Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда для предприятий по переработке угля Введение В Руководствах по ОСЗТ приводятся такие уровни и параметры эффективности, которые, как правило, Руководства по охране окружающей среды, здоровья и считаются достижимыми на вновь введенных в труда (ОСЗТ) представляют собой технические эксплуатацию объектах при современном уровне справочники, содержащие примеры надлежащей технологии и приемлемых затратах. Применение положений международной отраслевой практики (НМОП) как общего 1 Руководств по ОСЗТ к уже существующим объектам может характера, так и относящиеся к конкретным отраслям. Если потребовать разработки особых целевых показателей для в реализации проекта участвует один член Группы каждого объекта и соответствующего графика их организаций Всемирного банка или более, применение достижения. настоящего Руководства осуществляется в соответствии с принятыми в этих странах стандартами и политикой. Такие Применение Руководства по ОСЗТ следует увязывать с Руководства по ОСЗТ для различных отраслей факторами опасности и риска, определенными для каждого промышленности следует применять в сочетании с Общим проекта на основе результатов экологической оценки, в руководством по ОСЗТ – документом, в котором ходе которой принимаются во внимание конкретные для пользователи могут найти указания по общим вопросам каждого объекта переменные, такие, как особенности ОСЗТ, потенциально применимым ко всем отраслям страны реализации проекта, ассимилирующая способность промышленности. При осуществлении комплексных окружающей среды и прочие факторы, связанные с проектов может возникнуть необходимость в использовании намечаемой деятельностью. Порядок применения нескольких Руководств, касающихся различных отраслей конкретных технических рекомендаций следует промышленности. С полным перечнем Руководств для разрабатывать на основе экспертного мнения отраслей промышленности можно ознакомиться по адресу: квалифицированных и опытных специалистов. www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelines Если нормативные акты в стране реализации проекта 1Определяется как применение профессиональных навыков и проявление предусматривают уровни и параметры, отличные от старательности, благоразумия и предусмотрительности, чего следует с достаточным на то основанием ожидать от квалифицированного и содержащихся в Руководствах по ОСЗТ, то при реализации опытного специалиста, занятого аналогичным видом деятельности в таких же или сходных условиях в любом регионе мира. При оценке применяемых проекта надлежит в каждом случае руководствоваться в ходе реализации проекта способов предупреждения и предотвращения загрязнения окружающей среды квалифицированный и опытный более жестким из имеющихся вариантов. Если в силу специалист может выявить обстоятельства, такие, например, как различные уровни экологической деградации и ассимилирующей особых условий реализации конкретного проекта способности окружающей среды, а также различные уровни финансовой и технической осуществимости. целесообразно применение менее жестких уровней или 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 1 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА параметров, нежели те, что представлены в настоящем 1.0 Характерные для отрасли Руководстве по ОСЗТ, в рамках экологической оценки по виды неблагоприятного конкретному объекту надлежит представить подробное и воздействия и борьба с исчерпывающее обоснование любых предлагаемых ними альтернатив. Такое обоснование должно В данном разделе приводится обзор проблем ОСЗТ, продемонстрировать, что выбор любого из альтернативных возникающих в сфере переработки угля на этапе уровней результативности обеспечит охрану здоровья эксплуатации предприятий отрасли, и содержатся населения и окружающей среды. рекомендации по их решению. Рекомендации по решению проблем ОСЗТ, характерных для большинства крупных Применение промышленных предприятий в фазе строительства или Руководство по ОСЗТ для переработки угля относится к вывода из эксплуатации, содержатся в Общем переработке угля в газообразные или жидкие химические руководстве по ОСЗТ. вещества, в том числе в топливо. Оно распространяется на производство газа для химического синтеза – синтез-газа – 1.1 Охрана окружающей среды путем различных процессов газификации и его К числу экологических проблем, могущих возникнуть в связи последующую конверсию в жидкие углеводороды (синтез с реализацией проектов в области переработки угля, Фишера – Тропша), метанол или иные относятся: кислородсодержащие жидкие продукты, а также на прямое сжижение угля методом гидрогенизации. • Выбросы в атмосферу • Сточные воды Настоящий документ состоит из следующих разделов: • Опасные материалы Раздел 1.0 – Характерные для отрасли виды • Отходы неблагоприятного воздействия и • Шум борьба с ними Раздел 2.0 – Показатели эффективности и мониторинг Выбросы в атмосферу Раздел 3.0 – Справочная литература и Неорганизованные выбросы твердых частиц и дополнительные источники газов информации Приложение A – Общее описание видов деятельности, Основными источниками выбросов на предприятиях по относящихся к данной отрасли переработке угля являются источники неорганизованных выбросов твердых частиц (ТЧ), летучих органических соединений (ЛОС), монооксида углерода (CO) и водорода. Значительный объем неорганизованных выбросов ТЧ угля может приходиться на работы по перегрузке, хранению и обогащению угля. В целях предотвращения и ограничения 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 2 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА неорганизованных выбросов ТЧ угля в атмосферу К неорганизованным выбросам других атмосферных рекомендуется, в частности: загрязнителей относятся утечки летучих органических соединений (ЛОС), монооксида углерода (CO) и водорода • При планировке предприятия или объекта исходить из из различных установок и оборудования, таких, как необходимости способствовать ограничению выбросов установки для производства синтез-газа; угольные склады; и сократить число мест перегрузки угля; установки синтеза метанола и синтеза Фишера-Тропша; • Использовать погрузочно-разгрузочное оборудование установки обогащения; а также системы канализации для для минимизации высоты сброса угля при его укладке в загрязненных нефтью стоков и очистные сооружения, штабель; особенно усреднительные бассейны и водомасляные • Использовать спринклерное оборудование и/или сепараторы. Кроме того, неорганизованные выбросы могут полимерное покрытие для уменьшения образования быть вызваны разнообразными утечками в трубопроводном сдуваемой пыли в местах хранения угля (например, в хозяйстве, клапанах, соединениях, фланцах, сальниках, штабелях), сообразно техническим возможностям, линиях с открытыми торцами, потерями при хранении и определяемым требованиям к качеству угля; производственными потерями из резервуаров-хранилищ со • Собирать угольную пыль, образующуюся при стационарной и плавающей крышей, уплотнений насосов, дроблении / сортировке угля, и направлять её в газотранспортных систем, уплотнений компрессоров, пылеуловитель с рукавными фильтрами или иное предохранительных клапанов, амбаров / ёмкостей, а также оборудование для улавливания примесей; при погрузке и разгрузке углеводородов. • Использовать для термальных сушилок центробежные (циклонные) уловители в сочетании с В целях предотвращения и ограничения неорганизованных высокопроизводительными мокрыми скрубберами выбросов атмосферных загрязнителей рекомендуется, в Вентури; частности: • Использовать в качестве пневматического • Ограничить неорганизованные выбросы из труб, оборудования для обогащения угля центробежные клапанов, уплотнений, резервуаров и других узлов (циклонные) уловители в сочетании с тканевыми инфраструктуры за счет постоянного мониторинга с фильтрами; помощью устройств детектирования паров и • Использовать закрытые конвейеры в сочетании с технического обслуживания или, по мере системами пылеудаления и фильтрации в точках необходимости, замены узлов в приоритетном порядке; перегрузки; а также • Поддерживать стабильное давление и паровоздушное • Внедрять пылеподавление при обработке (например, пространство в резервуарах за счет: дроблении, сортировке и сушке) и перемещении угля o Координации графика заполнения и откачки, а (например, по конвейеру), например, используя также уравновешивания давления в резервуарах системы водяного орошения продукции со сбором (процесс, при котором пары, вытесняемые при воды и её последующей очисткой или повторным заполнении резервуара, перепускаются в использованием. 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 3 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА паровоздушное пространство опорожняемого • В целях сведения к минимуму потерь от испарения резервуара, или в иную ёмкость в порядке следует проектировать и устанавливать деки, патрубки подготовки к рекуперации паров); и ободное уплотнение в резервуарах-хранилищах с o Использования краски белого или иного цвета с плавающей крышей в соответствии с международными низкой теплопоглощающей способностью для стандартами 4; окраски внешней поверхности резервуаров – • Рассмотреть возможность использования при погрузке- хранилищ более легких фракций, таких, как разгрузке транспортных средств систем подачи и бензин, этанол и метанол, в целях уменьшения отвода, шлангов сбора резервуарных паров и поглощения тепла. Следует учитывать возможное паронепроницаемых автомобильных, зрительное воздействие света, отражаемого железнодорожных цистерн и танкерных резервуаров; резервуарами; • Для сведения к минимуму выбросов паров • Исходя из ёмкости хранилища и упругости паров использовать систему налива автомобильных / хранимого продукта, подобрать в целях минимизации железнодорожных цистерн с наливом снизу; а также потерь при хранении и производственных потерь • В случае, если выбросы паров могут способствовать конкретный тип резервуаров-хранилищ в соответствии или привести к ухудшению качества атмосферного с принятыми международными стандартами воздуха по сравнению с нормативами, разработанными проектирования 2; исходя из принципов охраны здоровья, рассмотреть • Сводить к минимуму потери при хранении и возможность оборудования объекта вторичными производственные потери в резервуарах-хранилищах средствами ограничения выбросов, такими, как со стационарной крышей за счет установки внутренней установки конденсации и рекуперации паров, плавающей крыши и затворов 3; каталитические окислительные установки, средства адсорбции газа, холодильные или масло- абсорбционные установки. 