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Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad PRODUCCIN DE FERTILIZANTES NITROGENADOS

APRIL 30, 2007 1

GRUPO DEL BANCO MUNDIAL

Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad para la produccin de fertilizantes nitrogenados

Introduccin

Las guas sobre medio ambiente, salud y seguridad (MASS) son documentos de referencia tcnica que contienen ejemplos generales y especficos de la prctica internacional recomendada para la industria en cuestin1. Cuando uno o ms miembros del Grupo del Banco Mundial participan en un proyecto, estas guas sobre MASS se aplican con arreglo a los requisitos de sus respectivas polticas y normas. Las presentes guas sobre MASS para este sector de la industria deben usarse junto con el documento que contiene las guas generales sobre MASS, en el que se ofrece orientacin a los usuarios respecto de cuestiones generales sobre la materia que pueden aplicarse potencialmente a todos los sectores industriales. Para proyectos complejos, puede que sea necesario utilizar diversas guas industriales-sectoriales. La lista completa de guas industriales-sectoriales puede consultarse en: http://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelines

Las guas sobre MASS contienen los niveles y los indicadores de desempeo que generalmente pueden lograrse en instalaciones nuevas, con la tecnologa existente y a costos razonables. En lo que respecta a la posibilidad de aplicar estas

1 Definida como el ejercicio de la aptitud profesional, la diligencia, la prudencia y la previsin que podran esperarse razonablemente de profesionales idneos y con experiencia que realizan el mismo tipo de actividades en circunstancias iguales o semejantes en el mbito mundial. Las circunstancias que los profesionales idneos y con experiencia pueden encontrar al evaluar el amplio espectro de tcnicas de prevencin y control de la contaminacin a disposicin de un proyecto pueden incluir, sin que la mencin sea limitativa, diversos grados de degradacin ambiental y de capacidad de asimilacin del medio ambiente, as como diversos niveles de factibilidad financiera y tcnica.

guas a instalaciones ya existentes, podra ser necesario establecer metas especficas del lugar as como un calendario adecuado para alcanzarlas.

La aplicacin de las guas debe adaptarse a los peligros y riesgos establecidos para cada proyecto sobre la base de los resultados de una evaluacin ambiental en la que se tengan en cuenta las variables especficas del emplazamiento, tales como las circunstancias del pas receptor, la capacidad de asimilacin del medio ambiente y otros factores relativos al proyecto. La decisin de aplicar recomendaciones tcnicas especficas debe basarse en la opinin profesional de personas idneas y con experiencia.

En los casos en que el pas receptor tenga reglamentaciones diferentes a los niveles e indicadores presentados en las guas, los proyectos deben alcanzar los que sean ms rigurosos. En caso de que, por las circunstancias particulares del proyecto, sea adecuado aplicar niveles o medidas menos rigurosos que los previstos en estas Guas sobre MASS, la evaluacin ambiental especfica del emplazamiento deber contener una justificacin completa y detallada de las alternativas propuestas. Esta justificacin debera probar que la eleccin de otros niveles alternativos de desempeo protege la salud humana y el medio ambiente.

Aplicabilidad

Las Guas sobre MASS para la produccin de fertilizantes nitrogenados incluyen informacin relevante para las instalaciones que producen fertilizantes nitrogenados a partir de amoniaco, incluido amoniaco (NH3), urea, cido ntrico (HNO3),

http://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelineshttp://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelines

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nitrato amnico, nitrato de amonio clcico (CAN), sulfato amnico y fertilizantes nitrogenados compuestos, como fertilizantes lquidos de urea-sulfato amnico (UAS) y de urea nitrato amnico (UAN) (28, 30 o 32 por ciento de nitrgeno (N)).

Este documento est dividido en las siguientes secciones: Seccin 1.0: Manejo e impactos especficos de la industria Seccin 2.0: Indicadores y seguimiento del desempeo Seccin 3.0: Referencias y fuentes adicionales Anexo A Descripcin general de las actividades de la industria

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1.0 Manejo e impactos especficos de la industria

La siguiente seccin contiene una sntesis de las cuestiones relativas al medio ambiente, la salud y la seguridad asociadas a la industria grfica que tienen lugar durante la fase operacional, as como recomendaciones para su manejo. Las Guas generales sobre MASS ofrecen recomendaciones adicionales para el manejo de las cuestiones de este tipo que son comunes a la mayora de las grandes actividades industriales durante las etapas de construccin y desmantelamiento.

1.1 Medio ambiente

Entre las posibles cuestiones ambientales asociadas a la produccin de los fertilizantes nitrogenados figuran las siguientes:

Emisiones a la atmsfera

Aguas residuales

Materiales peligrosos

Residuos

Ruido

Emisiones a la atmsfera Las emisiones a la atmsfera procedentes de las instalaciones en que se producen fertilizantes nitrogenados suelen consistir en gases de efecto invernadero (GEI generalmente, anhdrido carbnico y xido nitroso), otros compuestos inorgnicos gaseosos y emisiones de partculas, especialmente materia particulada de menos de 10 micrones de dimetro aerodinmico (MP10) derivada de las actividades de perlado.

En las guas generales sobre MASS se ofrecen recomendaciones sobre la gestin de pequeas emisiones de

fuentes de combustin con una capacidad de hasta 50 megavatios trmicos por hora (MWt), incluidas normas de emisin a la atmsfera de emisiones de escape.

Emisiones del proceso de produccin de amoniaco Las emisiones procedentes de las plantas de produccin de amoniaco consisten principalmente en gas natural, hidrgeno (H2), anhdrido carbnico (CO2), amoniaco (NH3) y monxido de carbono (CO). Dependiendo del combustible utilizado, tambin puede haber sulfuro de hidrgeno (H2S). Adems, pueden producirse emisiones fugitivas de NH3 de los tanques de almacenamiento, vlvulas, bridas y tuberas, especialmente durante el transporte o traslado. Las emisiones no rutinarias asociadas con las perturbaciones y accidentes durante el proceso pueden contener gas natural, monxido de carbono (CO), hidrgeno (H2), anhdrido carbnico (CO2), compuestos orgnicos voltiles (COV), xido de nitrgeno (NOX) y NH3.

Algunas de las medidas de prevencin y control consisten en:

Utilizar los tratamientos de los gases de purga empleados en la sntesis del NH3 para recuperar el NH3 y H2 antes de quemar el resto en el reactor de reformado primario;

Aumentar el perodo de estancia de los gases residuales en la zona de alta temperatura del reactor de reformado primario;

Las emisiones de amoniaco de las vlvulas de escape o de los dispositivos encargados de controlar la presin de depsitos o tanques de almacenamiento deben ser recogidas y enviadas a una antorcha o a un depurador hmedo;

Instalar mtodos de deteccin de fugas para identificar emisiones fugitivas de amoniaco durante el proceso de produccin o el almacenamiento;

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Establecer programas de mantenimiento, especialmente cajas de relleno para vstagos y juntas de vlvulas de seguridad, para reducir o eliminar los escapes.

La eliminacin del anhdrido carbnico (CO2) de las instalaciones de produccin de amoniaco genera emisiones concentradas de CO2. Idealmente, las plantas de amoniaco y urea deberan estar integradas, de manera que el CO2 derivado del proceso de produccin del amoniaco pueda consumirse casi por completo si el amoniaco producido se transforma en urea. Adems, la produccin de fertilizantes nitrogenados es un proceso que hace un uso intensivo de la energa y que suele requerir un empleo significativo de energa derivada de combustibles fsiles, lo que genera un volumen significativo de gases de efecto invernadero. Las guas generales sobre MASS contienen recomendaciones sobre el manejo de GEI, adems de sobre eficiencia y conservacin energticas.

