Liite 4
4 Yleiskuvaus toiminnasta
Borealis Polymers Oy:n tuotantolaitokset sijaitsevat Porvoon kaupungin Kilpilahden alueella.
Petrokemian tuotantolaitokset muodostuvat Olefiinituotannosta sekä Fenoli ja aromaatit tuotannosta. Tuotantolaitokset on hyvin vahvasti integroitu sekä keskenään että viereiseen
jalostamoon ja voimalaitokseen. Petrokemian tuotantolaitosten tuotevirrat on esitetty
liitteessä 22.3a.
4.1
Olefiinituotanto
Borealis Polymers Oy:n Olefiinituotanto sijaitsee Porvoon kaupungin Kilpilahden
teollisuusalueella.
Tuotanto
jakautuu
eteenilaitokseen,
propeenilaitokseen
ja
butadieenilaitokseen. Olefiinituotannon henkilökunnan määrä on noin 99 henkeä.
Olefiinituotanto on jatkuvatoimista eli tuotanto toimii keskeytymättömästi. Tuotannon
henkilökunta työskentelee viidessä vuorossa.
Eteenilaitos on käynnistetty vuonna 1971, butadieenilaitos 1973 ja propeenilaitos 1977.
Eteenilaitoksen nykyinen nimelliskapasiteetti on 390 000 t/a, propeenilaitoksen 280 000 t/a ja
butadieenilaitoksen 25 000 t/a. Kapasiteetin nosto eteenilaitoksessa arvoon 600 000 t/a ja
propeenilaitoksessa arvoon 370 000 t/a tapahtuu toteutuspäätöksestä riippuen aikaisintaan
vuonna 2022. Hankkeeseen sisältyy kaksi uutta krakkausuunia (BA-15 ja BA-16) sekä
syöttöaineille uusi maanalainen kalliosäiliö. Kalliosäiliön louhinta on aloitettu 2015.
Butadieenilaitoksen kapasiteetin nosto arvoon 100 000 t/a tapahtuu toteutuspäätöksestä
riippuen aikaisintaan vuonna 2022.
Olefiinituotannossa valmistetaan petrokemian tuotteita, jotka käytetään raaka-aineina
polyolefiinien ja paperiteollisuuden kemikaalien valmistuksessa. Olefiinituotannon päätuotteet
ovat eteeni, propeeni ja butadieeni. Sivutuotteina Olefiinituotannossa valmistuu
pyrolyysipolttoöljyä, pyrolyysibensiiniä, vetyä, metaania ja butaani/buteenijakeita.
Eteenilaitos
Eteenilaitos käsittää eteeni- ja propeenilaitokset. Laitoksen ovat keskenään varsin pitkälle
integroituja. Propeenilaitos saa pääosan syötöstään suoraan eteenilaitoksesta ja
eteenilaitoksessa syntyvää energiaa käytetään hyväksi laitosten tislauskolonnien energiana.
Eteenilaitos jaettaan ISBL- ja OSBL - alueisiin. Eteenilaitoksen ISBL-alue käsittää eteeni- ja
propeenilaitosten prosessilaitteet ja OSBL-alue syöttö-, väli- ja tuotesäiliöalueet.
Olefiinituotannon raaka-aineet saadaan Neste Oil Oyj:n jalostamolta, raaka-ainetuonteina
sekä petrokemian ja muovitehtaiden sisäisinä palautuksina. Eteenilaitos on syöttöaineiden
suhteen joustava ja voi käyttää raaka-aineenaan teollisuusbensiiniä, n-pentaania, nheksaania, butaania, propaania, etaania sekä muita jalostamokaasuja ja –jakeita.
Raaka-aineet syötetään laimennushöyryn kanssa eteenilaitoksen krakkausuuneihin, joissa
syötön hiilivedyt pilkkoutuvat kevyemmiksi, tyydyttymättömiksi hiilivety-yhdisteiksi. Prosessin
loppuosa on syntyneiden hiilivetyjen tai hiilivetyryhmien erotusta kuuma- ja kylmätislauksella
sekä eteeni- ja propeenituotteiden puhdistusta.
