Publie par David Löwenbrand le · 7 min de lecture
Les raffineries émettent du SO2, des VOC, du benzène et du H2S en permanence. Découvrez comment les réseaux de surveillance périmétrique détectent les émissions fugitives.
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Publie par David Löwenbrand le · 7 min de lecture
Les raffineries émettent du SO2, des VOC, du benzène et du H2S en permanence. Découvrez comment les réseaux de surveillance périmétrique détectent les émissions fugitives.
Une raffinerie de pétrole typique traite entre 100 000 et 500 000 barils de pétrole brut par jour. Chaque étape de ce processus — distillation, craquage, reformage, traitement et mélange — libère des polluants dans l'atmosphère. Dioxyde de soufre, oxydes d'azote, composés organiques volatils, benzène, sulfure d'hydrogène et particules s'échappent des cheminées, des brides, des garnitures de vannes, des évents de réservoirs de stockage et des opérations de chargement. Certaines émissions sont autorisées et contrôlées. D'autres sont fugitives, s'échappant de milliers de points de fuite potentiels dans une installation qui peut couvrir plusieurs kilomètres carrés.
Les raffineries n'émettent pas de polluants à des taux constants et prévisibles. Les perturbations de processus, les pannes d'équipement, les événements de torchage et les opérations de chargement de réservoirs causent des pics de concentration pouvant durer des minutes ou des heures. Une bride d'échangeur de chaleur qui fuit pourrait libérer du benzène à des concentrations bien supérieures aux limites d'exposition professionnelle avant que les équipes de maintenance n'identifient la source.
L'échantillonnage périodique — même hebdomadaire — manque entièrement ces événements. Un prélèvement ponctuel effectué un mardi matin calme ne dit rien sur le panache de VOC qui a traversé la clôture périmétrique lors d'un torchage un samedi soir.
La surveillance continue comble cette lacune. Les capteurs fonctionnant 24h/24 capturent chaque dépassement, chaque pic et chaque dérive graduelle signalant des problèmes d'équipement en développement. Les données affluent vers une plateforme centralisée en temps réel, générant des alertes dès que les concentrations dépassent les seuils prédéfinis.
Aux États-Unis, les réglementations de l'EPA sous 40 CFR Partie 60 et 40 CFR Partie 63 exigent des systèmes de surveillance continue des émissions (CEMS) pour les sources majeures. La règle sectorielle des raffineries de pétrole de 2015 de l'EPA ordonne spécifiquement la surveillance périmétrique du benzène dans toutes les raffineries de pétrole.
Au Royaume-Uni et dans l'UE, la Directive sur les Émissions Industrielles (2010/75/UE) et les Documents de Référence sur les Meilleures Techniques Disponibles (BREF) établissent des exigences comparables. Le BREF Raffinage du Pétrole Minéral et du Gaz (2015) établit des BAT-AEL comprenant des émissions de SO2 de 50–600 mg/Nm³ des craqueurs catalytiques fluides et des émissions de NOx de 100–300 mg/Nm³ des réchauffeurs de processus.
Les composés organiques volatils (VOC) s'échappent des réservoirs de stockage, des racks de chargement, des unités de traitement des eaux usées et des fuites d'équipements de processus. Le benzène, le toluène, l'éthylbenzène et les xylènes (composés BTEX) sont particulièrement préoccupants en raison de la classification du benzène comme cancérigène du Groupe 1. Un module dédié de capteur de VOC détecte les concentrations totales de VOC.
Le dioxyde de soufre (SO2) provient principalement des craqueurs catalytiques fluides, des unités de récupération du soufre et des chaudières. La surveillance continue du SO2 en périmètre fournit une alerte précoce des perturbations de processus.
Le sulfure d'hydrogène (H2S) est présent dans tous les systèmes de gaz acide de la raffinerie et le traitement des eaux usées. Le H2S est immédiatement dangereux pour la vie à 100 ppm.
Le dioxyde d'azote (NO2) se forme dans les réchauffeurs, chaudières et torchères. Un module capteur de NO2 assure un suivi continu.