Emisiones del proceso de produccin de urea Las emisiones procedentes de las plantas de produccin de urea consisten principalmente en amoniaco (NH3) y polvo. Tambin pueden producirse emisiones fugitivas of NH3 de los tanques, vlvulas, bridas y tuberas. Las torres de granulacin y los granuladores son una de las principales fuentes de emisin de polvo de urea. El producto final se somete a un perlado o granulado que exige un elevado volumen de aire de refrigeracin, el cual es posteriormente descargado en la atmsfera.

Algunas de las medidas de prevencin y control recomendadas consisten en:

Reducir las emisiones de polvo, empleando un proceso de granulado, en lugar de perlado, para obtener el producto;

Instalar torres de granulacin dotadas de sistemas de refrigeracin de tiro natural en lugar de torres con refrigeracin de tiro forzado/inducido;

Depurar los gases residuales con el condensado de proceso antes de descargarlos en la atmsfera y volver a procesar la solucin de urea recuperada2;

Utilizar cmaras de filtracin para evitar la emisin de aire cargado de polvo procedente de los puntos de transferencia, filtros, mquinas de embolsado, etc., en combinacin con un sistema de disolucin de polvo de urea que permita reciclar la urea en el proceso;

Aplicar una fusin rpida a los productos de la urea de excesivo tamao, permitiendo as el reciclado de la urea en el proceso;

Recoger los vertidos de urea slida empleando mtodos secos y evitando el lavado de las superficies;

Conectar a una antorcha las vlvulas de seguridad/juntas en las bombas de amoniaco/urea y conductos de ventilacin de los tanques.

Emisiones del proceso de produccin de cido ntrico Las emisiones procedentes de las plantas de produccin de cido ntrico consisten principalmente en xido ntrico (NO), dixido de nitrgeno (NO2) y xido de nitrgeno (NOx) procedentes del gas de cola de la torre de absorcin de cido, xido nitroso (N2O), restos de cido ntrico (HNO3), la niebla originada durante el llenado de los tanques de almacenamiento de cido y amoniaco (NH3).

Algunas de las medidas recomendadas para prevenir y controlar las emisiones de NOx consisten en: 2 Los lavadores hmedos pueden alcanzar una eficiencia del 98 por ciento de eliminacin del polvo (ver IPPC BREF (2006)). La reducida presin parcial del NH3 presente en el aire de descarga se traduce en una escasa eficiencia en el lavado/recuperacin del NH3. La eficiencia puede aumentar mediante la acidificacin y el amoniaco resultante deber reutilizarse entonces en el proceso.

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Asegurar que el oxidante y el absorbedor disponen de un suministro de aire suficiente;

Asegurar que se mantiene una presin elevada, especialmente en las columnas de absorcin del proceso de produccin de cido ntrico;

Evitar altas temperaturas en el enfriador-condensador y en el absorbedor;

Desarrollar un programa de mantenimiento para prevenir el funcionamiento con equipos defectuosos, tales como compresores o bombas, que provocan disminuciones de la pesin y fugas, y reducen la eficiencia de las plantas;

Reducir las emisiones de NOX, aumentando la eficiencia de la torre de absorcin en funcionamiento o incorporando una torre de absorcin adicional;3

Aplicar un proceso de reduccin cataltica para tratar los gases de cola procedentes de la torre de absorcin;4

Instalar tamizadores moleculares activos para oxidizar catalticamente el NO en NO2 y adsorber de forma selectiva NO2, devolviendo el NO2 trmicamente descompuesto al absorbedor;5

Instalar depuradores hmedos con una solucin acuosa de hidrxidos o carbonatos alcalinos, amoniaco, urea, permanganato potsico, o sustancias qumicas custicas (p.ej. lavadores custicos con hidrxido sdico, carbonato sdico u otras bases fuertes), recuperando el NO y el NO2 como nitrato o sales de nitrato.6

3 La eficiencia puede mejorar si se eleva el nmero de bandejas del absorbedor, se hace funcionar ste a presin ms elevada se refrigera el lquido cido dbil en el absorbedor. 4 Los gases de cola pueden calentarse a temperaturas de ignicin, mezclarse con combustible (p.ej., gas natural, hidrgeno, nafta, monxido de carbono o amoniaco) y transferido a un lecho de catalizador (p.ej., pentxico de vanadio, platino, zeolita) (IPPC BREF (2006)). La reduccin cataltica reduce mejor el NOX que la absorcin ampliada. 5 Este mtodo puede requerir disposiciones especiales para controlar las incrustaciones del lecho del tamiz. 6 A pesar de su eficacia, este control opcional puede entraar elevados costos y resultar inviable en trminos financieros en circunstancias normales. Las

Las recomendaciones para prevenir y controlar las emisiones de N2O incluyen las siguientes:

Instalar unidades de reduccin cataltica selectiva (RCS) que funcionen a aproximadamente 200C con varios catalizadores (platino, pentxico de vanadio, zeolitas, etc.) o, con menos frecuencia, unidades de reduccin no cataltica selectiva (RNCS);

Integrar una cmara de descomposicin en el quemador para reducir la produccin de N2O mediante el aumento del tiempo de residencia en el reactor de oxidacin7;

Utilizar un catalizador selectivo para descomponer el N2O en la zona de alta temperatura (entre 800 y 950 C) del reactor de oxidacin;8

Instalar un reactor combinado de depuracin de N2O y NOX entre el calentador final de gas de cola y la turbina de gas de cola. El reactor se compone de dos capas de catalizador (Fe zeolita) y una inyeccin intermedia de NH39.

Una planta operada adecuadamente no debera generar emisiones de niebla cida en el gas de cola. Las pequeas cantidades que puedan estar presentes en las corrientes de salida del gas del absorbedor deben eliminarse mediante un separador o colector antes de entrar en la unidad de reduccin cataltica o expansor.

Emisiones del proceso de produccin de nitrato amnico y de nitrato de amonio clcico Las emisiones del proceso de produccin consisten principalmente en amoniaco y polvo procedente de los neutralizadores, evaporadores, torres de perlado, granuladores,

evaluaciones de costos deberan incluir el tratamiento de la solucin de lavado usada. 7 IPPC BREF (2006) 8 Ibid. 9 Ibid.

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secadores y enfriadores. Emisiones fugitivas of amoniaco se originan en los tanques de almacenamiento y equipos de proceso.

