Spolchemie Ústí nad Labem

O chemičce

Z epichlorhydrinu se ve Spolchemii vyrábějí epoxidové pryskyřice, jeden z hlavních obchodních artiklů chemičky. Dále se zde chlor používá k výrobě anorganických i organických sloučenin jako např. chlorovodíku, chlornanu sodného, perchlorethylenu, allylchloridu.

Výroba jedovatého chloru ve Spolchemii byla více než 70 let založena na tzv. amalgámové elektrolýze (rtuťový elektrolytický proces). Během tohoto výrobního procesu, který je tím nejhorším výrobním postupem, je v elektrolyzérech používána nebezpečná látka – rtuť – která zde plní funkci katody (záporná elektroda). Každoročně se tak do životního prostředí během používání tohoto postupu zbytečně dostávají desítky kilogramů toxické rtuti. Arnika původně prosadila to, že Spolchemie opustí technologii výroby chloru a alkalických hydroxidů amalgámovým postupem do roku 2012. Vedení chemičky se však podařilo konečné datum několikrát posunout a nahradila ji membránovou technologií až v průběhu roku 2017.

Spolchemie nebyla jedinou chemičkou na území České republiky, která vyráběla chlor a alkalické hydroxidy za pomoci rtuti tzv. amalgámovou elektrolýzou. Druhou takovou byla Spolana Neratovice, a.s.. Prosadili jsme, že také Spolana ukončí výrobu chloru a pomocí rtuti. Původně tak měla učinit do konce roku 2014. I Spolana byla úspěšná v odsouvání konce rtuti ve své výrobě, a to až do listopadu 2017.

Ve Spolchemii se také jako na jediném místě v České republice vyrábí a dále zpracovává další problematická látka – bisfenol A.

Postupy výroby chlóru

Veškeré informace v této části byly čerpány z dokumentu „Integrovaná prevence a omezování znečištění (IPPC), Referenční dokument BAT v sektoru výroby chloru a louhu, 2001“. Tento dokument je dostupný v české a anglické verzi.

Obsah

• amalgámový proces
• diafragmový proces
• membránový proces
• srovnání jednotlivých procesů
• nejlepší dostupná technologie - co to je a proč je používat

Amalgámový postup (rtuťový elektrolytický proces)

Rtuťový elektrolytický proces se v Evropě používá již od roku 1892. V tomto procesu, který k výrobě chloru využívá Spolana, a.s. Neratovice a Spolek pro chemickou a hutní výrobu, a.s. Ústí nad Labem, se používají dva články (Obrázek 1).

V primárním elektrolyzéru (nebo solankovém článku) protéká vyčištěná nasycená solanka obsahující asi 25% hmot. chloridu sodného delším žlabem nepatrně odkloněným od horizontální osy. Na dně žlabu teče tenká vrstva rtuti (Hg), katoda, protiproudně k solance. Těsně nad katodou je zavěšena sestava anody.

Elektrický proud tekoucí elektrolyzérem rozkládá solanku procházející úzkým prostorem mezi elektrodami. Na anodě se uvolňuje plynný chlor (Cl₂) a na katodě kovový sodík (Na). Plynný chlor se shromažďuje nad sestavou anody a přepouští do operace čištění. Při uvolňování na povrchu rtuťové katody se sodík okamžitě přeměňuje na amalgam. Z elektrolyzéru se kapalný amalgam vede do separátního reaktoru nazývaného rozkladač, kde reaguje s vodou v přítomnosti grafitového katalyzátoru za tvorby hydroxidu sodného a plynného vodíku. Rtuť bez sodíku je vedena zpátky do elektrolyzéru a znovu použita.

Diafragmový proces

Proces s diafragmou byl vyvinut v USA v 80. letech 19. století a i v dnešní době představuje stále nejdůležitější cestu k výrobě chloru v USA. Proces se liší od rtuťového elektrolytického procesu v tom, že všechny reakce se odehrávají v jednom článku a kapalný produkt obsahuje sůl i hydroxid sodný.

Diafragma je obvykle vyrobena z azbestu a odděluje anolyt (nátokovou solanku) od katolytu, který obsahuje louh sodný (Obrázek 2). Vyčištěná solanka vstupuje do anodového prostoru a proniká diafragmou do komory s katodou. Na anodě se uvolňuje chlor a na katodě dochází k výrobě vodíku a hydroxidu sodného.

Diafragmové články mají tyto přednosti:

• pracují při nižším napětí než rtuťové elektrolyzéry
• pracují s méně čistou solankou než vyžadují membránové elektrolyzéry

Při použití azbestových diafragem se uvolňuje azbest do životního prostředí.
Již od 80. let 20. století se mnoho společností snaží vyvinout diafragmy bez azbestu.