2 Например, согласно Стандарту АПИ 650 «Сварные стальные резервуары для хранения нефти» (API Standard 650: Welded Steel Tanks for Oil Storage, 1998), новые, модифицированные или реконструированные резервуары Парниковые газы (ПГ) объёмом не менее 40 000 галлонов (151 450 л), в которых хранятся Образование существенных объемов диоксида углерода жидкости с давлением пара от 0.75 фунта на квадратный дюйм (5,17 кПа) до 11,1 фунта на квадратный дюйм (76,53 кПа), либо объёмом не менее (CO2) возможно в процессе производства синтез-газа – 20 000 галлонов (75 725 л), в которых хранятся жидкости с давлением пара от 4 фунтов на квадратный дюйм (27,58 кПа) до 11,1 фунта на квадратный главным образом, во время конверсии монооксида углерода дюйм (76,53 кПа), должны быть снабжены: стационарной крышей в сочетании с внутренней плавающей крышей, снабженной механическим башмачным первичным затвором, контактирующим с продуктом, либо внешней плавающей крышей, снабженной механическим башмачным 4 Среди примеров: Стандарт АПИ 620 «Проектирование и производство первичным затвором, контактирующим с продуктом, сплошным вторичным сварных резервуаров-хранилищ низкого давления большой вместимости» затвором, смонтированным на верху стенки резервуара (причем оба (API Standard 620: Design and Construction of Large, Welded, Low-pressure затвора должны удовлетворять определенным минимальным требованиям Storage Tanks, 2002); Стандарт АПИ 650 «Сварные стальные резервуары к величине зазора) и кожухами с уплотнением на патрубках крыши, либо для хранения нефти» (1998) и Европейский стандарт (ЕН) 12285-2:2005 системой закрытой продувки и контрольным устройством с Европейского Союза (ЕС) «Стальные резервуары промышленного эффективностью 95 %. производства для наземного хранения горючих и негорючих жидкостей, 3 Доступ персонала в резервуары следует организовывать только в вызывающих загрязнение воды» (European Standard (EN) 12285-2:2005, соответствии с порядком входа в замкнутое пространство на основании Workshop fabricated steel tanks for the aboveground storage of flammable and предварительного разрешения, как указано в Общем руководстве по ОСЗТ. non-flammable water polluting liquids, 2005). 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 4 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА водяным паром, – а также при любых процессах горения атмосферу в процессе переработки угля. В процессе (например, при производстве электроэнергии и сжигании газификации могут также образовываться такие побочных продуктов, либо при комбинированном загрязнители, как сероводород (H2S), сероокись углерода производстве тепла и электричества). Рекомендации по (COS), сероуглерод (CS2), монооксид углерода (CO), аммиак экономии энергии и ограничению выбросов парниковых (NH3) и цианистый водород (HCN). Обычно львиная доля газов зависят от характера проекта и места его реализации, этих газов (более 99 процентов) улавливается при очистке однако могут включать некоторые из рассмотренных в синтез-газа. Процессы сжижения, включая работы с баками Общем руководстве по ОСЗТ. Владельцам комплексных для приготовления угольной пульпы, могут привести к предприятий следует рассмотреть возможность применения выбросам иных кислых газов и летучих органических в рамках таких предприятий общего подхода к процессу соединений. Для ограничения выбросов кислых газов и выбора производственных технологий и инженерных сетей. аммиака рекомендуется, в частности, принимать следующие меры: Твёрдые частицы, тяжелые нефтепродукты и тяжелые металлы • Внедрить технологический процесс восстановления В процессе подготовки (например, при работе сушилок), серы (например, установку Клауса) во избежание газификации (например, при подаче сырья и удалении выбросов H2S; золы) и сжижения угля возможно формирование точечных • Продувать баки для приготовления угольной пульпы с источников выбросов пыли и тяжелых нефтепродуктов использованием отводимого воздуха в качестве (смол). Следует подобрать соответствующую технологию воздуха для горения в процессе производства минимизации выбросов твердых частиц. В процессе электроэнергии или тепла; газификации угля возможны выбросы в атмосферу • В целях сокращения выбросов диоксида серы внедрить содержащихся в угле тяжелых металлов. скрубберную очистку с помощью либо окислительных, либо восстановительных скрубберов хвостовых газов, Бóльшую часть тяжелых металлов можно удалить с а также скрубберов Вентури; помощью мокрого скруббера. Для удаления ртути из угля с • В случае установки устройств для термического её повышенным содержанием может потребоваться окисления сернистых соединений эксплуатировать технология абсорбции. Рекомендации по ограничению такие устройства при температурах не ниже 650 выбросов твердых частиц рассмотрены в Общем градусов по Цельсию (°C) и соответствующем составе руководстве по ОСЗТ. топливо-воздушной смеси с целью полного дожигания H2S; а также Кислые газы и аммиак • Обеспечить доступ к дымовым трубам с целью Отходящие газы, выбрасываемые из дымовой трубы установки и эксплуатации контрольных приборов установки Клауса по восстановлению серы, представляют (например, для мониторинга выбросов SO2 из собой смесь инертных газов, содержащих диоксид серы установок Клауса и печей дожига газов). (SO2), и являются существенным источником выбросов в 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 5 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Отходящие газы выпуска и факельного сжигания осуществляется устранение Сжигание синтез-газа или газойля для производства непрореагировавших исходных материалов и горючих газов электроэнергии или тепла на предприятиях по переработке – побочных продуктов технологического процесса. Избыток угля является существенным источником выбросов в газа не следует сбрасывать, вместо этого его следует атмосферу CO2, оксидов азота (NOX), SO2, а при направлять для уничтожения в эффективную систему ненадлежащем функционировании горелок – и монооксида факельного сжигания. углерода (CO). С целью сведения выпуска и факельного сжигания газа к Указания по ограничению выбросов из малых источников минимуму рекомендуется, в частности: горения, предназначенных для генерации электрической • Оптимизировать систему управления установкой с или механической энергии, пара, тепла или любого их целью повысить степень конверсии исходного сочетания, независимо от вида топлива, с совокупной материала; номинальной тепловой мощностью до 50 мегаватт тепловой • По возможности, использовать непрореагировавшие энергии (МВт тепл.) приведены в Общем руководстве по исходные материалы и горючие газы, образовавшиеся ОСЗТ. Указания, касающиеся источников горения как побочные продукты, для выработки электроэнергии мощностью более 50 МВт тепл., содержатся в Руководстве или рекуперации тепла; по ОСЗТ для тепловых электростанций. • В целях обеспечения максимальной практически Выбросы, связанные с эксплуатацией энергоустановок, достижимой надежности установки предусмотреть следует сводить к минимуму посредством реализации дублирование систем; а также комплексной стратегии, предусматривающей сокращение • Размещать установку факельного сжигания на потребностей в энергии, использование более экологически безопасном расстоянии от мест размещения персонала чистых видов топлива и, в необходимых случаях, - и жилых территорий, и организовать её техническое применение методов ограничения выбросов. Рекомендации обслуживание для обеспечения высокой по рациональному использованию энергии приводятся в эффективности её работы. Общем руководстве по ОСЗТ. Аварийный выпуск приемлем только при особых условиях, Выпуск и факельное сжигание когда факельное сжигание потока газа нецелесообразно. Выпуск и факельное сжигание являются важными Для анализа таких ситуаций следует использовать эксплуатационными мерами и мерами обеспечения стандартные методики оценки рисков. Обоснование того, безопасности. Они применяются на объектах переработки почему не используется система факельного сжигания газа, угля для обеспечения безопасного сброса газа и других должно быть полностью документировано до того, как будет углеводородов при аварийных ситуациях, отключении рассматриваться вопрос о сооружении установки питания и отказе оборудования или возникновении других аварийного выброса газа в атмосферу. нештатных условий на установке. Кроме того, посредством 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 6 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Сточные воды • Стоки из отгонной колонны блока синтеза Фишера- Технологические сточные воды Тропша, содержащие растворенные углеводороды и Технологические сточные воды могут быть загрязнены кислородсодержащие соединения (главным образом, углеводородами, аммиаком и аминами, спирты и органические кислоты), а также небольшое кислородсодержащими соединениями, кислотами, количество кетонов, следует подвергнуть рециркуляции неорганическими солями и следами ионов тяжелых внутри блока синтеза Фишера-Тропша, чтобы извлечь металлов. В число рекомендуемых способов нейтрализации из этих стоков в отгонной колонне углеводороды и воздействия технологических сточных вод входят: кислородсодержащие соединения; • Кислые и щелочные стоки с подготовки • Предотвращение случайных выбросов жидкости путем деминерализованной воды, образование которых проверок и технического обслуживания систем зависит от качества потребляемой предприятием хранения и транспортировки, включая сальники сырой воды, необходимо нейтрализовать перед насосов и другие точки возможной утечки, а также сбросом в заводскую систему очистки сточных вод; внедрение планов реагирования на разливы; • При частичном сбросе оборотной воды из систем • Обеспечение достаточной мощности установки по производства пара и градирен следует охлаждать её восстановлению технологических жидкостей для перед сбросом. Если же охлаждающая вода содержит максимального возвращения в технологический биоциды или иные присадки, это может также процесс и исключения массового сброса потребовать изменения дозировки или очистки в технологических жидкостей в дренажные системы для заводской системе очистки сточных вод перед сбросом; нефтесодержащих вод; а также а также • Проектирование и строительство огражденных • Загрязненную углеводородами воду с процессов бассейнов с непроницаемыми поверхностями для регламентной промывки при плановом хранения сточных