Algunas de las medidas recomendadas de prevencin y control de las emisiones consisten en:

Instalar tcnicas de separacin de gotculas con vapor (p.ej., mallas tejidas de alambre, rellenos de malla para la eliminacin de niebla, separadores de placas en onda y separadores de relleno de fibra empleando por ejemplo fibras de politetrafluoretileno (PTFE)) o dispositivos de lavado (p.ej., columnas de relleno, lavadores Venturi y placas perforadas irrigadas) para reducir las emisiones de amoniaco y de nitrato amnico en el vapor originado en neutralizadores y evaporadores10. Debe emplearse una combinacin de separadores y lavadores de gotculas para eliminar las emisiones de partculas de nitrato amnico, y utilizar cido ntrico para neutralizar todo amoniaco libre;

Tratar y reutilizar los condensados contaminados empleando tcnicas como el decapado con aire o vapor y la adicin de lcali para liberar el amoniaco ionizado cuando sea necesario, o emplear procesos de destilacin o separacin por membrana como la smosis inversa11;

Adoptar la temperatura de fusin ms baja posible para reducir las emisiones de amoniaco y nitrato amnico (y carbonato clcico en la produccin de nitrato de amonio clcico _ NAC) procedentes del perlado y la granulacin;

Eliminar las emisiones de amoniaco provocadas por el perlado y la granulacin mediante la neutralizacin en un depurador hmedo. Los depuradores hmedos suelen utilizar soluciones de circulacin de cidos. Por lo general,

10 Ibid. 11 Ibid.

la solucin de un depurador hmedo se reincorpora al proceso;

Eliminar los humos de nitrato amnico procedentes del perlado mediante el lavado;

Eliminar las pequeas partculas de nitrato amnico (microgrnulos) mediante el uso de corrientes de aire a travs de colectores centrfugos, filtros de bolsa y depuradores hmedos;

Adoptar un proceso cerrado de granulacin en lugar de la tcnica del perlado cuando sea posible12;

Instalar un sistema de extraccin, captura y filtrado del aire de ventilacin procedente de las zonas donde se manipulen productos que generen polvo para prevenir las emisiones fugitivas de partculas.

Aguas residuales

Aguas residuales de procesos industriales Los vertidos de aguas de procesos procedentes de las plantas de produccin de fertilizantes nitrogenados se limitan normalmente a los lavados cidos empleados en las actividades programadas de limpieza y purga, efluentes procedentes de los depuradores hmedos, escapes accidentales, fugas de pequeas cantidades de lquidos de los tanques de almacenamiento del producto, y efluentes acdicos y custicos procedentes de la preparacin del agua de suministro de las calderas.

Efluentes de las plantas de amoniaco Durante las operaciones rutinarias, las descargas de la planta pueden incluir fugas de condensados de proceso o efluentes de

12 La granulacin exige un proceso ms complicado, pero el volumen de aire a tratar es menor que en el perlado, y el equipo de depuracin que se necesita es menos sofisticado. Las partculas de nitrato amnico son ms bastas y pueden depurarse con una combinacin de colectores centrfugos secos o filtros de bolsa y lavadores hmedos en vez de filtros de buja ms sofisticados.

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depuracin de gases residuales que contienen amoniaco y otros subproductos. Los condensados de proceso suelen originarse a partir de la condensacin entre los reactores de conversin y la absorcin de anhdrido carbnico, y del anhdrido carbnico de la cabeza de destilacin. Estos condensados pueden contener amoniaco, metanol y aminas (p.ej., metilaminas, dimetilaminas y trimetilaminas). En los procesos de oxidacin parcial, la eliminacin del holln y la ceniza puede afectar a los vertidos de agua si no se manipulan adecuadamente.

Algunas de las medidas de prevencin y control recomendadas consisten en:

Los condensados deberan separarse con vapor para reducir el contenido para reducir el contenido en amoniaco y reutilizarse como agua de abastecimiento de la caldera despus del tratamiento de intercambio de iones o enviarse a la planta de tratamiento de aguas reisudales para su tratamiento con otras corrientes que contengan amoniaco. Las emisiones del separador por vapor pueden requerir controles adicionales de emisiones de amoniaco;

El amoniaco absorbido de los gases de purga y del vapor instantneo debe recuperarse en un circuito cerrado para evitar que se produzcan emisiones de amoniaco acuoso;

El holln resultante de la gasificacin en los procesos de oxidacin parcial debe recuperarse y reciclarse para usar en el proceso.

Efluentes de las plantas de urea Una planta de urea genera un flujo significativo de aguas de procesos que contienen NH3, CO2 y urea (p.ej., una planta de 1.000 toneladas al da (t/d) genera aproximadamente 500 metros cbicos al da (m3/d) de aguas de procesos). Otras

fuentes son el vapor del eyector, agua de inundacin y agua de obturacin.

Algunas de las medidas de prevencin y control recomendadas consisten en:

Mejorar el diseo de los calentadores/separadores de evaporacin para minimizar el arrastre de la urea;

Eliminar el NH3, el CO2 y la urea de las aguas de procesos en una unidad de tratamiento de estas aguas, y reciclar los gases en el proceso de sntesis para optimizar el aprovechamiento de las materias primas y reducir los efluentes;

Proporcionar la adecuada capacidad de almacenamiento para el inventario de la planta en caso de producirse una perturbacin y parada de la planta;

Instalar tanques sumergidos para recoger las aguas de lavado de la planta y otras corrientes contaminadas procedentes de los drenajes para reciclar dichas aguas en el proceso o transportarlas hasta la unidad de tratamiento de aguas de proceso.

Efluentes de las plantas de cido ntrico Entre los efluentes lquidos de una planta de produccin de cido ntrico se encuentran los siguientes:

Diluir las soluciones de nitrito de amonio /nitrito originadas durante las labores peridicas de lavado (normalmente, una vez al da) del compresor de NOX y de drenaje del enfriador-condensador durante cierto perodo de tiempo una vez puesta en marcha la planta;

La solucin de amoniaco acuoso procedente de la purga del evaporador;

El agua de purga que contenga sales disueltas procedentes del colector de vapor;

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Las emisiones ocasionales provocadas por la purga y toma de muestras de soluciones de cido ntrico.

Las medidas recomendadas para prevenir y controlar la contaminacin incluyen las siguientes:

Inyectar vapor al compresor de NOX para evitar cualquier efluente lquido;

Planificar la acidificacin durante la puesta en marcha para evitar tener que recurrir al drenaje del enfriador-condensador;

Llevar a cabo la separacin por vapor para recuperar el amoniaco en el proceso y limitar las emisiones de amoniaco acuoso procedentes de la purga del evaporador.

Efluentes de las plantas de nitrato amnico (NA) y de nitrato de amonio clcico (NAC) Las plantas de nitrato amnico (NA) / nitrato de amonio clcico (NAC) producen un exceso de agua que debe ser tratada antes de su vertido o posiblemente reciclada a otras unidades del complejo de produccin de los fertilizantes nitrogenados. Los efluentes de proceso incluyen normalmente condensados que contienen hasta un 1 por ciento de amoniaco y hasta un 1 por ciento de nitrato amnico procedente de los reactores (neutralizadores) y del evaporador, y nitrato amnico y cido ntrico originados durante el lavado de la planta. Las emisiones no depuradas en el agua pueden alcanzar los 5.000mg NA como N/l y los 2.500mg NH3 como N/l (6 y 3 kilogramos por tonelada (kg/t) de producto, respectivamente)13.

Las medidas de prevencin y control de la contaminacin para las plantas de NA/NAC incluyen las siguientes:

13 IPPC BREF (2006)

La recuperacin interna del nitrato amnico y amoniaco (p.ej. aguas de lavado procedentes de la seccin de limpieza de aire de la planta de granulacin que se reciclan mediante fases posteriores de evaporacin en la planta de granulacin);

Integrar las plantas de NA/NAC en la produccin de cido ntrico;

Tratar el vapor contaminado con amoniaco o nitrato amnico antes de la condensacin por medio de tcnicas de separacin de gotculas y dispositivos de lavado (descritas en el apartado sobre Emisiones a la atmsfera del presente documento);

Tratar el agua de proceso (condensado) mediante la separacin con aire o vapor y la adicin de lcali para liberar el amoniaco ionizado necesario; el intercambio inico; la destilacin; o procesos de separacin con membranas.

