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Connaissance des émissions non canalisées de COV dans la région PACA Approche méthodologique et résultats relatifs aux secteurs raffinage du pétrole, chimie et pétrochimie Knowledge of no-canalized VOC emissions in the PACA region Methodological approach and results for oil refinery, chemical and petrochemical industry Rémy Bouscaren", Patrick Flour" , Groupe de travail « Émissions eOV/lndu strie » du SPPPI de Fos-Berre" Résumé La zone de Fo s-Étang de Berre dans la région Pr ovence -Alpes -Côte d'Azur (PAC A) est riche en sources de com posés organiq ues vo lati ls (COV), te lles que la circulation automobile et l 'industri e. Une trentaine d'installat ions ind ustr ielles (raffinage de trole, chi mie et pé troch imie) ont fait l'objet de mesures deleursémissions ca nalisées (78sou rces) d'une part, etde leurs é missions di ffuses etfug itives d'autre part (82 sou rces). Une revue desdiff érentes ap proches en cours dans les prin cipau x pays indu striels a étéfaite. Desmesu res ont été réalisées en utilis an t différentes m éthodes dont la méthode a mé- ric aine EPA 21. Les é missionscanalisées (10 000 tonnes par an) sont légèr ement su rieures à cellesdes émissionsdiffuses et fugitives ( 8800 t onn es) et très inférieures aux émissionstotalesdeCOV da ns le d ép art eme nt. C ett e étudea m ontque la quantifi cati on des ém issions diffuses et fug itives é tait poss ible mais que la méthode EPA 21 sou ffrai t d'incon vénients majeu rs (coût et lourde ur) ; cependant , pour le moment, cette m éthode reste l'une des rares à avoir fait l' objet d 'une utilisation r éguli ère surle ter rai n. On ne saurait trop encourager la rechercheet le développ ement de méthodes plus sou ples et plusprati q ues. Abstract The area of Fos-Étang deBerre in the PACA region (P rovence-Alpes-Côte d 'Azur)isr ich in VOC (Volatile Org ani cC ompounds) sour ces such asauto- mobile traffic and industries. Emissions have been mea sured on ab out 30 industrial installations (oilrefinery, ch emical andpetrochemical) : canal ized emis- s ions on one hand (78 s ources) and diffuse and fug itive emissions on the other h and ( 82 sou rces). A review ofthe differ ent approac hes in use in the main industrial countries has been made. M easurements have be en operated by u sing di fferent met hods and partic ularly the EPA method 21. Canali zed emis- sions (10000 tons per year) areslightlyhig her th an d iffuse and fugit ive emissions(8 800 tons per year) and verylower than VOC e missionsinthe depart - ment. This study has proved that quantify ing diffuse and fugiti ve emissio ns is feasible, ne ve rth eless, the EPA m ethod 21 is su fferi ngof majordr awbacks (costand heav iness) ; for the time beeing, this meth od is the only onew hich has been reg ula rly used onthe field. Il would be useful to encourage resea rch for de veloping more practical and flexible m ethods. , Directeur du CITEPA. *' DRIRE PACA. *** SPPPI: Secrétariat perm anent pour la prévention des pollutions d'origine industrielle. La composition de ce groupe de travail est la suivante: MM. Barret. et Nicollo (Shell Chimie), M. Ca?och (SGC - Général de la Chimie), M. Durand-Pinchard (Raffinerie BP), M. Garcia (Lyondell), M. Gautheron (Raffinerie Total), M. Ratier (ELF/Atochem), M. Raynaud (BP Chemicals), M. Rivet (Naphtachimie), M. Thieleke (AIRFOBEP), M. Tueux (ADEME PACA). POLLUTION ATMOSPHÉRIQUE N° 164 - OCTOBRE-DÉCEMBRE 1999 103

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Connaissance des émissionsnon canalisées de COVdans la région PACAApproche méthodologique et résultats relatifs aux

secteurs raffinage du pétrole, chimie et pétrochimie

Knowledge of no-canalized VOC emissionsin the PACA regionMethodological approach and results for oil refinery,

chemical and petrochemical industry

Rémy Bouscaren", Patrick Flour" , Groupe de travail « Émissions eOV/lndu strie » du SPPPI de Fos-Berre"

