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Toxicological basic data for the derivation of EU-LCI values for 5 substances from building products

The subject of this project was the preparation of substance reports for the following substances: 2-phenylpropene (CAS No. 98-83-9), vinyl toluene (mixture of o-, m-, p- and isomers) (CAS No. 611-15- 4, 100-80-1, 622-97-9, 25013-15-4), n-heptane (CAS No. 142-82-5), hexylene glycol (CAS No. 107-41-5) and tripropylene glycol monomethyl ether (CAS No. 20324-33-8, 25498-49-1). For these substances, the toxicological data basis were researched, compiled and evaluated, and EU-LCI values were proposed. The EU-LCI values form the basis for assessing the health effects of emissions from construction products and allow the harmonisation of the health assessment of construction product emissions throughout Europe. The final EU-LCI values are set by the EU-LCI Working Group, a  group of experts from ten European countries, and may differ from the proposals contained in this report. The EU-LCI Working Group is currently developing a harmonised European list of substances and their associated emission limits (EU-LCI values). The substance reports developed within this project support and accelerate this process. Veröffentlicht in Texte | 91/2018.

Human biomonitoring of per- and polyfluoroalkyl substances in German blood plasma samples from 1982 to 2019

Göckener, Bernd; Weber, Till; Rüdel, Heinz; Bücking, Mark; Kolossa-Gehring, Marike Environment International 145 (2020), Dezember 2020, 106123; online 17. September 2020 The findings of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in humans and the environment all over the world have raised concerns and public awareness for this group of man-made chemicals. In the last three decades, this led to different regulatory restrictions for specific PFAS as well as shifts in the production and usage of these substances. In this study, we analyzed the PFAS levels of 100 human blood plasma samples collected from 2009 to 2019 for the German Environmental Specimen Bank (ESB) to further elucidate the time course of exposure towards this substance group as shown by Schröter-Kermani et al., (2013) with samples from 1982 to 2010. A spectrum of 37 PFAS, including perfluorocarboxylic (PFCA) and –sulfonic acids (PFSA) as well as potential precursors and substitutes like ADONA, GenX or F-53B was analyzed by UHPLC coupled with high-resolution mass spectrometry. Validation was successful for 33 of the substances. The two legacy substances perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) were detected in every sample of the 2009–2019 dataset and showed the highest concentrations with ranges of 0.27–14.0 ng/mL and 1.21–14.1 ng/mL, respectively. A significant portion of total PFOS analytes was present as branched isomers (mean: 34 ± 7%). High detection frequencies of 95% and 82% were also found for perfluorohexane sulfonic acid (PFHxS) and perfluorononanoic acid (PFNA), respectively, but in lower concentrations (PFHxS: <LOQ – 4.62 ng/mL; PFNA: <LOQ – 3.66 ng/mL) than PFOA and PFOS. Besides other PFCA and PFSA only 8:2 fluorotelomer sulfonic acid (8:2 FtS) and N-methyl perfluorooctane sulfonamidoacetic acid were detected in very few samples. In combination with the previous results from 1982 to 2010, declining temporal trends were observed for all PFAS (PFOA, PFNA, PFHxS, and PFOS) frequently detected in the ESB samples. The results of this study indicate a decrease in human exposure to known PFAS in Germany over the last three decades and emphasize the importance of long-term human biomonitoring studies for investigating the effects of chemical regulation. doi: 10.1016/j.envint.2020.106123