вод и опасных материалов, чтобы профилактическом ремонте (промывка обычно избежать проникновения загрязненной воды в почву и проводится ежегодно и продолжается несколько подземные воды. недель), нефтесодержащие стоки, возникающие при технологических утечках, а также содержащие тяжелые В число конкретных мер по нейтрализации воздействия металлы стоки от реакторов с фиксированным слоем и определенных видов сточных вод входят: с псевдоожиженным слоем следует очищать на заводской установке очистки сточных вод. • В случае утечки аминов из системы выщелачивания диоксида углерода, следующей в технологической Очистка технологических сточных вод цепочке за установкой газификации, амины следует Методы очистки технологических сточных вод в этой отводить в специальную закрытую дренажную систему отрасли включают разделение источников и и направлять после фильтрации на повторное предварительную обработку концентрированных потоков использование в технологическом процессе; сточных вод. Типовые стадии очистки сточных вод 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 7 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА включают ловушки для смазочных материалов, средства которые приведены в соответствующей таблице раздела 2 сбора поверхностной пленки, флотацию растворенным настоящего документа для данной отрасли воздухом или водомасляные сепараторы для разделения промышленности. Рекомендации по сокращению масел и пригодных для флотации твердых веществ; потребления воды, особенно если она является фильтрацию для отделения фильтруемых твердых ограниченным природным ресурсом, приводятся в Общем веществ; усреднение расходов и нагрузок; осаждение для руководстве по ОСЗТ. уменьшения содержания взвешенных веществ с помощью осветлителей; биологическую очистку, типовую аэробную Прочие виды сточных вод и потребление воды обработку для снижения уровня растворимых органических Указания по отведению и очистке незагрязненных сточных веществ (БПК); химическое или биологическое удаление вод, образующихся в процессе функционирования биогенных веществ для снижения уровня азота и фосфора; инженерных сетей, незагрязненных дождевых стоков и хлорирование стоков, если требуется дезинфекция; хозяйственно-бытовых стоков, приведены в Общем обезвоживание и удаление отстоя в места, руководстве по ОСЗТ. Загрязненные стоки следует предназначенные для размещения вредных отходов. Могут направлять в систему очистки технологических сточных вод. потребоваться дополнительные технические меры для Дополнительные указания по конкретным видам сточных i) сбора и очистки летучих органических соединений, вод приводятся ниже. отогнанных при работе различных установок в системе Ливневые стоки. Ливневые стоки могут оказаться очистки сточных вод; ii) дополнительного удаления загрязненными вследствие попадания в них металлов с помощью мембранной фильтрации или других технологических жидкостей, а также миграции с участков физико-химических методов очистки; iii) удаления стойких хранения угля фильтрата, содержащего углеводороды и органических веществ и не подверженного биологическому тяжелые металлы. Применительно к предприятиям данной разложению соединений, поддерживающих высокий отрасли рекомендуется, в частности: уровень ХПК, с помощью активированного угля или дополнительного химического окисления; iv) снижения • Предусматривать наличие твердых покрытий на токсичности стоков с помощью подходящих методов (типа площадках, где выполняются технологические обратного осмоса, ионного обмена, активированного угля операции, отделять загрязненные ливневые стоки от и т. п.); и v) удерживания и нейтрализации неприятных незагрязненных и реализовывать планы борьбы с запахов. разливами. Направлять ливневые стоки с производственных участков в установку очистки Вопросы отведения и очистки промышленных сточных вод сточных вод; а также и примеры подходов к такой очистке рассматриваются в • Проектировать и размещать угольные склады и Общем руководстве по ОСЗТ. Благодаря использованию сопутствующие системы сбора фильтрата, таким таких технологий и передовой практики в области образом, чтобы не допустить воздействия на отведения и очистки сточных вод предприятия могут земельные и водные ресурсы. Площадки для достичь нормативных показателей по сбросу сточных вод, 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 8 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА складирования угля должны иметь твердое покрытие, обеспечения соответствия дозировки этих средств чтобы обеспечить сбор потенциально загрязненных местным нормативным требованиям и рекомендациям ливневых стоков, которые следует направлять в изготовителя; а также заводскую установку очистки сточных вод. • Проведение анализов воды для охлаждения на остаточное присутствие биоцидов и других Вода для охлаждения. Использование воды для вызывающих озабоченность загрязнителей с целью охлаждения может привести к её повышенному определения необходимости изменения дозировки или потреблению, а также возможному сбросу горячей воды, очистки воды перед ее сбросом. остатков биоцидов, а также остатков других средств, применяемых в системах охлаждения для предотвращения Вода гидростатических испытаний. Гидростатические обрастания трубопроводов. Рекомендуемые стратегии испытания оборудования и трубопроводов включают рационального водопользования для целей охлаждения испытания под давлением с помощью воды (обычно включают следующие меры: отфильтрованной неочищенной воды) для проверки их целостности и выявления возможных утечек. К воде могут • Внедрение изложенной в Общем руководстве по быть добавлены химические присадки – например, ОСЗТ практики экономичного водопотребления ингибиторы коррозии, поглотители кислорода и красители. используемыми на предприятиях системами Рациональное использование воды гидростатических охлаждения; испытаний требует принятия приведенных ниже мер • Применение методов утилизации тепла (одновременно предотвращения и ограничения ее загрязнения: повышающих эффективность использования энергии) или иных методов охлаждения для снижения • Повторно использовать воду для гидростатических температуры нагретой воды перед ее сбросом таким испытаний несколько раз в целях её экономии и образом, чтобы температура на границе определенной сведения к минимуму объемов потенциально научными методами (с учетом качества природной загрязненных стоков; воды, вида водопользования, ассимилирующей • Снижать применение ингибиторов коррозии и других способности водоприемника и т.д.) зоны смешивания химикатов, сводя к минимуму время выдержки воды не превышала бы температуру окружающей среды для испытаний в оборудовании или в трубопроводе; а более чем на 3°C; также • Сведение к минимуму применения средств против • Подбирать наименее опасные химикаты с точки зрения биологического обрастания и ингибиторов коррозии за возможной токсичности, способности к биологическому счет: установления соответствующей глубины разложению, биодоступности и бионакопления, и водозабора и использования решетчатых фильтров; обеспечивать соответствие дозировки этих средств подбора наименее опасных вариантов с точки зрения местным нормативным требованиям и рекомендациям возможной токсичности, способности к биологическому изготовителя. разложению, биодоступности и бионакопления; 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 9 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Если единственный возможный вариант удаления состоит в К числу потенциально опасных отходов обычно относятся сбросе воды гидростатических испытаний в море или отработанные катализаторы, масла, растворители, поверхностные воды, то необходимо подготовить план растворы реагентов, фильтры, отработанные фильтрующие выпуска воды после гидростатических испытаний с учетом блоки, тяжелые фракции из блока очистки установки точки сброса, скорости сброса, использования и синтеза, использованные ёмкости, минеральные спирты, диспергирования любых химикатов, риска для окружающей отработанные нейтрализующие агенты, отработанные среды и требуемого мониторинга. Следует избегать сброса амины для удаления CO2, фильтры с активированным воды гидростатических испытаний в мелководных углем и загрязненный нефтью шлам с водомасляных прибрежных зонах. сепараторов, отработанные или использованные жидкости для эксплуатации и технического обслуживания (например, Опасные материалы масла и жидкости для испытаний), а также осадки, Предприятия по переработке угля производят значительные образующиеся при очистке сточных вод. количества опасных материалов, включая сырье, промежуточные и конечные продукты, а также побочные Общие рекомендации по удалению и обезвреживанию продукты. В целях предотвращения или минимизации опасных отходов приведены в Общем руководстве по воздействия этих опасных материалов на окружающую ОСЗТ. Характерные для данной отрасли методики среду следует надлежащим образом организовать их удаления и обезвреживания опасных отходов описаны перегрузку, хранение и транспортировку. Практические ниже. рекомендации по обращению с опасными материалами, включая перегрузку, хранение и транспортировку, Зольный остаток, шлак и зола-унос приведены в Общем руководстве по ОСЗТ. Допускается возвращение зольного остатка, шлака и золы- уноса в оборот, в зависимости от их токсичности и Отходы радиоактивности, и при наличии экономически и технически К числу безопасных отходов относятся зольный остаток от обоснованных вариантов использования. Рекомендуется, в сжигания угля, шлак, зола-унос и угольный шлам, частности, применять следующие способы их возвращения образующийся при хранении угля. Зольный остаток и шлак 5 в оборот: – это крупнозернистые негорючие побочные продукты, собираемые со дна установок для газификации угля. Золу- • Использование зольного остатка в качестве унос также улавливают в реакторах. Шлаки и зола обычно заполнителя в легких бетонных блоках, вяжущего образуются в значительном количестве, которое зависит от материала при изготовлении портландцемента, качества используемого предприятием угля. Внешний вид заполнителя для основания дорожной одежды и золы зависит от процесса газификации. дорожной одежды или подсыпочного материала, а также мелкого заполнителя в асфальтовых покрытиях 5 Ресурсный центр по повторному использованию материалов (Recycling и текучего заполнителя; Materials Resource Center RMRC), «Зольный остаток / топочный шлак» (Coal Bottom Ash/Boiler Slag), доступно по адресу: http://www.rmrc.unh.edu/Partners/UserGuide/cbabs1.htm 