Résumé

La zone de Fos-Étang de Berre dans la région Provence-Alpes-Côte d'Azur (PACA) est riche en sources de composés organiques volatils (COV),telles que la circulation automobile et l'industrie. Une trentaine d'installations industrielles (raffinagede pétrole, chimie et pétrochimie) ont fait l'objet demesures deleursémissions canalisées (78sources) d'unepart, etde leurs émissions diffuses etfugitives d'autre part (82 sources). Une revuedesdifférentesapproches encours dans les principauxpays industrielsa étéfaite. Desmesures ont été réalisées en utilisant différentes méthodes dont laméthodeamé­ricaine EPA 21.Les émissionscanalisées (10 000 tonnes par an) sont légèrement supérieuresà cellesdes émissionsdiffuses et fugitives (8800 tonnes)et trèsinférieures aux émissionstotalesdeCOV dans le département. Cette étudea montré que la quantification des émissions diffuses et fugitives étaitpossible mais quela méthode EPA 21 souffrait d'inconvénients majeurs (coût et lourdeur) ; cependant, pour le moment, cette méthode reste l'une desraresà avoir fait l'objet d'une utilisation régulièresurle terrain. On ne saurait tropencourager la rechercheet le développement de méthodes plus soupleset pluspratiques.

Abstract

The area ofFos-ÉtangdeBerre inthe PACA region (Provence-Alpes-Côte d'Azur) isrich inVOC (Volatile Organic Compounds) sources suchasauto­mobile traffic and industries. Emissions havebeen measured on about 30 industrial installations (oilrefinery, chemicalandpetrochemical) : canalized emis­sions on one hand (78 sources) and diffuse and fugitive emissions on theother hand (82 sources). A review ofthe different approaches inuse in the mainindustrial countrieshas been made. Measurements have been operated by using different methods and particularly the EPA method 21. Canalized emis­sions (10000 tons per year) areslightlyhigher than diffuse and fugitive emissions(8 800 tons per year)and verylowerthan VOC emissionsinthe depart­ment. This studyhas proved that quantifying diffuse and fugitiveemissions is feasible, nevertheless, theEPA method 21 issufferingof majordrawbacks(costandheaviness) ; forthe timebeeing, thismethod is theonly onewhich has been regularly usedonthe field. Il wouldbeuseful toencourage researchfordeveloping more practical andflexiblemethods.

, Directeur du CITEPA.*' DRIRE PACA.*** SPPPI: Secrétariat permanent pour la prévention des pollutions d 'origine industrielle .

La composition de ce groupe de travail est la suivante: MM. Barret. et Nicollo (Shell Chimie), M. Ca?och (SGC - Synd i~at

Général de la Chimie), M. Durand-Pinchard (Raffinerie BP), M. Garcia (Lyondell), M. Gautheron (Raffinerie Total), M. Ratier(ELF/Atochem), M. Raynaud (BP Chemicals), M. Rivet (Naphtachimie), M. Thieleke (AIRFOBEP), M. Tueux (ADEME PACA).

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Introduction

Depuis quelques années , la pollution photo­chimique (c'est-à-dire l'occurrence d'épi sode s defor tes co nce ntra tions d'ozone da ns les basse scouches de l'atmosphère: du sol jusqu 'à quelquescenta ines ou milli ers de mètr es) fait la une desjournaux dans de nombreuses régions européennesmais aussi ailleurs.

Cette pollution est, rappelons-le, caractérisée parl'occurrence de réactions chimiques nombreuses etcomple xes initiées par la présence simultanée depolluants précurseurs que sont les composés orga­niques volatils (COV) et les NOx (mélange de NO etde N02) en présence d'une forte énergie sous formede rayonnement solaire . Sans entrer dans le détailde ces réactions chimiques, il faut savoir qu'il a tou­jours existé dans l'atmosphère un cycle naturel deec formation /destruction » de l'ozone, qui cond uit àune concentration d'ozone dite de fond de l'ordre dequelques dizaines de ~g /rn", On peut dire, pour sim­plifier, que des réactions chimiques faisant intervenirles NOx et les COV conduisent à tellement perturberce cycle naturel de " format ion/de struction » del'ozone dans les basses couches de l'atmosphèreque l'ozone n'est plus détruit. L'ozone n'étant plusdétruit, sa concentratio n augmente pour attei ndre,lors de ces épisodes de pollution photochimique, aucours d'ap rès -midi t rès ensoleill ées et avec desratios COV/NOx favorables, des valeurs de l'ordre de300 à 400 ~g/m3 pendant une heure.

