Mobiele vlamloze thermische oxidizers

Wij delen graag onze ervaring van de afgelopen 5 jaar met het afvangen van Vluchtige Organische Stoffen (VOS) bij opslag terminals en een raffinaderij en het ontgassen van tanks/schepen. In dit deel gaan we in op de beschikbare mobiele afvang en ontgassing installaties in de markt.

Mobiele installaties in de markt

Afvangen van vluchtige organische stoffen is een niche markt, waarbij de regelgeving in Europa steeds strikter wordt.

Voor alle Vluchtige Organische Stoffen is in Nederland via het Besluit Activiteiten Leefomgeving (BAL) een duidelijke limiet gesteld aan wat er op jaarbasis en per emissie punt uitgestoten mag worden. Bestaande bedrijven krijgen vaak een bepaalde tijd om de proces installaties aan te passen, zodat het aan deze regelgeving voldoet. Het komt ook regelmatig voor dat er tijdelijke maatregels moeten worden getroffen om binnen de limiet te blijven tot er een permanente oplossing is geïmplementeerd.

Als oplossing voor tijdelijke maatregel zijn de volgende systemen beschikbaar in de markt:

Mobiele oplossing	Capaciteit kg/uur	Kortstondig (kg/week)	Langtijdig (kg/jaar)
Actief kool filter	0 tot 30 kg/u	0 – 500 kg/wk	0 –  25.000 kg/jr
RTO	3 tot 30 kg/u	500 – 5.000 kg/wk	25.000 – 250.000 kg/jr
FTO	10 tot 300 kg/u	1.500 – 50.000 kg/wk	80.000 – 2.500.000 kg/jr
Gesloten Fakkel	30+ kg/u	5.0000+ kg/wk	250.000+ kg/jr

Actief Kool

De Actief Kool filters zijn vooral sterk als de totale hoeveelheid af te vangen VOS beperkt is. Bij grote hoeveelheden worden de verwerkingskosten van actief kool hoog. Daarom is de actief kool oplossing het meest economisch als de vracht beperkt blijft tot gemiddeld 3 kg/uur. Het systeem is eenvoudig en draait onbemand. Bij hogere concentraties is er echter een risico op het ontstaan van hot spots. Daarom moet uit veiligheidsoverweging de concentratie verdund worden tot 20% a 25% LEL. Daarnaast zijn een aantal stoffen zoals methaan en methanol niet of niet goed af te vangen in actief kool.

Vlamloze Thermische Oxidatie

De mobiele RTO is energiezuinig, maar beperkt in zijn capaciteit tot 30 kg/uur. In een RTO moet ook uit veiligheidsoverweging de concentratie verdund worden tot 20% a 25% LEL. Het systeem is relatief energie zuinig als er geen aanbod van VOS is, en kan onbemand draaien. Nadeel is dat het systeem een opwarmtijd van +/- 5 uur heeft voordat hij inzetbaar is. Bij 24/7 operatie is dit natuurlijk geen probleem. Het systeem kan 24/7 onbemand autotherm (vlamloos) draaien, waarbij er geen NOx emissies zijn.

De mobiele FTO functioneert ook vlamloos (autotherm), waarbij er geen NOx emissies zijn, en is door zijn ontwerp ook efficiënt in energie gebruik. Hij is gemaakt voor hoog calorische energiestromen en kan tot 300 kg/uur verwerken. Doordat de verwerking in een afgesloten oxidatieruimte plaatsvind en bij uitreding in een Quench direct wordt gekoeld met omgevingslucht, is de uittrede temperatuur beperkt tot 400C. Het nadeel is dat de maximale capaciteit hard wordt bepaald door de temperatuur in de oxidatieruimte. Bij overschrijding zal het systeem de toevoer moeten afknijpen of stoppen. Een buffer kan hier eventueel worden toegepast om pieken in het proces op te vangen. Het systeem kan 24/7 onbemand worden ingezet.

Gesloten Fakkel

De mobiele gesloten fakkel is al vele jaren in gebruik. Hij is gemaakt voor hoog calorische energiestromen en heeft de hoogste verwerkingscapaciteit in kg/uur. Het voordeel is dat de vlam onbegrensd is en makkelijk kortstondige overschrijdingen van de capaciteit aan kan. Dit leidt dan wel tot situaties, waarbij de vlam boven de verbrandingsruimte uit kan komen, wat in een omgeving met opslag van grote hoeveelheden brandbaar product een risico met zich meebrengt. Er is daarom bijna altijd permanente bemanning nodig tijdens de operatie. Daarnaast heeft de mobiele gesloten fakkel altijd steunbrandstof nodig voor de brander, hetgeen leidt tot gemiddeld 80 mg/Nm3 NOx. Het energie gebruik van een mobiele gesloten fakkel is daarom ook relatief hoog.

Scrubber

De scrubber heeft een afvang efficientie van +/- 80% en voldoet over het algemeen niet aan de emissie limieten uit het BAL. Het kan wel een goede oplossing zijn tesamen met één van eerder genoemde installaties als voorbehandeling of eerste stap.

Selectie criteria

De mobiele vlamloze thermische oxidatie (RTO/FTO) is ten aanzien van het milieu de Best Beschikbare Technologie voor het ontgassen of afvangen van vluchtige organische stoffen (VOS) en qua capaciteit en kosten gepositioneerd tussen het traditionele afvanggebied van actief kool en de gesloten fakkel. Bij selectie zijn uiteindelijk de volgende parameters bepalend:

• samenstelling van Vluchtige Organische Stoffen (MSDS)
• benodigde capaciteit
• totale hoeveelheid af te vangen VOS
• duur van het project
• mogelijkheid om onbemand te opereren

In de volgende delen zal ik onze ervaring van de afgelopen 5 jaar met tijdelijk afvangen van vluchtige organische stoffen bij opslag terminals en een raffinaderij delen en het ontgassen van tanks/schepen. Zie voor andere delen onze website www.cts.green