SECTEUR
LA RÉDUCTION DES ÉMISSIONS DE POLLUANTS COMPLEXES IMPLIQUE DE CONNAÎTRE LES POLLUANTS EUX-MÊMES AFIN DE CONCEVOIR UNE SOLUTION CAPABLE DE LES TRAITER. CES SUBSTANCES COMPRENNENT LES COMPOSÉS ORGANIQUES HALOGÉNÉS, AZOTÉS ET CHLORÉS.
La présence de certains types de polluants complique le traitement des émissions atmosphériques, car pour atteindre le niveau d’épuration requis, il est nécessaire de prendre en compte :
- des paramètres de fonctionnement spécifiques pour obtenir des rendements d’épuration élevés et minimiser la formation de sous-produits polluants
- la nécessité d’une étape de traitement supplémentaire, consacrée à l’élimination de tout polluant secondaire produit
- l’utilisation de matériaux résistant à des conditions d’exploitation difficiles, tant en termes de température que de résistance à la corrosion
Un cas typique est le traitement des émissions atmosphériques contenant des composés organiques halogénés, que l’on trouve dans les industries pétrochimiques ou pharmaceutiques.
L’IMPACT ENVIRONNEMENTAL DES PROCEDES DE PRODUCTION DE SOLVANTS CHLORES
Les émissions provenant des procédés de production de dichloroéthane et de chlorure de méthyle comprennent les émissions des sections suivantes :
- chloration directe
- stockage
- distillation
- destruction de l’hypochlorite
- chargement
Ces émissions, essentiellement composées d’azote et d’oxygène, sont caractérisées par la présence d’hydrocarbures aromatiques (toluène, xylène) et de composés organiques chlorés (1,2-dichloroéthane, chlorure de méthyle) ainsi que de chlore gazeux et d’acide chlorhydrique.
LES CARACTERISTIQUES DES EMISSIONS
Les émissions atmosphériques provenant des processus de PRODUCTION DE DICHLOROÉTHANE présentent les caractéristiques suivantes :
| VARIABLE | CARACTÉRISTIQUES |
|---|---|
| Température | ambiante |
| Présence de composés organiques volatils (C.O.V.) | Très variable, allant de quelques dizaines à des centaines de kg/h, avec des pics |
| Plage d’émission | (< 1 500 Nm3/H) |
| Cycle de fonctionnement | En continue |
| variabilité | Élevé, en raison des processus discontinus (par lots) qui caractérisent ce type de production |
OBJECTIFS DE L’EPURATION
L’objectif de l’épuration est de réduire au minimum l’émission dans l’atmosphère de polluants nocifs pour l’environnement (C.O.V.), d’acides inorganiques (HCl) générés lors du processus d’oxydation, et d’éviter la formation de micropolluants organiques (dioxines, furannes)
LA SOLUTION PAR LE PROCESSUS D’OXYDATION THERMIQUE ET DE REDUCTION PAR VOIE HUMIDE ULTERIEURE
Pour résoudre le problème environnemental, caractérisé par des émissions aux caractéristiques extrêmement variables en termes de flux d’air émis et de flux massique de polluants, une installation d’oxydation thermique combinée à une tour d’épuration humide a été mise en place.
L’oxydation thermique est la technologie la plus appropriée pour le traitement de faibles taux d’émission très variables, en présence de charges organiques très variables, car elle permet une adaptation soudaine à la variabilité de l’émission tout en garantissant des conditions de traitement constantes.
La réduction par voie humide, avec le dosage d’une base comme réactif, permet de neutraliser les acides inorganiques produits par l’oxydation des composés organiques halogénés dans le processus de combustion.
LES MESURES IDENTIFIEES POUR UNE APPLICATION DANS L’INDUSTRIE DE PRODUCTION DE SOLVANTS CHLORES
L’OXYDATION THERMIQUE ET LA RÉDUCTION PAR VOIE HUMIDE SONT DES PROCÉDÉS FRÉQUEMMENT UTILISÉS EN COMBINAISON POUR TRAITER LES ÉMISSIONS ATMOSPHÉRIQUES CONTENANT DES POLLUANTS COMPLEXES, TELS QUE LES COMPOSÉS ORGANIQUES HALOGÉNÉS, DONT L’OXYDATION PEUT GÉNÉRER DES POLLUANTS INORGANIQUES NOCIFS POUR L’ENVIRONNEMENT.
L’application dans l’industrie pétrochimique devait impliquer l’identification et l’application de mesures spécifiques pour atteindre les objectifs suivants :
- Obtention des performances d’épuration les plus élevées grâce à un dimensionnement spécifique des paramètres du processus : température d’oxydation >1 000 °C, temps de séjour dans la chambre de combustion >1s, oxygène résiduel dans les gaz de combustion épurés >3 %
- L’utilisation de matériaux réfractaires à base de ciment capables de garantir des températures de fonctionnement constantes, malgré l’extrême variabilité des émissions à traiter
- Le refroidissement brutal de l’émission oxydée, grâce à une section de trempe, pour éviter la formation de micropolluants organiques
- L’utilisation de matériaux résistants à la corrosion : graphite, hastelloy et plastiques renforcés de fibres pour la section de réduction par voie humide
LES RESULTATS OBTENUS
- La durabilité de l’installation dans le temps et la limitation des phénomènes corrosifs
- L’obtention de valeurs de concentration de polluants dans les émissions atmosphériques bien inférieures aux limites réglementaires prescrites, comme le montre le tableau ci-dessous :
| polluant | u.m. | Valeur garantie | Valeur mesurée au test |
|---|---|---|---|
| Acide chlorhydrique | mg/Nm3 | 10 | <1 |
| Chlorure de vinyle CVM + 1,2-dichloroéthane DCE | mg/Nm3 | 1 | <0,5 |
| Chlore Cl2 | mg/Nm3 | 5 | <0,3 |
| Poussières totales | mg/Nm3 | 40 | Non détecté |
| Substances organiques volatiles SOV | mg/Nm3 | 20 | 1 |
| Méthane CH4 | mg/Nm3 | 50 | <1 |
| Oxydes de soufre SOx | mg/Nm3 | 300 | Non détecté |
| Oxydes d’azote NOx | mg/Nm3 | 100 | 66 |
| Monoxyde de carbone CO | mg/Nm3 | 100 | <1 |
| Dioxines PCDD | ng/Nm3 | 0,1 | <0,01 |
| Chlorure d’éthyle EtCl | mg/Nm3 | 20 | <0,2 |