Cette pollution photochimique que l'on a long ­temps cru être l'apanage de régions urbaniséeschaudes et ensoleillées (Californie, régions méditer­ranéennes, site d'Athènes...) devient maintenant unphénomène assez généralement répandu, à tel pointque cette pollution de fond (qui implique alors égaIe­ment CO et CH4) se rencontre également dans toutela région du nord de la France, de la Belgique, dusud du Royaume-Uni et de l'Allemagne en raison desfortes émissions de polluants précurseurs.

Les sources de polluants préc urse urs (NOx etCOV) sont en principe connues ; cependant cesémiss ions ne le sont pas av ec bea ucoupd'exactitude: en particulier, la marge d'incertitude surles émissions de COV est vraisemblablement impor­tante (peut-être de l'ordre de ± 50 % pour certainesactivités) , et l'une des raisons de cette incertitude estla mauvaise connaissance des émissions dites dif­fuses et fugitives de COV.

Dans le cadre d'un certain nombre d'actions auniveau fran çais , communautaire ou encoreeuropéen , un effort commence à être fa it pourencourager et/ou inciter les responsables d'émis­sions de COV , dans un premier temps, à mieuxquan tifie r leurs émissions et , dans un deuxièmetemps, à développer des moyens pour les réduire.Citons parmi ces actions : l'établissement de Plansrégionaux pour la qualité de l'air (PROA) associés àdes stratégies régionales de réduction des émissionsde COV, les directives européennes et la transposi-

tion en droit français de ces directives, le projet deprotocole des Nations Unies (UNECE), le développe­ment par la Commission européenne de documentssur les meilleures techniques dis ponib les pour lamesure des émissions (Best Available Techni ques,BAT Monitoring), l'organisation d'une grande campagnescientifique européenne (nommée ESCOMPTE) dansla région PACA en 2001, etc.

La taxe sur les émissions de COV devrait égaIe­ment être un éléme nt d'incitation à une meil leureconnaissance des émissions.

La difficulté de cet effort de connaissa nce desémissions (qu'elles soient canalisées ou diffuses etfugitives) est le manque de procédure normalisée auniveau français comme au niveau européen. Il existebien une norme AFNOR (et également une normeéquivalente à l'ISO et au CEN) pour le prélèvementet la mesure des COV totaux à l'émission, mais cettenorme n'aborde pas le problème du prélèvement nicelui de l'échantillonnage spatio-temporel des émis­sions fugitives.

Des travaux ont donc été entrepris depuis deuxannées dans la région de Fos-Berre à l'initiative de laDRIRE PACA et avec la participation financièred'AIRFOBEP (Réseau de surveillance de la qualitéde l'ai r de la zone de Fos-Étang de Berre) dans lebut de mettre en place des procédures de suivi desémissions fugitives de COV et de leur réduction dansla région.

Cet article s'efforce de présenter la façon dont, auniveau local, ce problème a été abordé tant du pointde vue technique que du point de vue de la concerta ­tion avec les industriels concernés, ainsi qu'un certainnombre de résultats.

Nous insist erons essentiell ement sur les émis­sions de COV par les activités suivantes : raffinagedu pétrole, pétrochimie et chimie (appelées ci-aprèssecteur RPC). Les travaux ont porté essentiellementsur la région Provence-Alpes-Côte d'Azur (PACA) ;on verra comment , vers la fin de cette opération, lechamp d'application de ces travaux s'est élargi etconcerne maintenant l'ensemble de la France.

