Chem-Org\PVC(Emulsion)-DE-2020

Referenzen

# 1 Tötsch 1990
# 2 Grahl 1995
# 3 ÖKO 1992c

Metadaten

Datenqualität mittel (sekundäre/abgeleitete Daten)
Dateneingabe durch Uwe R. Fritsche
Quelle Öko-Institut
Review Status Review in Arbeit
Review durch Wolfgang Jenseit
Letzte Änderung 30.01.2011 20:30:52
Sprache Deutsch
Ortsbezug Deutschland
Technologie Kunststoffe - Herstellung und Verarbeitung
Technik-Status Bestand
Zeitbezug 2020
Produktionsbereich 24.16 Herstellung von Kunststoffen in Primärformen
SNAP Code 4.5.8 Polyvinylchlorid
GUID {A8276F10-4E60-45C4-A7BA-5803FDD637C7}

Verknüpfungen

Produkt liefernder Prozess Bedarf   Transport mit Länge
Hauptinput
Vinylchlorid (VCM) Chem-Org\Vinylchlorid-DE-2020    
Hilfsmaterial
Wasser (Stoff) Xtra-generisch\Wasser 254,50000 kg/kg
Hilfsenergie
Prozesswärme Wärme-Prozess-mix-DE-Industrie-2020 841,67*10-6 MWh/kg
Elektrizität El-KW-Park-DE-2020 Basis-renewbility-II 500,00*10-6 MWh/kg
Hauptoutput
PVC-Granulat

Kenndaten

Leistung 1,0000000 t/h
Auslastung 5,00000*103 h/a
Lebensdauer 20,000000 a
Flächeninanspruchnahme 0,0000000 m²
Beschäftigte 0,0000000 Personen
Nutzungsgrad 97,850000 %
Leistung von 10,000*10-6 bis 1,00000*109 t/h
Benutzung von 1,0000000 bis 8,76000*103 h/a

Direkte Emissionen

Staub 185,00*10-6 kg/kg
NMVOC 675,00*10-6 kg/kg
Produktionsabfall 3,9000*10-3 kg/kg