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 10 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА • Использование шлака в качестве крошки для Отработанные катализаторы дробеструйной обработки, гранул для кровельного Источником отработанных катализаторов является гонта, для зимнего содержания автомобильных дорог, плановая замена слоя катализатора в установках заполнителя в асфальтовых покрытиях, текучего обессеривания природного газа, реакторах Фишера- заполнителя, а также в основании дорожной одежды и Тропша, установках изомеризации, каталитического дорожной одежде; крекинга и синтеза метанола. В зависимости от процесса, • Использование золы-уноса в строительных отработанные катализаторы могут содержать цинк, никель, материалах, где необходим пуццолановый материал. железо, кобальт, платину, палладий и медь. В случае, если по причине токсичности или Применительно к отработанным катализаторам радиоактивности этих материалов, либо отсутствия рекомендованные методики удаления и обезвреживания экономически и технически обоснованных вариантов их опасных отходов включают следующее: альтернативного использования возвращение их в оборот невозможно, они подлежат захоронению на • Надлежащее обращение на месте эксплуатации, лицензированном полигоне, спроектированном и включая погружение отработанного пирофорного эксплуатируемом в соответствии с надлежащей катализатора в воду при временном хранении и международной отраслевой практикой 6. транспортировке, вплоть до достижения конечного пункта переработки, во избежание неконтролируемой Шлам, образующийся при хранении угля экзотермической реакции; Шлам из угольной пыли, образующийся при хранении и • Возврат отработанного катализатора изготовителю для обогащении угля, следует, при наличии технической регенерации; а также возможности, высушивать и повторно использовать либо • Обработка за пределами предприятия силами возвращать в оборот. Одним из возможных вариантов специализированных компаний, способных извлечь из может быть повторное использование в качестве исходного отходов тяжелые или драгоценные металлы путем их сырья в процессе газификации, в зависимости от рекуперации и вторичного использования, если это применяемой технологии газификации. Перегрузку, возможно, либо удаление отработанных катализаторов транспортировку и обработку этого шлама на месте или их неизвлекаемых компонентов иным образом в эксплуатации и за пределами предприятия следует соответствии с рекомендациями по обращению с осуществлять в соответствии с рекомендациями по опасными и безопасными отходами, приведенными в обращению с безопасными промышленными отходами, Общем руководстве по ОСЗТ. Катализаторы, содержащимися в Общем руководстве по ОСЗТ. содержащие палладий и платину, следует направлять на предприятие по утилизации благородных металлов. 6 Дополнительные указания по удалению опасных и безопасных промышленных отходов содержатся в Руководстве по ОСЗТ для Тяжелые фракции предприятий по переработке отходов. 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 11 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Тяжелые фракции, отделяемые в блоке очистки установки ограничению воздействия физических, химических, синтеза метанола, обычно сжигаются в паровом котле, биологических и радиологических опасных и вредных оснащенном специальной горелкой. производственных факторов. Шум Наиболее существенные вредные и опасные К основным источникам шума на предприятиях по производственные факторы возникают на этапе переработке угля относятся физическая обработка угля эксплуатации предприятия по переработке угля и, в первую (например, просеивание, размол, распределение по очередь, включают: размеру и сортности) и крупные ротационные машины (например, компрессоры, турбины, насосы, • Безопасность производственного процесса электродвигатели, аппараты воздушного охлаждения и • Выбросы газа, обогащённого кислородом нагреватели). При аварийном сбросе давления может • Атмосферу с недостатком кислорода создаваться высокий уровень шума за счет подачи в факел • Факторы опасности для органов дыхания газов под высоким давлением и/или выпуска пара в • Пожары и взрывы атмосферу. Общие рекомендации по нейтрализации воздействия шума приведены в Общем руководстве по Безопасность производственного процесса ОСЗТ. Принимая во внимание специфику отрасли, в том числе 1.2 Охрана труда и техника сложные химические реакции, использование опасных безопасности материалов (например, токсичных, химически активных, горючих и взрывоопасных веществ) и многоступенчатые Конкретные проблемы охраны труда и техники реакции, следует внедрить программы обеспечения безопасности для предприятия должны определяться в безопасности технологического процесса. Обеспечение процессе анализа безопасности на рабочем месте или безопасности технологического процесса включает комплексной оценки опасных факторов либо факторов следующие мероприятия: риска с помощью принятых методик, таких, как исследование с целью выявления опасных факторов • Анализ физической опасности материалов и реакций; [HAZID], исследование опасных факторов и • Исследования по анализу опасных факторов для работоспособности [HAZOP] либо оценка рисков на основе рассмотрения химических основ технологического различных вариантов развития событий [QRA]. процесса и технических приемов, включая термодинамику и кинетику; В качестве общего подхода планирование организационной • Проверка профилактического технического деятельности в области охраны труда и техники обслуживания и поддержания механической безопасности должно включать принятие описанного в целостности технологического оборудования и Общем руководстве по ОСЗТ системного и инженерных сетей; структурированного подхода к предотвращению и • Обучение работников; а также 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 12 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА • Разработка инструкций по эксплуатации и порядка • Внедрение порядка производства огневых работ и аварийного реагирования. разрешительного порядка вхождения в замкнутое пространство, с обязательным учетом потенциальной Выбросы газа, обогащённого кислородом возможности выброса кислорода; Утечки обогащённого кислородом газа из • Внедрение эффективных методов административно- воздухоразделительных установок и формирование хозяйственной деятельности, позволяющих избежать обогащённой кислородом атмосферы создают риск накопления легковоспламеняющихся материалов; возникновения пожара. В обогащённой кислородом • Разработка и внедрение планов готовности к атмосфере материалы, волосы и одежда способны аварийным ситуациям и мер реагирования, пропитаться кислородом, который при воспламенении предусматривающих конкретный порядок борьбы с может вызвать интенсивное горение. К числу мер неконтролируемыми выбросами кислорода; а также профилактики и контроля, направленных на снижение риска • Обеспечение предприятия надлежащими средствами воздействия обогащенной кислородом среды на территории предупреждения и тушения пожаров, как описано ниже предприятия и за его пределами, входят: (Пожаро- и взрывоопасность). • Установка автоматизированной системы аварийного Атмосфера с недостатком кислорода отключения, способной обнаруживать Возможность выделения и накопления газообразного азота неконтролируемое выделение кислорода и на рабочих местах может привести к возникновению предупреждать о нем (включая наличие обогащенной удушливой атмосферы за счет вытеснения кислорода. кислородом атмосферы на рабочих местах 7), а также Меры предотвращения и контроля для снижения риска инициировать процесс отключения, сводя, таким выделения удушливого газа включают: образом, к минимуму продолжительность выбросов и устраняя потенциальные источники возгорания; • Проектирование и установку системы вентиляции азота • Проектирование объектов и компонентов в в соответствии с отраслевыми стандартами; соответствии с действующими отраслевыми • Установку автоматизированной системы аварийного стандартами техники безопасности, избегая отключения, способной обнаруживать размещения кислородных трубопроводов в замкнутом неконтролируемое выделение азота и предупреждать о пространстве, применяя искробезопасные нем (включая наличие атмосферы с недостатком электроустановки и системы кислородной вентиляции в кислорода на рабочих местах 8), включать масштабе объекта, спроектированные с надлежащим принудительную вентиляцию и сводить к минимуму учетом потенциального воздействия отводимого газа; продолжительность выбросов; а также 7 Рабочие зоны, в которых может возникать атмосфера с избытком 8 Рабочие зоны, в которых может возникать атмосфера с недостатком кислорода, следует оснастить системами мониторинга, способными кислорода, следует оснастить системами мониторинга, способными выявлять такие условия. Работников также следует снабдить выявлять такие условия. Работников также следует снабдить индивидуальными приборами мониторинга. Оба типа систем мониторинга индивидуальными приборами мониторинга. Оба типа систем мониторинга должны подавать предупредительный сигнал тревоги при концентрации O2 должны подавать предупредительный сигнал тревоги при концентрации O2 в воздухе 23,5%. в воздухе 19,5%. 