Définitions des émissions non canalisées

Il est toujours recommandé de bien définir ce donton parle. Malheureusement, dans le cas des émis­sions dites diffuses et fugitives, il apparaît qu'il seraitbeaucoup plus uti le et intéressant de discuter dusexe des anges que de chercher à définir ce typed'émissions. Néanmoins, on peut recomman der aulecteur de se reporter à l'article publ ié par l'auteurdans la revue Pollution Atmosphérique [1]. Cet articles'efforce en effet de présenter et de classer les diffé­rents types de rejets dans l'atmosphère et de propo­ser des définitions à la fois logiques et correspondantà la pratique de tous les jours dans le domaine de lamétrologie. Face à la complexité de cette tâche dedéfinition , l'auteur recommande néanmoins de nepas hésiter à établir en toute simplicité une liste aussi

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complète que possible des types d'émissions dont on~arle afin de bien se faire comprendre et de ne pasrisquer de tomber rapidementdans un abîme de malen­tendus.

De façon très simplifiée , on peut dire que les« émissions fugitives » sont dues au fait que des pol­luants (COV) ont échappé à une tentative de capture(hotte, joint.. .) ; les « émissions diffuses » impliquentplutôt une notion de répartiti on géographique desrejets sur une certaine surface (envols lors du stoc­kage en tas, très grand nombre de pots d'échappe­ment automobile à l'échelle d'une ville...).

Dans le problème qui nous préoccupe (industriesRPC), les émissio ns dites diff uses et fugitives deCOV sont définies de la façon suivante (cette défini­tion prend en compte les différentes techniques demesure qui ont été mises au point et qui commen­cent à être utilisées depuis quelques années) :• les fuites prop rement dites issues d'équ ipe­ments divers (F-EQUI) : fuites au niveau des tuyau­teries (joints aux brides et raccords) , des machinestou rn an tes (pompes , compresseurs, etc .) , desvannes ou des soupapes servant des gaz ou desfluides plus ou moins volatils. De façon plus précise,ces équipe ments potent iellement fuyards sont lessuivants :

- vannes automatiques ou manuelles non raccordéesà un moyen de captation ;- pompes ;- garnitures d'étanchéité non raccordées à un moyende captation ;- compresseurs ;- brides ;- raccords ;- soupapes de sûreté ;- conduites ouvertes (open-ended lines) ;- t ubulures d'échantillonnage ;• les fuites par les stockages de produits gazeuxou liquides (F-SrO), que ces stockages soient hori­zontaux, à toits fixes, à toi ts flottants externes, àécrans flottants internes...• les émissions par certaines parties desprocédés (F-PRO) , te lles que les ouve rtures deciternes, les postes de chargement pendant les opé­rations de chargement et de déchargement, les bas­sins de déc antatio n eau-hy drocarbures (ba ssinsAPI), les évents...

Dans les domaines d'activité qui nous intéressent,ces définitions commencent à faire l'objet d'un cer­tain consensus tant en France qu'à l'étranger.

Approche du problème au niveau régional

Au niv eau de la ré gio n PA CA, le S PPPI(Secréta riat permanent pour la prévention des pollu­tions d'o rigine industrielle) a créé à la fin de l'année1997 un g ro upe de t ravai l « Émi ssi on s deCOV/Branche Industrie ». Parallèlement à cette créa-

tion relative !'lux émiss ions industrielles , un groupede travail « Emissions de COV/Branch e Transport »a été créé afin de pouvoir traiter de façon cohérenteet équitable ces deux principa les sources de COVdans la région.

Les objectifs du groupe de travail « Industr ie »étaient les suivants :- validation des données d'émissions de COV four­nies par les industriels ;- établisseme nt d'une liste d'actions de réductionspossibles des émissions de COV par établissernentet coûts correspondants ;- organisation de la visite d'un expert internationalafin d'informer le groupe de travail sur l'intérêt et lamise en place de « programme s de surveillance etde réduction des émissions fugitives » (LDAR : LeakDetection And Repear ; en français DFRM : Détectiondes fuites et réparation du matériel) ;- mise en place, en concertation avec les industrielsen région PACA, de procédure s de d étection desfuites et de réparation permettant une réduction desfuites diffuses et fugitives (DFRM).