Tratamiento de aguas residuales de procesos Las tcnicas para el tratamiento de las aguas residuales de procesos industriales en este sector incluyen la filtracin dirigida a separar los slidos filtrables; la compensacin de flujo y carga; la sedimentacin para reducir los slidos en suspensin mediante el uso de clarificadores; la eliminacin del amoniaco y el nitrgeno empleando mtodos de tratamiento de nitrificacin-desnitrificacin fsica-qumica o biolgica; la separacin slido agua y la eliminacin de residuos en vertederos de residuos. Pueden ser necesarios controles de ingeniera adicionales para captar el amoniaco resultante de las operaciones de separacin con aire y controlar los olores.

Las guas generales sobre MASS explican el manejo de las aguas residuales industriales y ofrecen ejemplos de enfoques para su tratamiento. Mediante el uso de estas tecnologas y tcnicas recomendadas para la gestin de aguas residuales, los

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establecimientos deberan cumplir con los valores para la descarga de aguas residuales que se indican en el cuadro correspondiente de la Seccin 2 del presente documento para este sector.

Consumo de agua y otras corrientes de aguas residuales En las guas generales sobre MASS se dan orientaciones sobre el manejo de aguas residuales no contaminadas procedentes de operaciones de servicios pblicos, aguas pluviales no contaminadas y aguas de alcantarillado. Las corrientes contaminadas deberan desviarse hacia el sistema de tratamiento de aguas residuales de procesos industriales. Las recomendaciones para reducir el consumo de agua, especialmente en aquellos sitios en que pueda ser un recurso natural escaso, se analizan en las guas generales sobre MASS.

Materiales peligrosos Las instalaciones de produccin de fertilizantes nitrogenados emplean y producen una cantidad significativa de materiales peligrosos, incluyendo materias primas y productos intermedios/finales. La manipulacin, almacenamiento y transporte de estos materiales deben gestionarse adecuadamente para evitar o minimizar los impactos ambientales. Las guas generales sobre MASS presentan las prcticas recomendadas para el manejo de materiales peligrosos, incluida su manipulacin, almacenamiento y transporte.

Residuos Los residuos peligrosos ms comunes producidos por estas instalaciones son los catalizadores usados y sustituidos despus de las puestas a punto programadas en las plantas de

desulfuracin de gases, amoniaco y de cido ntrico14. Los residuos no peligrosos ms frecuentes son las partculas de polvo que contienen nitrgeno provenientes de los sistemas de control de polvo de perlado y granuladores.

Las estrategias de manejo para los catalizadores usados incluyen las siguientes:

Una adecuada gestin del emplazamiento, incluida la inmersin de los catalizadores pirofricos usados en agua durante su almacenamiento temporal y transporte hasta el punto final de tratamiento, evitando as las reacciones exotrmicas no controladas;

La devolucin de los catalizadores al fabricante para su regeneracin o recuperacin;

La gestin fuera del emplazamiento por parte de empresas especializadas para recuperar los metales pesados o preciosos mediante procesos de recuperacin o reciclado siempre que sea posible, o bien por parte de agentes capaces de manejar los catalizadores usados y sus materiales no recuperables segn las recomendaciones sobre residuos peligrosos y no peligrosos descritas en las guas generales sobre MASS.

Las estrategias recomendadas para el manejo del polvo y los productos recuperados que no respondan a las normas incluyen:

Su reciclado en las unidades de produccin especfica o unidades de mezcla de fertilizantes en la planta de fabricacin;

14 Una planta de amoniaco con una capacidad de 1.500 toneladas al da puede generar aproximadamente 50 m3/ao de catalizadores usados.

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El suministro de estas sustancias a otros usuarios (comerciantes y agricultores) para su posterior aprovechamiento15.

El almacenamiento y manipulacin de los residuos peligrosos y no peligrosos deben ajustarse a las buenas prcticas en materia de MASS para el manejo de residuos, tal y como se describen en las guas generales sobre MASS.

Ruido Las fuentes ms comunes de emisin de ruido incluyen grandes mquinas giratorias tales como compresores y turbinas, bombas, motores elctricos, enfriadores de aire, tambores giratorios, granuladores, cintas transportadoras, gras, calentadores de aire, y de los procesos de despresurizacin de emergencia. Las guas generales sobre MASS contienen orientaciones para el control y la minimizacin del ruido.

1.2 Higiene y seguridad en el trabajo

Las consecuencias de la construccin, funcionamiento y desmantelamiento de las instalaciones de fertilizantes nitrogenados sobre la higiene y seguridad en la comunidad son comunes a la mayora de los establecimientos industriales, y se explican en las guas generales sobre MASS.

Los peligros relacionados con la higiene y la salud laboral en planta deberan identificarse en base a los anlisis de seguridad laboral y evaluaciones exhaustivas de peligros y riesgos que empleen metodologas tales como el estudio de identificacin de peligros [HAZID], estudio de peligros y operabilidad [HAZOP] o anlisis cuantitativo de riesgos [QRA]. En general, la

15 Las normativas sobre fertilizantes en la Unin Europea (UE) y otros pases incluyen requisitos sobre la calidad del nitrato amnico que deben cumplirse en caso de reutilizar este subproducto. La EFMA proporciona guas para los productores, importadores, distribuidores y comerciantes (2003 y 2004).

planificacin de la gestin de higiene y seguridad incluir la adopcin de una aproximacin sistemtica y estructurada para la prevencin y el control de los peligros fsicos, qumicos, biolgicos y radiolgicos para la higiene y la seguridad descrita en las guas generales sobre MASS.

Los riesgos ms notables para la higiene y la seguridad en el trabajo se producen durante la fase operativa de las instalaciones de procesamiento de fertilizantes nitrogenados, incluyendo principalmente:

Seguridad de los procesos

Riesgos de origen qumico

Riesgos de incendio y explosin.

Almacenamiento del amoniaco

Seguridad de los procesos Los programas de seguridad en los procesos debern implementarse debido a las caractersticas especficas del sector, entre ellas las complejas reacciones qumicas, el uso de sustancias peligrosas (por ejemplo, compuestos txicos, reactivos, inflamables o explosivos) y reacciones de sntesis orgnica de escalones mltiples.

La gestin de la seguridad en los procesos incluye las siguientes acciones:

Pruebas de riesgos fsicos para materiales y reacciones;

Estudios de anlisis de riesgos para revisar las prcticas qumicas y de ingeniera del proceso, incluyendo termodinmica y cintica;

Examen del mantenimiento preventivo y la integridad mecnica de los sistemas y servicios de proceso;

Capacitacin de los trabajadores;

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Elaboracin de instrucciones operativas y procedimientos de respuesta a emergencias.

Riesgos de origen qumico Las sustancias qumicas txicas presentes en las instalaciones de produccin fertilizantes nitrogenados incluyen amoniaco, vapor de cido ntrico, formaldehdo gaseoso, y polvo de urea o de NA. Los valores mximos con los efectos especficos sobre la salud pueden consultarse en las guas internacionales sobre exposicin (ver ms abajo el apartado sobre Seguimiento).