Membránový proces

Membránový elektrolytický postup, jako nová technologie výroby chloru, byl umožněn v důsledku vývoje ionexových membrán. První ionexové výměnné membrány byly vyvinuty počátkem 70. let 20. století firmou Du Pont (Nafion) následovanou firmou Asahi Glass (Flemion). Od roku 1987 prakticky všechny nové výrobny chloru a louhu po celém světě používají pouze membránový proces, který je považován za nejlepší dostupnou techniku v oblasti chlorové chemie.

V tomto procesu jsou anoda a katoda odděleny pro vodu nepropustnou a ionty vodící membránou (Obrázek 3). Roztok solanky protéká anodovým prostorem, kde jsou chloridové ionty oxidovány na chlor. Sodíkové ionty migrují membránou do prostoru katody, kde proudí roztok louhu. Elektrolýzu demineralizované vody přidávané do cirkulujícího katolytu dochází k jejímu rozkladu a uvolňuje se vodík a hydroxidové ionty. Ze sodíkových a hydroxidových iontů vzniká hydroxid sodný recirkulací roztoku před vypuštěním z článku obvykle o koncentraci 32 – 35 %. Membrána zabraňuje migraci chloridových iontů z anodového do katodového prostoru, proto roztok hydroxidu sodného neobsahuje sůl jako v diafragmovém postupu. Vyčerpaná solanka je odvedena z anodového prostoru a dosycena solí.

Předností membránových článků je:

• výroba roztoků velmi čistého hydroxidu sodného
• výrazně menší spotřeba energie než v jiných postupech
• že nepoužívá vysoce toxické látky jako rtuť a azbest

Jedinou nevýhodou membránového postupu je nutnost vysoce čistých a kvalitních základních surovin (např. solanky). Většina výrobních provozů stejně používá čisté vstupní chemikálie, protože to je jeden z prvních kroků, které provozy udělají jako opatření týkající se životního prostředí či snižování produkce odpadů.

Srovnání jednotlivých výrobních procesů

Rtuťový postup versus diafragmový a membránový postup:

+ produkuje plynný chlor téměř bez kyslíku a 50% roztok hydroxidu sodného

- rtuťové elektrolyzéry pracují s vyšším napětím a proto potřebují více energie, postup vyžaduje čistou solanku s malým nebo nulovým obsahem kovů, aby se vyloučilo nebezpečí exploze, úniky rtuti do životního prostředí

Diafragmový postup versus rtuťový a membránový postup:

+ diafragmový elektrolyzér pracuje při nižším napětí než rtuťové elektrolyzéry, pracuje s méně čistou solankou než vyžadují membránové elektrolyzéry

- při použití azbestových diafragem se uvolňuje azbest do životního prostředí

Membránový postup versus rtuťový a diafragmový postup:

+ nepoužívá vysoce toxické materiály jako rtuť a azbest, výroba roztoků velmi čistého hydroxidu sodného a menší spotřeba proudu než u zbylých dvou postupů

- vyžaduje velmi čistou solanku, chlor musí být podroben procesu odstraňování kyslíku

Nejlepší dostupné techniky (BAT – „Best Available Technique“)

Co to je a proč je používat

Nejlepší dostupné techniky jsou nejúčinnějším a nejpokročilejším stupněm vývoje použitých technik a způsobů jejich provozování, které jsou vyvinuty v měřítku umožňujícím jejich zavedení v příslušném hospodářském odvětví za ekonomicky a technicky přijatelných podmínek s ohledem na náklady a přínosy, pokud jsou provozovateli zařízení za rozumných podmínek dostupné a zároveň jsou nejúčinnější v dosahování ochrany životního prostředí jako celku.
Pozn.: při převodu termínu technique do češtiny je nutné si uvědomit význam tohoto slova v angličtině; termín technika zahrnuje jak použitý způsob výroby (technologii), tak způsob projektování zařízení, jeho výstavbu, údržbu, provoz a odstavení.

Referenční dokumenty nejlepších dostupných technik – tzv. BREF (z anglického „BAT Reference Documents“) jsou výsledkem výměny informací o BAT a jsou postupně zveřejňovány pro všechny sledované činnosti, které spadají do režimu IPPC. Některé činnosti nejsou charakteristické jen pro jedno průmyslové odvětví (např. chladicí systémy, monitoring), hovoří se pak o mezisektorových BAT, které jsou shromažďovány v tzv. „horizontálních (průřezových) referenčních dokumentech“. Referenční dokumenty odrážejí stav techniky, kterého průmysl dosáhl, a umožňuje tak svými inovacemi vytváření nových standardů v oblasti BAT, a tedy i odvozených emisních limitů. (Více informací o BREF pro jednotlivé kategorie lze najít na internetových stránkách www.ippc.cz nebo na internetových stránkách Českého ekologického ústavu).