Ce groupe de travail était animé par la DRIRE dela région PACJI. et par le CITEPA pour les problèmestec hniques. Les travaux du CITEPA ainsi que lavenue d'un expert international sur le site ont étéfinancés par AIRFOBEP. Ce groupe de travail réu­nissait une douzaine d'industrie ls de la zone indus­trielle de l'Étang de Berre, essentiellement des chi­mistes et des raffineurs. Dès le début des travaux, laDRIRE a confirmé que l'objectif principal de ce travailétait le suivi de l'effort de réduction des érnissions deCOV. Ceci n'empêche pas de garder présent à l'es­prit que les autres finalités de l'estimation des émis­sions peuvent se révéler importantes le cas échéant(modélisation, contraintes de toxicité, évaluation dela taxe).

Très vite, le problème des définitions relatives auxémissions canalisées et aux émissions diffuses etfugitives est apparu. C'est seulement peu à peu que,grâce à des recherches d'informations à l'étranger età des disc ussio ns, il a été poss ible de se mettred'accord sur les définitions rappelées plus haut.

Rappel des méthodes d'estimationdes émissions diffuses et fugitives

La caractér istique principale des émissions dif­fuses et fugitives est qu'elles sont produites par untrès grand nombre de sources élémentaires de petitetaille, réparties de façon quelconque dans les unitésindustrielles . On ne rappellera pas les différents prin­cipes de quantification des émissions diffuses et fugi­tives ; on conseille au lecteur de se reporter à l'articlefaisant l'objet de la référence [1 J.

En ce qui concerne plus précisément les émis­sions de COV dans les activités RPC, on rappelleraseu leme nt que la quantification de ces émissionspeut se faire en appliquant les moyens suivants :

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• L'uti lisation de facteurs d 'émissions globauxpermet d'estimer un ordre de grande ur des émis ­sions de COV par une unité du secteur d'activitéRPC. À titre d'exemple, une compi lation faite il y aquelques années par le CITEPA propose les facteursd'émissions suivants pour le raffinage du pétrole [2] :

- stockages de produits pétroliers : utilisation desvaleurs et formules publiées dans l'arrêté du 4 sep­tembre 1986. Cette méthode reste d'actualité à cejour ;

- chargement d'essence : 0,416 à 0,488 kg de COVpar tonne d'essence transférée selon qu'il s'agit d'uncha rge ment de barge ou d 'un ch a rgem ent dewagon;

- bassin API pour la séparation hydrocarbures-eau :40 g de COV par tonne de brut traité (méthode pro­posée par le CONCAWE), cette valeur peut varier enfonction des conditions d' installation et d'exp loi ­tation ;

- pour les émissio ns fug it ives (équipements) etquelques autres (procédés, combustions, éliminationdes déchets) , un fac teur d'émi ssions de 50 g deCOV par tonne de brut traité peut être retenu.

Ces valeurs permettant d'estimer un ordre degrandeur des émissions de COV par une raffiner iede pétro le sont actue llement couramment utiliséespour estimer le montant de la taxe sur les émissionsde polluants atmosp hériques . On verra ultérieure­ment que l'usage de facteurs d'émissions globauxtend à majorer considérablement les émissions deCOV ; des méthodes plus sophistiquées conduisentà des valeurs beaucoup plus faibles.

Il import e de ne pas confondre ces fa cte ursd'émissions globaux avec les facteurs d'émissionsproposés par la méthode dite « EPA 21 » et justifiésen moyenne pour un type d'équipement et uneconcentrat ion de fuite (voir ci-après).

• La méthode dite « au vent/sous le vent » (Upwind/Downwind Sampling Technique) ; cette méthode estla plus généra le et est utilisée lorsque les sourcesmultiples ne peuvent être confinées ni par une hotteni par une toiture. La pollution se transporte dansl'atmosphère sous la forme d'un panache qui sou­vent rase le sol lorsque les émissions se font à faiblealtitude au-dessus du sol. Des mesures de concen­trations de COV et de vitesses de l'air porteur sontfaites simultanément au vent de la source et sous levent de façon représentative. Cette méthode est enprinc ipe la plus unive rselle; malheureuseme nt sapréc ision est faible , son coût est très élevé et laconnaissance des paramètres météorologiques (venten vitesse et en direction ) est essentielle . Cetteméthode ne permet pas non plus de distinguer,parmi les très nombreuses émissions élémentaires,celles qui sont les plus responsables et su r les­quelles il serait préférable d'agir en priorité.

