai
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
286
đoạn làm khô, thường là sử dụng không khí nóng để sấy khô. Ống khí thải ra, thường sẽ bao gồm một lượng nhỏ bột nguyên liệu, nên sẽ được lọc trước khi xả ra ngoài không khí, và nếu như dung môi được sử dụng, thì cần lắp đặt hệ thống hấp thụ/phục hồi dung môi trước khi lọc.
Đóng gói sản phẩm rắn: có hai loại
hình đóng gói sản phẩm rắn là viên nén hoặc gói đơn liều dùng, và được
thực hiện bằng máy ép.Viên nén hoặc
được đóng gói tại cuối quá trình ép, hoặc được bao viên. Bao viên giúp
viên thuốc có được tính ổn định về
mặt lý-hoá và cơ học tốt hơn, cũng
như làm thuận tiện hơn cho quá trình đóng gói cuối cùng.Dung dịch bao
nước hay bao dung môi được phun
lên sản phẩm khi sản phẩm được quay chầm chậm. Nếu dung dịch
dung môi được sử dụng, thì môi
trường sản xuất cần được chống cháy nổ. Quá trình sản xuất viên nang
(capsules) có các bước giống như sản
xuất viên nén, để có được sản phẩm
hòa trộn cuối cùng, sau đó được bơm vào các vỏ nang bằng gelatin cứng
hoặc mềm.
Quá trình sản xuất sản phẩm lỏng: có thể được chia thành 2 dạng: các
sản phẩm vô trùng (dùng để tiêm
truyền hay nhỏ mắt) và các sản phẩm không vô trùng (siro và thuốc uống
giọt). Quá trình sản xuất sản phẩm
không vô trùng bao gồm các bước: hòa tan hoạt chất và bơm vào các bao
bì nhỏ hoặc cao (có thể là bao bì thuỷ
tinh, nhựa hoặc kim loại v.v).
Quá trình sản xuất sản phẩm dùng để
tiêm thì yêu cầu các điều kiện vô trùng. Việc cấp định mức và pha chế
dung dịch cần thực hiện trong các
khu vực được kiểm soát. Hoạt chất
thường được pha trong nước tiêm (WFI), nước tiêm có được sau nhiều
quá trình tinh chế và cuối cùng là
chưng cất hoặc thẩm thấu ngược.
Nguyên liệu đóng gói cho dung
dịch chất lỏng: là thuỷ tinh hoặc
plastic. Trong trường hợp sử dụng
plastic (polyethylene, polythene và polypropylene), thiết bị bơm chất
lỏng khá đơn giản và có thể di
chuyển được. Các ampoule hoặc chai nhựa được định hình trước từ hạt và
sau đó được hàn ngay sau khi bơm
chất lỏng.Trong trường hợp sử dụng bao bì thuỷ tinh (thường là các lọ nhỏ
hay ống tiêm), bao bì sẽ được rửa
sạch, vô trùng và khử hydro.
Quá trình bơm chất và hàn được thực hiện dưới các dòng chày thành tầng.
Trong quá trình hàn, nhiên liệu tinh
khiết được sử dụng (thường là khí thiên nhiên hay propane lỏng) để
tránh nhiễm khuẩn. Thuỷ tinh dư lại
sau quá trình hàn có thể bị nhiễm khuẩn. Thông thường chúng sẽ được
thu thập lại, rửa sạch, lọc và coi là
thuỷ tinh sạch. Phương pháp xử lý
tương tự được thực hiện đối với các nguyên liệu plastic được dùng. Sử
dụng công nghệ cách ly là cần thiết
nhằm giảm thiểu sự can thiệp của con người trong khu vực sản xuất và
giảm nguy cơ nhiễm vi khuẩn cho
các sản phẩm được sản xuất một cách
vô trùng. Các thiết bị cách ly được
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
287
thiết kế làm một hệ thống kín có bao
gồm cơ chế vô trùng. Sự phân loại khí được yêu cầu đối với các thông
số không khí môi trưòng phụ thuộc
vào thiết kế của thiết bị cách ly và
ứng dụng của thiết bị. Phòng sạch/thiết bị cách ly cần được kiểm
soát và đáp ứng được tiêu chuẩn quốc
tế đối với quá trình sản xuất sản phẩm vô trùng.
31
Một phương pháp khác được sử dụng
thay thế cho các bao bì thuỷ tinh sơ
cấp, là dùng công nghệ thổi/bơm đầy/hàn để đóng gói các sản phẩm
lỏng vô trùng. Công nghệ này có 3
bước chính, bao gồm công đoạn tạo bao bì plastic từ các hạt plastic nhiệt,
bơm chất lỏng vào và hàn kín.
Trước khi được đóng gói bước cuối cùng, sản phẩm có thể phải qua xử lý
nhiệt cao (nhiệt độ trên 121°C) bằng
nồi hấp để khử trùng, với điều kiện
hoạt chất của sản phẩm không bị huỷ hoại bởi nhiệt độ.
Sản xuất Kem và thuốc mỡ: Sau quá trình định mức và trộn các
nguyên liệu hoạt chất chính cùng tá
dược, quá trình sản xuất bao gồm bước là tan chảy khối cứng và thêm
các chất hoạt tính bề mặt, nước hoặc
dầu. Giai đoạn sản xuất cuối cùng
được thực hiện trước khi đóng gói là nhũ tương hoá. Khí dung aerosol
31 Yêu cầu về thông số không khí môi trường đối với
sản phẩm vô trùng và phòng sạch được cung cấp bởi
Cơ quan quản lý Dược và thực phẩm Mỹ (FDA),
Trung tâm nghiên cứu thuốc và đánh giá, Hiệp hội
dược điển Mỹ
được sản xuất bằng cách trộn chất
lỏng cùng với khí trơ và được nén (tăng áp suất nén) trong bao bì kim
loại hoặc plastic hoặc thuỷ tinh.
Hệ thống cơ sở vật chất hỗ trợ sản
xuất
Hệ thống cấp nước và xử lý nước
thải
Nước cần thiết cho cả quá trình sản
xuất (ví dụ dùng để pha và cho các
mục đích sử dụng: bao gồm nước
mát, nước khử ion hoá, nước vệ sinh thiết bị và các đường ốngNước có thể
tiêm (WFI) được dùng để sản xuất
sản phẩm thuốc tiêm và điều kiện sản xuất là vô trùng trong toàn bộ quá
trình. Nước tinh khiết có được bằng
cách chưng cất nước khử ion hoá hoặc bằng phương pháp thẩm thấu
ngược hai lần. Bồn chứa cần được
bao phủ bởi lớp nitrogen hoặc không
khí tinh khiết. Hệ thống ống dẫn và bồn chứa phải được duy trì ở nhiệt độ
cao hơn 80oC, và nước được tuần
hoàn liên tục nhằm tránh sự ô nhiễm.
Hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều
hòa không khí (HVAC)
Nhà máy sản xuất dược phẩm và công nghệ sinh học không thể được
vận hành nếu thiếu hệ thống sưởi ấm,
thông gió và điều hòa không khí
(HVAC), hệ thống này cần được thiết kế phù hợp với yêu cầu của tiêu
chuẩn cGMP. Hệ thống HVAC cần
được thiết kế để đảm bảo cho nhu cầu bảo vệ sản phẩm, sức khoẻ và an
toàn lao động, và bảo vệ môi trường.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
288
Hệ thống điều hòa cần bao gồm cả
thiết bị lọc khí.
Xử lý nước thải
Nhà máy sản xuất dược phẩm và
công nghệ sinh học thường bao gồm
hệ thống xử lý nước thải chuyên biệt (WWTU) để xử lý các chất thải lỏng
phát sinh trong các quá trình sản xuất
khác nhau.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
289
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe và
An toàn là các tài liệu kỹ thuật tham khảo cùng với các ví dụ công nghiệp
chung và công nghiệp đặc thù của Thực
hành công nghiệp quốc tế tốt (GIIP)1.
Khi một hoặc nhiều thành viên của
Nhóm Ngân hàng Thế giới tham gia vào
trong một dự án, thì Hướng dẫn về Môi
trường, Sức khỏe và An toàn (EHS) này được áp dụng tương ứng như là chính
sách và tiêu chuẩn được yêu cầu của dự
án. Hướng dẫn EHS của ngành công nghiệp này được biên soạn để áp dụng
cùng với tài liệu Hướng dẫn chung
EHS là tài liệu cung cấp cho người sử dụng các vấn đề về EHS chung có thể
áp dụng được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành công
nghiệp có thể tìm trong trang web:
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content/
EnvironmentalGuidelines
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước từ
các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề tham gia
vào cùng một loại hình và thực hiện dưới cùng một
hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh mà những
chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện có thể thấy
khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa ô nhiễm và
kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có thể bao gồm,
nhưng không giới hạn, các cấp độ đa dạng về thoái hóa
môi trường và khả năng đồng hóa của môi trường cũng
như các cấp độ về mức khả thi tài chính và kỹ thuật.
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể liên quan đến việc thiết lập các mục tiêu
cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt được
những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ sở
kết quả đánh giá tác động môi trường mà theo đó những khác biệt với từng
địa điểm cụ thể, như bối cảnh của nước
sở tại, khả năng đồng hóa của môi trường và các yếu tố khác của dự án đều
phải được tính đến. Khả năng áp dụng
những khuyến cáo kỹ thuật cụ thể cần
phải được dựa trên ý kiến chuyên môn của những người có kinh nghiệm và
trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của nước sở tại
có mức và biện pháp kém nghiêm ngặt
hơn so với những mức và biện pháp
tương ứng nêu trong Hướng dẫn EHS, theo quan điểm của điều kiện dự án cụ
thể, mọi đề xuất thay đổi khác cần phải
được phân tích đầy đủ và chi tiết như là một phần của đánh giá tác động môi
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
290
trường của địa điểm cụ thể. Các phân
tích này cần phải chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức thực hiện thay thế có thể
bảo vệ môi trường và sức khỏe con
người.
Khả năng áp dụng
Các Hướng dẫn EHS cho sản xuất phân bón phốt phát (phân lân) gồm thông tin
liên quan với cơ sở sản xuất axít
phốtphoric, supe phốtphat đơn (SSP), tri- supe phốtphat (TSP), và phân bón
tổng hợp (NPK).