Algunas de las medidas recomendadas de prevencin y control de las emisiones consisten en:

Instalar detectores de gas en las zonas peligrosas, siempre que sea posible;

Evitar los derrames de cido ntrico o adoptar precauciones para controlarlos o minimizarlos. El cido ntrico es muy corrosivo y debe evitarse cualquier contacto drmico con l;

Asegurar una ventilacin adecuada en todas aquellas zonas en que se manipule amoniaco, cido ntrico y formaldehdo acuoso;

Garantizar la extraccin y filtracin del aire en todas las zonas bajo techo donde pueda generarse polvo de urea y AN.

Incendios y explosiones Las causas ms habituales de incendios y explosiones en las instalaciones de produccin de fertilizantes nitrogenados incluyen:

Incendios y explosiones provocados por la fuga accidental de gas sinttico en las plantas de produccin de amoniaco;

La formacin de mezclas de gases explosivos en los depuradores de gases inertes y el vertido de amoniaco en las instalaciones de urea;

Las explosiones de mezclas de aire / amoniaco y nitrato / sales de nitrato en las plantas de cido ntrico;

Los incendios y explosiones provocados por el nitrato amnico, un agente oxidante en las plantas de NA;

Incendios provocados por productos o polvo de fertilizantes contaminados con aceite y otras sustancias combustibles en presencia de una fuente de calor.

Las recomendaciones para prevenir y controlar los riesgos de incendio y explosiones incluyen las siguientes:

Instalar unidades de deteccin de fugas y otros sistemas (sistemas de deteccin de alarmas, como por ejemplo sistemas de seguimiento automtico del pH en las plantas de cido ntrico) para detectar con rapidez los escapes;

Segregar las zonas de proceso, almacenamiento, servicios auxiliares y de seguridad y adoptar distancias de seguridad

correspondientes16.

Limitar las existencias susceptibles de verterse mediante el aislamiento de las existencias de gran tamao de las operaciones llevadas a cabo en planta y el aislamiento y purga de las existencias de gases inflamables presurizados;

Eliminar las posibles fuentes de ignicin;

Implementar procedimientos destinados a evitar y controlar las mezclas peligrosas de gases, por ejemplo reduciendo a menos de 10 partes por milln (ppm) el contenido de hidrgeno del CO2 suministrado a las plantas de urea,

16 Las distancias de seguridad pueden obtenerse a partir de anlisis de seguridad especficos del emplazamiento (p.ej., API, NFPA). Ver tambin las guas sobre diseo y gestin operativa en el Handbook for the Safe Storage of Ammonium Nitrate Based Fertilizers (1992) del IFA/EFMA.

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Controlar el coeficiente de amoniaco / aire con vlvulas de cierre automtico en las plantas de cido ntrico;

Evitar la presurizacin de grandes cantidades de cido durante la carga / descarga;

Emplear acero inoxidable de carbono austentico para fabricar los tanques, depsitos y accesorios diseados para el cido ntrico;

Disear el almacenamiento de NA/NAC siguiendo las directrices y requisitos internacionalmente aceptados17. En general, estos requisitos ataen a las zonas de almacenamiento en trminos estructurales y operativos. Debe instalarse un sistema de deteccin y extincin de incendios;

Eliminar o diluir los vertidos y limitar la zona afectada por las prdidas de contencin.

Almacenamiento del amoniaco Las posibilidades de escapes txicos durante la manipulacin y almacenamiento del amoniaco lquido deben ser minimizadas mediante la adopcin de las siguientes medidas:

Evitar la colocacin de los tanques de almacenamiento de amoniaco cerca de las instalaciones en que existe riesgo de incendio o explosin;

Usar depsitos de almacenamiento refrigerados para los grandes volmenes de amoniaco lquido, dado que el vertido inicial de amoniaco en caso de producirse fallos en los conductos o los tanques es menor que el registrado en los sistemas de almacenamiento presurizado de amoniaco;

Implementar y mantener un Plan especfico de Manejo de Emergencias que contenga orientaciones sobre las medidas de emergencia para proteger tanto a los

17 Ver las directivas de la CE sobre fertilizantes CE 76/116 y CE 80/876, y la Directiva 96/82/CE de COMAH.

trabajadores como a las comunidades locales en caso de producirse escapes de amoniaco txicos.

1.3 Higiene y seguridad en la comunidad

Los riesgos ms significativos para la higiene y la seguridad en la comunidad durante el funcionamiento de las plantas de produccin de fertilizantes nitrogenados conciernen a:

La manipulacin, almacenamiento y transporte de productos peligrosos (amoniaco, cido ntrico, nitrato amnico), as como la probabilidad de fugas / escapes accidentales de gases txicos e inflamables;

La eliminacin de residuos (productos fuera de especificacin, lodos).

El diseo de la planta y sus operaciones incluirn controles de seguridad destinadas a minimizar y controlar los riesgos para la comunidad, incluyendo las siguientes medidas:

Identificar durante el diseo los supuestos en los que puedan producirse fugas;

Evaluar los efectos de las posibles fugas en las zonas circundantes, incluida la contaminacin de aguas subterrneas y suelos;

Evaluar los riesgos potenciales asociados al transporte de materiales peligrosos y elegir las rutas de transporte ms adecuadas para minimizar los riesgos para las comunidades y para terceros;

Elegir el emplazamiento de la planta teniendo en cuenta las zonas habitadas, las condiciones meteorolgicas (p.ej. direcciones prevalecientes de los vientos) y los recursos hdricos (p.ej., vulnerabilidad de las aguas subterrneas). Identificar las distancias de seguridad entre la superficie de

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la planta, especialmente las explotaciones agrcolas en depsito y las zonas comunitarias;

Identificar las medidas de prevencin y mitigacin necesarias para evitar o minimizar los riesgos para la comunidad;

Elaborar un Plan de Manejo de Emergencias con la participacin de las autoridades locales y comunidades que puedan verse afectadas.

Las guas generales sobre MASS proporcionan orientaciones adicionales sobre el manejo de los impactos en la higiene y seguridad de la comunidad durante las fases de construccin y desmantelamiento propias de toda instalacin industrial de gran tamao.

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2.0 Indicadores y seguimiento del desempeo

2.1 Medio ambiente

Guas sobre emisiones y efluentes Los Cuadros 1 y 2 presentan las guas sobre emisiones y efluentes para este sector. Las cantidades correspondientes a las emisiones y efluentes de los procesos industriales en este sector son indicativas de las prcticas internacionales recomendadas para la industria, reflejadas en las normas correspondientes de los pases que cuentan con marcos normativos reconocidos. Dichas cantidades pueden alcanzarse en condiciones normales de funcionamiento de instalaciones adecuadamente diseadas y utilizadas mediante la aplicacin de las tcnicas de prevencin y control de la contaminacin que se han analizado en las secciones anteriores de este documento.

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Las guas sobre emisiones son aplicables a las emisiones procedentes de la combustin. Las guas generales sobre MASS contienen orientaciones sobre las emisiones asociadas con actividades de produccin de energa elctrica y vapor generadas por una fuente de combustin con capacidad igual o inferior a 50 megavatios trmicos, mientras que las guas sobre MASS para energa trmica contienen disposiciones sobre las emisiones generadas por una fuente de energa ms grande. En las guas generales sobre MASS se proporciona orientacin sobre cuestiones ambientales teniendo en cuenta la carga total de emisiones.