Chem-Org\PP-DE-2030

Polypropylen-Polymerisation: In diesem Prozeß wird die Polymerisation von Propylen (=Propen) zu Polypropylen (PP) betrachtet. Dabei kommen drei verschiedene Polymerisationsverfahren in Frage: das Verfahren in Lösung, das Suspensionsverfahren und das Verfahren in der Gasphase. Das Verfahren in Lösung wird selten durchgeführt. Bei den Verfahren hat die kontinuierliche Prozeßführung die diskontinuierliche in großem Umfang ersetzt. Die Polymerisation von Propylen wird in Reaktoren mit Hilfe von Zusatzstoffen [Katalysator (Ziegler-Natta auf Ti/Al/Mg-Basis), evtl. Lösungsmittel, Wasserstoff für den Polymerisationsabbruch] durchgeführt. Nach der Reaktion wird das Produkt Polypropylen, nicht umgesetztes Propylen und der Katalysator abgetrennt. PP kann in Form von zwei verschiedenen Isomeren, ataktisch und isotaktisch, entstehen. Das eigentliche Produkt stellt das hochkristalline, isotaktische PP dar, das zum Granulat weiterverarbeitet wird. Unterschiede in der Reaktionsführung treten beim Suspensionsverfahren (das Reaktionsgemisch stellt im wesentlichen einen Schlamm aus flüssigem Propylen oder einem inerten Kohlenwasserstoff und dem Polymer dar) durch die Wahl des Katalysators auf. Während beim Vefahren in der Gasphase (gasförmiges Propylen wird mit dem festen Katalysator kontaktiert, der in pulvrigem Polymer dispergiert ist) kein Abwasser produziert wird. Prozeßsituierung Die weltweite Produktionskapazität für PP betrug 1989 13,3 Mio. Tonnen (Nordamerika und Westeuropa jeweils 3,9 Mio. t) (Ullmann 1992). Nach (APME 1994) wurden 1994 in Westeuropa 5,470 Mio. t PP produziert. Die Bilanzierung der PP-Polymerisation beruht auf den Literaturquellen (Ullmann 1992), (PWMI 1993), (BUWAL 1991), (Brown 1985), (OEKO 1992c) und (Tellus 1992). Für die Synthese von PP wird bei Tellus davon ausgegangen, daß 75 % des Polymers über das Suspension- und 25 % über das Gasphaseverfahren hergestellt werden. Die Daten von (Tellus 1992) beziehen sich auf die Herstellung von PP in den USA und repräsentieren den Stand der Technik der 80er Jahre. Da in der Tellus-Studie keine Angaben zu den Betriebsstoffen und dem Abfall vorliegen, wurden für die Massenbilanz und den Abfall Daten der BUWAL-Studie (BUWAL 1991) übernommen. Die BUWAL-Studie betrachtet die Produktion in Westeuropa Ende der 80er Jahre. Allokation: keine Genese der Kennziffern Massenbilanz: Nach (BUWAL 1991) werden für die Herstellung einer Tonne Polypropylen 1015 kg Propylen eingesetzt. Unter „Hilfsstoffe, Zusätze“ werden weitere 1,3 kg aufgeführt, die nicht weiter spezifiziert sind. Es wird angenommen, daß Wasserstoff (zum Abbruch der Polymerisation), Lösungsmittel und Katalysatoren dieser Sparte zugerechnet werden. Weiterhin wird eine Menge von 1,5 kg an nicht weiter spezifizierten Nebenprodukten sowie 7,15 kg an festen Abfällen angegeben. Energiebedarf: Die Prozeßenergie zur Herstellung einer Tonne PP (12,1 GJ) setzt sich aus der elektrischen Energie (6,3 GJ) und dem Energiegehalt des benötigten Dampfes (5,8 GJ) zusammen (Tellus 1992). Im Vergleich dazu ergibt sich aus (DOE 1985) ein Energiebedarf von insgesamt 17,9 GJ/t PP (elektrische Energie 2,7 GJ, Energieinhalt des Prozeßdampfes 11,1 GJ und Energieträger 4,1 GJ). Bei (PWMI 1993) wird der Polymerisationsprozeß von Propylen zu PP nicht separat bilanziert. Aus der Differenz der Daten aus der PP-Herstellung (gesamte Prozeßkette) und der Propylen-Herstellung kann jedoch ein Energiebedarf für die Polymerisation in Größenordnung von 9 GJ abgeschätzt werden. Da die Werte bei (Tellus 1992) am plausibelsten erscheinen, werden diese zur Bildung der Kennziffern bei GEMIS verwendet. Prozeßbedingte Luftemissionen: Während der einzelnen Verfahrensschritte der Polymerisation (Reaktor, Trocknung, Granulatherstellung etc.) werden flüchtige organische Verbindungen (VOC) emittiert. In (OEKO 1992c) werden die prozeßbedingten VOC-Emissionen bei der Polypropylenherstellung abgeschätzt. Daraus ergibt sich ein Wert von ca. 8 kg VOC/t PP. Abwasser: Für die Abwasserkennziffern BSB5, CSB und TOC stehen nur Angaben zu Rohabwasserwerten zur Verfügung. An Parametern nach Abwasserbehandlungsmaßnahmen werden bei Tellus eine Reihe von organischen und anorganischen Stoffen aufgeführt. Stellvertretend werden hier Benzol 0,0015 kg/tP und 1,1,1-Trichlorethan 0,0058 kg/t PP als nutzerdefinierte Emissionen genannt. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Grundstoffe-Chemie gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 98,5% Produkt: Kunststoffe