Phụ lục A bao gồm bản mô tả đầy đủ
các hoạt động công nghiệp trong lĩnh vực này. Tài liệu này bao gồm những
phần sau đây:
Mục 1.0 - Các tác động đặc thù của ngành công nghiệp và việc quản lý
Mục 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
Mục 3.0 - Tài liệu tham khảo
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
291
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý
Phần sau đây sẽ cung cấp tóm tắt các vấn đề về EHS liên quan đến nhà máy
phân bón phôtphát, diễn ra trong giai
đoạn hoạt động, cùng với những khuyến
nghị cho việc quản lý. Các khuyến nghị về quản lý các vấn đề EHS dùng chung
cho hầu hết các cơ sở công nghiệp lớn
trong các giai đoạn xây dựng và ngừng hoạt động được đề cập đến trong cuốn
Hướng dẫn chung EHS.
1.1 Môi trường
Các vấn đề môi trường liên quan đến
nhà máy phân bón phôt phát gồm những nội dung sau:
Phát thải khí
Nước thải
Vật liệu nguy hại
Chất thải
Tiếng ồn
Phát thải khí
Nguồn phát thải khí đốt
Khí thải phát ra được tạo thành từ các
quá trình đốt cháy khí hoặc diesel trong
tuabin, lò hơi, máy nén khí, máy bơm và các động cơ phát điện và nhiệt, là
một nguồn phát thải từ các cơ sở sản
xuất phân bón phốt phát. Hướng dẫn cho quản lý các nguồn phát thải khí đốt
nhỏ với công suất lên đến 50 MW nhiệt
(MWth), bao gồm quy định lượng khí
thải, được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS. Hướng dẫn cho quản lý
bảo tồn năng lượng, có thể góp phần
đáng kể làm giảm lượng phát thải liên
quan đến sản xuất năng lượng, cũng được trình bày trong Hướng dẫn chung
EHS. Sản xuất phân bón phốt phát là
một quá trình thường đòi hỏi phải sử dụng đáng kể năng lượng từ nguyên liệu
hóa thạch và tạo ra lượng đáng kể khí
nhà kính.
Các lộ trình sản xuất nitrophosphate đòi hỏi việc sử dụng CO2. Kiến nghị về
quản lý khí nhà kính, bổ xung thêm cho
việc bảo tồn và tiết kiệm năng lượng, được đề cập trong Hướng dẫn chung
EHS.
Quá trình phát thải - sản xuất phosphoric acid
Có hai quy trình sản xuất khác nhau có
thể được sử dụng trong sản xuất axít
phosphoric:
Quá trình ướt phổ biến nhất trong
nhà máy phân bón, là quy trình mà
các loại đá phốt phat được xử lý với
một axít (ví dụ như axít sulfuric, nitric hoặc clohiđric). Các tri-canxi
phôtphat từ đá phản ứng với axít
sulfuric đặc để tạo ra axít phosphoric và sulfat canxi (một muối không hòa
tan); và
Quá trình nhiệt, khi nguyên tố
photpho được sản xuất từ đá phốt
phát, than cốc, và đi-ôxit silic trong một lò điện trở và sau đó bị ôxi hóa
và ngậm nước để tạo thành axít. Axít
tạo bằng nhiệt có độ tinh khiết cao nhưng tốn kém do đó chỉ sản xuất
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
292
lượng nhỏ, chủ yếu cho công nghiệp
sản xuất phốt phát;
Quá trình phát thải bao gồm florua khí ở
dạng axít flohidrit (HF) và tetra-flo silic
(SiF4), phát ra trong thời gian xử lý đá
phốt phát, loại đá này thường chứa 2-4 phần trăm flo.
Các phát thải thông thường gắn liền với
quá trình sản xuất nhiệt axít phosphoric bao gồm phôtphat, flo, bụi, cadmium
(Cd), chì (Pb), kẽm (Zn), và các chất
phóng xạ hạt nhân (Po-210 và Pb-210).
Bụi phát thải, có chứa flo, không hòa tan trong nước, có thể sinh ra trong quá
trình bốc xếp, lưu trữ, xử lý và nghiền
đá phốt phát, những đá này được vận chuyển đến nơi lưu giữ và bộ phận
nghiền bằng dây chuyền tải hay bằng xe
tải chở hàng 2.
Khuyến nghị các biện pháp kiểm soát
và phòng chống phát thải gồm nội dung
sau:
Chọn đá phôtphat hợp lý (về hàm
lượng P2O5, F, tỷ lệ CaO/ P2O5, và các tính chất vật lý) để giảm thiểu
lượng axít cần thiết cho quá trình sản
xuất ướt, giảm phát thải vào không khí và tăng khả năng tái sử dụng các
chất có chứa phôtpho;
Chọn kích thước của máy nghiền và
sàng hợp lý (ví dụ như con lăn hoặc máy nghiền);
Sử dụng băng tải phủ kín và lưu trữ
trong nhà;
Áp dụng các biện pháp vệ sinh công
nghiệp tốt (như thường xuyên làm
2 IPPC BREF (2006) và EFMA (2000a)
sạch / quét bề mặt thiết bị và khu
bãi);
Thu hồi bụi từ quá trình nghiền đá
phôtphat bằng cách sử dụng các bộ
lọc vải, các bộ lọc gốm hoặc lốc
xoáy được vận hành một cách hợp
lý;
Xử lý lượng phát thải khí flo bằng sử
dụng hệ thống lọc hơi đốt (ví dụ tháp
phun chân không, bộ đệm, dòng
chảy chéo, và ống lọc gió cuốn). Flo được thu hồi như axít fluosilicic, từ
đó silic được loại bỏ qua lọc. Dung
dịch axít fluosilicic (H2SiF6) loãng
có thể được sử dụng như chất lọc. Thu hồi H2SiF6 là một khả năng bổ
sung để giảm phát thải flo.
Phát thải khí - sản xuất phân bón Superphosphate
Bụi khí thải có thể được tạo ra trong
quá trình bốc dỡ, quá trình vận hành, nghiền và xử lý đá phốt phát, ngoài
các việc tạo hạt và nghiền của supe
phốt phát. Lượng phát thải của khí axít
flohydric (HF), tetraflo silic (SiF4), và clo cũng có thể tạo ra từ quá trình với
axít, tạo hạt và sấy khô. Amoniac
(NH3) và các ôxít nitơ (NOx) có thể được sinh ra trong quá trình làm khô
và giai đoạn trung hòa phân nitrat
amoni. Ngoài ra, trong phản ứng của đá phốt phát với axít, số lượng các hợp
chất hữu cơ giới hạn (bao gồm cả
mercaptans), có mặt trong đá phốt phát
được sinh ra và có thể gây mùi hôi.3
Phát thải bụi đá phôtphat nên được ngăn
ngừa và kiểm soát thông qua các biện
3 IPPC BREF. Tháng 10 năm 2006
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
293
pháp tương tự như những thảo luận
trong phần sản xuất axít photphoric.
Các biện pháp phòng chống phát thải bổ
xung gồm những nội dung sau:
Sử dụng nghiền trực tiếp có thể làm
giảm mức độ phát thải nhất thời so
với phát thải curing từ nghiền gián tiếp. Nếu nghiền gián tiếp được sử
dụng, phần xử lý curing phải là một
hệ thống trong nhà có thông hơi với một hệ thống máy lọc hơi đốt hoặc
bộ phận nghiền;
Sử dụng các hệ thống làm mát sản
phẩm bằng dãy đĩa để giảm bớt lưu
lượng không khí cần thiết (ví dụ thay cho sử dụng trống quay hoặc làm
mát tầng lỏng);
Xem xét sử dụng các bộ lọc vải hoặc
vải lốc xoáy hiệu quả cao hơn là sử dụng hệ thống lọc hơi đốt ướt để xử
lý khí thải từ quá trình trung hòa,
nghiền, sấy, phủ và các thiết bị làm mát sản phẩm và các thiết bị thông
hơi để tránh tạo ra nước thải bổ
sung. Không khí được lọc nên sử
dụng quay vòng như là không khí pha loãng cho hệ thống đốt cháy của
máy sấy;
Phát thải từ quá trình nghiền nên
được giảm thiểu thông qua ứng dụng phễu quay (surge hopper) cho hệ
thống đo phân bố kích thước sản
phẩm để kiểm soát quá trình tái nghiền.
Phát thải khí – sản xuất phân bón hỗn
hợp
Phân bón NPK thường được sản xuất từ
các hỗn hợp axít hoặc nitrophosphate.
Khí thải phát sinh từ quá trình sản xuất NPK bằng cách sử dụng hỗn hợp axít
bao gồm khí ammoniac sinh ra từ lò
phản ứng amonia hóa, các oxit ni tơ
(NOx), chủ yếu là NO và NO2 và một số axít nitric, sinh ra từ quá trình xử lý đá
photphat trong axít nitric, các hợp chất
của flo sinh ra từ phản ứng của đá photphat, phát thải aerosol, bao gồm
ammonium nitrate (NH4NO3),
ammonium fluoride (NH4F), và
ammonium chloride (NH4Cl), hình thành từ phản ứng trung hòa pha khí
giữa ammoniac và các thành phần axít,
cũng như từ sự thăng hoa trong phản ứng đun sôi hỗn hợp. Ngoài ra còn có
các bụi phân bón từ quá trình sấy khô
và làm lạnh hoặc từ các nguồn khác (ví dụ như khung lưới, máy nghiền hoặc
băng chuyền.)