Las guas sobre efluentes se aplican a los vertidos directos de efluentes tratados a aguas superficiales de uso general. Los niveles de vertido especficos del emplazamiento pueden establecerse basndose en la disponibilidad y condiciones de los sistemas de tratamiento y recogida de aguas de

alcantarillado pblico o, si se vierten directamente a las aguas superficiales, basndose en la clasificacin del uso del agua receptora que se describe en las guas generales sobre MASS. Estos niveles se deben lograr, sin dilucin, al menos el 95 por ciento del tiempo que opera la planta o unidad, calculado como proporcin de las horas de operacin anuales. El incumplimiento de estos niveles debido a las condiciones de determinados proyectos locales se debe justificar en la evaluacin ambiental correspondiente.

Cuadro 1. Niveles de emisin a la atmsfera para las plantas de produccin de fertilizantes

nitrogenados

Contaminantes Unidades Valor indicativo

Plantas de amoniaco1 NH3 mg/Nm3 50

NOX mg/Nm3 300

PM mg/Nm3 50 Plantas de cido ntrico NOX mg/Nm3 200

N2O mg/Nm3 800

NH3 mg/Nm3 10 PM mg/Nm3 50 Plantas de Urea / UAN Urea (perlado/granulacin) mg/Nm3 50

NH3 (perlado/granulacin) mg/Nm3 50

PM 50

Plantas de NA / NAC PM mg/Nm3 50

NH3 mg/Nm3 50 Notas: 1. NOX en el gas de combustin procedente del reactor de reformado primario. El resto de las emisiones proceden del proceso, las torres de granulacin, etc. NOX en todo tipo de plantas: temperatura 273K (0C), presin 101,3 kPa (1 atmsfera), 3% de contenido en oxgeno seco para el gas de combustin.

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Uso de recursos, consumo de energa, generacin de emisiones y residuos

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El Cuadro 3 contiene ejemplos de indicadores de consumo / generacin de recursos para el sector. Los valores de referencia de la industria se consignan nicamente con fines comparativos, y cada proyecto debera tener como objetivo lograr mejoras continuas en estas reas.

Seguimiento ambiental Se llevarn a cabo programas de seguimiento ambiental para este sector en todas aquellas actividades identificadas por su potencial impacto significativo en el medio ambiente, durante las operaciones normales y en condiciones alteradas. Las actividades de seguimiento ambiental se basarn en indicadores directos e indirectos de emisiones, efluentes y uso de recursos aplicables al proyecto concreto.

La frecuencia del seguimiento debera permitir obtener datos representativos sobre los parmetros objeto del seguimiento. El seguimiento deber recaer en individuos capacitados, quienes debern aplicar los procedimientos de seguimiento y registro y utilizar un equipo adecuadamente calibrado y mantenido. Los datos de seguimiento se analizarn y revisarn con regularidad, y se compararn con las normas vigentes para as adoptar las medidas correctivas necesarias. Las guas generales sobre MASS contienen orientaciones adicionales sobre los mtodos de muestreo y anlisis de emisiones y efluentes.

2.2 Gua sobre higiene y seguridad en el trabajo

Gua sobre higiene y seguridad en el trabajo Para evaluar el desempeo en materia de higiene y seguridad en el trabajo deben utilizarse las guas sobre la materia que se publican en el mbito internacional, entre ellas: guas sobre la concentracin mxima admisible de exposicin profesional

Cuadro 3. Consumo/Generacin de recursos y energa

Producto Unidad

Valor de referencia de la industria

Amoniaco GJ Poder calorfico inferior (pci) /ton NH3 28,4 a 32,0(1)

Urea GJ/ton urea 0,4-0,45 (1) (2)

KWh/ ton NA/NAC 25-60/10-50 (1) (2) NA/NAC

kg vapor/ton NA/NAC 0-50/150-200 (1)

cido ntrico (generacin de energa)

GJ/ton HNO3 (100%) 2.4 1,6 (2) (BAT Promedio)

Fuentes: 1. Asociacin Europea de Fabricantes de Fertilizantes (EFMA) (2000) 2. Documento de Referencia IPPC de la UE sobre Mejores prcticas disponibles para grandes volmenes de productos qumicos inorgnicos industrias de produccin de amoniaco, cidos y fertilizantes (2006)

Cuadro 2. Niveles de efluentes para las plantas de produccin de fertilizantes

nitrogenados

Contaminantes Unidades Valor indicativo

Ph S.U. 6-9 Incremento de temperatura C

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(TLV) y los ndices biolgicos de exposicin (BEIs) publicados por la American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH)18, la Gua de bolsillo sobre riesgos qumicos publicada por el Instituto Nacional de Higiene y Seguridad en el Trabajo de los Estados Unidos (NIOSH)19, los lmites permisibles de exposicin publicados por la Administracin de Seguridad e Higiene en el Trabajo de los Estados Unidos (OSHA)20, los valores lmite indicativos de exposicin profesional publicados por los Estados miembros de la Unin Europea21 u otras fuentes similares.

Tasas de accidentes y letalidad Deben adoptarse medidas para reducir a cero el nmero de accidentes entre los trabajadores del proyecto (ya sean empleados directos o personal subcontratado), especialmente los accidentes que pueden causar la prdida de horas de trabajo, diversos niveles de discapacidad e incluso la muerte. Como punto de referencia para evaluar las tasas del proyecto puede utilizarse el desempeo de instalaciones en este sector en pases desarrollados, que se obtiene consultando las fuentes publicadas (por ejemplo, a travs de la Oficina de Estadsticas Laborales de los Estados Unidos y el Comit Ejecutivo de Salud y Seguridad del Reino Unido)22.

Seguimiento de la higiene y la seguridad en el trabajo Es preciso realizar un seguimiento de los riesgos que pueden correr los trabajadores en el entorno laboral del proyecto concreto. Las actividades de seguimiento deben ser diseadas

18 Disponibles en: http://www.acgih.org/TLV/ y http://www.acgih.org/store/. 19 Disponible en: http://www.cdc.gov/niosh/npg/. 20 Disponibles en: http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_document?

p_table=STANDARDS&p_id=9992. 21 Disponibles en: http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/. 22 Disponible en http://www.bls.gov/iif/ y

http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm

y realizadas por profesionales acreditados23 como parte de un programa de seguimiento de la higiene y la seguridad en el trabajo. En las instalaciones, adems, debe llevarse un registro de los accidentes y enfermedades laborales as como de los sucesos y accidentes peligrosos. Las guas generales sobre MASS contienen orientaciones adicionales sobre los programas de seguimiento de la higiene y la seguridad en el trabajo.