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 13 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА • Внедрение порядка входа в ограниченное Пожаро- и взрывоопасность пространство, как описано в Общем руководстве по Хранение и обогащение угля ОСЗТ, с учетом конкретных опасных производственных Уголь подвержен самовозгоранию, чаще всего – вследствие факторов на данном предприятии. окисления пирита или иных присутствующих в нем сернистых примесей 9, 10. Пожаро- и взрывоопасными Факторы опасности для органов дыхания являются и работы по обогащению угля, что связано с Воздействие химических веществ на предприятиях по образованием угольной пыли, способной к возгоранию, в переработке угля связано, главным образом, со вдыханием зависимости от ее концентрации в воздухе и наличия угольной пыли, летучих частиц каменноугольного пека, источников воспламенения. Таким образом, угольная пыль монооксида углерода и иных паров, таких, как метанол и является серьезным источником опасности взрыва в местах аммиак. У работников, подверженных воздействию угольной хранения и погрузки/разгрузки угля, где возможно пыли, может развиться поражение легких и пневмофиброз. образование облака угольной пыли в замкнутом Воздействие монооксида углерода приводит к образованию пространстве. Облака пыли могут образовываться и в карбоксигемоглобина (COHb), угнетающего способность любых местах свободного скопления угольной пыли – красных кровяных телец переносить кислород. При слабом например, на выступающих частях конструкций. Для воздействии могут проявляться такие симптомы, как предотвращения и уменьшения риска возникновения головная боль, головокружение, потеря концентрации, пожаров и взрывов в закрытых угольных складах ухудшение координации в системе «глаз-рука», слабость, рекомендуется, в частности, применять следующие меры: спутанность сознания, потеря ориентации, сонливость, тошнота и нарушения зрения. Более сильное или • Хранить уголь в штабелях таким образом, чтобы продолжительное воздействие может привести к потере предотвратить или свести к минимуму вероятность сознания и к смерти. возгорания, в том числе: o Уплотнять штабеля угля, чтобы сократить объем Проблемы возможного воздействия выбросов химических воздуха внутри штабеля, веществ на органы дыхания работников в процессе штатной o Сводить к минимуму сроки хранения угля, эксплуатации предприятия следует решать на основе o Избегать размещения штабелей угля над результатов анализа безопасности на рабочем месте и источниками тепла, такими, как паропроводы и исследований по промышленной гигиене в соответствии с колодцы, указаниями по охране труда и технике безопасности, приведенными в Общем руководстве по ОСЗТ. Меры защиты включают обучение работников, систему 9 Национальная ассоциация пожарной защиты (НАПЗ) США. Стандарт 850 разрешения на проведение работ, использование «Меры противопожарной защиты, рекомендуемые для электростанций и высоковольтных выпрямительно-инверторных станций» (NFPA Standard индивидуальных средств защиты (ИСЗ) и систем 850: Recommended Practice for Fire Protection for Electric Generating Plants and High Voltage Direct Current Converter Stations, 2000). обнаружения токсичных газов с тревожной сигнализацией. 10 НАПЗ, Стандарт 120 «Стандарт предупреждения и тушения пожаров в угольных шахтах» (NFPA. Standard 120: Standard for Fire Prevention and Control in Coal Mines, 2004). 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 14 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА o Сооружать постройки для хранения угля из • Проводить сухую сортировку угля, его дробление, негорючих материалов, сухое обогащение, размол, тонкое измельчение и o Проектировать постройки для хранения угля таким прочие операции в азотной среде или с применением образом, чтобы свести к минимуму площадь других способов предотвращения взрывов, например, поверхностей, на которых может оседать угольная вентиляции; пыль, и оборудовать их системами пылеудаления, • Размещать объекты таким образом, чтобы свести к а также минимуму последствия возможного пожара или взрыва o Вести постоянный мониторинг образования очагов для иных крупных строений и оборудования; возгорания угля с помощью датчиков • Рассмотреть возможность регулирования влажности температуры. При обнаружении таких очагов угля до его использования, в зависимости от воспламенившийся уголь следует удалять. требований применяемой технологии газификации; Следует обеспечить свободный доступ службам • Внедрить отказоустойчивую систему мониторинга пожаротушения; содержания метана в воздухе и останавливать работы • Устранять потенциальные источники возгорания и в случае, если содержание метана достигнет 40 обеспечивать соответствующее заземление процентов нижнего предела взрывоопасной оборудования во избежание риска накопления зарядов концентрации; статического электричества. Все электрооборудование • Установить и поддерживать в надлежащем и механизмы, эксплуатируемые внутри огражденных техническом состоянии системы обеспыливания для участков или закрытых помещений для хранения угля, нейтрализации неорганизованных выбросов от должны быть допущены к эксплуатации в условиях оборудования или механизмов для транспортировки повышенной опасности и снабжены искробезопасными угля. двигателями; • Предусмотреть в конструкции всех электрических Переработка угля цепей возможность автоматического дистанционного Риски пожара и взрыва, возникающие в связи с отключения; а также технологическим процессом, включают риск аварийного • Устанавливать на огражденных участках хранения угля выброса синтез-газа (содержащего монооксид углерода и соответствующие системы боковой вентиляции с водород), кислорода, метанола и аммиака. Выброс синтез- целью снижения концентрации метана, монооксида газа под высоким давлением может привести к струйному углерода и летучих продуктов окисления угля на горению или вызвать взрыв облака паров (ВОП), воздухе, а также для отвода дыма в случае пожара. образование «огненного шара» или вспышку, в зависимости от количества участвующего горючего материала и степени Для предотвращения и уменьшения риска взрывов, локализации облака. Водород и монооксид углерода могут связанных с обогащением угля в закрытых помещениях возгораться даже в отсутствии источника возгорания, если рекомендуется, в частности, применять следующие меры: их температура становится выше температуры 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 15 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА самовозгорания, составляющей соответственно 500°C и включая обеспечение резервуаров-хранилищ 609°C. Разлив горючей жидкости может вызвать пожар вторичной защитной оболочкой; пролива. В число рекомендуемых мер предотвращения и • усиление конструкции зданий или установка ограничения рисков пожара и взрыва в связи с пожарных либо взрывных перегородок на технологическим процессом входят: участках, где невозможно соблюсти соответствующее расстояние разделения; • Обеспечение раннего обнаружения выброса, • проектирование системы канализации для например, внедрение контроля давления в системах загрязненных нефтью стоков так, чтобы избежать подачи газа и жидкостей в дополнение к тепловым и распространения пламени. дымовым датчикам пожарной сигнализации; • Ограничение масштабов возможных аварийных 1.3 Охрана здоровья и выбросов путем изоляции крупных хранилищ от обеспечение безопасности технологических операций; местного населения • Исключение возможных источников возгорания Последствия для здоровья и безопасности местного (например, прокладывая трубопроводы таким образом, населения в период строительства и вывода из чтобы разлив не мог произойти на горячую трубу, эксплуатации объектов по переработке угля аналогичны оборудование и/или ротационные машины); характерным для большинства других промышленных • Ограничение возможного воздействия пожаров и объектов и рассматриваются в Общем руководстве по взрывов за счет изоляции производственных ОСЗТ. Наибольшая опасность для здоровья и безопасности помещений, хранилищ, инженерных сетей и местного населения в связи с предприятиями по безопасных участков, а также обеспечения переработке угля возникает на стадии их эксплуатации и надлежащего расстояния между ними. Безопасное включает угрозу крупных аварий в связи с возможными расстояние можно определить на основе конкретного пожарами и взрывами либо аварийным сбросом готовой анализа безопасности для предприятия, а также продукции во время транспортировки за пределами опираясь на признанные на международном уровне перерабатывающего предприятия. Указания по решению стандарты пожарной безопасности 11 ; этих проблем приведены в соответствующих разделах • Ограничение участков, на которых могут происходить Общего руководства по ОСЗТ, в частности, «Обращение с аварийные разливы, следующими способами: опасными материалами» (включая подраздел «Основные • определение пожароопасных участков и опасные факторы»), «Безопасность дорожного движения», оборудование их на случай аварийных разливов «Транспортировка опасных материалов» и «Готовность к дренажной системой для сбора горючих жидкостей чрезвычайным ситуациям и аварийное реагирование». и их отвода на безопасный огражденный участок, Соответствующие дополнительные указания, касающиеся морских и железнодорожных перевозок, а также береговых 11 Например, Стандарт 30 НАПЗ « Кодекс норм по работе с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями» (NFPA Standard 30: сооружений, можно найти в Руководствах по ОСЗТ для Flammable and Combustible Liquids Code, 2003). 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 16 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА судоходства, для железных дорог, для портов и гаваней и для терминалов по перевалке сырой нефти и нефтепродуктов. 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 17 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА условий использования коммунальных систем канализации 2.0 Показатели и очистки сточных вод, а в случае сброса непосредственно эффективности и в поверхностные водные объекты – в зависимости от вида мониторинг пользования водоприемником в соответствии с классификацией, приводимой в Общем руководстве по 2.1 Охрана окружающей среды ОСЗТ, для конкретных объектов могут вводиться особые Нормативы выбросов и сбросов нормативы по сбрасываемым стокам. Эти нормативы Значения нормативов выбросов и сбросов для данной следует обеспечивать, без дальнейшего разбавления, по отрасли приводятся в Таблицах 1 и 2. Значения нормативов меньшей мере, в течение 95 процентов времени работы для сточных вод, образующихся при технологических предприятия (исходя из общей продолжительности его процессах в данной отрасли, отражают надлежащую работы в течение года). Отклонение от этого уровня ввиду международную отраслевую практику, отраженную в специфичных для данного проекта местных условий соответствующих стандартах стран с пользующейся следует обосновать в экологической оценке. признанием нормативной базой. Эти нормативы представляются достижимыми при нормальных условиях Использование ресурсов, потребление эксплуатации на надлежащим образом спроектированных и энергии, выбросы в атмосферу и образование отходов эксплуатируемых объектах с применением методов В таблице 3 приведены примеры показателей потребления предупреждения и ограничения загрязнения окружающей ресурсов – энергии и воды – для данной отрасли. В таблице среды, рассмотренных в предшествующих разделах 4 приведены примеры показателей атмосферных выбросов настоящего документа. и образования отходов. Контрольные показатели для Нормативы выбросов распространяются на выбросы при отрасли приводятся только для сравнения, и исполнителям технологических процессах. Нормативы выбросов из конкретных проектов