Khí thải phát sinh từ quá trình sản xuất
NPK bằng lộ trình nitrophosphate giống với lộ trình hỗn hợp axít, tuy nhiên
chúng còn bao gồm phát thải aerosol (ví
dụ từ máy sấy hoặc máy nghiền hạt) có chứa ammonium chloride (NH4C), có
nguồn gốc từ phản ứng giữa ammoniac
và hydrogen chloride (HCl) khi potassium chloride (KCl) được trộn vào
bột.4 Các khí thải phát sinh lớn khác bao
gồm khí ammoniac từ phản ứng trung
hòa axít nitrophosphoric. Khí ammoniac phát sinh còn có thể được tạo ra từ phân
đoạn chuyển đổi calcium nitrate
tetrahydrate (CNTH, công thức thường gặp: Ca(NO3)2*4H2O), phân đoạn bốc
hơi ammonium nitrate (AN, công thức
4 Phát thải này tạo "cái gọi là hiệu ứng Tyndall" tạo ra
một màn sương xanh tại các ống khói.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
294
thường gặp: NH4NO3), hoặc từ phân
đoạn lưu giữ, nghiền quặng. Các khí ammonium nitrate phun ra còn có thể
được tạo thành trong nhiều bước sản
xuất khác nhau, và khí hydrogen
chloride (HCl) phát sinh cũng có thể xuất hiện trong khí thải từ trống nghiền,
hệ thống gió xoáy hoặc hệ thống cọ
rửa.5
Những khuyến nghị thực hiện để ngăn
chặn và kiểm soát khí thải phát sinh bao
gồm những điều sau:
Giảm lượng NOx phát sinh từ axít
nitric sử dụng trong quá trình xử lý đá photphat bằng cách kiểm soát
nhiệt độ lò phản ứng 6, tối ưu tỷ lệ
đá/axít và cho thêm vào dung dịch ure;
Xử lý khí phát sinh từ lò phản ứng
trong máy lọc khí tháp phun để thu
hồi lượng NOx và các thành phần flo. Độ pH có thể được điều chỉnh
bằng cách cho thêm ammoniac;
Giảm thiểu lượng khí NOx và mùi
phát sinh bằng việc chọn đá photphat
chất lượng cao, chứa ít thành phần hữu cơ và muối sắt thấp;
Kiểm soát sự phát sinh các bụi dạng
hạt, bụi, giống như đã đề cập đến
trong phần sản xuất axít phosphoric;
Ngăn chặn và/hoặc kiểm soát các
chất thải từ quá trình nghiền quặng
hoặc làm lạnh, bao gồm:
o Làm sạch khí sinh ra từ máy nghiền và máy sấy bằng máy lọc
5 EIPPCB BREF (2006) và EFMA (2000b,c)
6 Nhiệt độ cao sinh ra quá nhiều NOX
khí khuếch tán venture với dung
dịch quay vòng ammonium phosphate hoặc ammonium sulfo-
phosphate;
o Thải các khí sau khi làm sạch ra
qua cột lốc xoáy đã được làm ướt bằng dung dịch axít;
o Sử dụng lốc xoáy hiệu suất cao
để loại bỏ các bụi dạng hạt từ khí đã sấy trước khi làm sạch;
o Tái sử dụng khí đi từ bộ phận làm
mát ra để làm khí thứ cấp cho hệ
thống sấy sau khi đã lọc sạch bụi;
o Xử lý các khí thải amoniac bằng
cách làm sạch trong dung dịch
axít.
Các khí thải flo nên được kiểm soát
qua hệ thống làm sạch, như đã trình
bày trong phần sản xuất axít
phosphoric;
Khí thải phát ra không khí từ quá
trình xử lý đá photphat, cát, rửa và
lọc CNTH nên được giảm bớt bằng
cách áp dụng một số phương pháp
kiểm soát hợp lý (ví dụ làm sạch nhiều giai đoạn, chuyển thành
cyanides);
Amoni trong các khí thoát ra từ quá
trình trung hòa nitrophosphoric nên được tách bỏ thông qua hệ thống làm
sạch đối lưu, với độ pH được điều
chỉnh để đạt điều kiện làm sạch hiệu quả nhất (pH 3-4), với hỗn hợp của
HNO3 và/hoặc H2SO4;
Ammoniac phát sinh từ quá trình
nghiền, sấy nên được xử lý làm sạch
cùng dung dịch axít;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
295
Giảm thiểu tiếp xúc giữa chất thải có
chứa NOx và NH3 để ngăn chặn sự
hình thành hơi phun trong sản xuất NPK lộ trình nitrophosphate;
Giảm thiểu khí thải phun bằng cách
sử dụng lốc xoáy và máy làm sạch;
Giảm phát thải khí flo bằng việc tái
sử dụng khí ẩm.
Phát thải nhất thời
Phát thải nhất thời liên quan chủ yếu
đến sự rò rỉ từ đường ống, van, mối nối,
các mép, đóng gói, các đường ống hở cuối, bình chứa nổi trên mái, khóa bơm,
hệ thống vận chuyển khí, khóa máy nén,
van hỗ trợ áp suất, bình chứa hoặc hầm
chứa mở và hoạt động nạp, dỡ sản phẩm. Các biện pháp khuyến nghị để
giảm thiểu sự hình thành các phát thải
nhất thời bao gồm:
Lựa chọn đúng loại van, mặt bích và
các phụ kiện phải khớp với nhau
trong thiết kế, vận hành và bảo trì;
Thực hiện các chương trình theo dõi,
bảo trì và sửa chữa, đặc biệt trong hộp đệm trên tay van hay chỗ tựa
trên các van giảm áp để giảm hoặc
loại bỏ sự thoát ra một cách ngoài ý
muốn;
Lắp đặt hệ thống phát hiện rò rỉ và
kiểm tra liên tục tại các vị trí quan
trọng;
Tránh sử dụng các lỗ thông mở trong
mái bình chứa, thay bằng van hỗ trợ giảm áp. Tất cả chỗ chứa và điểm
tháo dỡ cần được trang bị bộ hồi
phục hơi. Hệ thống xử lý hơi bao gồm nhiều phương pháp khác nhau,
như hấp phụ carbon, làm lạnh, tái sử
dụng, thu hồi và đốt cháy.
Nước thải
Nước thải - sản xuất phosphoric acid
Nước thải từ nhà máy axít phosphoric bao gồm các chất thoát ra từ bình ngưng
chân không lạnh và hệ thống làm sạch
khí sử dụng để ngưng đọng và thoát khí ra khỏi quá trình hoạt động. Hơi axít
ngưng đọng có thể chứa flo và một
lượng nhỏ axít phosphoric. Nước từ bột
nhão (bùn) có thể sử dụng để vận chuyển lân thạch cao phosphogypsum,
sản phẩm phụ từ quá trình sản xuất axít
phosphoric ướt, có thể được thoát ra dưới dạng dòng nước thải nếu nó không
được quay vòng trở lại quá trính. Chất
thải ra nước từ việc tiêu hủy thạch cao có thể chứa một lượng đáng kể tạp chất,
như các thành phần chứa photpho và
flo, cadmium và các kim loại nặng
khác, và hạt phóng xạ. Nước thoát ra từ kho dự trữ vật liệu có thể chứa các kim
loại nặng (như Cd, thủy ngân [Hg], và
chì), flo, và axít phosphoric. Các chất thải ra nước đặc trưng cho công đoạn xử
lý nhiệt trong quá trình sản xuất axít
phosphoric có thể bao gồm các thành phần photpho và flo, bụi, kim loại nặng,
và hạt đồng vị phóng xạ (như Po-210 và
Pb-210). Biện pháp quản lý nước thải
bao gồm những điều sau7:
Chọn đá photphat có ít tạp chất để
chế tạo thạch cao sạch, giảm những
ảnh hưởng từ việc tiêu hủy thạch cao;
7 IPPC BREF (2006) và EFMA (2000a)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
296
Cân nhắc dùng hệ thống khô cho
việc xử lý khí thải (thay vì lọc ướt)
để giảm thiểu sự hình thành nước thải. Để giảm chất thải flo, cần lắp
đặt hệ thống làm sạch với chất lỏng
làm sạch hợp lý;
Thu hồi flo sinh ra từ lò phản ứng và
lò hơi như là sản phẩm phụ thương mại (axít fluosilicic);
Nước tẩy rửa phải được hủy sau khi
trung hòa với vôi hoặc đá vôi để kết
tủa flo thành florua canxi rắn, nếu flo không thể thu hồi;
Tái sử dụng nước dùng để vận
chuyển lân thạch cao
(phosphogypsum), đưa trở lại quá
trình sau khi làm lắng cặn;
Khi có thể, xem xét việc sử dụng
nước biển như nước làm sạch, để tạo
florua canxi dễ dàng hơn, đây là chất
không độc hại;
Giảm thiểu tối đa sự nhiễm bẩn của
chất thải từ hệ thống lọc với
phosphorus pentoxide (P2O5) bằng
việc vận chuyển hơi từ bộ làm lạnh chân không và bộ bốc hơi chân
không đến bộ tách để loại bỏ các
giọt nhỏ axít photphoric;
Giảm thiểu tối đa sự nhiễm bẩn từ
chất thải của hệ thống lọc với phosphorus pentoxide (P2O5) sử
dụng bộ tách hút. Một số cách loại
bỏ photphat khác có thể là sử dụng magnesium ammonium phosphate
hoặc canxi photphat kết tủa;
Xem xét việc giảm H3PO4 đến 95%
bằng cách tách chiết với dung môi
hữu cơ.
Nước thải – sản xuất phân Superphosphate
Nguồn phát sinh nước thải chủ yếu
trong quá trình sản xuất superphosphate
là hệ thống làm sạch ướt sử dụng để xử lý khí. Chất gây ô nhiễm có thể chứa
chất rắn có thể lọc được, phosphorus,
ammoniac, flo, kim loại nặng (như Cd, Hg, Pb), và nhu cầu ôxy hóa học
(COD). Tối đa hóa việc tái sử dụng
nước lau rửa và đưa trở lại quá trình.
Sản xuất đá photphat có pha axít (PAPR), sản phẩm phân bón có chứa
hỗn hợp superphosphate, đá photphat,
bổ xung superphosphate (SSP), và sản phẩm tri-superphosphate (TSP) có thể
làm giảm lượng nước thải.8
Nước thải – sản xuất phân bón tổng hợp
Nước thải thường hạn chế từ cơ sở sản
xuất NPK lộ trình hỗn hợp axít, chủ yếu
bao gồm nước thải từ quá trình nghiền
bột và lọc khí thải.
Khí thải từ cơ sở sản xuất NPK lộ trình
nitrophosphate có thể chứa ammoni,
nitrat, flo và photphat. Ammoni được tìm thấy trong nước thải của phần
ngưng ammonium nitrate bốc hơi hoặc
từ quá trình trung hòa dung dịch axít nitrophosphoric. Dung dịch có chứa
ammonium nitrate cần phải được bơm
cẩn thận để tránh nguy cơ nổ.
Nguồn chính của mức độ nitrat và flo trong nước thải là từ quá trình xử lý
photphat và rửa cát (lấy ra từ việc xử lý
bột đá). Rửa cát cũng có thể tạo ra
8 IPPC BREF (2006)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
297
photphat trong nước thải.