Chem-Org\PP-DE-2000

Polypropylen-Polymerisation: In diesem Prozeß wird die Polymerisation von Propylen (=Propen) zu Polypropylen (PP) betrachtet. Dabei kommen drei verschiedene Polymerisationsverfahren in Frage: das Verfahren in Lösung, das Suspensionsverfahren und das Verfahren in der Gasphase. Das Verfahren in Lösung wird selten durchgeführt. Bei den Verfahren hat die kontinuierliche Prozeßführung die diskontinuierliche in großem Umfang ersetzt. Die Polymerisation von Propylen wird in Reaktoren mit Hilfe von Zusatzstoffen [Katalysator (Ziegler-Natta auf Ti/Al/Mg-Basis), evtl. Lösungsmittel, Wasserstoff für den Polymerisationsabbruch] durchgeführt. Nach der Reaktion wird das Produkt Polypropylen, nicht umgesetztes Propylen und der Katalysator abgetrennt. PP kann in Form von zwei verschiedenen Isomeren, ataktisch und isotaktisch, entstehen. Das eigentliche Produkt stellt das hochkristalline, isotaktische PP dar, das zum Granulat weiterverarbeitet wird. Unterschiede in der Reaktionsführung treten beim Suspensionsverfahren (das Reaktionsgemisch stellt im wesentlichen einen Schlamm aus flüssigem Propylen oder einem inerten Kohlenwasserstoff und dem Polymer dar) durch die Wahl des Katalysators auf. Während beim Vefahren in der Gasphase (gasförmiges Propylen wird mit dem festen Katalysator kontaktiert, der in pulvrigem Polymer dispergiert ist) kein Abwasser produziert wird. Prozeßsituierung Die weltweite Produktionskapazität für PP betrug 1989 13,3 Mio. Tonnen (Nordamerika und Westeuropa jeweils 3,9 Mio. t) (Ullmann 1992). Nach (APME 1994) wurden 1994 in Westeuropa 5,470 Mio. t PP produziert. Die Bilanzierung der PP-Polymerisation beruht auf den Literaturquellen (Ullmann 1992), (PWMI 1993), (BUWAL 1991), (Brown 1985), (OEKO 1992c) und (Tellus 1992). Für die Synthese von PP wird bei Tellus davon ausgegangen, daß 75 % des Polymers über das Suspension- und 25 % über das Gasphaseverfahren hergestellt werden. Die Daten von (Tellus 1992) beziehen sich auf die Herstellung von PP in den USA und repräsentieren den Stand der Technik der 80er Jahre. Da in der Tellus-Studie keine Angaben zu den Betriebsstoffen und dem Abfall vorliegen, wurden für die Massenbilanz und den Abfall Daten der BUWAL-Studie (BUWAL 1991) übernommen. Die BUWAL-Studie betrachtet die Produktion in Westeuropa Ende der 80er Jahre. Allokation: keine Genese der Kennziffern Massenbilanz: Nach (BUWAL 1991) werden für die Herstellung einer Tonne Polypropylen 1015 kg Propylen eingesetzt. Unter „Hilfsstoffe, Zusätze“ werden weitere 1,3 kg aufgeführt, die nicht weiter spezifiziert sind. Es wird angenommen, daß Wasserstoff (zum Abbruch der Polymerisation), Lösungsmittel und Katalysatoren dieser Sparte zugerechnet werden. Weiterhin wird eine Menge von 1,5 kg an nicht weiter spezifizierten Nebenprodukten sowie 7,15 kg an festen Abfällen angegeben. Energiebedarf: Die Prozeßenergie zur Herstellung einer Tonne PP (12,1 GJ) setzt sich aus der elektrischen Energie (6,3 GJ) und dem Energiegehalt des benötigten Dampfes (5,8 GJ) zusammen (Tellus 1992). Im Vergleich dazu ergibt sich aus (DOE 1985) ein Energiebedarf von insgesamt 17,9 GJ/t PP (elektrische Energie 2,7 GJ, Energieinhalt des Prozeßdampfes 11,1 GJ und Energieträger 4,1 GJ). Bei (PWMI 1993) wird der Polymerisationsprozeß von Propylen zu PP nicht separat bilanziert. Aus der Differenz der Daten aus der PP-Herstellung (gesamte Prozeßkette) und der Propylen-Herstellung kann jedoch ein Energiebedarf für die Polymerisation in Größenordnung von 9 GJ abgeschätzt werden. Da die Werte bei (Tellus 1992) am plausibelsten erscheinen, werden diese zur Bildung der Kennziffern bei GEMIS verwendet. Prozeßbedingte Luftemissionen: Während der einzelnen Verfahrensschritte der Polymerisation (Reaktor, Trocknung, Granulatherstellung etc.) werden flüchtige organische Verbindungen (VOC) emittiert. In (OEKO 1992c) werden die prozeßbedingten VOC-Emissionen bei der Polypropylenherstellung abgeschätzt. Daraus ergibt sich ein Wert von ca. 8 kg VOC/t PP. Abwasser: Für die Abwasserkennziffern BSB5, CSB und TOC stehen nur Angaben zu Rohabwasserwerten zur Verfügung. An Parametern nach Abwasserbehandlungsmaßnahmen werden bei Tellus eine Reihe von organischen und anorganischen Stoffen aufgeführt. Stellvertretend werden hier Benzol 0,0015 kg/tP und 1,1,1-Trichlorethan 0,0058 kg/t PP als nutzerdefinierte Emissionen genannt. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Grundstoffe-Chemie gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 98,5% Produkt: Kunststoffe