следует ставить перед собой задачи источников сгорания, связанных с производством пара и постоянного улучшения показателей в этой области. электроэнергии установками мощностью не выше 50 мВт Соответствующие контрольные показатели для тепл., приводятся в Общем руководстве по ОСЗТ, а предприятий по переработке угля можно определить на выбросов из более мощных установок – в Руководстве по основе показателей процесса газификации угля для ОСЗТ для тепловых электростанций. Указания по крупных теплоэлектростанций. Выбросы от установок вопросам охраны окружающей среды с учетом совокупного газификации, на которых производится синтез-газ для объема выброшенных в окружающую среду загрязнителей синтеза Фишера-Тропша, должны быть существенно ниже в содержатся в Общем руководстве по ОСЗТ. силу требований, предъявляемых к чистоте используемого для синтеза катализатора. Нормативы сбросов применяются к очищенным стокам, сбрасываемым непосредственно в поверхностные водотоки для общего водопользования. В зависимости от наличия и 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 18 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Мониторинг состояния окружающей среды которого проводится. Мониторинг должен осуществляться Программы мониторинга состояния окружающей среды для специально подготовленными лицами, в соответствии с данной отрасли следует выстраивать с учетом процедурами мониторинга и учета данных, и с необходимости охвата всех видов деятельности, у которых использованием должным образом поверенного и выявлен потенциал существенного воздействия на исправного оборудования. Данные мониторинга следует состояние окружающей среды как в нормальном, так и в регулярно анализировать и изучать, сопоставляя их с нештатном режиме. Мониторинг состояния окружающей действующими стандартами в целях принятия, при среды следует вести по прямым или косвенным необходимости, мер по исправлению ситуации. показателям выбросов, стоков и использования ресурсов, Дополнительные указания по применимым методикам применимым к данному проекту. Частота проведения забора проб и анализа выбросов и стоков содержатся в мониторинга должна быть достаточной для получения Общем руководстве по ОСЗТ.. репрезентативных данных по параметру, мониторинг Таблица 1. Уровни выбросов в атмосферу Примечания: 1. Более низкое значение – для предприятий с тепловой мощностью для предприятий по переработке угля свыше 100 МВт тепл.; более высокое – для предприятий с тепловой мощностью ниже 100 МВт тепл. Рекомендуемое 2. Выбросы с установок Клауса (Австрия, Бельгия, Германия). Загрязнитель Единицы значение - Уровни технологических выбросов следует пересматривать с учетом выбросов от источников в инженерных сетях с целью выхода на Углеобогатительная фабрика минимальный совокупный уровень выбросов от предприятия в целом. Твердые частицы с тепловых - При 15% O2 в сухом газе мг/нм3 70 сушилок Дымность газов с тепловых сушилок % 20 Твердые частицы с установок мг/нм3 40 пневмообогащения угля Дымность газов с установок % 10 пневмообогащения угля Дымность газов с участков Таблица 2. Уровни сбросов для предприятий по транспортировки, хранения и % 10 переработке угля обогащения Предприятие в целом Рекомендуемое Загрязнитель Единицы значение SO2 мг/нм3 150-200 pH 6-9 NOx мг/нм3 200-400(1) БПК5 мг/л 30 Hg мг/нм3 1,0 150 (вода для ХПК мг/л охлаждения – 40) Твердые частицы мг/нм3 30-50(1) Аммонийный азот (по N) мг/л 5 ЛОС мг/нм3 150 Азот, общее содержание мг/л 10 Тяжелые металлы, всего мг/нм3 1,5 Фосфор, общее содержание мг/л 2 H 2S мг/нм3 10(2) Сульфид-ион мг/л 1 COS + CS2 мг/нм3 3 Нефтепродукты мг/л 10 Аммиак мг/нм3 30 Взвешенные вещества мг/л 35 Общее содержание металлов мг/л 3 Кадмий мг/л 0,1 Хром, общее содержание мг/л 0,5 Хром (шестивалентный) мг/л 0,1 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 19 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Медь мг/л 0,5 Твердые частицы (уголь – т/день 0,5-7,5 Кобальт мг/л 0,5 метанол - бензин)(4) Цинк мг/л 1 Твердые частицы (синтез т/день 1-6 Фишера-Тропша)(4) Свинец мг/л 0,5 Железо мг/л 3 CO2(2)(3) кг / кг угля 1,5 Никель мг/л 1 CO2 (уголь – метанол - бензин т/день 21 000 и синтез Фишера-Тропша)(4) Ртуть мг/л 0,02 Ванадий мг/л 1 Аммиак г/нм3 синтез-газа 0,004 Марганец мг/л 2 Твердые отходы (зола, шлак кг / т угля 50 – 200 и сера)(2) Фенол мг/л 0,5 Цианиды мг/л 0,5 Примечания: 1. Производительность: 1 300 – 1 500 нм3 синтез-газа из 1 т угля 2. Соответственно типу и сорту угля; рассчитано для ВТС в 30 ГДж/кг 3. Без связывания и хранения диоксида углерода (СХУ) 4. Цит. по: Edgar, T.F. (1983). Для предприятия по ожижению угля производительностью 50 000 баррелей в день. Таблица 3. Потребление ресурсов и энергии 2.2 Охрана труда и техника Параметр Единицы Контрольны й показатель безопасности для отрасли Электроэнергия Указания по охране труда и технике МВт•ч на метрическую Потребление электроэнергии тонну совокупности 0,05 – 0,1 безопасности заводами по продуктов ожижения угля Соблюдение норм охраны труда и техники безопасности ожижению угля Потребление следует оценивать на основании опубликованных электроэнергии МВт•ч на метрическую международных рекомендаций по показателям воздействия заводами по 0,07 тонну метанола производству метанола вредных производственных факторов, примерами которых являются, в частности, указания по значениям пороговых Таблица 4. Выбросы в атмосферу и пределов (TLV®) воздействия на рабочем месте и образование отходов (1) показателям биологического воздействия (BEIS®), Контрольн публикуемые Американской конференцией государственных ый Параметр Единицы показатель специалистов по гигиене труда (ACGIH) 12, Карманный для отрасли справочник по источникам химической опасности, SO2 г/нм3 синтез-газа 0,3 - 0,5 публикуемый Национальным исследовательским SO2 (уголь – метанол - т/день 6-14 институтом техники безопасности и охраны труда (NIOSH) бензин)(4) Соединенных Штатов Америки 13, показатели допустимых SO2 (синтез Фишера- т/день 9-14 Тропша)(4) уровней воздействия (ДУВ), публикуемые Управлением NOX г/нм3 синтез-газа 0,35-0,6 охраны труда (OSHA) Соединенных Штатов Америки 14, NOX (уголь – метанол - т/день 5-15,5 бензин)(4) 12 См. http://www.acgih.org/TLV/ NOX (синтез Фишера- т/день 5-23,6 13 См. http://www.cdc.gov/niosh/npg/ Тропша)(4) 14 См. ТЧ10 г/нм3 синтез-газа 0,12 http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_document?p_table=STANDAR DS&p_id=9992 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 20 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА индикативные показатели предельно допустимой производственного травматизма и профессиональных концентрации в воздухе рабочей зоны, публикуемые заболеваний, а также опасных ситуаций и несчастных странами – членами Европейского союза 15, или данные из случаев. Дополнительные указания по программам иных аналогичных источников. мониторинга соблюдения норм охраны труда и техники безопасности содержатся в Общем руководстве по ОСЗТ. Показатели травматизма и частота несчастных случаев со смертельным исходом Исполнителям проектов следует стремиться к полному искоренению несчастных случаев на производстве с участием занятых в проекте работников (нанятых непосредственно исполнителями проекта либо субподрядчиками), особенно несчастных случаев, способных привести к потере рабочего времени, инвалидности различной степени тяжести или даже смертельному исходу. Показатели частоты несчастных случаев на объекте можно сопоставлять с опубликованными показателями предприятий данной отрасли в развитых странах, которые можно получить из таких источников, как, например, Бюро трудовой статистики США и Инспекция по промышленной гигиене и охране труда Соединенного Королевства 16. Мониторинг соблюдения норм охраны труда и техники безопасности Следует вести мониторинг рабочей среды на наличие вредных производственных факторов, характерных для данного проекта. Процесс мониторинга должны разрабатывать и осуществлять уполномоченные специалисты 17 в рамках программы мониторинга соблюдения норм охраны труда и техники безопасности. Предприятиям следует также вести журналы учета случаев 15 См. http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/ 16 См. http://www.bls.gov/iif/ и http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 17 К таким уполномоченным специалистам могут относиться сертифицированные специалисты по промышленной гигиене, дипломированные специалисты по гигиене труда, сертифицированные специалисты по охране труда или специалисты аналогичной квалификации. 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 21 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА 3.0 Справочная литература и дополнительные источники информации Edgar, T.F. 1983. Coal Processing and Pollution Control. Houston: Gulf Publish- NFPA. 2000. Standard 850: Recommended Practice for Fire Protection for Elec- ing Company. tric Generating Plants and High Voltage Direct Current Converter Stations. 2000 Edition. Quincy, MA: NFPA. European Bank for Reconstruction and Development (EBRD). Sub-sectoral En- vironmental Guidelines: Coal Processing. London: EBRD. Available at Northeast States for Coordinated Air Use Management (NESCAUM). 2003. http://www.ebrd.com Mercury Emissions from Coal -Fired Power Plants: The Case for Regulatory Ac- tion. October 2003. Boston, MA: NESCAUM European Commission. 2006. European Integrated Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB). Best Available Techniques (BAT) Reference Docu- United States (US) Environmental Protection Agency (EPA). 2005. 40 CFR Part ment for Large Combustion Plants. July 2006. Sevilla, Spain: EIPPCB. Available 60, Standards of Performance for New and Existing Stationary Sources: Electric at http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm Utility Steam Generating Units, Clean Air Mercury Rule. Washington, DC: US EPA. European Commission. 2003. European Integrated Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB). Best Available Techniques (BAT) Reference Docu- US EPA. 40 CFR Part 60. Standards of Performance for New Stationary ment for Mineral Oil and Gas Refineries. February 2003. Sevilla, Spain: Sources. Subpart Y—Standards of Performance for Coal Preparation Plants. EIPPCB. Available at http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm Washington, DC: US EPA. German Federal Ministry of the Environment, Nature Conservation and Nuclear US EPA. 40 CFR Part 434—Coal Mining Point Source Category BPT, BAT, BCT Safety (BMU). 