Biện pháp kiểm soát nước thải bao gồm
9:
Tái sử dụng nước rửa cát để giảm
lượng photphat trong nước thải;
Tránh hiện tượng cùng ngưng tụ hơi
từ quá trình bốc hơi amoni nitrat;
Tái sử dụng nước lọc NOx để giảm
lượng ammoni, nitrat, flo và photphat;
Tái sử dụng dung dịch sinh ra từ việc
lọc khí thải trung hòa;
Xem xét việc sử dụng lại nước thải
để làm môi trường cho máy lọc;
Xử lý nước lọc nhiều giai đoạn, sau
khi tuần hoàn bằng cách tách các
chất rắn, và tái sử dụng phần đã cô
đặc trở lại lò phản ứng;
Xem xét việc kết hợp nhiều cách xử
lý khí thải từ quá trình trung hòa,
bốc hơi, nghiền bột. Điều này cho
phép tái sử dụng tất cả nước lau rửa
cho quá trình sản xuất và giảm thiểu nước thải phát sinh;
Xử lý nước thải bằng phương pháp
sinh học với quá trình nitrat hóa hay
giảm nitrat và lắng đọng các hợp chất photpho.
Xử lý nước thải của quá trình sản xuất
Kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp
trong phần này bao gồm lọc để tách các chất rắn có thể lọc được; cân bằng dòng
chảy và lắng; kỹ thuật làm lắng
(sedimentation) để giảm nồng độ các
9 IPPC BREF (2006) và EFMA (2000b,c)
chất rắn lơ lửng có sử dụng các chất làm
trong; loại bỏ phosphate bằng cách sử dụng phương pháp xử lý hóa-lý, loại bỏ
ammoni và nitơ bằng cách sử dụng
phương pháp xử lý hóa-lý, khử nước và
loại bỏ các chất còn dư ra trong các bãi chôn lấp chất thải. Một số kỹ thuật cơ
khí bổ sung có thể cần thiết cho (i) loại
bỏ flo và (ii) loại bỏ các kim loại khác sử dụng màng lọc hoặc các kĩ thuật xử
lý hóa-lý khác.
Quản lý nước thải công nghiệp và ví dụ
về các phương pháp xử lý đã được thảo luận trong Hướng dẫn chung EHS.
Thông qua việc sử dụng các kĩ thuật đó
và thực hành quản lý nước thải tốt, cơ sở có thể đáp ứng được các giá trị
ngưỡng cho xả nước thải như đã đề cập
trong bảng liên quan trong phần 2 của tài liệu công nghiệp này.
Các dòng nước thải khác và tiêu thụ
nước
Hướng dẫn về việc quản lý nước thải không ô nhiễm từ các quá trình tiện ích,
nước mưa không ô nhiễm, và chất thải
vệ sinh được đề cập trong Hướng dẫn
chung EHS. Dòng nước ô nhiễm nên
được dẫn đến hệ thống xử lý nước thải
công nghiệp. Khuyến nghị giảm lượng nước tiêu thụ, đặc biệt là ở nơi có nguồn
tài nguyên hạn chế được cung cấp trong
Hướng dẫn chung về EHS.
Vật liệu nguy hại
Các nhà máy sản xuất phân phosphate
sử dụng, tồn trữ và phân phối một lượng lớn các vật liệu nguy hại (như các axít
và ammoniac). Các biện pháp được
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
298
khuyến nghị áp dụng đối với quản lý vật
liệu nguy hại, kể cả việc lưu giữ và vận chuyển được đề cập trong tài liệu
Hướng dẫn chung EHS. Quá trình sản
xuất và phân phối các vật liệu này cần
được thực hiện phù hợp với các yêu cầu quốc tế có khả năng áp dụng được.
10
Chất thải
Các chất thải rắn không nguy hại sinh ra
trong quá trình sản xuất phân lân, bao
gồm cả hỗn hợp thạch cao, photpho từ
sản phẩm axít photphoric lỏng và cát thạch anh từ sản phẩm NPK lộ trình
nitrophotphat. Cát thạch anh sau đó cần
được tách ra, rửa sạch và sử dụng lại trong vật liệu xây dựng. Có một lượng
chất thải nguy hại nhỏ sinh ra trong quá
trình sản xuất phân lân. Hướng dẫn về quản lý các chất thải nguy hại và không
nguy hại được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS bổ sung thông tin về
ngành công nghiệp đặc trưng này được cung cấp ở dưới đây.
Lân thạch cao photphat
(Phosphogypsum)
Lân thạch cao là sản phẩm phụ đáng kể
nhất thu được từ sản xuất axít
phosphoric ướt (gần 4-5 tấn lân thạch cao thu được từ mỗi tấn axít phosphoric
như P2O5 được sản xuất).11
Lân thạch
cao chứa lượng lớn các tạp chất (dư
chất axít, hợp chất của Flo, các vết
10 Ví dụ như Công ước Rotterdam về quy trình cho
phép thông báo trước (PIC) cho một số hóa chất nguy
hại và thuốc bảo vệ thực vật. 11
Thạch cao chứa tạp chất (dư chất axit, hợp chất của
Flo, các vết nguyên tố như thủy ngân, chì và các thành
phần chứa phóng xạ). IPPC BREF (2006)
nguyên tố như thủy ngân, chì và các
thành phần chứa phóng xạ).12
Các tạp chất này và một lượng đáng kể photphat
có thể được thải ra môi trường (đất,
nước ngầm và nước mặt). Thực hành
ngăn ngừa và kiểm soát quá trình ô nhiễm đặc thù của ngành công nghiệp
này bao gồm:13
Phụ thuộc vào độ nguy hại tiềm ẩn
(như có phát phóng xạ hay không), lân thạch cao có thể xử lý để nâng
chất lượng và tái sử dụng (như vật
liệu xây dựng). Các lựa chọn có thể
gồm:
o Sản xuất lân thạch cao sạch hơn
từ vật liệu thô (đá photphat với
nước độ tạp chất thấp hơn);
o Sử dụng quá trình nghiền lại.
Sử dụng quá trình tái kết tinh di-hemihydrate với quá trình lọc kép;
Nếu lân thạch cao không thể thu hồi do chưa có phương án nào khả thi về
mặt kỹ thuật hoặc thương mại, nó sẽ
được quản lý như là một chất thải nguy hại hoặc không nguy hại tùy
thuộc vào các đặc tính của nó, phù
hợp với chỉ dẫn trong Hướng dẫn
chung EHS.14
Phương án quản lý bổ
sung có thể bao gồm nạp đầy lại
12
Đá Photphat, lân thạch cao và nước thải sinh ra trong
nhà máy axit photphoric nhìn chung có độ phóng xạ
thấp hơn giá trị miễn trừ đưa ra trong quy định quốc tế
tương ứng và hướng dẫn (ví dụ chỉ dẫn EU
96/26/EURATOM) 13
IPPC BREF (2006) và EFMA (2000a,b,c) 14
Phân loại lân thạch cao như là chất thải nguy hại hay
không nguy hại phụ thuộc vào mức độ phóng xạ tình
cờ. Tách các chất này ra khỏi các đống chất thải và xử
lý chúng tuân theo quy định của luật hiện hành.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
299
trong các hầm mỏ, đánh đống khô15
và đống ướt.
Tiếng ồn
Tiếng ồn sinh ra do các máy quay lớn,
bao gồm các máy nén và các turbin, máy bơm, động cơ điện, máy làm lạnh
không khí, các trống quay, các
spherodizer, băng tải, cần cẩu, bộ đốt và từ các thiết bị giảm áp khẩn cấp. Chỉ
dẫn về quản lý tiếng ồn được cung cấp
trong Hướng dẫn chung EHS.
1.2 An toàn và Sức khỏe nghề
nghiệp
Vấn đề An toàn và Sức khỏe nghề
nghiệp có thể phát sinh ra trong quá
trình xây dựng và ngừng hoạt động của các cơ sở sản xuất phân lân là tương tự
như trong các ngành công nghiệp khác
và sự quản lý được thảo luận trong Hướng dẫn chung EHS.
Vấn đề An toàn và Sức khỏe nghề
nghiệp của các cơ sở riêng biệt cần xác
định trên cơ sở những phân tích an toàn công việc hoặc các nguy hại hỗn hợp
hoặc sự đánh giá rủi ro dựa trên các
phương pháp đã được thiết lập ví dụ như nghiên cứu xác định mối nguy
(HAZID), nghiên cứu về mối nguy và
khả năng hoạt động (HAZOP), hay đánh giá rủi ro dựa trên kịch bản
(QRA). Như một cách tiếp cận chung
lập kế hoạch quản lý sức khỏe và an
toàn bao gồm áp dụng cách tiếp cận hệ
15
Cần ghi chú rằng chất đống khô không loại trừ sự rò
rỉ axit ngoại trừ khí hậu rất khô.
thống nhằm ngăn ngừa và khống chế
các sự nguy hại sức khỏe và an toàn về vật lý, hóa học, sinh học, phóng xạ được
mô tả trong Hướng dẫn chung EHS.
Những nguy hại về An toàn và Sức
khỏe nghề nghiệp đáng kể nhất xảy ra trong giai đoạn vận hành sản xuất phân
lân và chủ yếu bao gồm:
An toàn quy trình
Những nguy hại hóa chất
Quá trình phân hủy chất, lửa và cháy
nổ
An toàn quy trình
Chương trình an toàn quy trình cần được thực hiện, do các đặc trưng riêng của công nghiệp, bao gồm phản ứng hóa chất phức hợp, sử dụng các vật liệu nguy hại (như độc, hoạt tính, các hợp chất dễ cháy nổ) và các phản ứng nhiều bước.
Quản lý an toàn quy trình bao gồm các bước sau:
Thử nghiệm các nguy hại về vật lý của các vật liệu và phản ứng;
Nghiên cứu phân tích nguy cơ để rà soát quy trình thực hành kỹ thuật vag hóa học, bao gồm cả động nhiệt học và động học;
Xem xét hệ thống duy trì ngăn ngừa và sự hoàn chỉnh cơ học của các thiết bị qui trình và các vật dụng;
Đào tạo công nhân;
Phát triển các tài liệu hướng dẫn vận hành và quy trình cảnh báo tương ứng.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
300
Nguy hại hóa chất
Hơi của axít và ammoni, đặc biệt là axít flohydric (HF) là các hóa chất độc
chung trong nhà máy phân lân. Giá trị
ngưỡng liên quan với các hiệu ứng sức khỏe cụ thể có thể tìm được trong
Hướng dẫn quốc tế đã xuất bản (xem
phần giám sát dưới đây). Ngoài những
chỉ dẫn về phơi nhiễm hóa chất của Hướng dẫn EHS chung, những điều
sau đây là yêu cầu để tránh và khống
chế phơi nhiễm hóa chất trong phần này:
Tránh tiếp xúc giữa axít với các chất
kiềm ăn da. Phản ứng xảy ra sẽ tỏa
nhiệt và có thể gây ra splashes;
Kiểm soát khí flo sinh ra trong bể
chứa axít photphoric;
Lắp máy đo nồng độ khí trong khu
vực nguy hiểm;
Trang bị hệ thống thông gió đủ mạnh
(như hút khí và hệ thống lọc) ở tất cả
các diện tích sản xuất, lưu giữ và xử
lý;
Cung cấp tập huấn và các thiết bị
bảo vệ cá nhân cho các người có liên
quan như mô tả trong Hướng dẫn
chung EHS.