Chem-Org\PP-DE-2020

Polypropylen-Polymerisation: In diesem Prozeß wird die Polymerisation von Propylen (=Propen) zu Polypropylen (PP) betrachtet. Dabei kommen drei verschiedene Polymerisationsverfahren in Frage: das Verfahren in Lösung, das Suspensionsverfahren und das Verfahren in der Gasphase. Das Verfahren in Lösung wird selten durchgeführt. Bei den Verfahren hat die kontinuierliche Prozeßführung die diskontinuierliche in großem Umfang ersetzt. Die Polymerisation von Propylen wird in Reaktoren mit Hilfe von Zusatzstoffen [Katalysator (Ziegler-Natta auf Ti/Al/Mg-Basis), evtl. Lösungsmittel, Wasserstoff für den Polymerisationsabbruch] durchgeführt. Nach der Reaktion wird das Produkt Polypropylen, nicht umgesetztes Propylen und der Katalysator abgetrennt. PP kann in Form von zwei verschiedenen Isomeren, ataktisch und isotaktisch, entstehen. Das eigentliche Produkt stellt das hochkristalline, isotaktische PP dar, das zum Granulat weiterverarbeitet wird. Unterschiede in der Reaktionsführung treten beim Suspensionsverfahren (das Reaktionsgemisch stellt im wesentlichen einen Schlamm aus flüssigem Propylen oder einem inerten Kohlenwasserstoff und dem Polymer dar) durch die Wahl des Katalysators auf. Während beim Vefahren in der Gasphase (gasförmiges Propylen wird mit dem festen Katalysator kontaktiert, der in pulvrigem Polymer dispergiert ist) kein Abwasser produziert wird. Prozeßsituierung Die weltweite Produktionskapazität für PP betrug 1989 13,3 Mio. Tonnen (Nordamerika und Westeuropa jeweils 3,9 Mio. t) (Ullmann 1992). Nach (APME 1994) wurden 1994 in Westeuropa 5,470 Mio. t PP produziert. Die Bilanzierung der PP-Polymerisation beruht auf den Literaturquellen (Ullmann 1992), (PWMI 1993), (BUWAL 1991), (Brown 1985), (OEKO 1992c) und (Tellus 1992). Für die Synthese von PP wird bei Tellus davon ausgegangen, daß 75 % des Polymers über das Suspension- und 25 % über das Gasphaseverfahren hergestellt werden. Die Daten von (Tellus 1992) beziehen sich auf die Herstellung von PP in den USA und repräsentieren den Stand der Technik der 80er Jahre. Da in der Tellus-Studie keine Angaben zu den Betriebsstoffen und dem Abfall vorliegen, wurden für die Massenbilanz und den Abfall Daten der BUWAL-Studie (BUWAL 1991) übernommen. Die BUWAL-Studie betrachtet die Produktion in Westeuropa Ende der 80er Jahre. Allokation: keine Genese der Kennziffern Massenbilanz: Nach (BUWAL 1991) werden für die Herstellung einer Tonne Polypropylen 1015 kg Propylen eingesetzt. Unter „Hilfsstoffe, Zusätze“ werden weitere 1,3 kg aufgeführt, die nicht weiter spezifiziert sind. Es wird angenommen, daß Wasserstoff (zum Abbruch der Polymerisation), Lösungsmittel und Katalysatoren dieser Sparte zugerechnet werden. Weiterhin wird eine Menge von 1,5 kg an nicht weiter spezifizierten Nebenprodukten sowie 7,15 kg an festen Abfällen angegeben. Energiebedarf: Die Prozeßenergie zur Herstellung einer Tonne PP (12,1 GJ) setzt sich aus der elektrischen Energie (6,3 GJ) und dem Energiegehalt des benötigten Dampfes (5,8 GJ) zusammen (Tellus 1992). Im Vergleich dazu ergibt sich aus (DOE 1985) ein Energiebedarf von insgesamt 17,9 GJ/t PP (elektrische Energie 2,7 GJ, Energieinhalt des Prozeßdampfes 11,1 GJ und Energieträger 4,1 GJ). Bei (PWMI 1993) wird der Polymerisationsprozeß von Propylen zu PP nicht separat bilanziert. Aus der Differenz der Daten aus der PP-Herstellung (gesamte Prozeßkette) und der Propylen-Herstellung kann jedoch ein Energiebedarf für die Polymerisation in Größenordnung von 9 GJ abgeschätzt werden. Da die Werte bei (Tellus 1992) am plausibelsten erscheinen, werden diese zur Bildung der Kennziffern bei GEMIS verwendet. Prozeßbedingte Luftemissionen: Während der einzelnen Verfahrensschritte der Polymerisation (Reaktor, Trocknung, Granulatherstellung etc.) werden flüchtige organische Verbindungen (VOC) emittiert. In (OEKO 1992c) werden die prozeßbedingten VOC-Emissionen bei der Polypropylenherstellung abgeschätzt. Daraus ergibt sich ein Wert von ca. 8 kg VOC/t PP. Abwasser: Für die Abwasserkennziffern BSB5, CSB und TOC stehen nur Angaben zu Rohabwasserwerten zur Verfügung. An Parametern nach Abwasserbehandlungsmaßnahmen werden bei Tellus eine Reihe von organischen und anorganischen Stoffen aufgeführt. Stellvertretend werden hier Benzol 0,0015 kg/tP und 1,1,1-Trichlorethan 0,0058 kg/t PP als nutzerdefinierte Emissionen genannt. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Grundstoffe-Chemie gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2020 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 98,5% Produkt: Kunststoffe

