Unités de récupération des composés organiques volatils (COV)

Les unités de récupération des COV sont des systèmes conditionnés destinés à traiter les vapeurs émises lors des opérations de chargement ou de stockage des produits pétroliers. Ils sont conçus pour récupérer les composés organiques volatils, les composants odorants ou les aromatiques tout en évitant les émissions dans l'atmosphère.

 

Composés organiques volatils (COV) sont des composants légers générés à partir de produits pétroliers tels que l'essence, le naphta, le diesel ou le pétrole brut. Les sources typiques de vapeurs de pétrole brut sont le remplissage des navires de stockage et de déchargement flottants (FSO) à proximité des plateformes pétrolières. De même, les navires ou les bateaux-citernes dans les terminaux terrestres ou les parcs de stockage peuvent générer des vapeurs pendant les opérations de chargement et de déchargement.

En ce qui concerne les produits pétroliers raffinés, les sources typiques de vapeurs condensées sont les suivantes :

  • Respiration et ventilation des réservoirs de stockage
  • Chargement du réservoir de stockage
  • Chargement de navires-citernes et de barges (également appelé chargement maritime)
  • Chargement des camions
  • Chargement des wagons
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    Un système de traitement des vapeurs est un équipement fondamental pour traiter ces vapeurs, reconnues comme dangereuses pour l'environnement et la santé humaine. Actuellement, la meilleure technique disponible pour récupérer ces vapeurs est l'unité de récupération des vapeurs (URV)  avec des lits de charbon actif. Ils s'appuient sur la technologie du charbon actif (également appelée adsorption sous vide au charbon), qui est la solution la plus applicable pour les produits très volatils.

    L'essence, le diesel, le naphta, les condensats, le méthanol, l'éthanol, le benzène, le toluène, le xylène et le pétrole brut sont compatibles avec les charbons actifs. Du point de vue de la conception, une unité de récupération des vapeurs à base de charbon actif est équipée des principaux éléments suivants :

    1. Les lits de carbone . Il s'agit généralement de deux récipients remplis de charbon actif pour capturer les COV du flux de vapeur et laisser sortir l'air propre.
    2. Les pompes à vide . Ils extraient les hydrocarbures capturés des charbons actifs et les amènent dans une colonne d'absorption. Les pompes à vide à anneau liquide ou à vis sèche sont les mieux adaptées à cette application.
    3. La colonne d'absorption . Il fonctionne comme un nettoyant liquide. Les vapeurs rencontrent alors un liquide absorbant qui les absorbe. Le produit liquide (absorbant + produit récupéré) est renvoyé dans le réservoir de stockage.

    Ces trois composants principaux reflètent les trois principales étapes du processus qui caractérisent les principes de fonctionnement d'une URV à lit de carbone:

    • ADSORPTION : les COV sont adsorbés sur les charbons actifs.
    • RÉGÉNÉRATION : les charbons actifs sont débarrassés des hydrocarbures adsorbés sous vide.
    • ABSORPTION : Les vapeurs sont dirigées vers la colonne d'absorption où elles sont absorbées par un liquide absorbant.

    Les vapeurs provenant des opérations de chargement ou de stockage arrivent à l'unité de récupération des vapeurs (VRU). Ils pénètrent dans la cuve du lit de carbone en mode adsorption/réception. Les hydrocarbures contenus dans la vapeur sont adsorbés sur les charbons actifs (CA) et l'air pur est libéré dans l'atmosphère.

    Lorsque les AC sont saturés, après 10 à 15 minutes en moyenne, les vapeurs sont dirigées vers le deuxième récipient. Le premier récipient, saturé, est isolé et mis sous vide par une ou plusieurs pompes à vide. Ce faisant, les hydrocarbures adsorbés sont retirés de l'AC et, grâce aux pompes à vide, ils entrent dans la colonne d'absorption. Dans la colonne d'absorption, un fluide absorbant (par exemple de l'essence) est projeté vers le bas, tandis que les vapeurs extraites et hautement concentrées vont dans le sens inverse.

    La plupart des hydrocarbures   présents dans la vapeur sont absorbés par le liquide absorbant. Les vapeurs non absorbées sont redirigées vers la cuve AC en mode adsorption/réception par une ligne de recyclage. L'absorbeur avec le produit récupéré est renvoyé dans le réservoir de stockage ou la canalisation. Lorsque le cycle complet est terminé, l'AC est propre et prêt à recevoir un nouveau flux de vapeur. Pour cette raison, les cuves AC changent de fonction et les vapeurs sont dirigées vers la cuve AC propre en mode de réception. Cette séquence se répète toutes les 10 à 15 minutes tant que des vapeurs d'hydrocarbures pénètrent dans le système de récupération des vapeurs .

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    L'une des principales raisons de l'installation d'un VRU est la nécessité de se conformer à la législation environnementale. En ce qui concerne le pétrole brut, la norme est liée à l'efficacité de la récupération, qui doit généralement se situer entre 90 et 95 %.

    Pour les produits à base de pétrole, chaque pays a sa propre norme. De nombreux pays exigent une concentration inférieure à 10 mg/Nm3 conformément au protocole de Göteborg. Certains pays vont encore plus bas avec des limites d'émission de 5 grammes, 2 grammes jusqu'à 150 ou 50 mg/Nm3. Les normes pour les composants aromatiques varient entre 10mg/Nm3 et 1mg/Nm3.

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    Un système de récupération des vapeurs à lit de carbone réduit les niveaux d'émissions, tout en récupérant des hydrocarbures précieux. Ils sont capables de capturer environ 99% des composés organiques volatils générés :

  • Respect des réglementations environnementales
  • Réduction des émissions de COV et amélioration de la qualité de l'air
  • Un environnement de travail plus sûr pour les opérateurs travaillant dans les terminaux
  • Réduction des effets sur la santé des communautés locales environnantes
  • Augmentation des bénéfices grâce à la récupération d'essence supplémentaire à partir des vapeurs
  • Retour rapide sur investissement