Havárie a úniky ve Spolchemii, o kterých se veřejně ví

10.7.2006 – únik chlóru při najíždění aparatury
K úniku chloru do ovzduší došlo v pondělí večer z areálu ústecké Spolchemie. Podle mluvčího Spolchemie Zdeňka Rytíře zavinila únik chloru porucha, ke které došlo při spouštění provozu chlorové chemie. „Jednalo se o poruchu bezpečnostní klapky mezi dvěma asanačními věžemi,“ upřesnil. (MF Dnes, 12.7.2006).
Podle šetření České inspekce životního prostředí (Oblastní inspektorát Ústí nad Labem) došlo k porušení celistvosti plynového potrubí na asanaci chlorových odplynů výrobny Kapalný chlor. Mimo areál Spolchemie byla přítomnost chloru ojediněle smyslově zaznamenána v ulicích Tovární a Žižkova, přístroje však mimo areál Spolchemie zvýšené koncentrace chloru nenaměřily.

11.6.2006 – únik monopropylenglykolu
K úniku monopropylenglykolu došlo z důvodu vadného těsnění. Celkově uniklo cca 100 litrů monopropylenglykolu, z toho 80 litrů bylo vráceno ke zpracování do výroby a zbytek byl ošetřený sorbetem a zlikvidován jako odpad. Žádný monopropylenglykol neunikl do kanalizace.
Podle Spolchemie šlo bezvýznamnou událost. „Šlo o banální záležitost, většina odtekla do záchytné jímky,“ řekl mluvčí Spolchemie Zdeněk Rytíř. (Ústecký deník 13.6.2006)

2.11. 2005 únik chlóru
Chlor unikl z provozu Tetraper ve 20.43. O úniku informoval městské strážníky dispečer Spolchemie. Událost se stala při odstavování provozu Tetraper. Z porušené armatury se uvolnilo do bezpečnostní jímky několik desítek litrů kapaliny s malým obsahem chloru.

14.3. 2005 únik chloru
Chlor unikl asi v půl jedenácté, krátce před jedenáctou překročil hranici závodu. Zbytkové množství chloru se uvolnilo z odstavené aparatury při plánované opravě chlorového kompresoru.

5.11. 2004 požár v laboratoři
Oheň poškodil nábytek v bývalé laboratoři v objektu, který právě procházel rekonstrukcí. Podnikoví hasiči požár zlikvidovali během čtvrt hodiny. Podle vyšetřovatele státních hasičů oheň vznikl při řezání radiátoru ústředního topení.

26.10. 2004 únik chloru
Chemikálie unikla kvůli malé netěsnosti při najíždění aparatury.

11.10. 2004 únik chlorovodíku
Zbytek kyseliny chlorovodíkové se uvolnil při plánované opravě potrubí. Zápach plynu byl cítit v neobydlené průmyslové části čtvrti Předlice.

30.9. 2004 únik oxidu sírového
Bílý mrak z oxidu sírového se nad chemičkou v centru města objevil přibližně ve tři čtvrtě na sedm. Jaké množství nebezpečného plynu uniklo vedení Spolchemie neprozradilo.

4.5.2004 - únik oxidu sírového
Velký bílý mrak oxidu sírového se nad městem kvůli špatným rozptylovým podmínkám držel asi hodinu. Řadu obyvatel druhá nehoda v krátké době vyděsila a mnohé lidi popudilo i to, že byli o události informováni nedostatečně a se zpožděním.
Pokuta: Za tento únik oxidu sírového zaplatila ústecká Spolchemie pokutu 200 tisíc korun.

21.4.2004 - únik chloru
Podle odhadu pracovníků ústeckého inspektorátu České inspekce životního prostředí mohlo uniknout zhruba 10 kilogramů chloru. Podle Ivana Hrabala z inspekce odhad vychází z naměřených koncentrací chloru a z rozsahu rozšíření jeho zápachu po městě.

21.-22. 11.2002 – požár ve výrobně pryskyřic
Shořelo zhruba 100 tun pryskyřice a surovin, explodovala některá výrobní zařízení a některé látky v uzavřených sudech. V provozu výroby pryskyřic bývají styren či epichlorhydrin. Styren je látka rakovinotvorná a hořením mohou vznikat látky jako fosgen a chlorovodík, ale také vysoce nebezpečné dioxiny.

16.11.2002 - únik chloru
Únik kilogramu chloru zapříčinila netěsnost aparatury v provozu chlorové chemie. Nebezpečný plyn ucítila řada Ústečanů.