SKR\Liite4_Petrokemia2015.docx
1(7)
22.07.2015
Liite 4
Eteenilaitoksen sivutuotteet kierrätetään käyttöön Jalostamolle, Fenoli ja aromaatit tuotantoon tai muovitehtaille.
Olefiinituotannon virtauskaavio on esitetty liitteessä 22.3b.
Eteenilaitoksen kapasiteetin kehitys
Kapasiteetin nosto eteenilaitoksessa arvoon 600 000 t/a ja propeenilaitoksessa arvoon 370 000
t/a tapahtuu toteutuspäätöksestä riippuen aikaisintaan vuonna 2022. Hankkeeseen sisältyy
kaksi uutta krakkausuunia (BA-15 ja BA-16). Samalla suljetaan kaksi tai kolme vanhaa
krakkausuunia, joiden energiatehokkuus sekä saannot ovat huonoja. Syöttöaineille louhitaan
uusi maanalainen kalliosäiliö. Louhintatyöt on aloitettu kesällä 2015. Butadieenilaitoksen
kapasiteetin nosto arvoon 100 000 t/a tapahtuu toteutuspäätöksestä riippuen aikaisintaan
vuonna 2022.
Kapasiteetinnostohankkeeseen
liittyy
myös
useampia
laitteistomuutoksia.
Prosessikaasukompressorin etupuolelle lisätään noin 6 MW:n apukompressori pumppaustehon
lisäämiseksi.
Propeenijäähdytyskompressorin
rinnalle
lisätään
toinen
pienempi
rinnakkaiskompressori. Kylmäjäähdytyksen ja kylmälaatikon rinnalle lisätään toinen
lämmönvaihdinjuna. Viisi nykyistä tislauskolonnia vaihdetaan isommiksi halkaisijaltaan.
Kartta kapasiteetinnostoon liittyvistä muutoksista on esitetty liitteessä 22.5.
Butadieenilaitos
Butadieenilaitoksen ISBL-alue, joka sijaitsee eteenilaitoksen välittömässä läheisyydessä,
käsittää laitoksen prosessilaitteet. OSBL-alueella sijaitsee laitoksen syöttösäiliö.
Butadieenilaitos on integroitu eteenilaitokseen raaka-aineen ja energian saanniltaan.
Butadieenilaitoksessa erotetaan eteenilaitoksen butaaninpoiston ylimenotuotteena
saatavasta butaani/buteeni/butadieeni-virrasta 1,3-butadieeni. Butadieenin erotus tehdään
uuttotislauksella ja liuottimena käytetään asetonitriiliä, joka vaikuttaa butadieenin
haihtuvuuteen. Butadieeni tislataan erilleen liuottimesta kahdessa vaiheessa (matala- ja
korkeapainetislaus), minkä jälkeen tuote puhdistetaan ja kuivataan.
Butadieenilaitoksen virtauskaavio on esitetty liitteessä 22.3c.
4.2 Olefiinituotannon päästöt ja niiden vaikutus
Olefiinituotannon haihtuvien orgaanisten hiilivetyjen hajapäästöt (VOC-päästöt) ovat tasolla
650 tonnia vuodessa.
Olefiinituotannon VOC-päästöt vuonna 2012 olivat 645 t, joka on noin 77 % Petrokemian
tuotantolaitosten kokonaispäästöistä ja noin 57 % Porvoon Borealiksen kokonaispäästöistä.
Teollisuusprosessien VOC-päästöt olivat Suomessa kokonaisuudessaan 9 000 tonnia
vuonna 2010. Olefiinituotannon osuus niistä oli noin 7,2 %.