Chem-Org\PP-DE-2010

Polypropylen-Polymerisation: In diesem Prozeß wird die Polymerisation von Propylen (=Propen) zu Polypropylen (PP) betrachtet. Dabei kommen drei verschiedene Polymerisationsverfahren in Frage: das Verfahren in Lösung, das Suspensionsverfahren und das Verfahren in der Gasphase. Das Verfahren in Lösung wird selten durchgeführt. Bei den Verfahren hat die kontinuierliche Prozeßführung die diskontinuierliche in großem Umfang ersetzt. Die Polymerisation von Propylen wird in Reaktoren mit Hilfe von Zusatzstoffen [Katalysator (Ziegler-Natta auf Ti/Al/Mg-Basis), evtl. Lösungsmittel, Wasserstoff für den Polymerisationsabbruch] durchgeführt. Nach der Reaktion wird das Produkt Polypropylen, nicht umgesetztes Propylen und der Katalysator abgetrennt. PP kann in Form von zwei verschiedenen Isomeren, ataktisch und isotaktisch, entstehen. Das eigentliche Produkt stellt das hochkristalline, isotaktische PP dar, das zum Granulat weiterverarbeitet wird. Unterschiede in der Reaktionsführung treten beim Suspensionsverfahren (das Reaktionsgemisch stellt im wesentlichen einen Schlamm aus flüssigem Propylen oder einem inerten Kohlenwasserstoff und dem Polymer dar) durch die Wahl des Katalysators auf. Während beim Vefahren in der Gasphase (gasförmiges Propylen wird mit dem festen Katalysator kontaktiert, der in pulvrigem Polymer dispergiert ist) kein Abwasser produziert wird. Prozeßsituierung Die weltweite Produktionskapazität für PP betrug 1989 13,3 Mio. Tonnen (Nordamerika und Westeuropa jeweils 3,9 Mio. t) (Ullmann 1992). Nach (APME 1994) wurden 1994 in Westeuropa 5,470 Mio. t PP produziert. Die Bilanzierung der PP-Polymerisation beruht auf den Literaturquellen (Ullmann 1992), (PWMI 1993), (BUWAL 1991), (Brown 1985), (OEKO 1992c) und (Tellus 1992). Für die Synthese von PP wird bei Tellus davon ausgegangen, daß 75 % des Polymers über das Suspension- und 25 % über das Gasphaseverfahren hergestellt werden. Die Daten von (Tellus 1992) beziehen sich auf die Herstellung von PP in den USA und repräsentieren den Stand der Technik der 80er Jahre. Da in der Tellus-Studie keine Angaben zu den Betriebsstoffen und dem Abfall vorliegen, wurden für die Massenbilanz und den Abfall Daten der BUWAL-Studie (BUWAL 1991) übernommen. Die BUWAL-Studie betrachtet die Produktion in Westeuropa Ende der 80er Jahre. Allokation: keine Genese der Kennziffern Massenbilanz: Nach (BUWAL 1991) werden für die Herstellung einer Tonne Polypropylen 1015 kg Propylen eingesetzt. Unter „Hilfsstoffe, Zusätze“ werden weitere 1,3 kg aufgeführt, die nicht weiter spezifiziert sind. Es wird angenommen, daß Wasserstoff (zum Abbruch der Polymerisation), Lösungsmittel und Katalysatoren dieser Sparte zugerechnet werden. Weiterhin wird eine Menge von 1,5 kg an nicht weiter spezifizierten Nebenprodukten sowie 7,15 kg an festen Abfällen angegeben. Energiebedarf: Die Prozeßenergie zur Herstellung einer Tonne PP (12,1 GJ) setzt sich aus der elektrischen Energie (6,3 GJ) und dem Energiegehalt des benötigten Dampfes (5,8 GJ) zusammen (Tellus 1992). Im Vergleich dazu ergibt sich aus (DOE 1985) ein Energiebedarf von insgesamt 17,9 GJ/t PP (elektrische Energie 2,7 GJ, Energieinhalt des Prozeßdampfes 11,1 GJ und Energieträger 4,1 GJ). Bei (PWMI 1993) wird der Polymerisationsprozeß von Propylen zu PP nicht separat bilanziert. Aus der Differenz der Daten aus der PP-Herstellung (gesamte Prozeßkette) und der Propylen-Herstellung kann jedoch ein Energiebedarf für die Polymerisation in Größenordnung von 9 GJ abgeschätzt werden. Da die Werte bei (Tellus 1992) am plausibelsten erscheinen, werden diese zur Bildung der Kennziffern bei GEMIS verwendet. Prozeßbedingte Luftemissionen: Während der einzelnen Verfahrensschritte der Polymerisation (Reaktor, Trocknung, Granulatherstellung etc.) werden flüchtige organische Verbindungen (VOC) emittiert. In (OEKO 1992c) werden die prozeßbedingten VOC-Emissionen bei der Polypropylenherstellung abgeschätzt. Daraus ergibt sich ein Wert von ca. 8 kg VOC/t PP. Abwasser: Für die Abwasserkennziffern BSB5, CSB und TOC stehen nur Angaben zu Rohabwasserwerten zur Verfügung. An Parametern nach Abwasserbehandlungsmaßnahmen werden bei Tellus eine Reihe von organischen und anorganischen Stoffen aufgeführt. Stellvertretend werden hier Benzol 0,0015 kg/tP und 1,1,1-Trichlorethan 0,0058 kg/t PP als nutzerdefinierte Emissionen genannt. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Grundstoffe-Chemie gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 98,5% Produkt: Kunststoffe