Le monoxyde de carbone (CO) indique une combustion incomplète. La surveillance du CO sert d'outil de diagnostic.
Les particules (PM2.5 et PM10) proviennent des régénérateurs de craqueur catalytique, de la manutention du coke et des activités de maintenance. Le module de particules mesure les deux fractions en continu.
La surveillance périmétrique place des nœuds de capteurs à ou près de la limite de l'installation pour mesurer ce qui atteint réellement l'environnement environnant. Un réseau périmétrique bien conçu pour une raffinerie de taille moyenne comprend typiquement huit à douze points de surveillance.
L'analyse de la rose des vents détermine où les récepteurs sous le vent subissent les concentrations les plus élevées.
La proximité des sources est importante pour la détection des émissions fugitives. Les nœuds placés près des parcs de réservoirs, des racks de chargement et des zones de traitement des eaux usées captent les rejets localisés.
Les récepteurs communautaires nécessitent des points de surveillance dédiés.
Les nœuds de référence de fond en amont du vent de l'installation établissent les concentrations de base.
Le Sensorbee Air Pro 2 Cellular est conçu pour exactement ces conditions. Son boîtier résistant aux intempéries supporte les températures extrêmes et l'humidité élevée. Le compteur optique de particules comprend un élément chauffant qui empêche la condensation d'affecter les mesures de PM.
L'architecture modulaire des capteurs permet de configurer chaque unité avec jusqu'à six modules de capteurs de gaz. L'énergie solaire avec batterie de secours élimine le besoin d'infrastructure électrique. La connectivité cellulaire (LTE-M / NB-IoT) transmet les données à Sensorbee Cloud.
Les tableaux de bord en temps réel affichent les concentrations actuelles à tous les points de surveillance. Les alertes automatisées se déclenchent lorsqu'un paramètre dépasse un seuil configurable. Les rapports de conformité sont générés automatiquement dans des formats compatibles avec les exigences de l'Environment Agency du Royaume-Uni, soutenus par une qualité de données certifiée MCERTS. L'analyse des tendances sur des semaines et des mois révèle des schémas indiquant des problèmes d'équipement en développement.
La surveillance périmétrique remplit une fonction de sécurité immédiate. Les rejets de H2S des systèmes de gaz acide peuvent atteindre des concentrations dangereuses en quelques secondes. La surveillance continue aux points potentiels de rejet, combinée à des alarmes automatisées, donne aux opérateurs de précieuses minutes pour initier les procédures d'intervention d'urgence.
Pour les communautés environnantes, l'accès aux données de qualité de l'air en temps réel renforce la confiance dans la gestion responsable des opérations de la raffinerie.
La surveillance périmétrique place des capteurs de qualité de l'air à ou près de la limite d'une raffinerie pour mesurer les concentrations de polluants atteignant l'environnement environnant. Elle détecte les émissions fugitives, vérifie les modèles de dispersion et fournit des données d'exposition au niveau communautaire.
Les polluants principaux sont les VOC (surtout le benzène et les composés BTEX), le SO2, le H2S, le NO2, le CO et les particules (PM2.5 et PM10). Une plateforme de capteurs modulaire permet d'adapter la configuration à votre profil d'émissions spécifique.
L'humidité élevée peut causer de la condensation dans les compteurs optiques de particules. Le Sensorbee Air Pro 2 Cellular utilise une entrée chauffée sur son compteur de particules pour éliminer l'interférence de l'humidité. Les données de vent des capteurs météorologiques intégrés aident à interpréter les variations de concentration.
Les plateformes multicapteurs comme l'Air Pro 2 Cellular mesurent les polluants de raffinerie les plus courants — PM, SO2, NO2, VOC, CO et gaz supplémentaires via des modules d'extension — dans une seule unité. Pour des polluants réglementés spécifiques comme le benzène à des concentrations traces, des analyseurs de grade référence peuvent être nécessaires en complément du réseau de capteurs.
David Löwenbrand
Founder & CEO
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