23 Los profesionales acreditados pueden incluir higienistas industriales

certificados, higienistas ocupacionales diplomados o profesionales de la seguridad certificados o su equivalente.

http://www.acgih.org/TLV/

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3.0 Referencias y fuentes adicionales Agencia del Medio Ambiente del Reino Unido (UK). 1999a. IPC Guidance Note Series 2 (S2) Chemical Industry Sector. S2 4.03: Inorganic Acids and Halogens. Bristol: Environment Agency. Disponible en: http://www.environment-agency.gov.uk/

Agencia del Medio Ambiente del Reino Unido (UK). 1999b. IPC Guidance Note Series 2 (S2) Chemical Industry Sector. S2 4.04: Inorganic Chemicals. Bristol: Environment Agency. Disponible en: http://www.environment-agency.gov.uk/

Agencia del Medio Ambiente del Reino Unido (UK). 2004. Sector Guidance Note IPPC S4.03. Guidance for the Inorganic Chemicals Sector. Bristol: Environment Agency. Disponible en: http://www.environment-agency.gov.uk/

Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (US EPA). 40 CFR Part 60, Standards of Performance for New and Existing Stationary Sources: Subpart GStandards of Performance for cido ntrico Plants. Washington, DC: EPA. Disponible en: http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html

Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (US EPA). 40 CFR Part 418. Subpart BAmoniaco Subcategory. Washington, DC: EPA. Disponible en: http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html

Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (US EPA). 40 CFR Part 418. Subpart CUrea Subcategory. Washington, DC: EPA. Disponible en: http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html

Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (US EPA). 40 CFR Part 418. Subpart D Ammonium Nitrate Subcategory. Washington, DC: EPA. Disponible en: http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html

Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (US EPA). 40 CFR Part 418. Subpart E Nitric Acid Subcategory. Washington, DC: EPA Disponible en: http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html

Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (US EPA). 40 CFR Part 418. Subpart F Ammonium Sulfate Subcategory. Washington, DC: EPA. Disponible en: http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html

Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (US EPA). 40 CFR Part 418. Subpart G Mixed and Blend Fertilizer Production Subcategory. Washington, DC: EPA. Disponible en: http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html

Comisin Europea. 2006. Oficina Europea sobre contaminacin y Control Integrados (EIPPC). Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles (MTD) en la industria qumica inorgnica de gran volumen de produccin (amonaco, cidos y abonos). Documento final. Octubre de 2006. Sevilla: EIPPCB.

EFMA (Asociacin Europea de Fabricantes de Fertilizantes). 2003. Guidance for Safe Handling and Utilization of Non-Conforming Fertilizers and Related Materials for Fertilizer Producers. Bruselas: EFMA. Disponible en: http://www.efma.org/publications

EFMA. 2002. Recommendations for the Safe and Reliable Inspection of Atmospheric, Refrigerated Ammonia Storage Tanks. Bruselas: EFMA. Disponible en: http://www.efma.org/publications

EFMA. 2000a. Best Available Techniques for Pollution Prevention and Control in the European Fertilizer Industry. Production of Ammonia. Booklet No. 1. Bruselas: EFMA. Disponible en: http://www.efma.org/publications

EFMA. 2000b. Best Available Techniques for Pollution Prevention and Control in the European Fertilizer Industry. Production of Nitric Acid. Booklet No. 2. Bruselas: EFMA. Disponible en: http://www.efma.org/publications

EFMA. 2000c. Best Available Techniques for Pollution Prevention and Control in the European Fertilizer Industry. Production of Urea and Urea Ammonium Nitrate. Booklet No. 5. Bruselas: EFMA. Disponible en: http://www.efma.org/publications

EFMA. 2000d. Best Available Techniques for Pollution Prevention and Control in the European Fertilizer Industry. Production of Ammonium Nitrate and Calcium Ammonium Nitrate. Booklet No. 6. Bruselas: EFMA. Disponible en: http://www.efma.org/publications

EFMA. 1998. Guidelines for Transporting Nitric Acid in Tanks. Bruselas: EFMA. Disponible en: http://www.efma.org/publications

EFMA. 2004. Guidance for Safe Handling and Utilization of Non-Conforming Solid Fertilizers and Related Materials for Fertilizer Importers, Distributors and Merchants. Bruselas: EFMA. Disponible en: http://www.efma.org/publications

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International Fertilizers Industry Association (IFA)/EFMA. 1992. Handbook for the Safe Storage of Ammonium Nitrate Based Fertilizers. Pars y Zurich: IFA/EFMA. Disponible en: http://www.efma.org/publications

Kirk-Othmer, R.E. 2006. Encyclopedia of Chemical Technology. 5th Edition. Nueva York, NY: John Wiley and Sons Ltd.

Ministerio Federal Alemn de Medio Ambiente, Proteccin de la Naturaleza y Seguridad Nuclear (BMU). 2002. First General Administrative Regulation Pertaining the Federal Immission Control Act (Technical Instructions on Air Quality Control TA Luft). Bonn: BMU. Disponible en: http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_luft/doc/36958.php

Ministerio Federal Alemn de Medio Ambiente, Proteccin de la Naturaleza y Seguridad Nuclear (BMU). 2004. Promulgation of the New Version of the Ordinance on Requirements for the Discharge of Waste Water into Waters (Waste Water Ordinance - AbwV) de 17 de junio de 2004. Berln: BMU. Disponible en: http://www.bmu.de/english/water_management/downloads/doc/3381.php

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Anexo A: Descripcin general de las actividades de la industria

Las actividades de produccin de fertilizantes nitrogenados elaborados con amoniaco incluyen la produccin de amoniaco (NH3), urea, cido ntrico (HNO3), nitrato amnico (NA), nitrato de amonio clcico (NAC), sulfato amnico y fertilizantes de nitrgeno combinado con compuestos de urea (p.ej., urea-sulfato amnico (USA), urea sulfato de aluminio), obtenidos al aadir el componente de azufre (sulfato amnico o sulfato de aluminio) a la urea fundida, y fertilizantes lquidos de urea nitrato amnico (UAN) (28, 30 o 32 por ciento N).

Amoniaco El reformado de gas natural con vapor y aire es el procedimiento ms sencillo y eficaz para producir gas de sntesis de amoniaco, y es el que se emplea habitualmente en la industria.

El amoniaco se obtiene a partir de una reaccin exotrmica de hidrgeno y nitrgeno. Esta reaccin se produce en presencia de catalizadores de xidos metlicos a altas presiones. Los catalizadores empleados en el proceso pueden contener cobalto, molibdeno, nquel, xido de hierro/xido de cromo, xido de cobre/xido de zinc y hierro. El amoniaco en forma lquida se almacena bien en grandes tanques atmosfricos a una temperatura de 33 grados centgrados, bien en grandes esferas a una presin de hasta 20 atmsferas a temperatura ambiente. La fuente material bruta de nitrgeno es el aire atmosfrico, y puede utilizarse en su estado natural como aire comprimido o como nitrgeno puro procedente de una planta de licuefaccin de aire. El hidrgeno puede obtenerse de distintas fuentes, como el gas natural, el petrleo crudo, la nafta o los gases residuales procedentes de procesos tales como los hornos de coque y las refineras.

El proceso de produccin de amoniaco a partir de gas natural incluye las siguientes fases: la eliminacin de los restos de

azufre de la materia prima; el reformado primario y secundario, la conversin del monxido de carbono, la eliminacin del anhdrido carbnico, la metanacin, la compresin, la sntesis de amoniaco y la refrigeracin del amoniaco producido. El carbn se elimina en forma de dixido de carbono concentrado (CO2), que puede emplearse en la fabricacin de urea y otros usos industriales para evitar su vertido en la atmsfera.

Otro procedimiento para producir amoniaco consiste en la oxidacin parcial de gasoil pesado o residuo de vaco. Los dos procedimientos no convencionales son:

Aadir ms aire de proceso al reformado secundario mediante la eliminacin criognica del exceso de nitrgeno

El intercambio de calor del reformado autotrmico24

El amoniaco licuado de las plantas de produccin se utiliza directamente en las plantas aguas abajo o se traslada a tanques de almacenamiento. Una vez almacenado, el amoniaco puede enviarse a los usuarios por medio de camiones cisterna, vagones cisterna o buques cisterna. Para el almacenamiento de amoniaco suele emplearse uno de los siguientes tres procedimientos:

El almacenamiento refrigerado en grandes tanques con una capacidad media de 10.000 a 30.000 toneladas (hasta 50.000 toneladas). Estos tanques pueden ser depsitos de contencin nica y pared nica con sujecin, tanques de doble contencin dotados de dos paredes verticales o tanques de almacenamiento cerrado de contencin plena con doble pared;

Esferas o cilindros de almacenamiento a presin con una capacidad de hasta aproximadamente 1.700 toneladas;

24 Este ltimo procedimiento comporta algunas ventajas ambientales, ya que permite prescindir del reformado primario y consumir menos energa.

