Procédé PTC Systems - Domaine odeurs
Procédé de modification chimique et de destruction des polluants

Rappels sur l'origine de la pollution de l'air par le dioxyde de soufre

Le dioxyde de soufre (SO2) provient de l’activité des volcans, principale source naturelle, des océans, des végétaux, à travers leur combustion, lors de feux de forêt par exemple, ou de leur putréfaction.
Mais il provient en grande partie de sources anthropiques et, en particulier, de la consommation de combustibles fossiles (pétrole, charbon et gaz naturel) contenant des éléments soufrés.
Les secteurs d’activité les plus polluants en dioxyde de soufre sont, par ordre décroissant, les raffineries de pétrole, l’extraction, la transformation et la distribution d’énergie (hors pétrole) et, dans une moindre mesure, l’industrie manufacturière et de construction et le secteur tertiaire et résidentiel.

L'industrie émet environ 90% des rejets totaux de dioxyde de soufre (SO2, encore nommé anhydride sulfureux). Ces rejets de SO2 ont deux principales origines : La combustion des fours, des chaufferies et des centrales thermiques, de produits plus ou moins soufrés commerciaux (fuels lourds et domestiques, charbon, gaz naturels...) ou non (gaz fatals de raffineries, distillats...). Les procédés industriels comme la fabrication d'acide sulfurique utilisés entre autres dans l'industrie des engrais et du dioxyde de titan

L’inhalation de dioxyde de soufre porte principalement atteinte au système respiratoire.
Particulièrement soluble dans l’eau, il est absorbé par les muqueuses des voies respiratoires supérieures, puis transporté par le sang dans tous les organes. Ces inhalations peuvent être mortelles si le dioxyde de soufre est inhalé en grande quantité.
Les asthmatiques y sont particulièrement sensibles, surtout quand un effort physique s’ajoute à l’inhalation d’une quantité substantielle de soufre.
Le dioxyde de soufre peut aussi provoquer des irritations et des inflammations, en particulier gastriques.
L’émission de dioxyde de soufre est à l’origine de pluies acides qui induisent une forte érosion des roches et des bâtiments et nuisent à certains
êtres vivants.
Elles favorisent une acidification des océans et des lacs, détruisant ainsi les planctons qui s’y trouvent, lesquels assurent pourtant une part significative de la production de dioxygène sur Terre.

Le raffinage

Les raffineries se situent au niveau national parmi les plus gros émetteurs de SO2.

Ces émissions proviennent essentiellement:

• Des installations de combustion (chaudières, fours et torches).
• Des régénérateurs des unités de craquage catalytique.
• Des effluents des unités de traitement des gaz sulfureux.

L'importance de ces rejets est fonction :

• De l'augmentation de la teneur en soufre des bruts traités en fonction de leur origine, engendrant une augmentation de la teneur en soufre des combustibles internes.
• De la complexification des raffineries par la mise en place d'unités de craquage catalytique ou de viscoréduction gourmandes en énergie et engendrant donc une augmentation de la combustion interne de combustibles. Ces unités augmentent la production de produits légers (commercialisables) mais, par contre, génèrent des résidus à haute teneur en soufre (utilisés comme combustible interne).

Les raffineries ne possèdent pas toutes des unités de conversion, les raffineries qui en sont dotées importent donc des résidus de distillation à forte teneur en soufre.

Le traitement des déchets d'hydrocarbures

Certains procédés de régénération ont notamment pour objectif de récupérer des coupes d'hydrocarbures légères par des méthodes de distillation. Par ailleurs le procédé à l'acide sulfurique génère des sous-produits de fabrication :
les "goudrons sulfuriques" dont la seule élimination connue est l'incinération.
Ces composés comportent des teneurs notables en hydrocarbures, soufre et métaux lourds.

La pétrochimie

Le SO2 est pour l'essentiel produit par les installations de combustion examiné dans le paragraphe
"Energie-incinération". Avec aussi l'H2S.

La chimie minérale

Les rejets atmosphériques de SO2 dans se secteur de la chimie résultent principalement des productions d'acide sulfurique et d'oxyde de titane.

• Acide sulfurique
  La fabrication fait intervenir quelques réactions chimiques simples.

• Combustion du soufre.
• Conversion du SO2 par oxydation par procédé à simple ou double contact.
• Conversion sous pression.
• Utilisation de sous-produits de désulfuration (SO2 ou H2S) les gaz de queue de process contiennent des quantités variables de SO2 qui n'a pas été converti en SO3.
  
  
• Oxyde de titane
  Les émissions de SO2 sont liées d'une part à l'attaque du minerai à l'acide sulfurique et au traitement des gaz issus des fours de calcination d'autre part.

La chimie organique

Le secteur de la chimie organique est représenté par les domaines d'activités spécifiques :

• Chimie fine des médicaments, produits pharmaceutiques et intermédiaires pour l'industrie pharmaceutique.
• Chimie des produits phytosanitaires et agrochimiques.
• Chimie des parfums, cosmétiques et des produits parapharmaceutiques.
• Chimie des peintures, vernis, colorants et produits divers

Les papeteries

Les rejets de SO2 proviennent du soufre contenu dans le fuel lourd et, dans les sociétés qui disposent de ce type d'installations, de l'incinération de gaz sulfureux ou de la régénération de la liqueur noire.
Certaines papeteries disposent également de stockage ou de production de SO2 utilisé pour le blanchiment.
Ces installations sont généralement équipées d'un confinement et d'une tour de lavage en cas de fuite.

Les industries sucrières

L'utilisation du fuel lourd pour l'énergie et l'utilisation du SO2 dans la chaîne de fabrication constituent les principales causes d'émission de SO2.

L'énergie et l'incinération

• 10 à 20 mg/m3 pour le gaz naturel : 0,2 à 0,4 mg/MJ
• 0,4 à 5 % en masse pour les charbons : 0,14 à 2 mg/MJ
• 0,2 à 4 % en masse pour les fuel-oil : 0,07 à 0,9 mg/M

Les industries mécaniques et assimilables

Les fonderies qui utilisent du charbon responsable d'émission de SO2 parmi des rejets importants de poussières.

Les verreries

Les émissions de SO2 dans ce secteur s'explique par l'utilisation du fuel lourd n° 2
(haute teneur en soufre : entre 2 et 4 %).
Il est important de noter que le soufre du fuel joue parfois un rôle important dans la composition chimique du verre. Ainsi, l'utilisation de combustibles plus ou moins soufrés n'est pas uniquement justifié par des raisons de coût à l'achat de combustibles comme c'est le cas dans d'autres secteurs.

Les cimenteries

Les cimenteries génèrent des flux de SO2 importants.

Les industries des matériaux isolants et fibres de verre

La fusion des matières premières et l'incinération des fumées de cubilot sont responsables d'émission de SO2 et d'H2S.