SKR\Liite4_Petrokemia2015.docx
2(7)
22.07.2015
Liite 4
Savukaasupäästöt (NOX, SO2, CO2 ja hiukkaset) syntyvät
regenerointiuunien, soihdun ja varavoimageneraattoreiden savukaasuista.
krakkausuunien,
Olefiinituotannon päästöjen osuus Borealiksen teollisuusprosessien kokonaispäästöistä oli
vuonna 2012 seuraava:
Päästö
v. 2012
NOX
263 t
CO2
400 kt
SO2
0,01 kg
Hiukkaset
3,5 t
Borealis
81 %
80 %
Olematon
58 %
Päästöt on arvioitu laskennallisesti käyttämällä apuna kolmen vuoden välein toistettavia
päästömittauksia ja niistä saatuja päästökertoimia, mitattuja polttoaineiden määriä ja niiden
lämpöarvoja sekä laskettuja soihdutusmääriä.
Olefiinituotannon jätevedet johdetaan Neste Oil Oyj:n öljynjalostamon jätevesilaitoksen
kautta puhdistettuna mereen.
Olefiinituotannolla
on
sekundäärijäähdytysvesikierto
(makeavesikierto).
Tämän
jäähdytysvesikierron lämpöteho meriveteen on maksimissaan noin 200 MW.
Olefiinituotannon osuus petrokemian lämpökuormituksesta mereen on noin 67 %, mutta koko
Kilpilahden alueen jäähdytysvesien lämpökuormituksesta noin 20 %.
Jätteiden käsittelyssä on tapahtunut merkittävä muutos keväästä 2013 alkaen. Ennen
kaatopaikalle toimitettu sekajäte kerätään nyt energiajakeena ja se toimitetaan
energiahyötykäyttöön jätteenpolttolaitokselle.
Laitoksen melu ei yleensä ylitä yöajan ohjearvoa (50 dB) lähimpien asuntojen kohdalla.
Häiriötilanteissa kokonaismelu soihtu mukaan lukien saattaa kuitenkin ylittää yöajan
ohjearvon lähimpien asuntojen kohdalla. Myös päiväajan ohjearvo (55 dB) saattaa ylittyä
muutamien asuntojen kohdalla.
4.3 Fenoli ja aromaatit -tuotanto
Fenoli ja aromaatit -tuotanto sijaitsee Porvoon kaupungissa Kilpilahden teollisuusalueella,
petrokemian alueella. Tuotanto jakautuu bentseeni-, kumeeni- ja fenolilaitoksiin.
Tuotantolaitosten henkilökunnan määrä on noin 85 henkilöä. Tuotannon prosessit ovat
jatkuvatoimisia eli tuotanto toimii keskeytymättömästi. Tuotannon henkilökunta työskentelee
viidessä vuorossa.
Bentseenilaitos on käynnistetty vuonna 1978 ja kumeeni- ja fenolilaitokset vuonna 1981.
Laitokset muodostavat integroidun tuotantoketjun. Nykyinen bentseenin nimelliskapasiteetti on
185 000 t/a, kumeenin 300 000 t/a, fenolin 230 000 t/a ja asetonin 145 000 t/a.
Fenoli ja aromaatit -tuotanto valmistaa lopputuotteinaan fenolia ja asetonia.
Bentseenilaitoksessa valmistettu bentseeni käytetään kumeenin valmistukseen ja kumeeni
taas käytetään fenolin ja asetonin valmistukseen.
SKR\Liite4_Petrokemia2015.docx
3(7)
22.07.2015
Liite 4
Bentseenilaitos
Bentseenilaitoksessa bentseeni erotetaan uuttotislauksella Olefiinituotannosta tulevasta
pyrolyysibensiinistä sekä Neste Oil Oyj:n jalostamolta tulevasta bentseenirikkaasta
reformaatista.
Bentseenilaitoksen bentseeniä käytetään raaka-aineena kumeenin valmistuksessa.
