Rappels sur les origines de la pollution
de l'air par le dioxyde de soufre (SO2)
Le
dioxyde de soufre 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.
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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 :
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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...).
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Les procédés industriels comme la fabrication d'acide
sulfurique utilisés entre autres dans l'industrie
des engrais et du dioxyde de titan
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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).
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Des régénérateurs des unités de craquage catalytique.
-
Des effluents des unités de traitement des gaz sulfureux.
L'importance
de ces rejets est fonction :
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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.
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Combustion du soufre.
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Conversion du SO2 par oxydation par procédé à simple
ou double contact.
-
Conversion sous pression.
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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 :
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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
Cette
question est rarement évoquée dans la chimie organique.
Des actions spécifiques sont mises en oeuvre pour le captage
à la source du SO2 produit ou utilisé dans certaines synthèses.
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
Le
secteur énergie regroupe l'ensemble de chaufferies industrielles
et urbaines, les centrales thermiques.
Les principaux combustibles étant le gaz naturel ou de raffinerie,
le charbon et le fuel-oil.
Les rejets en SO2 de ce secteur sont issus de la combustion
des produits dont la teneur en soufre varie suivant la nature
et l'origine :
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10 à 20 mg/m3 pour le gaz naturel : 0,2 à 0,4 mg/MJ
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0,4 à 5 % en masse pour les charbons : 0,14 à 2 mg/MJ
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0,2 à 4 % en masse pour les fuel-oil : 0,07 à 0,9
mg/M
Le
secteur incinération est concerné par l'émission de SO2. Il
doit d'autre part faire face à la constante augmentation du
tonnage de déchets à traiter et à la fermeture progressive
des décharges d'ordures.
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.
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Valorisation