Phân hủy, cháy, nổ
Phân hủy,16
cháy, nổ có thể sinh ra từ sự
16 Sản xuất, lưu giữ và vận chuyển phân NPK có thể
sinh ra chất độc hại lien quan đến quá trình tự phân hủy
của hợp chất phân bón với nitrat amoni ở nhiệt đôk cao
hơn 130°C16. Phân hủy phụ thuộc vào loại sản phẩm
và quá trình hình thành có thể sinh ra lượng lớn khí
độc.
nổ bơm bùn than do dòng chảy yếu qua
bơm hoặc thiết kế không đúng. Quá trình phân hủy bùn than do độ pH thấp,
nhiệt độ cao và vật liệu thô nhiễm tạp
bẩn, và khí hydro sinh ra khi axít
phosphoric tiếp xúc với kim loại chứa sắt.
Những rủi ro của quá trình phân hủy,
cháy nổ có thể giảm thiểu bằng các biện pháp bổ sung như sau:
17
Lưu trữ các chất ammoni, axít nitric
và axít sulfuric thấp nhất có thể. Quy
trình cấp phát bằng đường ống trong
khu liên hợp hóa chất thống nhất;
Nguy cơ phân hủy phân NPK có thể
bằng phương pháp khống chế nhiệt
độ trong quá trình sản xuất, điều
chỉnh công thức và giảm thiểu các tạp chất. Hợp chất hình thành ở lối
vào các cánh quạt ở bộ sấy khô cần
tránh và nhiệt độ đồng nhất của không khí vào cần được đảm bảo;
Tách riêng các khu vực sản xuất,
kho, diện tích tiện ích và diện tích an
toàn và lựa chọn khoảng cách an
toàn.
Thực hiện vận hành và quy trình
kiểm soát tốt và các thủ tục để tránh
khí nguy hại và các hỗn hợp bùn
than;
Kho cất trữ phân NPK phải được thiết
kế theo hướng dẫn và yêu cầu được
quốc tế công nhận.18
Hệ thống báo
cháy và chống cháy cần được lắp đặt.
17
EFMA. 2000b,c 18
Xem chỉ dẫn về sử dụng phân bón của Liên Minh
Châu Âu 76/116 và 80/876 và chỉ dẫn COMAH
96/82/EC
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
301
Diện tích kho giữ cần được làm sạch
trước khi đưa phân vào cất giữ. Sự
tràn vãi cần dọn sạch càng sớm càng tốt. Sự nhiễm bẩn của phân với chất
hữu cơ trong kho chứa cần ngăn
ngừa;
Phân không được để ở nơi gần nguồn
nhiệt, hoặc trực tiếp dưới ánh mặt trời hoặc trong điều kiện có quá trình
sinh nhiệt xảy ra.
Tránh cho axít phosphoric tiếp xúc
với các thành phần kim loại chứa sắt. Thép không gỉ cần được sử dụng khi
cần tiếp xúc với axít.
1.3 An toàn và Sức khỏe Cộng
đồng
Chỉ dẫn về quản lý tác động của vấn đề sức khỏe cộng đồng và an toàn trong quá trình xây dựng và dừng hoạt động ở các cơ sở công nghiệp lớn được nêu trong Hướng dẫn chung EHS.
Những nguy hại lớn nhất cho an toàn và sức khỏe cộng đồng trong quá trình vận hành cơ sở sản xuất phân lân liên quan đến quá trình quản lý, cất giữ và vận chuyển các vật liệu và sản phẩm nguy hại, tiềm năng rò rỉ và sinh ra các chất khí dễ cháy và độc hại, tạo ra chất thải (như lân thạch cao, các sản phẩm không bán được, bùn xỉ). Thiết kế và vận hành nhà máy cần bao gồm thiết bị bảo vệ an toàn nhằm giảm thiểu và không chế những nguy hại cho cộng đồng bao gồm các giải pháp sau đây:
Nhận biết các kịch bản rò rỉ;
Đánh giá những ảnh hưởng của
những rò rỉ tiềm năng trên diện tích đất xung quanh kể cả ô nhiễm nước ngầm và đất;
Đánh giá những rủi ro tiềm năng phát sinh từ vận chuyển các chất nguy hại và lựa chọn những lộ trình vận chuyển riêng biệt nhất để giảm những rủi ro cho cộng đồng và các bên thứ ba;
Chọn địa điểm nhà máy xa khu dân cư, các điều kiện khí tượng (như hướng gió) và nguồn nước (như nguồn nước ngầm dễ bị ô nhiễm). Xác định khoảng cách an toàn giữa địa điểm đặt nhà máy, đặc biệt là khu nhà kho, và khu dân cư;
Tìm các biện pháp ngăn ngừa và giảm nhẹ cần thiết để tránh hoặc giảm tối đa những mối nguy hại cộng đồng;
Triển khai Kế hoạch ứng phó khẩn
cấp với sự tham gia của chính quyền
địa phương và cộng đồng cư dân có khả năng bị ảnh hưởng.
Chỉ dẫn cho vận chuyển các vật liệu
nguy hại triển khai các kế hoạch và
sự chuẩn bị ứng phó tình huống khẩn cấp, và các đề xuất khác liên quan
đến bảo vệ an toàn và sức khỏe cộng
đồng được đề cập trong Hướng dẫn
chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
302
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Hướng dẫn phát thải và xả thải
Bảng 1 và bảng 2 trình bày những chỉ dẫn về quá trình phát thải và xả thải của
ngành này. Các giá trị ngưỡng chỉ dẫn
về phát thải và xả thải trong mục này là
biểu thị của thực hành công nghiệp quốc tế tốt, phản ánh những quy chuẩn
thích hợp trong khuôn khổ quy định
pháp luật của các nước. Hướng dẫn được cho là có thể đạt được trong điều
kiện vận hành bình thường đối với các
cơ sở sản xuất được thiết kế và vận
hành hợp lý qua áp dụng kỹ thuật ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm được đề cập
trong mục trước của tài liệu này.
Hướng dẫn về xả thải được áp dụng cho quá trình xả thải trực tiếp của chất thải
lỏng đã qua xử lý vào nguồn nước mặt
để sử dụng chung. Mức xả thải riêng có thể thiết lập dựa trên sự sẵn có và điều
kiện sử dụng của hệ thống xử lý nước
thải công cộng hoặc nếu xả thẳng ra
nước mặt thì phải phân loại nước tiếp nhận như mô tả ở Hướng dẫn chung
EHS. Những mức độ này cần đạt được
không cần pha loãng tối thiểu 95% tổng thời gian nhà máy hay xí nghiệp vận
hành, được tính toán tỉ lệ với số giờ vận
hành trong năm. Độ sai lệch của các mức độ trên cơ sở xem xét các điều kiện
của dự án riêng biệt sẽ được giải trình
trong những đánh giá về môi trường.
Hướng dẫn về phát thải nguồn đốt nhiên liệu điện và công suất bằng hoặc thấp
hơn 50MWth được đưa ra trong Hướng
dẫn chung EHS, với nguồn phát năng lượng lớn hơn được đề cập trong
Hướng dẫn EHS cho nhà máy nhiệt
điện. Những chỉ dẫn về nghiên cứu môi
trường xung quanh dựa trên cơ sở tổng lượng phát thải được cung cấp trong
Hướng dẫn chung EHS.
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi trường
cho ngành công nghiệp này cần được
thực hiện để giải quyết tất cả các hoạt động đã được xác định có khả năng tác
động đáng kể đến môi trường, trong
thời gian hoạt động bình thường và trong điều kiện bị trục trặc. Hoạt động
quan trắc môi trường phải dựa trực tiếp
hoặc gián tiếp vào các chỉ báo được áp dụng đối với từng dự án cụ thể. Tần
suất quan trắc phải đủ để cung cấp dữ
liệu đại diện cho thông số đang được
theo dõi. Quan trắc phải do những người được đào tạo tiến hành theo các
quy trình giám sát và lưu giữ biên bản
và sử dụng thiết bị được hiệu chuẩn và bảo dưỡng đúng cách thức. Dữ liệu
quan trắc môi trường phải được phân
tích và xem xét theo các khoảng thời gian định kỳ và được so sánh với các
tiêu chuẩn vận hành để sao cho có thể
thực hiện mọi hiệu chỉnh cần thiết.
Hướng dẫn bổ sung về áp dụng phương pháp lấy mẫu và phân tích khí thải và
nước thải được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
303
Bảng 1: Hướng dẫn phát thải khí đối với
nhà máy phân lân
Chất gây ô
nhiễm
Đơn vị Giá trị hướng dẫn
Nhà máy axít phosphoric
Florua (khí) là
HF
mg/Nm3 5
Chất hạt mg/Nm3 50
Nhà máy phân lân
Florua (khí) là
HF
mg/Nm3 5
Chất hạt mg/Nm3 50
Ammoni mg/Nm3 50
HCl mg/Nm3 30
NOx mg/Nm3 500 đơn vị
nitrophotphate
70 đơn vị hỗn hợp
axít
Bảng 2: Hướng dẫn phát thải lỏng đối với
nhà máy phân lân
Chất gây ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng
dẫn
pH S.U. 6-9
Tổng phot pho mg/L 5
Flo mg/L 20
kg/ton NPK 0,03
kg/ton
Oxit phot pho
(P2O5)
2
Tổng chất rắn TSS mg/L 50
Cadmium mg/L 0,1
Tổng nitơ mg/L 15
Ammonia mg/L 10
Tổng kim loại mg/L 10
Sử dụng nguyên liệu và tiêu thụ năng
lượng, phát thải khí và chất thải
Bảng 3 cung cấp các ví dụ về các chỉ số tiêu thụ năng lượng và nước trong lĩnh
vực này. Bảng 4 cung cấp các ví dụ về
chỉ số phát thải và các chỉ số phát sinh
trong lĩnh vực này. Giá trị chuẩn Công nghiệp được cung cấp chỉ để so sánh và
các dự án cá nhân nên đặt mục tiêu cải
tiến liên tục trong lĩnh vực này.