Chem-Org\PP-DE-2005

Polypropylen-Polymerisation: In diesem Prozeß wird die Polymerisation von Propylen (=Propen) zu Polypropylen (PP) betrachtet. Dabei kommen drei verschiedene Polymerisationsverfahren in Frage: das Verfahren in Lösung, das Suspensionsverfahren und das Verfahren in der Gasphase. Das Verfahren in Lösung wird selten durchgeführt. Bei den Verfahren hat die kontinuierliche Prozeßführung die diskontinuierliche in großem Umfang ersetzt. Die Polymerisation von Propylen wird in Reaktoren mit Hilfe von Zusatzstoffen [Katalysator (Ziegler-Natta auf Ti/Al/Mg-Basis), evtl. Lösungsmittel, Wasserstoff für den Polymerisationsabbruch] durchgeführt. Nach der Reaktion wird das Produkt Polypropylen, nicht umgesetztes Propylen und der Katalysator abgetrennt. PP kann in Form von zwei verschiedenen Isomeren, ataktisch und isotaktisch, entstehen. Das eigentliche Produkt stellt das hochkristalline, isotaktische PP dar, das zum Granulat weiterverarbeitet wird. Unterschiede in der Reaktionsführung treten beim Suspensionsverfahren (das Reaktionsgemisch stellt im wesentlichen einen Schlamm aus flüssigem Propylen oder einem inerten Kohlenwasserstoff und dem Polymer dar) durch die Wahl des Katalysators auf. Während beim Vefahren in der Gasphase (gasförmiges Propylen wird mit dem festen Katalysator kontaktiert, der in pulvrigem Polymer dispergiert ist) kein Abwasser produziert wird. Prozeßsituierung Die weltweite Produktionskapazität für PP betrug 1989 13,3 Mio. Tonnen (Nordamerika und Westeuropa jeweils 3,9 Mio. t) (Ullmann 1992). Nach (APME 1994) wurden 1994 in Westeuropa 5,470 Mio. t PP produziert. Die Bilanzierung der PP-Polymerisation beruht auf den Literaturquellen (Ullmann 1992), (PWMI 1993), (BUWAL 1991), (Brown 1985), (OEKO 1992c) und (Tellus 1992). Für die Synthese von PP wird bei Tellus davon ausgegangen, daß 75 % des Polymers über das Suspension- und 25 % über das Gasphaseverfahren hergestellt werden. Die Daten von (Tellus 1992) beziehen sich auf die Herstellung von PP in den USA und repräsentieren den Stand der Technik der 80er Jahre. Da in der Tellus-Studie keine Angaben zu den Betriebsstoffen und dem Abfall vorliegen, wurden für die Massenbilanz und den Abfall Daten der BUWAL-Studie (BUWAL 1991) übernommen. Die BUWAL-Studie betrachtet die Produktion in Westeuropa Ende der 80er Jahre. Allokation: keine Genese der Kennziffern Massenbilanz: Nach (BUWAL 1991) werden für die Herstellung einer Tonne Polypropylen 1015 kg Propylen eingesetzt. Unter „Hilfsstoffe, Zusätze“ werden weitere 1,3 kg aufgeführt, die nicht weiter spezifiziert sind. Es wird angenommen, daß Wasserstoff (zum Abbruch der Polymerisation), Lösungsmittel und Katalysatoren dieser Sparte zugerechnet werden. Weiterhin wird eine Menge von 1,5 kg an nicht weiter spezifizierten Nebenprodukten sowie 7,15 kg an festen Abfällen angegeben. Energiebedarf: Die Prozeßenergie zur Herstellung einer Tonne PP (12,1 GJ) setzt sich aus der elektrischen Energie (6,3 GJ) und dem Energiegehalt des benötigten Dampfes (5,8 GJ) zusammen (Tellus 1992). Im Vergleich dazu ergibt sich aus (DOE 1985) ein Energiebedarf von insgesamt 17,9 GJ/t PP (elektrische Energie 2,7 GJ, Energieinhalt des Prozeßdampfes 11,1 GJ und Energieträger 4,1 GJ). Bei (PWMI 1993) wird der Polymerisationsprozeß von Propylen zu PP nicht separat bilanziert. Aus der Differenz der Daten aus der PP-Herstellung (gesamte Prozeßkette) und der Propylen-Herstellung kann jedoch ein Energiebedarf für die Polymerisation in Größenordnung von 9 GJ abgeschätzt werden. Da die Werte bei (Tellus 1992) am plausibelsten erscheinen, werden diese zur Bildung der Kennziffern bei GEMIS verwendet. Prozeßbedingte Luftemissionen: Während der einzelnen Verfahrensschritte der Polymerisation (Reaktor, Trocknung, Granulatherstellung etc.) werden flüchtige organische Verbindungen (VOC) emittiert. In (OEKO 1992c) werden die prozeßbedingten VOC-Emissionen bei der Polypropylenherstellung abgeschätzt. Daraus ergibt sich ein Wert von ca. 8 kg VOC/t PP. Abwasser: Für die Abwasserkennziffern BSB5, CSB und TOC stehen nur Angaben zu Rohabwasserwerten zur Verfügung. An Parametern nach Abwasserbehandlungsmaßnahmen werden bei Tellus eine Reihe von organischen und anorganischen Stoffen aufgeführt. Stellvertretend werden hier Benzol 0,0015 kg/tP und 1,1,1-Trichlorethan 0,0058 kg/t PP als nutzerdefinierte Emissionen genannt. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Grundstoffe-Chemie gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2005 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 98,5% Produkt: Kunststoffe

Environmental surveys, specimen bank and health related environmental monitoring in Germany