Bentseenilaitos jaetaan kahteen alueeseen: prosessi- eli ISBL-alue käsittää
bentseenilaitoksen prosessilaitteet, kuten esitislauksen, DPG2-reaktorin, uuttotislauksen ja
vetykompressoreiden hallin. Varasto- eli OSBL-alue käsittää välisäiliö- ja tuotesäiliöalueet
laitteineen.
Bentseeniprosessin alussa on esitislaus. Esitislauksessa erotetaan kevyet ja raskaat
komponentit C6-virrasta. DPG-2 –reaktorissa vedytetään olefiinit ja rikkiyhdisteet. Kevyet ja
raskaat jakeet palautetaan putkilinjaa pitkin Neste Oil Oyj:n jalostamolle ja vedytetty C 6-jae
jatkaa uuttotislaukseen.
Bentseenin uuttotislauksessa erotetaan bentseeni vedyttystä C6-jakeesta ja Neste Oil Oyj:n
jalostamolta tulevasta bentseenirikkaasta reformaatista. Uuttotislauksessa (uuttoliuottimena
N-formyylimorfoliini) erotettu bentseenijae tislataan edelleen tuotebentseeniksi. Muita
tuotteita uuttotislauksesta ovat aromaatiton C6-raffinaatti ja tolueenijae, jotka yhdistetään ja
palautetaan joko Neste Oil Oyj:n jalostamolle bensiinikomponenteiksi tai eteenille
krakkauksen syöttöön.
Bentseenituotannon virtauskaavio on esitetty liitteessä 22.3d.
Kumeenilaitos
Kumeenilaitoksen tuotantokapasiteetti on 300 000 tonnia kumeenia vuodessa. Kumeenin
valmistuksen raaka-aineet ovat bentseeni ja Neste Oil Oyj:n jalostamolta tuleva FCCpropeeni tai Borealis Polymers Oy:n eteenilaitoksen tuotepropeeni.
Kumeeniylaitos jaetaan kahteen alueeseen: Prosessi- eli ISBL-alue käsittää
alkylointireaktorin, tislauskolonnit ja transalkylointireaktorin sekä kuumaöljyuunin. Varasto- eli
OSBL-alue käsittää välisäiliö- ja tuotesäiliöalueet laitteineen.
Alkylointireaktorissa bentseeni ja propeeni reagoivat kumeeniksi ja di-isopropyylibentseeniksi
(DIPB). Jonkin verran muodostuu myös raskaampia polyisopropyylibentseenejä.
Transalkyloinnissa polyisopropyylibentseenit (lähinnä DIPB) reagoivat edelleen bentseenin
kanssa muodostaen lisää kumeenia. Molemmissa reaktoreissa on kuiva, kiinteä
zeoliittikatalyytti.
Reaktiotuotteesta puhdistetaan tuotekumeeni kolmivaiheisella tislauksella. Ensimmäisessä
tislauskolonnissa reaktiotuotteesta erotetaan propaani ja sitä kevyemmät hiilivedyt. Propaani
toimitetaan putkilinjaa pitkin muovitehtaille tai palautetaan eteenilaitoksen krakkausuuneille.
Propaaninpoiston jälkeen erotetaan edelleen bentseeni ja kumeenia kevyemmät jakeet.
Nämä jakeet palautetaan bentseenilaitokseen. Bentseeni kierrätetään takaisin alkylointi- ja
SKR\Liite4_Petrokemia2015.docx
4(7)
22.07.2015
Liite 4
transalkylointireaktorille. Kumeenikolonnissa tuotekumeeni saadaan kolonnin huipulta
raskaiden komponenttien jäädessä pohjavirtaan.