Bảng 3: Tiêu thụ năng lượng và nguyên liệu
Sản phẩm Đơn vị Chuẩn
công
nghiệp
Axít
photphoric
Tấn đá photphat /tấn
P2O5
2,6-3,5 (1)
Tấn H2SO4
/tấn P2O5
2,1-2,3 (1)
KWh/tấn P2O5 120-180 (1)
m3 nước lạnh /tấn
P2O5
100-150 (1)
NPK A KWh/tấn NPK 30-33 (1), (2)
Tổng năng lượng sấy
MJ/tấn NPK
300-320 (1),
(2)
NPK B KWh/tấn NPK 50 (1), (2)
Tổng năng lượng sấy
MJ/tấn NPK
450 (1), (2)
NPK C KWh/tấn NPK 50-109 (2)
NPK C m3 nước lạnh /tấn
NPK
17 (2)
NPK C Nhu cầu CO2 /tấn
P2O5
1 (1), (2)
SSP KWh/tấn SSP 19-34 (2)
SSP m3 nước/tấn SSP 0,1-2
(2)
Ghi chú:
Nhà máy NPK A: Tạo hạt với một lò phản ứng ống
và trống với quá trình amoni hóa
Nhà máy NPK B: Quá trình trộn axít
Nhà máy NPK C: Quá trình Nitrophosphate
(1) Hiệp hội các nhà sản xuất phân bón Châu
Âu (EFMA). 2000
(2) EU IPPC - Tài liệu tham khảo về kỹ thuật
tốt nhất đang lưu hành trong sản xuất khối lượng lớn
hóa chất vô cơ - Ammoniac, axít và Phân bón Công
nghiệp tháng 12/2006
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
304
Bảng 4: Sự phát thải khí, thải lỏng và chất
thải
Thông số Đơn vị Chuẩn công
nghiệp
Nhà máy axít phosphoric
Flo SO2 mg/Nm3
kg/tấn HF
5-300,001 –
0,01
Tạo chất thải rắn (lân
thạch cao)
(quá trình nhiệt/ướt)
tấn/tấn P2O5 3,2/4-5 (1)
Sản xuất NPK – quá trình Nitrophosphate
Phát thải không khí
NH3
kg/tấn P2O5 0,2
Phát thải khí NOX (ví
dụ NO2)
kg/tấn P2O5 1,0
Phát thải khí Flo kg/tấn P2O5 0,01
Tổng phát thải lỏng
nitơ
kg/tấn P2O5 0,001 – 0,01
Phát thải lỏng P2O5 kg/tấn P2O5 1,2
Phát thải lỏng Flo kg/tấn P2O5 0,7
Sản xuất NPK – quá trình hỗn hợp axít
Phát thải khí NH3 kg/tấn NPK 0,2
Phát thảikhí NOX (ví dụ
NO2)
kg/tấn NPK 0,3
Phát thải khí Flo kg/tấn NPK 0,02
Phat thải bụi khí kg/tấn NPK 0,2
Tổng phát thải lỏng
nitơ
kg/tấn NPK 0,2
Phát thải lỏng Flo kg/tấn NPK 0,03
Phát thải khí Flo mg/Nm3 0,4-4
Phát thải bụi khí mg/Nm3 30-50
Phát thải khí clo mg/Nm3 19-20
Hướng dẫn về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Sự thi hành an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp cần phải được đánh giá theo
những hướng dẫn quốc tế đã được công bố, trong đó các thí dụ bao gồm giá trị
ngưỡng giới hạn (TLV ®) những hướng
dẫn hiện hành về nghề và các chỉ số sinh học hiện hành (BEIs ®), do Hội
nghị các nhà vệ sinh viên công nghiệp
Hoa Kỳ xuất bản (ACGIH)19
, Tài liệu
hướng dẫn bỏ túi về nguy hại hóa chất được Viện Y học lao động và an toàn
quốc gia Mỹ (NIOSH)20
xuất bản, Giới
hạn lưu hành cho phép (PELs) do Viện
hành chính về sức khỏe và an toàn nghề nghiệp Mỹ (OSHA)
21, các giá trị giới
hạn chỉ định các phơi nhiễm nghề
nghiệp, được xuất bản bởi các nước thành viên Liên minh Châu Âu
22, hoặc
các nguồn tương tự khác.
Tỷ lệ tai nạn và Tử vong
Dự án cần cố gắng giảm bớt số tai nạn
đối với người lao động (lao động thuê
trực tiếp hay gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không, đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra
mất ngày công lao động và mất khả
năng lao động ở các mức độ khác nhau, hoặc thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này của
cơ sở sản xuất có thể được so sánh với
hiệu quả thực hiện về vệ sinh an toàn
lao động trong ngành công nghiệp này của các quốc gia phát triển thông qua
tham khảo các nguồn thống kê đã xuất
bản (ví dụ Cục thống kê lao động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý về An toàn và
Sức khỏe Liên hiệp Anh)23
.
19
Có tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 20
Có tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 21
Có tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDAR DS&p_id=9992 22
Có tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/ 23
Có tại: http://www.bls.gov/iif/ and
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
305
Giám sát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Môi trường làm việc cần được giám sát
về sự rủi ro nghề nghiệp liên quan đến
từng dự án cụ thể. Việc quan trắc cần
được thiết kế và thực hiện bởi các chuyên gia đã được công nhận
24 như là
một phần của chương trình giám sát an
toàn và sức khỏe nghề nghiệp. Các cơ sở cũng cần duy trì hồ sơ ghi chép các
tai nạn lao động, bệnh nghề nghiệp, các
sự cố và tai nạn nguy hiểm. Những chỉ
dẫn bổ sung về chương trình giám sát an toàn và sức khỏe nghề nghiệp được
cung cấp trong bộ Hướng dẫn chung
EHS
24
Các chuyên gia được công nhận có thể gồm các nhà
vệ sinh công nghiệp đã được cấp bằng, các nhà vệ sinh
lao động đã đăng ký, các chuyên gia về an toàn đã
được cấp bằng hoặc tương đương.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
306
3.0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
European Commission. 2006. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
Reference Document on Best Available Techniques in
Large Volume Inorganic Chemicals - Ammonia, Acids
and Fertilizers. Seville: EIPPCB. Available at
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
European Fertilizer Manufacturer’s Association
(EFMA). 2000a. Best Available Techniques (BAT)
Production of Phosphoric Acid (Booklet No. 4).
Brussels: EFMA. Available at
http://www.efma.org/Publications/
EFMA. 2000b. BAT Production of NPK Fertilizers by
the Nitrophosphate Route (Booklet No.7). Brussels:
EFMA. Available at http://www.efma.org/Publications/
EFMA. 2000c. BAT Production of NPK Fertilizers by
the Mixed Acid Route (Booklet No. 8). Brussels:
EFMA. Available at http://www.efma.org/Publications/
EFMA and International Fertilizer Industry
Association (IFA). 1992. Handbook for the Safe
Storage of Ammonium Nitrate Based Fertilizers.
Zurich/Paris: EFMA/IFA. Available at
http://www.efma.org/publications/
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety (BMU). 2004. Waste
Water Ordinance - AbwV. (Ordinance on
Requirements for the Discharge of Waste Water into
Waters). Promulgation of the New Version of the
Waste Water Ordinance of 17 June 2004. Berlin:
BMU. Available at
http://www.bmu.de/english/water_management/downl
oads/doc/3381.php
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety (BMU). 2002. First
General Administrative Regulation Pertaining to the
Federal Emission Control Act (Technical Instructions
on Air Quality Control - TA Luft). Berlin: BMU.
Available at
http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_lu
ft/doc/36958.php
United Kingdom (UK) Environmental Agency. 2002.
Sector Guidance Note Integrated Pollution Prevention
and Control (IIPC) S4.03. Guidance for the
Inorganic Chemicals Sector. Bristol: Environment
Agency. Available at
http://www.environment-
agency.gov.uk/business/444304/1290036/1290086/129
0209/1308462/1245952/
International Fertilizer Industry Association (IFA) /
United Nations Environment Programmme (UNEP) /
United Nations Industrial Development Organization
(UNIDO). 1998. The Fertilizer Industry's
Manufacturing Processes and Environmental Issues.
(Technical Report No. 26, Part 1). Paris:
IFA/UNEP/UNIDO.
United States (US) Environmental Protection Agency
(EPA). 1995. Office of Compliance. Sector Notebook
Project. Profile of the Inorganic Chemical Industry.
Washington, DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/compliance/resources/publications
/assistance/sectors/noteb ooks/inorganic.html
US EPA. 40 CFR Part 60, Standards of Performance
for New and Existing Stationary Sources: Subpart T—
Standards of Performance for the Phosphate Fertilizer
Industry: Wet-Process Phosphoric Acid Plants.
Washington, DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 40 CFR Part 60, Standards of Performance
for New and Existing Stationary Sources: Subpart W—
Standards of Performance for the Phosphate Fertilizer
Industry: Triple Superphosphate Plants. Washington,
DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 40 CFR Part 63, National Emission Standards
for Hazardous Air Pollutants for Source Categories:
Subpart AA—National Emission Standards for
Hazardous Air Pollutants from Phosphoric Acid
Manufacturing Plants. Washington, DC: US EPA.
Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-
I.info/
US EPA. 40 CFR Part 418 Fertilizer Manufacturing
Point Source Category. Subpart A—Phosphate
Subcategory. Washington, DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 40 CFR Part 418 Fertilizer Manufacturing
Point Source Category. Subpart G—Mixed and Blend
Fertilizer Production Subcategory. Washington, DC:
US EPA. Available at
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 40 CFR Part 422 Phosphate Manufacturing
Point Source Category. Washington, DC: US EPA.