5. 9. 2002 - požár na střeše jedné z výrob
Na střeše výrobny umělých safírů vypukl požár. Požár vznikl při opravě dřevěné konstrukce střechy, kde cizí údržbářská firma prováděla svářečské práce.

15.3.2001 – únik neznámé látky
Ulicemi centra Ústí nad Labem se linul nepříjemný štiplavý zápach připomínající sirovodík. Zápach pocházel z výroby látky, která se používá k pachovému značení zemního plynu a svítiplynu. Plyn se rozšířil při běžném technologickém režimu vlivem netěsností aparatury.

9.2.2001 – únik zplodin
Z výrobny epoxidových pryskyřic unikaly zplodiny a hrozilo nebezpečí výbuchu a následného požáru. Při samovolné reakci v provozu umělých pryskyřic se začalo uvolňovat teplo a organické zplodiny.

24.8.2000 – únik epichlorhydrinu
Ze zkorodovaného zásobníku unikl epichlorhydrin. Podle vedení společnosti uniklo celkem asi pět metrů krychlových epichlorhydrinu.

12.10.1999 - únik chloru
Jednalo se o technologickou poruchu řídící jednotky na koncovém zařízení na výrobně kyseliny chlorovodíkové. Uniklo jen malé množství chloru," řekl včera mluvčí společnosti Zdeněk Rytíř. Chemička však nedokáže přesně říci, kolik chloru se do vzduchu dostalo. "

24.8.1998 - únik oxidu sírového
Oxid sírový unikl při poruše chlazení při výrobě olea. Spolchemie odhaduje, že do ovzduší během asi tří minut unikl jeden litr škodlivé látky. Jaké byly koncentrace oxidu sírového v ovzduší ale nikdo neví, protože je žádná instituce neměří.

18.2.1998 - únik oxidu sírového
Už několikátý únik od začátku roku, jenž tentokrát vznikl při poruše chlazení aparatury v provozu sirných sloučenin, ohlásil sám podnik. Množství uniklé látky však neupřesnil a nezjistily je ani měřicí přístroje magistrátu a meteorologů, protože tuto látku nemonitorují.

9.2.1998 – únik rozpouštědel
Odpadní voda s obsahem organických rozpouštědel unikla do řeky Bíliny. Zápach lakového benzinu, toluenu a xylenu pak ještě nějakou dobu lemoval břehy řeky. Příčinou byla porucha zařízení pro sběr a úpravu odpadních vod v provozu výroby syntetických pryskyřic.

14.7.1996 - únik chloru
Ústecká Spolchemie s jednodenním zpožděním přiznala, že z jejích provozů uniklo při výpadku proudu v neděli několik kilogramů chloru přímo do centra Ústí nad Labem. Desítky ústeckých obyvatel si během nedělního rána stěžovaly na dusivý zápach a pálení v očích. "

Prosinec 1997 – únik oxidu siřičitého
Neuvěřitelných hodnot až 28 tisíc mikrogramů na metr krychlový dosahovaly nárazově koncentrace oxidu siřičitého v ústeckém ovzduší při havárii, která se stala v závěru minulého roku ve výrobně kyseliny sírové podniku Spolchemie. Půlhodinová norma koncentrací oxidu siřičitého je přitom jen 500 mikrogramů, tedy šestapadesátkrát méně.

říjen 1996 – únik chloru
Obyvatelé v Ústí nad Labem si opět stěžují na zápach chloru v centru města. Spolchemie tehdy vypouštěla do řeky Bíliny chlornan, což měla povoleno. Řeka byla ale příliš kyselá a látka se proto začala rozkládat na prudce jedovatý chlor.

červenec 1996 – pravděpodobně únik chloru
Několik občanů si v Ústí nad Labem stěžuje na pálení očí a zápach chloru. Česká inspekce životního prostředí není schopna prokázat, že chlor unikl z chemičky, nařídí však, aby společnost nainstalovala kameru, která by příští případný únik zaznamenala.

duben 1996 – únik oxidu sírového
Kvůli špatné funkci koncového absorbéru unikne z provozu výroby kyseliny sírové nebezpečný oxid sírový.

říjen 1995 – únik rtuti
Z provozu Elektrolýza uniklo do ovzduší sedm kilogramů jedovaté rtuti.

prosinec 1994 – únik rtuti
Měřící systém Opsis zaznamenal v Ústí nad Labem zvýšené koncentrace rtuti. Podezření padne na Spolchemii, která ji používá ve výrobě Elektrolýza, ale nic se neprokázalo.
Další problémy spojené se Spolchemií: - skladování zásobníků propylenu mimo areál chemičky v blízkosti městského sídliště a problémy s provozy Spolchemie, které se nachází v Kralupech nad Vltavou – zápach, hluk

Adresa (ulice, město, lokalita)