Kolossa-Gehring, Marike; Becker, Kerstin; Conrad, André; Schröter-Kermani, Christa; Schulz, Christine; Seiwert, Margarete International Journal of Hygiene and Environmental Health 215 (2012), 2, 120-126 Production of chemicals, use of products and consumer goods, contamination of food as well as today's living conditions are related to a substantial exposure of humans to chemicals. Safety of human beings and the environment has to be safeguarded by producers and government. Human biomonitoring (HBM) has proven to be a useful and powerful tool to control human exposure and facilitate risk assessment. Therefore, the German Federal Environment Agency (Umweltbundesamt, UBA) employs two major HBM tools, the German Environmental Survey (GerES) and the German Environmental Specimen Bank (ESB). GerES is a nationwide population representative study on HBM and external human exposure, which has, inter alia, been used to identify lead in tap water, lead dustfall, time spent in traffic, and age of dwelling as exposure sources for lead and, thus, to derive risk reduction measures. The ESB is a permanent monitoring instrument and an archive for human specimens. Retrospective monitoring of phthalates and bisphenol A provides a continuous historical record of human exposure in Germany, over the last decades. Additionally it revealed that estimations of human exposure based on production and consumption data may supply misleading information on human exposure. HBM data demonstrated that (a) the use if the restricted isomer di-n-butylphthalat decreased while di-i-butylphthalate levels remained constant and (b) human bisphenol A exposure might be overestimated without monitoring data. The decrease of polycyclic aromatic hydrocarbon-exposure proves the success of German environmental policy after German re-unification. In addition to GerES and ESB UBA is involved in different co-operation networks, the two most prominent of which are (1) the harmonization of HBM in Europe (ESBIO; Expert Team to Support Biomonitoring in Europe, COPHES/DEMOCOPHES; Consortium to Perform Human Biomonitoring on a European Scale/Demonstration of a study to Coordinate and Perform Human Biomonitoring on a European Scale) and (2) the co-operation between BMU and the German Chemical Industry Association (VCI). In the latter project emphasis will be placed on substances with a potential relevance for health and on substances to which the general population might potentially be exposed to a considerable extent and for which HBM methods are not available up to now. doi:10.1016/j.ijheh.2011.10.013

Markt für 1-Butanol

technologyComment of hydroformylation of propylene (RER, RoW): In the oxo reaction (hydroformylation), carbon monoxide and hydrogen are added to a carbon – carbon double bond in the liquid phase in the presence of catalyst (hydrocarbonyls or substituted hydrocarbonyls of Co, Rh, or Ru). In the first reaction step aldehydes are formed with one more C-atom than the original olefins. For olefins with more than two C-atoms, isomeric aldehyde mixtures are normally obtained. In the case of propylene these consist of 1-butanal and 2-methylpropanal. imageUrlTagReplace600920a3-5103-4466-9c05-fd1d8ed0d89c There are several variations of the hydroformylation process, the differences being in the reaction conditions (pressure, temperature) as well as the catalyst system used. The classic high-pressure process exclusively used until the beginning of the 1970s operates at pressures of 20 – 30 MPa (200 – 300 bar) CO/H2 and temperatures of 100 – 180 °C. The catalyst is Co. It leads to about 75 % 1-butanol and about 25 % 2-methyl-1-propanol. The new process developments of the past few years have led to a clear shift in the range of products. The processes operating at relatively low pressures (1 – 5 MPa , 10 – 50 bar) use modified Rh-catalysts. The isomeric ratios achieved are about 92 : 8 or 95 : 5 1-butanol to 2-methyl-1-propanol. However, by the use of unmodified Rh the percentage of 2-methyl-1-propanol can be increased to about 50 %. Catalytic hydrogenation of the aldehydes leads to the formation of the corresponding alcohols. As only primary alcohols can be obtained via the oxo synthesis, it is not possible to produce 2-butanol and 2-methyl-2-propanol by this process. Reference: Hahn, H., Dämkes, G., Ruppric, N.: Butanols. In: Ullmann's Encyclopedia of In-dustrial Chemistry, Seventh Edition, 2004 Electronic Release (ed. Fiedler E., Grossmann G., Kersebohm D., Weiss G. and Witte C.). 7 th Electronic Release Edition. Wiley InterScience, New York, Online-Version under: http://www.mrw.interscience.wiley.com/ueic/articles/ technologyComment of synthetic fuel production, from coal, high temperature Fisher-Tropsch operations (ZA): SECUNDA SYNFUEL OPERATIONS: Secunda Synfuels Operations operates the world’s only commercial coal-based synthetic fuels manufacturing facility of its kind, producing synthesis gas (syngas) through coal gasification and natural gas reforming. They make use of their proprietary technology to convert syngas into synthetic fuel components, pipeline gas and chemical feedstock for the downstream production of solvents, polymers, comonomers and other chemicals. Primary internal customers are Sasol Chemicals Operations, Sasol Exploration and Production International and other chemical companies. Carbon is produced for the recarburiser, aluminium, electrode and cathodic production markets. Secunda Synfuels Operations receives coal from five mines in Mpumalanga (see figure attached). After being crushed, the coal is blended to obtain an even quality distribution. Electricity is generated by both steam and gas and used to gasify the coal at a temperature of 1300°C. This produces syngas from which two types of reactor - circulating fluidised bed and Sasol Advanced SynthoTM reactors – produce components for making synthetic fuels as well as a number of downstream chemicals. Gas water and tar oil streams emanating from the gasification process are refined to produce ammonia and various grades of coke respectively. imageUrlTagReplacea79dc0c2-0dda-47ec-94e0-6f076bc8cdb6 SECUNDA CHEMICAL OPERATIONS: The Secunda Chemicals Operations hub forms part of the Southern African Operations and is the consolidation of all the chemical operating facilities in Secunda, along with Site Services activities. The Secunda Chemicals hub produces a diverse range of products that include industrial explosives, fertilisers; polypropylene, ethylene and propylene; solvents (acetone, methyl ethyl ketone (MEK), ethanol, n-Propanol, iso-propanol, SABUTOL-TM, PROPYLOL-TM, mixed C3 and C4 alcohols, mixed C5 and C6 alcohols, High Purity Ethanol, and Ethyl Acetate) as well as the co-monomers, 1-hexene, 1-pentene and 1-octene and detergent alcohol (SafolTM).