Available at http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-
I.info/
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
307
Phụ lục A: Mô tả chung về hoạt động công nghiệp
Một dây chuyền sản xuất phân bón phosphat hiện đại được đặc trưng bởi sản lượng sản xuất lớn và thường được tích hợp cao với dòng upstream (ví dụ ammonia, và axít như nitric, sulfuric và photphoric) và dòng downstream (như ammonium nitrate và calcium ammonium nitrate) với mục đích tối ưu giá thành sản phẩm, vận chuyển, an toàn và bảo vệ môi trường (Hình A.1). Nhà máy phân bón photphat có thể sản xuất superphosphate (SSP) đơn (hoặc bình thường) và triple superphosphate (TSP); phân bón hỗn hợp như Mono-Ammonium Phosphate (MAP) và Di-Ammonium Phosphate (DAP); và mọi loại phân bón tổng hợp (NPK) sử dụng lộ trình nitrophosphate/axít nitric và lộ trình hỗn hợp axít/sulfuric. Cơ sở sản xuất thường được trang bị với các dòng hơi tích hợp và lưới cấp điện cho toàn bộ nhà máy, cung cấp từ lò hơi trung tâm và trạm năng lượng. Thường sẽ có một nhà máy xử lý nước thải tại đó.
Axít Sulfuric
Axít sulfuric (H2SO4) được sử dụng trong công nghiệp phân bón photphate để sản xuất axít photphoric. Axít sulfuric được sản xuất chủ yếu từ Sulfur dioxide (SO2), đã được điều chế từ sự đốt cháy nguyên tố lưu huỳnh. Sự oxit hóa tỏa nhiệt của sulfur dioxit qua nhiều lớp xúc tác hợp lý (ví dụ vanadi pentoxide) để điều chế sulfur trioxide (SO3) là quá trình thông dụng nhất trong nhà máy sản xuất axít sulfuric.
25
25
IPPC BREF (2006)
Axít sulfuric nhận được từ việc hấp thụ SO3 và nước để trở thành H2SO4 (với
nồng độ ít nhất 98%) trong nồi hấp thụ
được đặt cuối các lớp xúc tác. Axít nóng tạo thành được phun với không
khí trong một cột hoặc tháp để thu lại
lượng dư SO2 trong axít. Không khí
chứa nhiều SO2 được đưa trở lại quá trình.
Axít Phosphoric
Axít Phosphoric (H3PO4) chủ yếu được sử dụng trong sản xuất muối photphat
(ví dụ phân bón và phụ gia thức ăn gia
súc). Hai quá trình khác nhau có thể được sử dụng để sản xuất axít
photphoric. Trong quá trình thứ nhất,
được gọi là quá trình nhiệt, photpho
nguyên chất được điều chế từ đá photphat, than cốc, và silica trong lò
điện trở, sau đó oxi hóa và hydrat hóa
để tạo thành axít. Axít tạo thành bằng nhiệt có độ tinh khiết cao, nhưng đắt
tiền, và do đó chỉ sản xuất được với số
lượng ít, chủ yếu dùng cho sản xuất photphat công nghiệp.
Quá trình thứ hai, gọi là quá trình ướt,
bao gồm xử lý đá photphat với một axít
(ví dụ sulfuric, nitric hoặc axít clohydric). Photphat canxi (tri-calcium
phosphate) từ đá photphat phản ứng với
axít sulfuric đậm đặc để tạo thành axít photphoric và sulfat canxi, đó là một
muối không hòa tan. Điều kiện vận
hành được thiết kế chung sao cho để
sulfat canxi kết tủa dưới dạng thạch cao khan, ngậm nửa nước (hemihydrates
HH) và dihydrate (DH).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
308
Cần phải có nhiều quá trình khác nhau
do có nhiều hệ thống tiêu hủy đá và thạch cao.
26 Các bước sản xuất chính
bao gồm nghiền đá photphate (nếu cần);
phản ứng với axít sulfuric trong một
chuỗi các lò phản ứng khuấy trộn riêng biệt tại nhiệt độ 70-80
oC, lọc để tách
riêng axít photphoric khỏi calcium
sulfate;, cô đậm thành axít photphoric thương mại với nồng độ 52-54%
photpho pentoxide (P2O5).
Khi nhà máy axít photphoric được liên
kết với nhà máy axít sulfuric, hơi áp suất cao được tạo ra từ nồi hơi thu hồi
nhiệt thải từ axít sulfuric thường được
dùng để sản xuất điện, và hơi thoát ra áp suất thấp được sử dụng để cô đặc chân
không axít photphoric. Sự tiêu thụ hơi
để cô đặc có thể được giảm bớt bằng việc sử dụng nhiệt dư thừa từ nhà máy
axít sulfuric. Nhiệt này có thể được thu
hồi như nước nóng sử dụng trong quá
trình cô đặc axít từ loãng thành trung bình. Axít phosphoric thường được
đựng trong các bình thép bọc cao su,
ngoài ra các bình thép không gỉ polyester và bê tông bọc polyethylene
cũng được sử dụng. Bình chứa thường
được trang bị để giữ các chất rắn lơ lửng nhằm tránh chi phí cọ rửa bình.
27
Phân bón (SSP / TSP)
Phân bón photphat được sản xuất bằng cách thêm axít vào đất hoặc nghiền nhỏ
đá photphat. Nếu axít sulfuric được sử
dụng, superphosphate đơn hoặc bình thường (SSP) được sản xuất, với hàm
26
EIPPCB BREF (2006) và EFMA (2000a) 27
EFMA (2000a)
lượng photpho vào khoảng 16-21%
dưới dạng phosphorous pentoxide (P2O5). Sản xuất SSP bao gồm trộn axít
sulfuric và đá trong lò phản ứng. Hỗn
hợp phản ứng được đưa ra băng chuyền
di chuyển chậm. Nếu hỗn hợp phản ứng được đưa trực tiếp đến máy nghiền, quá
trình được gọi là nghiền ―trực tiếp‖.
Trong quá trình nghiền ―gián tiếp‖, hỗn hợp phản ứng được cất để bảo quản
trong 4 đến 6 tuần trước khi đóng gói
rồi nghiền. 28
Nếu axít photphoric được sử dụng để axít hóa đá photphat, superphotphat bậc
ba (TSP) được sản xuất với hàm lượng
photpho vào khoảng 43-48% dưới dạng P2O5. Hai quá trình được sử dụng để sản
xuất phân bón TSP: chảy qua cột (run-
of-pile) và nghiền. Quá trình chảy qua cột gần giống với quá trình sản xuất
SSP. Quá trình nghiền TSP sử dụng axít
photphoric nồng độ thấp (40%, so với
50% dùng cho quá trình run-of-file). Hỗn hợp phản ứng phản ứng, dạng vữa,
được phun lên trên bột phân bón mịn
trong máy nghiền.Hạt hình thành và sau đó được chuyển ra để sấy, sàng lọc, và
đưa vào kho lưu trữ. 29
Phân bón tổng hợp (NPK)
Phân bón tổng hợp là một nhóm các sản
phẩm lớn, gồm nhiều loại tùy thuộc vào
tỉ lệ nitơ/photpho/kali (N/P/K). Có nhiều quá trình sản xuất và nhiều loại
sản phẩm bao gồm PK, NP (ví dụ
DAP), NK và NPK. Điều này có thể đạt được bằng hai lộ trình, lộ trình
28
EIPPCB BREF (2006) 29
EIPPCB BREF (2006)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
309
nitrophosphate (NP) và lộ trình hỗn hợp
axít.
Lộ trình Nitrophosphate
Quá trình nitrophosphate tích hợp sản
xuất phân bón tổng hợp NPK chứa
ammoni nitrat, photphat và muối kali (hình A.2). Quá trình tích hợp bắt đầu
với sự hòa tan của photphat viên rắn
trong axít nitric. Một lượng biến đổi các hợp chất dễ bay hơi như CO2, oxit nitơ
(NOx) và florua hydro HF có thể phát
thải ra, phụ thuộc vào các đặc trưng của
loại đá photphate. Các dung dịch thu được sau quá trình hòa tan ở trên chứa
đựng những lượng khác nhau các chất
rắn lơ lửng (như cát thạch anh). Những chất rắn lơ lửng này có thể loại bỏ bằng
máy ly tâm, máy xoáy nước tụ hay máy
tách phiến mỏng.30
Sau khi làm sạch, các chất rắn này có thể tận dụng như vật
liệu xây dựng.
Chất lỏng nhận được từ quy trình này
chứa các ion canxi với tỉ lệ quá cao để bảo đảm sản phẩm của nhà máy đạt
được P2O5. Do vậy dung dịch này được
làm mát sao cho CNTH (calcium nitrate tetrahydrate) kết tủa. Dung dịch axít
phosphoric còn chứa calcium nitrate, và
axít nitric gọi là axít nitrophosphoric, có thể được tách ra khỏi tinh thể CNTH
bằng lọc.
Axít nitro-photphoric sau đó được trung
hòa bằng ammoniac, trộn với muối kali/magie, sulfat và/hoặc vi dưỡng chất
và chuyển thành NPK trong một trống
nghiền hạt quay, tầng lỏng, tháp chưng
30
EFMA (2000b)
cất hoặc máy trộn để nhận phân bón tổng
hợp rắn. 31
Tinh thể calcium nitrate sau khi tách ra
được hòa vào dung dịch ammonium
nitrate và xử lý với dung dịch
ammonium carbonate. Dung dịch này được lọc để lấy ra tinh thể calcium
carbonate và sử dụng để sản xuất phân
hạt calcium ammonium nitrate (CAN). Dung dịch ammonium nitrate pha loãng
được cô đặc và cũng sử dụng để sản
xuất CAN hoặc NPK. Dung dịch
calcium nitrate có thể được trung hòa và bay hơi để nhận được phân hóa học thể
rắn.32
Ba loại quy trình phổ thông để sản xuất phân NPK từ chất lỏng NP là chưng cất,
trống hoặc nghiền, và tạo hạt hình cầu.