Prosessin hyötysuhteen parantamiseksi kumeenikolonnin pohjavirrasta erotetaan DIPBkolonnissa di-isopropyylibentseeni (DIPB) ja tri-isopropyylibentseeni (TIPB), jotka
kierrätetään takaisin transalkylointiin. Muut raskaat komponentit johdetaan yhdessä
fenolilaitoksen raskaiden hiilivetyjakeiden kanssa kuumaöljyuunilla poltettavaksi.
Kuumaöljyuuni uusittiin keväällä 2015. Investoinnin tarkoituksena oli korvata vanha uuni,
parantaa energiatehokkuutta ja pienentää lämpöhäviöitä. Investoinnin myötä fenolilaitoksen
raaka-asetonikolonnin ja raskaiden hiilivetyjen poistokolonnin kiehutukset siirretään
korkeapainehöyrystä kuumaöljylle. Kuumaöljyuunin polttokaasun kulutus kasvaa noin 79 600
MWh/a ja CO2-päästöt suurenevat noin 17 300 t/a. Nesteen voimalaitoksen
korkeapainehöyryn käytön vähentäminen kuitenkin vähentää CO2-päästöjä noin 29 400 t/a.
Uuden kuumaöljyuunin NOx-päästöt nousevat tasolta 51 tonnia vuodessa arviolta tasolle 65
tonnia vuodessa. Uuden kuumaöljyuunin polttoteho on 69 MW ja lämpöteho on 56 MW.
Polttokaasun laatu on 92 tilavuus-% metaania, 4 tilavuus-% vetyä ja 4 tilavuus-% typpeä.
Kumeenilaitoksen virtauskavio on esitetty liitteessä 22.3e.
Fenolilaitos
Fenolilaitoksen nimelliskapasiteetti on 230 000 tonnia fenolia vuodessa ja 145 000 tonnia
asetonia vuodessa. Fenolin valmistuksen raaka-aineena on kumeeni, joka hapetetaan ilman
hapella kumeenihydroperoksidiksi.
Fenolilaitos jaetaan kahteen alueeseen: Prosessi eli ISBL-alue käsittää prosessilaitteet sekä
ilmakompressoreiden hallin. Varasto- eli OSBL-alue käsittää väli- ja tuotesäiliöalueet
laitteineen.
Fenolilaitos
voidaan
jakaa
seuraaviin
prosessivaiheisiin:
kumeenin
hapetus,
kumeenihydroperoksidin väkevöinti, kumeenihydroperoksidin hajotus fenoliksi ja asetoniksi,
hajotustuotteen neutralointi ja pesu, tuotteiden tislaus ja puhdistus fenoliksi ja asetoniksi,
hiilivetyjen talteenotto, fenolitervan krakkaus sekä poistovesien käsittely.
Kumeeni hapetetaan ilman hapella nestefaasissa kumeenihydroperoksidiksi (CHP) sarjaan
kytketyissä hapetusreaktoreissa. Reaktioseoksen CHP-pitoisuus nostetaan reaktorisarjoissa
noin 25–30 %:iin, jonka jälkeen liuos väkevöidään kolmivaiheisessa alipainetislauksessa.
Reagoimaton kumeeni palautetaan hapetukseen ja noin 82 %:iin väkevöity
kumeenihydroperoksidi hajotetaan rikkihappokatalyytin avulla fenoliksi ja asetoniksi. Tämän
jälkeen seos neutraloidaan ja jaetaan tislausosassa asetoni-, fenoli-, hiilivety- ja
tervajakeisiin.
Asetonijakeesta
tuotefenoli.
puhdistetaan
tislauksella
tuoteasetoni
ja
fenolijakeesta
tislauksella
Hiilivetyjen talteenotossa hiilivetyjakeesta erotetaan kumeeni ja alfa-metyylistyreeni (AMS).
Vedytyksessä kumeenivirrassa oleva AMS vedytetään kumeeniksi ja se palaa hapetuksen
SKR\Liite4_Petrokemia2015.docx
5(7)
22.07.2015
Liite 4
raaka-aineeksi. Kevyet hiilivedyt palautetaan Neste Oil Oyj:n jalostamolle bensiinin
valmistukseen.