Kosten


Kommentar

PVC-Polymerisation (Emulsionsverfahren) monomerem Vinylchlorid (VCM) zu Polyvinylchorid (PVC) nach dem Emulsionsverfahren. Drei Verfahren zur Herstellung von PVC werden industriell durchgeführt, das Suspensionsverfahren, das Masseverfahren und das Emulsionsverfahren. Das Herstellungsverfahren beeinflußt die Eigenschaften des PVC und damit dessen Anwendungsgebiete. [PVC wird nie in Reinform verarbeitet. Hilfsstoffe (Farbmittel, Weichmacher etc.) ermöglichen die reibungslose Verarbeitung und bestimmen die Eigenschaften des Produkts. Die Weiterverarbeitung von PVC wird in diesem Prozess nicht berücksichtigt.]. Ein wesentlicher Teil des technischen Aufwandes zur PVC-Herstellung gilt der Verhinderung von VCM-Emissionen und der Entmonomerisierung (Entfernen von VCM aus dem Polymerisationsprodukt). Beim Emulsionsverfahren wird das Vinylchlorid in Wasser mit einem Emulgator extrem fein verteilt. Der Polymerisationsvorgang dauert 6 bis 9 Stunden, während dessen der Reaktorinhalt dauernd gerührt wird. Die Polymerisation ergibt ein fein dispergiertes PVC in Wasser, das anschließend durch Fällung und Sprühtrocknungsprozesse aufgearbeitet wird. Monomeres, nicht umgesetztes Vinylchlorid wird aus dem Produktionsgemisch zurückgewonnen. Weltweit wurden 1990 18,3 Mio. t PVC produziert (Nordamerika 4,7 Mio. t, Westeuropa 4,8 Mio. t, Japan 2,1 Mio. t) (Ullmann 1992). In (APME 1994) werden für Westeuropa 1994 PVC-Produktionsmengen von 5,243 Mio. t angegeben. Nach (Ullmann 1992) entfallen 80 % der Weltprodukion auf das Suspensionsverfahren, 12 % auf das Emulsionsverfahren (1989: weltweit 1,6 Mio. t; davon 41 % Westeuropa, 17 % USA, 10 % Japan) und 8 % auf das Masseverfahren. Nach (OEKO 1989) entfallen in der Bundesrepublik Deutschland 60 % der PVC-Produktion auf das Suspensionsverfahren, 28 % auf das Emulsionsverfahren und 12 % auf das Masseverfahren. In der BRD wurden 1987 1,32 Mio PVC hergestellt (#1). Für die Genese der Kennziffern bei GEMIS wurden die Daten aus #1 und #2 bzw. #3 verwendet (siehe unten). Die dort enthaltenen Werte geben den Stand der Technik Ende der 80er bzw. Anfang der 90er Jahre in der BRD bzw. von Standorten der Fa. Norsk Hydro wieder. Allokation: keine Genese der Daten: Massenbilanz - Für die Erzeugung von 1 t PVC werden 1022 kg an monomerem Vinylchlorid eingesetzt. Weiterhin werden 23 kg an Katalysator, pH-Stabilisator und Emulgator benötigt. Die Verluste bei der Massenbilanz werden in #1 als "PVC-Verluste im Abwasser" 2 kg, "PVC-Verluste (Staub, Überkorn)" 14 kg und "PVC-Verluste in Abgasen" 6 kg beziffert. Energiebedarf - Der Energiebedarf zur Herstellung einer Tonne PVC beträgt nach #1 rund 5,37 GJ (1,8 GJ elektrische Energie, 3,57 GJ Energieträger). Emissionen: An prozessspezifischen Luftemissionen bei der PVC-Polymerisation ist vor allem VCM von Bedeutung. Es wird mit einem Umwelteintrag von 300 t VCM für 1988 gerechnet (#1). Legt man die PVC-Produktionszahlen von 1987 (1,32 Mio. t) zugrunde, so ergibt sich für die VCM-Emission ein Wert von ca. 0,23 kg/t PVC. Verfahrensunterschiede (Suspensions-, Masse- oder Emulsionsverfahren) bleiben bei dieser Berechnung unberücksichtigt. In #3 werden die prozessbedingten VOC-Emissionen bei der PVC-Herstellung (Emulsionsverfahren) abgeschätzt. Daraus ergibt sich ein Wert von ca. 3,0 kg VOC/t PVC. Dieser Wert wird bei GEMIS unter NMVOC aufgeführt. In #2 werden Emissionen der PVC-Produktion nach einer Studie von Norsk Hydro (Grundlagen sind Daten von vier Standorten der Fa. Norsk Hydro) aufgeführt. Es werden folgende Emissionen genannt: 0,675 kg VCM/t PVC (Luft), 0,185 kg PVC-Staub/t PVC (Luft), 0,059 kg PVC/t PVC (Wasser) und 3,9 kg verunreinigtes PVC/t PVC (Produktionsabfall). Eine Zuordnung der Emissionen zu einem bestimmten Herstellungsverfahren ist dabei nicht möglich. Beim Suspensions- und Emulsionsverfahren entstehen VCM-belastete Abwässer (quantitative Angaben zu Abwasserfrachten liegen nicht vor). Im Ablauf von zentralen biologischen Abwasserreinigungsanlagen ist VCM in der Regel nicht nachweisbar. Wegen der Flüchtigkeit geben VCM-haltige Abwässer das Vinylchlorid relaiv schnell an die Atmosphäre ab (UBA 1991). Wasser: Für die Herstellung von 1 t PVC nach dem Emulsionsverfahren werden insgesamt 254,5 t Wasser benötigt. 250 t werden davon als Kühlwasser, 0,6 t als Mitteldruckdampf und 0,9 t als Niederdruckdampf verwendet. Die verbleibenden 3 t werden als entmineralisiertes Wasser eingesetzt (#1).