Trong quá trình chưng cất, chất lỏng NP được trộn với các muối cần thiết và sản
phẩm tái chế, chảy tràn vào thùng xoay
chưng cất, từ đó dung dịch sệt này được
phun vào tháp chưng cất. Quạt ở trên đỉnh tháp tạo nên dòng không khí đối
lưu xung quanh các giọt nhỏ tạo ra từ
quá trình đóng rắn.33
Trong quá trình trống hoặc nghiền tạo
hạt, dung dịch NP cùng với các muối
cần thiết khác và các sản phẩm tái chế được phun vào một cái trống quay tạo
hạt, ở đó các hạt sau khi hình thành
được sấy khô trong trống quay khô với
không khí nóng. Không khí thoát ra khỏi trống chứa hơi nước, bụi,
ammoniac và các khí dễ cháy. Không
khí từ các trống tạo hạt và sấy khô này
31
Như trên 32
Như trên 33
Như trên
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
310
được xử lý trong máy quay tụ hiệu suất
cao.34
Trong tạo hạt hình cầu, hỗn hợp nhão
được phun vào trống quay đặc biệt, gọi
là máy tạo hình cầu, ở đó không khí ấm
được nung lên 300-400oC chảy cùng
chiều sẽ làm nước bốc hơi và tạo ra các
hạt.35
Trong tất cả các quá trình, các hạt NPK khô được sàng lọc. Phần đúng kích cỡ
chuyển đến quá trình kiểm tra chất
lượng, còn những phần hạt quá cỡ loại
ra, nghiền và thu hồi cùng với phần hạt kích thước nhỏ hơn. Quá trình sàng,
nghiền và chuyển trên băng tải được
khử bụi bằng không khí cần thiết để tạo hạt. Sản phẩm thương mại từ quá trình
sấy khô và sàng được làm lạnh trong
tầng lỏng, hệ trao đổi nhiệt dòng khối, hoặc trống quay. Các chất khí thoát ra
từ các giai đoạn sau này chứa lượng nhỏ
bụi và cơ bản không có amoniac, được
khử bụi trong máy quay tụ. Cuối cùng sản phẩm được làm nguội và phủ trước
khi cho vào kho để giảm sự đóng bánh
sau đó của vật liệu. Công đoạn phủ bao gồm quá trình xử lý với chất hữu cơ và
bột vô cơ, được cho thêm vào trong
trống. Tinh thể calcium nitrate từ lộ trình nitrophosphate có thể được dùng
để sản xuất phân calcium nitrate (CN),
sử dụng kỹ thuật chưng cất hoặc tạo hạt
kiểu sàng, như là sự lựa chọn cho tổ hợp của biến đổi CNTH và qui trình tiếp
theo cho CAN.36
Lộ trình axít hỗn hợp
34
Như trên 35
Như trên 36
EFMA (2000b)
Các quá trình áp dụng trong lộ trình axít
hỗn hợp rất nhiều, những quá trình chung nhất bao gồm công đoạn tạo hạt
với hệ thống phản ứng hình ống, tạo hạt
trong trống với quá trình amoniac hóa,
và một qui trình nung axít hỗn hợp với đá photphat.
37 Sơ đồ đơn giản cho cả 3
quá trình cùng được trình bày ở hình
A.3
Quá trình nghiền tạo hạt với hệ thống
phản ứng hình ống thực hiện với vòng
tạo hạt cổ điển với một hoặc hai ống
phản ứng. Một ống phản ứng được nối khít với máy tạo hạt và cái kia có thể sử
dụng trong máy sấy. Axít photphoric
hoặc hỗn hợp của axít photphoric và axít sulfuric được trung hòa trong ống
phản ứng với amoniac dạng khí hoặc
lỏng. Một loạt các lớp, bao gồm ammonium phosphates (monoammonium
phosphate - MAP, và diammonium
phosphate - DAP), có thể được sản
xuất.38
Vật liệu rắn thô cần thiết như potassium chloride, potassium sulfate,
superphosphate, dưỡng chất thứ cấp, vi
dưỡng và chất làm đầy được cung cấp cho máy tạo hạt cùng với các vật liệu tái
chế. Ống phản ứng được nối khít với
máy tạo hạt được thiết kế để nhận axít photphoric, một phần của amoniac và
tất cả các chất lỏng khác được cung cấp
như axít sulfuric và chất rửa lỏng tái
chế. Dung dịch ammoniac đậm đặc có thể cho bổ xung trực tiếp vào phần máy
tạo hạt và tốc độ ammoniac hóa trong
ống phản ứng thay đổi tùy thuộc vào sản phẩm này. Hơn nữa quá trình
amoniac hóa có thể xảy ra trong máy
37
EFMA (2000c) 38
Như trên
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
311
tạo hạt. Ống phản ứng nối với máy sấy
được nạp axít photphoric và ammonia.
Tạo hạt trong trống với ammoniac hóa
gồm vòng tạo hạt cổ điển sử dụng chủ
yếu vật liệu thô rắn. Dung dịch hoặc hơi
amoni nitrat được nạp cho máy tạo hạt. Quá trình này rất linh hoạt và có thể cho
ra một loạt các thành phẩm, bao gồm cả
các sản phẩm với hàm lượng nitơ thấp. Dung dịch amoni nitrat được phun trực
tiếp vào buồng tạo hạt và axít sulfuric
có thể được cung cấp vào buồng tạo hạt
tiếp sau quá trình amoniac hóa.39
Các hạt nhận được từ cả hai quá trình tạo hạt
được sấy trong bộ phận sấy sử dụng
dòng khí nóng.40
Các hạt được sấy khô này được xử lý như đã đề cập ở lộ trình
NP.
Các khí thoát ra từ buồng tạo hạt và sấy khô được lọc qua máy lọc hơi đốt
venturi với quá trình tái quay vòng
ammonium phosphate hoặc dung dịch
ammonium sulfo-phosphate. Dung dịch đã qua lọc này sẽ được quay lại cung
cấp cho ống phản ứng trong buồng tạo
hạt. Cuối cùng, các khí thoát ra từ các cột xoáy tụ được tưới với dung dịch
axít. Những khí đi ra từ buồng sấy được
tách bụi trong một buồng xoáy hiệu suất cao để lấy đi phần lớn các bụi bẩn trước
khi đưa vào buồng lọc. Không khí thoát
ra từ thiết bị làm nguội nhìn chung sẽ
được tái sử dụng như là không khí thứ cấp cho buồng sấy sau khi đã được lọc
bụi.41
39
EFMA (2000c) 40
Như trên 41
Như trên
Quá trình nung luyện hỗn hợp axít với
đá photphat rất linh hoạt và cho ra các thành phẩm với độ hòa tan photphat
trong nước khác nhau. Bước đầu tiên
của quá trình là nung tỏa nhiệt đá
photphat với axít nitric dẫn đến tạo dung dịch axít phosphoric và calcium
nitrate. Các khí axít như oxit nitơ và các
hợp chất chứa flo được tạo thành trong quá trình nung phụ thuộc vào loại đá
photphat. Các vật liệu khác như axít
phosphoric, sulfuric, và nitric hay dung
dịch AN được bổ sung sau quá trình nung luyện. Chất vữa axít này được
ammoniac hóa với khí ammonia và sau
khi trung hòa bổ sung thêm các thành phần khác như ammonium phosphates, superphosphates, ammonium sulfate và
các hợp chất chứa kali và magie. Phần lớn các vật liệu này cũng có thể được bổ
xung trước hoặc trong quá trình trung
hòa, nhưng nếu vật liệu thô chứa clo, độ
pH của vữa cần phải có giá trị từ 5-6 để tránh quá trình sản sinh ra hydrogen
chloride. Các ắc quy của buồng phản
ứng được nối với bể đệm. Quá trình tạo hạt từ vữa có thể được thực hiện bởi các
thiết bị khác nhau như trống, blunger và
máy tạo viên hình cầu.42
Khí thoát ra từ buồng phản ứng nung
luyện, ở đó đá photphat được nung
trong axít nitric, được xử lý riêng rẽ
trong bộ lọc tháp phun để thu hồi NOx và các hợp chất chứa flo. Độ pH được
điều chỉnh bằng bổ sung amoniac. Khí
thoát ra từ buồng phản ứng của quá trình amoniac hóa được lọc qua vài
công đoạn của dòng rửa đối lưu. pH
được điều chỉnh cho điều kiện rửa hiệu
42
Như trên
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
312
quả nhất, pH 3-4, với một hỗn hợp
HNO3 và/hoặc H2SO4. Giai đoạn rửa đầu tiên đảm bảo một độ bão hòa của
các khí; giai đoạn thứ hai Venturi áp lực
cao được thiết kế để loại bỏ khí. Các
giai đoạn tiếp theo tạo ra sự thu hồi hiệu quả cao và giai đoạn cuối cùng dùng
dung dịch rửa sạch nhất. Máy tách giọt
được cài đặt trong ống hoặc ngay trước đó. Các khí từ máy sấy (máy tạo hạt/
máy sấy) được dẫn dắt qua lốc xoáy
trước khi vào máy làm sạch. Các máy
lọc rửa bao gồm một Venturi ống biến đổi với hai giai đoạn rửa tiếp theo. Giai
đoạn cuối cần được vận hành với chất
lỏng sạch nhất. Một phần của chất lỏng, sau khi lưu hành, dẫn vào bộ phận
tách chất rắn. Phần đậm đặc được đưa
đến lò phản ứng.43
43
EFMA (2000c)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
313
Hình A.1: Nhà máy phân phốt phát tổng hợp
Đá photphat
Nước
Axít
Phosphoric
NH8 Không khí Lưu Huỳnh Nước Nước
Axít
Sulfuric
Axit Nitric
H8PO4
Đá Photphat
H2SO4 Đá photphat NH8
HNO8
H8PO4
H2SO4
HNO8
Đá Photphat
K, Mg, S
TSP SSP NPK
Lộ trình trộn axit
NPK
Lộ trình Nitrophosphate
NH8
CO2
TSP SSP NPK NPK, AN/CAN
NH8
NH8
CO2
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
314
Hình A.2: Phân bón tổng hợp: Lộ trình Nitrophosphate
K, Mg, S H2SO4 NH8 Đá photphat HNO3 NH8
Phân bón hỗn hợp
Axit
Nitrophosphoric
H8PO4
HNO3
Chuyển hóa Calcium nitrate
Chuyển hóa
ammonium
Nitrate fertilizers
Chuyển hóa
ammonium
Nitrate fertilizers
Ca(NO8)2
CaCO3
NH4NO3
NPK
Ca(NO3)2
AN/CAN
NH8
CO2
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CHO SẢN XUẤT PHÂN BÓN PHỐT PHÁT
315
Hình A.3: Lộ trình trộn axít
Lò Nung
Ammoni
hóa/Nghiền hạt
& phản ứng Ống/Nghiền hạt
Hệ thống chà rửa
Lốc xoáy / Túi
lọc
Hệ thống Tách bụi chung
HNO8
Đá phosphate
Không khí
nóng,
Chất phủ
NPK
Khí/
Không khí
bẩn
Bụi
Không khí
Off-Spec Bụi
Khí
Khí
Dung dịch
rửa
Khí ra
Khí ra