Fenolilaitoksen hyötysuhdetta parannetaan krakkaamalla termisesti fenolin tislauksessa
erotettuja raskaita hiilivetyjä kumeeniksi, alfametyylistyreeniksi ja fenoliksi, jotka palautetaan
tuotteiden tislaukseen.
Fenolipitoisia poistovesiä syntyy prosessin neutralointi- ja pesuvaiheessa. Fenolilaitoksen
vedet esikäsitellään strippauskolonnissa, jossa fenoli otetaan talteen. Vedet jatkokäsitellään
Neste Oil Oyj:n biologisessa jätevedenpuhdistuksessa.
Fenolilaitoksen virtauskavio on esitetty liitteessä 22.3f.
4.4 Fenoli ja aromaatit -tuotannon päästöt ja niiden vaikutus
Fenoli ja aromaatit -tuotannon VOC-päästöt ovat noin 200 tonnia vuodessa.
VOC-päästöjen haitallisin komponentti on bentseeni. Bentseeni on syöpäsairauden vaaraa
aiheuttava aine. Bentseenin työhygieeninen raja-arvo on 1 ppm, jota bentseeni- ja
kumeenilaitoksilla valvotaan jatkuvatoimisella henkilösuoja-analysaattorilla. Muilta osin
päästöjen hiilivedyt eivät ole erityisen haitallisia esim. alailmakehän otsonin muodostuksen
kannalta, joten vaikutus ympäristöön on vähäinen. Laitoksen päästöt ovat kuitenkin osa
Kilpilahden alueen kokonaispäästöjä.
NOX-, CO2-, SO2- ja hiukkaspäästöt syntyvät vedynkuumennusuunin, kuumaöljyuunin,
hönkienpolttouunien ja soihdun savukaasuista.
Vuoden 2012 päästöt on arvioitu laskennallisesti käyttämällä apuna 2010 suoritettuja
savukaasumittauksia ja niistä saatuja päästökertoimia, mitattuja polttoaineiden määriä ja
niiden lämpöarvoja.
Savukaasupäästöjen osuus Borealiksen kokonaispäästöistä vuonna 2012 oli seuraava:
Päästö
v. 2012
NOX
49 t
CO2
70 kt
SO2
3,4 t
Hiukkaset
2,5 t
Osuus Borealiksen
kokonaispäästöstä
15 %
17 %
100 %
42 %
Esikäsitellyt jätevedet johdetaan Neste Oil Oyj:n öljynjalostamon jätevesilaitoksen kautta
puhdistettuna mereen.
Fenoli ja aromaatit -tuotannolla on oma sekundäärijäähdytysvesikierto (makeavesikierto).
Tämän jäähdytysvesikierron lämpöteho meriveteen on noin 100 MW. Fenoli ja aromaatit tuotannon osuus petrokemian lämpökuormituksesta mereen on noin 33 %, mutta koko
Kilpilahden alueen jäähdytysvesien lämpökuormituksesta noin 9 %.
SKR\Liite4_Petrokemia2015.docx
6(7)
22.07.2015
Liite 4
Jätteiden käsittelyssä on tapahtunut merkittävä muutos keväästä 2013 alkaen. Ennen
kaatopaikalle toimitettu sekajäte kerätään nyt energiajakeena ja se toimitetaan
energiahyötykäyttöön jätteenpolttolaitokselle.
Alueen melu ei yleensä ylitä yöajan ohjearvoa (50 dB) lähimpien asuntojen kohdalla. Uusi
ilmakompressori, joka käynnistyi 2007, on edellistä suurempi, mutta uuden tekniikan myötä
sen melutaso on pienempi kuin aiemmin käytössä olleen laitteen.
SKR\Liite4_Petrokemia2015.docx
7(7)
22.07.2015