Markt für Salzsäure, ohne Wasser, in 30%igem Lösungszustand

technologyComment of Mannheim process (RER): Production of sodium sulfate and HCl by the Mannheim process. This process can be summarized with the following overall stoechiometric reaction: 2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl technologyComment of allyl chloride production, reaction of propylene and chlorine (RER): based on industry data in the US and Europe technologyComment of benzene chlorination (RER): Clorobenzenes are prepared by reaction of liquid benzene with gaseous chlorine in the presence of a catalyst at moderate temperature and atmospheric pressure. Hydrogen chloride is formed as a by-product. Generally, mixtures of isomers and compounds with varying degrees of chlorination are obtained, because any given chlorobenzene can be further chlorinated up to the stage of hexa-chlorobenzene. Because of the directing influence exerted by chlorine, the unfavoured products 1,3-dichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene and 1,2,3,5-tetrachlorobenzene are formed to only a small extent if at all. The velocity of chlorination for an individual chlorine compound depends on the compound's structure and, because of this, both the degree of chlorination and also the isomer ratio change continuously during the course of reaction. Sets of data on the composition of products from different reactions are only comparable if they refer to identical reaction conditions and materials having the same degree of chlorination. By altering the reaction conditions and changing the catalyst, one can vary the ratios of different chlorinated products within certain limits. Lewis acids (FeCl3, AlCl3, SbCl3, MnCl2, MoCl2, SnCl4, TiCl4) are used as principal catalysts. The usual catalyst employed in large scale production is ferric chloride, with or without the addition of sulfur compounds. The ratio of resulting chlorobenzenes to one another is also influenced by the benzene:chlorine ratio. For this reason, the highest selectivity is achieved in batch processes. If the same monochlorobenzene:dichlorobenzene ratio expected from a batch reactor is to result from continuous operation in a single-stage reactor, then a far lower degree of benzene conversion must be accepted as a consequence of the low benzene:chlorine ratio). The reaction is highly exothermic: C6H6 + Cl2 --&gt; C6H5Cl + HCl ; delta H = -131.5 kJ/mol Unwanted heat of reaction can be dissipated either by circulating some of the reactor fluid through an external heat exchanger or by permitting evaporative cooling to occur at the boiling temperature. Circulation cooling has the advantage of enabling the reaction temperature to be varied in accordance with the requirements of a given situation. Evaporative cooling is more economical, however. Fractional distillation separates the products. Iron catalyst is removed with the distillation residue.Unreacted benzene is recycled to the reactor. technologyComment of hydrochloric acid production, from the reaction of hydrogen with chlorine (RER): HCl can be either directly prepared or generated as a by-product from a number of reactions. This dataset represents the production of HCl via the combustion of chlorine with hydrogen gas. The process involves burning hydrogen gas and chlorine in a gas combustion chamber, producing hydrogen chloride gas. The hydrogen chloride gas then passes through a cooler to an absorber where process water is introduced, producing aqueous hydrochloric acid. H2 + Cl2 -&gt; 2 HCl (exothermic reaction) References: Althaus H.-J., Chudacoff M., Hischier R., Jungbluth N., Osses M. and Primas A. (2007) Life Cycle Inventories of Chemicals. ecoinvent report No. 8, v2.0. EMPA Dübendorf, Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf, CH. technologyComment of tetrafluoroethylene production (RER): The production of fluorochemicals and PTFE monomers can be summarized with the following chemical reactions (Cedergren et al. 2001): CaF2 + H2SO4 -&gt; CaSO4 + 2HF (1) CH4 + 3Cl2 -&gt; CHCl3 + 3HCl (2) CHCl3 + 2HF -&gt; CHClF2 + 2HCl (3) 2 CHClF2 + heat -&gt; CF2=CF2 + 2 HCl (4) This dataset represents the last reaction step (4). Parts of the production are carried out at high pressure and high temperature, 590 ºC – 900 ºC. The first reaction (1) takes place in the presence of heat and HSO3 - and steam. The inventory for the production of hydrogen fluoride can be found in the report (Jungbluth 2003a). Reaction (2) is used to produce trichloromethane. Reaction 3 for the production of chlorodifluoromethane takes place in the presence of a catalyst. The production of PTFE (4) takes place under high temperature pyrolysis conditions. Large amounts of hydrochloric acid (HCl) are generated as a couple product during the process and are sold as a 30% aqueous solution. A large number of other by-products and emissions is formed in the processes (benzene, dichloromethane, ethylene oxide, formaldehyde, R134a, and vinyl chloride) and small amounts of the highly toxic perfluoroisobutylene CF2=C(CF3)2. The by-products in the production of monomers can harm the processes of polymerisation. Because of this, the refinement of the production of monomers has to be very narrow. This makes the process complex and it contributes to a high cost for the PTFE-laminates. (Cedergren et al. 2001). References: Althaus H.-J., Chudacoff M., Hischier R., Jungbluth N., Osses M. and Primas A. (2007) Life Cycle Inventories of Chemicals. Final report ecoinvent data v2.0 No. 8. Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf, CH.

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