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Tanques semi refrigerados.

Urea La sntesis de la urea requiere mezclar amoniaco y anhdrido carbnico a altas presiones para formar carbamato amnico, que posteriormente se deshidrata mediante la aplicacin de calor para formar urea y agua. El primer paso es rpido y exotrmico y se completa bsicamente en las condiciones de reaccin de uso industrial. El segundo paso es ms lento y endotrmico y no llega a completar el proceso. La conversin (en base al CO2) alcanza el 50-80 por ciento y aumenta conforme lo hace la temperatura y el coeficiente de NH3/CO2.

Se emplean dos sistemas comerciales de separacin: uno utiliza como gas de separacin el CO2 y el otro NH3. La solucin de urea resultante de las fases de sntesis/reciclado del proceso se concentra posteriormente en una solucin de urea para convertirla en producto granulado slido.

Con la tcnica de perlado, la mezcla de urea concentrada (99,7 por ciento) se introduce en una boquilla de pulverizacin giratoria/tipo ducha colocado sobre la torre de granulacin. Las gotculas lquidas se forman al solidificarse y enfriarse durante su libre cada en la torre en contacto con un tiro ascendente forzado o natural de aire ambiente. El producto se transfiere de la base de la torre a una cinta transportadora. Antes de almacenar el producto, puede enfriarse a temperatura ambiente y tamizarse. El dimetro medio de granulado suele oscilar entre 1,6 y 2,0 milmetros (mm) para las operaciones de granulacin. Puede recurrirse al acondicionamiento de la solucin de urea y a la cristalizacin de la solucin para mejorar las propiedades antiaglomerantes y mecnicas del producto perlado durante su almacenamiento/manipulacin.

Para la granulacin se emplea como materia prima una urea de concentracin inferior (95-99,7 por ciento). La menor concentracin de materia prima permite eludir la segunda fase

del proceso de evaporacin y simplifica el tratamiento de condensado de proceso. Este proceso consiste en pulverizar la solucin sobre las partculas o perlas sembradas recicladas que circulan en el granulador. El aire que pasa a travs del granulador solidifica la mezcla depositada en el material de siembra. Los procesos que requieren una menor concentracin de materia prima exigen emplear menos aire de refrigeracin, ya que cierta medida de calor se disipa durante la cristalizacin de la urea al evaporarse un volumen adicional de agua. Normalmente, el producto que sale del granulador se enfra y tamiza antes almacenarse. Asimismo, puede procederse al acondicionamiento de la mezcla de urea antes de pulverizarla para mejorar las caractersticas de almacenamiento/manipulacin del producto granulado. Puede utilizarse una inyeccin de formaldehdo acuoso para incorporar el formaldehdo al producto final como agente de acondicionamiento en niveles que oscilan entre un 0,05 y un 0,5 por ciento.

cido ntrico Las fases de produccin de cido ntrico consisten en: vaporizar el amoniaco lquido; mezlar el vapor con aire y quemar la mezcla sobre un catalizador de platino/rodio; enfriar el xido ntrico (NO) obtenido y oxidarlo a dixido de nitrgeno (NO2) con oxgeno residual; y absorber el dixido de nitrgeno en agua en una columna de absorcin para formar cido ntrico. Las plantas de mayor capacidad suelen disponer de un diseo de presin dual (es decir, combustin a media presin y aborsorcin a alta presin), mientras que en las plantas de menor tamao la combustin y la absorcin pueden llevarse a cabo a la misma presin. Una presin elevada en la columna de absorcin reduce las emisiones de xido de nitrgeno (NOX), aunque se precisar de la reduccin cataltica para cumplir con los lmites a las emisiones comnmente aplicados.

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Nitrato amnico (NA) y nitrato de amonio clcico (NAC) El nitrato amnico (NA) se utiliza con mucha frecuencia como fertilizante nitrogenado, aunque tambin se emplea como explosivo. El nitrato amnico se obtiene de la reaccin entre el amoniaco gaseoso y el cido ntrico acuoso. El proceso de produccin comprende tres operaciones principales: neutralizacin, evaporacin y solidificacin (perlado y granulacin). Los neutralizadores pueden consistir en depsitos de ebullicin libre, sistemas de circulacin o reactores tubulares. La solucin de nitrato amnico obtenida a partir de la neutralizacin puede utilizarse de varias formas, en plantas aguas abajo, o venderse tal cuales y formar un nitrato amnico slido mediante el proceso de perlado o granulacin. El nitrato amnico se mezcla con un relleno slido, principalmente con carbonato de calcio (caliza o dolomita), que se aade antes de la formacin de las gotculas, cuando se est produciendo el nitrato de amonio clcico (NAC).

El evaporador elimina casi todo el agua de la solucin de NA hasta alcanzar un contenido en agua aceptable para el proceso empleado en la obtencin del producto acabado (normalmente, por debajo de un 1 por ciento en el caso de los productos perlados y hasta un 8 por ciento en ciertos procesos de granulacin). El nitrato amnico suministrado se procesa en las plantas de perlado.

Durante la granulacin en cubas y tambores giratorios, granuladores, galleteras y lechos fluidizados, se pulveriza una solucin concentrada caliente de AN. Normalmente no se requiere el secado ulterior de los grnulos. Los grnulos se filtran y los finos y elementos triturados de tamao excesivo se devuelven al granulador.

Asimismo, se fabrican productos granulados que contienen amonio o sulfato de calcio. Los productos fertilizantes slidos

finales pueden abandonar el emplazamiento de la produccin a granel o en envases de muy diverso tamao.

Sulfato amnico Antes, el sulfato amnico ((NH4)2SO4) se produca de forma sinttica a travs de la reaccin directa del amoniaco con el cido sulfrico y de otros procesos industriales, como la reaccin entre carbonato amnico (NH4CO3) y sulfato de calcio (Ca2SO4). En la actualidad, la mayor parte del sulfato de amonio se obtiene como subproducto del caprolactama, acrilonitrilo, reduccin de SO2 y produccin de coque.

En los procesos de produccin sintticos, los cristales de sulfato amnico se forman mezclando carbonato anhidro y cido sulfrico en un reactor y circulan el sulfato amnico lquido a travs de un evaporador de agua. Los cristales se separan del lquido en una centrfuga y se inyectan en un lecho fluidizado o en un tambor giratorio de secado y se tamizan antes de su embolsado o carga a granel.

En los procesos de produccin de acrilonitrilo y caprolactam, la reaccin del exceso de amoniaco/cido sulfrico con el cido sulfrico/amoniaco genera una solucin de sulfato de amonio que puede venderse como fertilizante. La cristalizacin es la nica forma de obtener sulfato amnico slido reutilizable. La recuperacin de sulfato amnico tambin incluye instalaciones para la eliminacin de sustancias orgnicas y finos de catalizador.

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