2002. First General Administrative Regulation Pertaining to the Limitations and New Source Performance Standards. Washington, DC: US EPA. Federal Emission Control Act (Technical Instructions on Air Quality Control – TA Luft). Bonn: BMU. Available at United States Congress. 2005. Clean Skies Act of 2005. (Inhofe, S.131 in 109th http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_luft/doc/36958.php Congress). Washington, DC: Library of Congress. Available at http://thomas.loc.gov/cgi-bin/query/z?c109:S.131: Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). 2006. Special Report, Carbon Dioxide Capture and Storage, March 2006. Geneva: IPCC. University of New Hampshire Recycled Materials Resource Center (RMRC). Coal Bottom Ash/Boiler Slag. Available at http://www.rmrc.unh.edu/ Kirk-Othmer, R.E. 2006. Encyclopedia of Chemical Technology. 5th Edition. New York: John Wiley and Sons Ltd. Zhu D. and Y. Zhang. Major trends of new technologies for coal mining and utili- zation beyond 2000 - Technical scenario of the chinese coal industry. China Lockhart, N. 2002. Advances in Coal Preparation. London: World Energy Coun- Coal Research Institute, Ministry of Coal Industry, Beijing, China. Available at cil. Available at http://www.worldenergy.org/wec- http://www.worldenergy.org/wec- geis/publications/default/tech_papers/17th_congress/1_2_02.asp geis/publications/default/tech_papers/17th_congress/3_1_11.asp National Fire Protection Association (NFPA). 2004. Standard 120: Standard for Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. 2005. Wiley-VCH Verlag GmbH Fire Prevention and Control in Coal Mines. 2004 Edition. Quincy, MA: NFPA. & Co. Available at http://www.wiley- vch.de/vch/software/ullmann/index.php?page=home NFPA. 2003. Standard 30: Flammable and Combustible Liquids Code. 2003 Edition. Quincy, MA: NFPA. 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 22 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Приложение A: Общее описание видов деятельности, относящихся к данной отрасли Переработка угля в газообразные или жидкие химические Угли, содержащие менее 69 процентов связанного вещества, в том числе в топливо, включает в себя углерода, классифицируются в соответствии с их высшей следующие процессы и вспомогательные производства: теплотворной способностью (ВТС): • Газификацию угля в газ для химического синтеза – • Битуминозные угли – с ВТС свыше 24 400 синтез-газ (CO + H2) килоджоулей на килограмм (кДж/кг), коксующиеся • Непрямое сжижение (например, получение • Суббитуминозные угли - с ВТС от 19 300 кДж/кг до автомобильного топлива (бензина и газойля) из синтез- 26 700 кДж/кг, не коксующиеся газа на основе технологии Фишера – Тропша) • Лигниты - с ВТС от 14 600 кДж/кг до 19 300 кДж/кг, не • Получение аммиака из синтез-газа коксующиеся • Получение метанола из синтез-газа • Прямое сжижение (например, сжижение методом Таблица A.1. Классификация углей по АСТМ прямой гидрогенизации) Связанный Летучие углерод (1) вещества(1) (%) (%) мин. макс. мин. макс. Уголь метаантрацит 98 2 Антрациты Уголь относится к числу тех энергетических ресурсов, антрацит 92 98 2 8 некоксующиеся полуантрацит 86 92 8 14 запасы которых в мире наиболее обширны. Масштабы С небольшим содержанием 78 86 14 22 использования угля обнаруживают тенденцию к росту по Битуминозны летучих веществ Со средним мере появления технологий переработки парниковых газов, е угли содержанием 69 78 22 31 Обычно летучих веществ в том числе CO2. Уголь существует в самых разных формах коксующиеся С высоким содержанием 69 31 и бывает самого разного качества. Степень конверсии летучих веществ растений или углефикации определяется как стадия Примечания: (1) сухая беззольная масса метаморфизма. Бурый уголь и лигниты, суббитуминозные угли, битуминозные угли и антрациты представляют собой В рамках международной торговли и в Европейском Союзе стадии метаморфизма с увеличивающимся содержанием приняты отдельные системы классификации для каменного углерода. В Таблице A.1 приведена классификация, угля, бурого угля и лигнита. принятая Американским обществом специалистов по В угле в разных количествах содержатся примеси, главным испытаниям и материалам (ASTM) 18. образом, сера, азот и зола. Большинство видов товарного угля содержат 0,5 – 4,0 весовых процента серы в виде сульфата, железного колчедана и органических соединений серы. Содержание азота обычно составляет 0,5 – 2,0 18 Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 5th Edition (2006). 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 23 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА весовых процента. Поскольку азот обычно входит в состав технологии угледобычи 19. Вопросы обогащения угля молекул органических веществ, его невозможно удалить рассматриваются в Руководстве по ОСЗТ для физическими способами. После сжигания или горнодобывающей промышленности. Перед использования угля образуется угольная зола.. В угольной использованием уголь, находящийся на предприятиях по золе могут присутствовать в очень малых количествах переработке угля, обрабатывается таким образом, чтобы по бериллий, кадмий, марганец, медь, мышьяк, ртуть, свинец, своей физической форме он соответствовал требованиям фтор и хром. реактора по производству синтез-газа. Эти требования различаются в зависимости от используемой технологии Газификация угля производства синтез-газа. Обычно уголь сушат и Предприятия по газификации угля очень различаются по измельчают (путем дробления, размола или превращения в своим размерам в зависимости от конечного назначения порошок). производимого ими синтез-газа. В химической промышленности расчетная мощность предприятий Производство синтез-газа предполагает переработку 1 500 – 2 000 тонн угля в день. Газификация угля представляет собой реакцию угля с Существуют и более мощные предприятия, в первую кислородом, водяным паром и диоксидом углерода, в очередь, по производству метанола. Действующие результате которой образуется газ конечной переработки предприятия по производству жидкого топлива используют (синтез-газ), содержащий водород и монооксид углерода. В 120 000 тонн угля в день (около 40 млн. тонн в год) для принципе, газификация предполагает неполное сгорание в производства 160 000 баррелей жидкого топлива в восстановительной среде. Основное технологическое пересчете на нефть в день (примерно 10 млн. тонн в год). отличие от процесса полного сжигания угля заключается в том, что в процессе газификации потребляется тепло, Доставка и обогащение угля выделяемое при сгорании. В восстановительной среде, в Крупные предприятия по переработке угля обычно которой проходит газификация, содержащаяся в угле сера размещаются вблизи угольных шахт или разрезов и имеют высвобождается в виде сероводорода, а не диоксида серы, общие с ними складские территории и производственные а бóльшая часть азота превращается в аммиак, а не в помещения. Обычно уголь подается в хранилища, бункеры оксиды азота. Восстановленные в таких формах серу и азот и на склады по конвейерной ленте. Более мелкие можно без труда выделить, связать и использовать. предприятия могут располагаться на удалении от добывающих мощностей. В этом случае уголь доставляется В зависимости от типа установки для газификации угля и по железной дороге, на баржах или по пульпопроводам и условий переработки в процессе газификации можно хранится навалом. Как правило, перед транспортировкой и получить синтез-газ любого назначения. Упрощенную схему использованием угля необходимо провести его обогащение, процесса газификации см. на рисунке А.1. характер которого зависит от особенностей угледобывающего предприятия и свойств угля, а также от 19 Lockhart, N., World Energy Council. Advances in Coal Preparation (2002). 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 24 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Обогащенный уголь вместе с кислородом и водяным паром Слабой стороной реакторов с неподвижным слоем является направляется на газификацию. В зависимости от типа невозможность переработки спекающегося (коксующегося) установки для газификации угля поступающий из реактора угля (например, группы битуминозных углей), которые при синтез-газ может быть охлажден и остужен, а выделяемое нагревании могут увеличиваться в объеме и спекаться. Эти при этом тепло собирается в форме водяного пара угли могут создавать помехи для потоков газов и твердой высокого давления. Зола извлекается из нижней части фазы, что ведет к нарушению производственного процесса. реактора вместе с битумом в твердой форме или в виде Реакторы с псевдоожиженным слоем шлака (в зависимости от особенностей производства). Синтез-газ смешивается с водяным паром и поступает в Реакторы с псевдоожиженным слоем обеспечивают более реактор конверсии монооксида углерода, где доводится до высокое качество смешивания и возможность поддерживать требуемого уровня соотношение H2/CO. Затем синтез-газ постоянную температуру, что позволяет кислороду вступать очищается от H2S, CO2, COS, NH3, HCN в соответствии с в реакцию с продуктами процесса удаления летучих заданными параметрами. В газификации угля используются веществ. В реакторах с сухим псевдоожиженным слоем три основных типа реакторов: реакторы с неподвижным требуется поддерживать температуру ниже температуры слоем, реакторы с псевдоожиженным слоем и реакторы, плавления золы, вследствие чего происходит неполная осуществляющие газификацию в потоке. конверсия углерода в углях. Газификаторы с последующей агломерацией золы работают при более высоких Реакторы с неподвижным слоем температурах (до 1 150°C), близких к точке размягчения Противоточные реакторы для газификации угля с золы, что позволяет повысить качество конверсии углерода неподвижным слоем были одними из первых и газификации низкореакционных высокосортных углей и разработанных устройств для газификации. В ходе этого коксующихся углей. Более высокие температуры повышают процесса воздух и водяной пар поступают в нижнюю часть и коэффициент газификации, выход угля и эффективность поднимаются вверх через пласт угля. Уголь загружается процесса. Основным преимуществом реакторов с сверху и опускается в низ в противоток с движением газов. псевдоожиженным слоем является возможность Реакторы с неподвижным слоем имеют ряд преимуществ. использовать как нереактивный коксующийся, так и Поток горячих газов из зоны сгорания предварительно низкосортный уголь с высоким содержанием золы. Кроме нагревает уголь, благодаря чему теплопроизводительность того, реактор с псевдоожиженным слоем может действовать повышается. Высокая степень конверсии углерода при разных уровнях операционной загрузки или выхода обеспечивается за счет поршневого режима движения готовой продукции без существенного снижения твердых частиц через зоны газификации и сжигания и производительности. сравнительно длительного времени пребывания топлива в реакторе. Газ конечной переработки имеет относительно Реакторы газификации в потоке низкую температуру и не загрязнен твердыми частицами. К реакторам этого типа относятся газификаторы с сухим Однако при этом могут выделяться масло и битум, дозированием, с потоком под давлением, с продувкой загрязняющие оборудование по переработке угля. 