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Le soufre, en tant qu'élément, est omniprésent. Dans l'univers, il occupe le 10e rang en termes de prévalence ; sur Terre, il arrive en cinquième position. On le trouve dans les vitamines, les acides aminés, la croûte terrestre, et pratiquement toutes les plantes et animaux. Il existe une myriade d'utilisations du soufre dans l'industrie et l'agriculture, notamment dans les herbicides, les pesticides et les engrais. Inutile de dire que c'est un élément essentiel dans la nature et dans l'économie. Néanmoins, lorsqu'il est présent dans certains composés chimiques et mélanges, le soufre ne fait pas bon ménage avec les autres. Ces composés peuvent être dangereux pour la santé, nuisibles à l'écologie et corrosifs pour de nombreux matériaux utilisés à des fins industrielles. Les organismes et matières où ces composés dangereux sont trouvés doivent être soumis au processus de désulfuration.
La signification de désulfuration est en réalité double : elle peut faire référence à l'élimination du soufre élémentaire au niveau moléculaire ou, alternativement, à l'extraction de composés soufrés des mélanges chimiques. En soi, le soufre peut être extrait des dépôts souterrains en le faisant fondre par injection d'eau chauffée au-dessus du point d'ébullition. Une fois fondu, le soufre est acheminé par pipeline vers la surface. Mais qu'en est-il de ces composés dangereux qui se trouvent dans diverses compositions comme le gaz naturel, la biomasse et le pétrole, par exemple ?
Les formations de gaz naturel existent partout dans le monde. Les plus grands gisements sont situés au Moyen-Orient, dans la Fédération de Russie et en Europe. En Amérique du Nord, le gaz naturel est le plus abondant au Texas, en Oklahoma, au Nouveau-Mexique, au Wyoming et en Louisiane. Aux États-Unis, plus de 50 % des foyers sont chauffés au gaz naturel et ce combustible représente 24 % de la consommation énergétique globale. Le gaz naturel est souvent extrait de ses gisements terrestres de la même manière que le pétrole — par forage ou fracturation hydraulique. Cependant, avant d'être transporté via 300 000 miles de pipelines, le gaz doit être traité pour éliminer le sulfure d'hydrogène (H₂S) et le dioxyde de carbone (CO₂). La désulfuration du gaz naturel est nécessaire pour deux raisons très importantes. Le H₂S présent n'est pas seulement toxique pour les travailleurs et les consommateurs, il est également nuisible aux réseaux de pipelines qui acheminent le combustible. Par conséquent, le gaz naturel nécessite un traitement dans une usine de désulfuration peu après son extraction. Si la présence de sulfure d'hydrogène dépasse 5,7 milligrammes par mètre cube de gaz naturel, le gaz franchit un seuil, passant de gaz de qualité utilisateur à gaz « acide ». Dans de telles circonstances, le gaz est généralement acheminé à travers une tour ou une colonne contenant de l'amine, c'est-à-dire un dérivé de l'ammoniac. La solution d'amine absorbe le composé H₂S au fur et à mesure que le flux gazeux passe, laissant un effluent de gaz naturel plus pur.
Essentiellement, le biogaz est le méthane (et le CO₂) qui est libéré de la matière organique dans des conditions anaérobies — ou privées d'oxygène. Cela peut se produire naturellement, comme au cœur d'un tas de compost ou d'une décharge, ou cela peut être induit par la technologie humaine, c'est-à-dire des digesteurs anaérobies conçus. En l'absence d'oxygène, des micro-organismes bactériens agissent sur la matière organique, la décomposant de sorte que le biogaz est libéré des solides qui le retenaient. Une fois capturé, le biogaz alimente des moteurs à combustion qui, par la suite, chargent des générateurs électriques. Cependant, le biogaz aussi a un problème de H₂S, le même problème que celui du gaz naturel. La menace pour la santé publique et la dégradation des infrastructures sont également réelles avec la production de biogaz. La désulfuration par voie humide peut être subdivisée en : absorption chimique (solvants à base d'amine, d'ammoniac ou de carbonate) ; absorption physique (combinant les composants du solvant avec une baisse de pression) ; et oxydation humide (utilisant une solution basique faible pour absorber et oxyder le H₂S). La désulfuration à sec utilise des agents en poudre/particules pour traiter le biogaz, minimisant ainsi la possibilité de corrosion dans le réservoir de biogaz.
Le sulfure d'hydrogène n'est pas le seul composé soufré problématique dans la production d'énergie. Le dioxyde de soufre (SO₂) est émis par les cheminées d'échappement des centrales électriques qui brûlent des combustibles fossiles et des installations qui incinèrent des déchets solides. Dans la nature, le SO₂ est libéré lors des éruptions volcaniques. Impliqué dans les pluies acides, le SO₂ est un polluant atmosphérique majeur qui affecte l'habitabilité des habitats et la survie de diverses espèces végétales et animales. Le lavage humide implique une suspension absorbante alcaline — calcaire, chaux ou même eau de mer — qui est pulvérisée directement sur le flux gazeux ou accumulée pour recevoir le flux. Le lavage par pulvérisation-séchage convertit la suspension en poudre au moyen d'un gaz chaud. Le processus de désulfuration des résidus atmosphériques contribue à empêcher les particules toxiques de nuire aux écosystèmes et à l'air que nous respirons.
La Désulfuration Adsorptive est une technique innovante qui a transformé notre approche de la présence de soufre dans les flux gazeux. Chez Gazpack, nous sommes fiers de tirer parti de technologies de pointe telles que la Désulfuration Adsorptive pour éliminer le soufre d'une variété de gaz. Ce processus implique des adsorbants comme les zéolites, les charbons actifs ou les oxydes métalliques qui piègent sélectivement les composés soufrés, ce qui permet d'obtenir un flux gazeux purifié. Il est important de noter que la Désulfuration Adsorptive offre une alternative plus efficace, économique et respectueuse de l'environnement aux méthodes de désulfuration conventionnelles, en particulier lorsqu'il s'agit de flux gazeux contenant de faibles concentrations de soufre.
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