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 25 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА кислородом и с аэрозольным потоком и спуском шлака. гидрокрекинга и/или изомеризации, для производства Уголь высушивается и размалывается до частиц размером газойля, смазочных масел и лигроина, представляющих менее 0,1 мм, а затем подается в газификатор вместе с собой исходное сырье для крекинга олефинов. При этом транспортным газом, как правило, азотом. Уголь, кислород и используются катализаторы на базе железа, водяной пар поступают в газификатор через активированные калием и медью. расположенные горизонтально друг напротив друга горелки. Для проведения реакции Фишера – Тропша, как правило, Неочищенный топливный газ производится в результате используются низкотемпературные реакторы (НТФТ, проходящих при высоких температурах реакций реакторы со взвешенным слоем) и высокотемпературные газификации и поднимается вверх, захватывая при этом реакторы (ВТФТ, реакторы с псевдоожиженным слоем). некоторое число частиц золы и небольшое количество не вступившего в реакцию углерода. Реакторы со взвешенным слоем состоят из резервуара, в котором находится суспензия из катализатора и парафинов, Под воздействием высокой температуры в реакторе образующихся в процессе реакции. Синтез-газ прогоняется оставшаяся зола превращается в жидкий шлак, который через взвешенный слой при температуре 220–250°C и стекает вниз по стенкам реактора и опускается в резервуар давлении 2,5–4,5 мегапаскаля (МПа) и превращается в для охлаждения. Неочищенный топливный газ можно углеводороды. Выделяемое тепло из взвеси передается на охлаждать на выходе из реактора с помощью охлажденного расположенные внутри реактора охлаждающие змеевики переработанного топливного газа, чтобы снизить для выработки водяного пара. Легкие углеводороды, температуру до уровня ниже точки плавления золы и не находящиеся в паровой фазе, и непрореагировавшие допустить проникновения липких твердых частиц в компоненты выводятся через расположенную в верхней устройство для охлаждения неочищенного топливного газа. части реактора шахту и конденсируются в блоке Затем это устройство охлаждает газ и создает водяной пар конденсации. Более тяжелые твердые углеводороды высокого давления, который направляется в паровой цикл. задерживаются во взвешенном слое, из которого они Твердые частицы оседают на специальных фильтрах и удаляются путем отделения твердой фазы. вновь поступают в реактор. Реакторы этого типа могут без проблем работать с углем любого сорта. Реакторы с псевдоожиженным слоем состоят из резервуара с кипящим слоем расплавленного и Непрямое ожижение угля восстановленного железного катализатора. Синтез-газ с Производство жидких углеводородов помощью газораспределителя прогоняется через этот слой Для производства как легкой синтетической нефти и легких и под воздействием катализатора превращается в олефинов, так и твердых парафиновых углеводородов углеводороды, которые при температуре около 340°C и могут быть использованы технологии Фишера – Тропша. давлении 2,5 МПа находятся в паровой фазе. Полученный Синтетическая нефть может быть переработана в газолин продукт и не прошедшие конверсию газы извлекаются из или газойль, а твердые углеводороды – в парафины реактора через расположенные внутри него сепараторы. специального назначения, либо использованы, путем 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 26 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Алкилирование нагретые до 250 - 425°C нефть и пар в лифт-реакторе вступают в реакцию с горячим цеолитсодержащим Цель алкилирования состоит в получении катализатором при температуре 680–730°C. Для ускорения высококачественного моторного топлива. Термин парообразования и последующего крекинга исходная смесь «алкилирование» используется для описания реакции дробится с помощью водяного пара. Процесс крекинга олефинов с изобутанами, в результате которой получаются происходит при температуре от 500 до 540°C и при изопарафины с более высоким молекулярным весом и давлении 1,5-2,0 бар. В основном в этом процессе октановым числом. Реакция проходит при низких используются цеолитсодержащие катализаторы, а в температурах в присутствии концентрированных кислот качестве дополнения – аморфные синтетические (плавиковой (HF) или серной (H2SO4)). алюмосиликаты с металлами. Изомеризация Гидрогенизация оксигената Изомеризация проводится для изменения расположения В этом процессе компоненты оксигената, подвергаясь атомов в молекуле без изменения первоначальной гидрогенизации, превращаются в спиртовую смесь. структуры самой молекулы. Имеющие низкий молекулярный вес парафины (C5 – C6) превращаются в изопарафины с Производство аммиака гораздо более высоким октановым числом. В настоящее Предприятия по производству аммиака (NH3) могут время в этом процессе используются три различных типа размещаться как отдельно, так и в комплексе с другими катализаторов: хлорированный оксид алюминия, предприятиями, как правило, по производству мочевины и цеолитсодержащие катализаторы и сульфатированный метанола. Кроме того, в комплексе с предприятиями по диоксид циркония. производству аммиака могут действовать и предприятия, производящие водород и/или монооксид углерода. Для Каталитический крекинг производства аммиака используется экзотермическая Каталитический крекинг применяется для преобразования реакция водорода и азота. Эта реакция проходит в более твердых углеводородов в более ценные присутствии оксидов металлов, действующих как низкокипящие углеводороды. В этом процессе высокие катализаторы, и при повышенном давлении. Источником температуры и катализатор используются для того, чтобы азота служит атмосферный воздух, и азот может разбить крупные молекулы углеводородов на более мелкие использоваться как в естественном состоянии в виде и легкие. Обычно для этого используются установки сжатого воздуха, так и в чистом виде, поступая из установки крекинга с псевдоожиженным катализатором, состоящие из по разделению воздуха. Водород может быть взят из трех основных частей: реактор-регенератор с нагнетателем различных источников, таких, как природный газ, сырая воздуха и котлом-утилизатором, главная ректификационная нефть, лигроин, или из газообразных отходов переработки колонна с компрессором для неотбензиненного газа и нефти. генератор непредельных газов. При крекинге с псевдоожиженным катализатором предварительно 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 27 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Производство аммиака из синтез-газа включает в себя на переработку в установку по производству синтез-газа. следующие этапы производства: удаление остаточных Очистка производится в двух ректификационных колоннах, количеств серы из исходного сырья, первичный и где из полученного метанола удаляются легкие и тяжелые вторичный риформинг, конверсия монооксида углерода, фракции (высокомолекулярные спирты). Легкие фракции, удаление диоксида углерода, метанизация, компрессия, как правило, используются в качестве топливного газа. синтез аммиака и охлаждение готового продукта. Углерод Тяжелые фракции обычно сжигаются в паровом котле с удаляется в виде концентрированного диоксида углерода помощью специальной горелки. (CO2), который, во избежание его утечки в атмосферу, может быть использован для производства мочевины или в Прямое ожижение угля других промышленных целях. Применяемые в ходе этого Многие страны занимались исследованиями и процесса катализаторы могут содержать кобальт, разработками в сфере прямого ожижения угля. В основе молибден, никель, оксид железа / оксид хрома, оксид меди / большинства разработок лежит процесс каталитической оксид цинка и железо. гидрогенизации диспергированного и частично растворенного в органическом растворителе угля. Ход Возможны также два нетрадиционных технологических реакции в большой степени зависит от типа, марки и маршрута: добавление в печь для вторичного риформинга возраста угля. Для угля более низкой сортности наиболее дополнительного технологического воздуха с удалением эффективными агентами гидрогенизации являются смеси криогенными методами избыточного азота и воды, водорода и СО (синтез-газа). Проблему представляет автотермический риформинг с теплообменом. Последний отравление катализатора содержащимися в угле процесс имеет некоторые преимущества с точки зрения примесями, а также очистка сточных вод. В настоящее экологии, поскольку в этом случае снижается потребность в время успешно работают крупные экспериментальные и накаливании печи первичного риформинга и появляется показательные установки. возможность снизить потребление электроэнергии. Производство метанола Процесс производства метанола, как правило, включает в себя проведение реакции, рециркуляцию газа и очистку. В ходе реакции монооксид углерода и водород взаимодействуют между собой при температуре около 250°C и давлении 50-80 бар в присутствии катализатора на базе меди, давая в итоге метанол. В промышленности используются реакторы с неподвижным слоем и адиабатические реакторы с несколькими слоями катализатора. По выходе из реактора метанол конденсируется, а не конвертированный газ возвращается 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 28 Руководство по охране окружающей среды, здоровья и труда ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Рисунок A.1. Технологическая блок-схема газификации угля Уголь Предваритель ная подготовка угля Установка кислород Водяной пар по разделению Газификаци Азот я Золы и битум Охладитель Водяной Котл. питат. вода пар высок. давления высокого давления Водяной пар Конверсия водяного газа воздух Исходный синтез-газ Очистка Окисление Сточные синтез-газа сульфида Сера воды водорода Отходя Синтез-газ щий газ 30 АПРЕЛЯ 2007 ГОДА 29