Cette méthode peut être appliquée quel que soitle type d'émission diffuse et fugitive (équipements,stockages ou procédés).

• L 'u tilisation de traceurs est une améliorationconsidérable de la méthode précédente. On émet unflux connu de gaz trace ur (souve nt SF6) de façonreprésentative au milieu des émissions fugitives élé­mentaires dans une unité de production. Les COVémis par l'unité ainsi que le gaz traceur subissent dela même façon les lois de la dispersion turbulenteimposée par l'atmosphère. À une certaine distancedes sources sous le vent, le rapport des concentra­tions en gaz traceur et en COV est égal au rapportdes flux de ces deux effluents gazeux. La méthoden'est pas bea uco up moi ns complexe à mettre enœuvre que la précédente et nécessite une grandeexpérience dans le positionnement des émissions degaz traceur, ainsi que dans le positionnement du oudes points de mesure des concentrations sous le vent.Cette méthode ne permet pas non plus de distinguerles émissions élémentaires les plus importantes.

Comme la méthode précédente, celle-ci est utili­sable pour tous les types d'émissions diffuses et fugi­tives.

• Afin de remédier à l' inconvénient des méthodesprécédentes, à savoir de ne pas pouvoir disting uerles sources élémentaires responsables de la plusgrande partie des émissions diffuses et fugitives, lesAméricains ont proposé et adopté une méthode radi­calement inverse : une méthode appe lée à tor tméthode EPA 21 (la méthode dite EPA 21 n'est enfait que la description des spécifications du matérielportab le de mesure des COV) . Cette méthode [3]consiste à détecter et à mesurer, à l'aide d'un appa­reil portable, une concentration de COV à proximité(moins de 1 centimètre) des parties potentie llementfuyardes des équipements tels que: joints de brides,garni tures de pompes, presse-étoupes de vannes,etc. Une telle méthode est extrêmement coûteuse etcontraignante. Il n'est pas rare que ces équipementspotentiel leme nt fuyard s soient au nombre de plu­sieurs milliers, voire plusieurs dizaines de milliersdans ces activités RPC, alors que le nombre de ceséquipemen ts qui sont réellement fuya rds est del'ordre de la centaine. L'EPA (Environment ProtectionAgency), aux États-Unis, a mis au point un systèmede relation plus ou mo ins com plexe re lia nt lesconcentrations mesurées (ppmv) à proximité des élé­ments fuyards et les flux (kg/h) de COV correspon­dants. À titre d'exemple, les figures 1 et 2 présentent,pour l'industrie chimique , des courbes de corrélationentre les flux de COV et les concentrations mesuréessur les brides et connecteurs d'une part, et sur lesvannes servant des liquides légers d'autre part.

La figure 2, p. 108, différencie un nuage de pointscorrespondant à des mesures anciennes (a/d, datantde 1980) d'un autre nuage de points correspondant àdes mesures plus récentes (new, datant de 1997­1998) . On remarque que les relat ions sont diffé ­rentes, ce qui confirme que les niveaux d'émissionsont été amélio rés entre ces deux campag nes demesures . On remarque également que les corréla­tions sont faibles, ce qui confirme la recommandationfondamenta le de ne jamais utiliser cette relation pour

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Figure 1.Droite de corrélation pour des brides et des connexions dans l'industr ie chimique [3].

Correlat ion for flanges and connexions in the chemica l industry [3].

Base 10 Log Screening Value (Log ppmv)

• New Data Point

543

Cette méthode EPA 21 n'est applicable que pourles émissions fugitive s par les équipements.

• Il est tentant d'essayer de détecter et de quantifierdes concentrations de COV à l'aide d'un rayonne­ment élec tromagnétique qui sera soit émis par cespolluants, soit absorbé, soit les deux. Le rayonnementélectromagnétique le plus simple est le rayonnementinfrarouge dont la formation ou le cheminement dansl'atmosphère est effectivement lié à la présence decomp osés hydrocarb onés. Ce pr inc ipe a donnénaissance à un très grand nombre de techniquesdont certaines sont opérationnelles et d'autres encoreen développement, telles que :

- des méthodes act ives comme le L1 DAR (L1g htDetecting And Ranging), qui est une technique trèslourde mais qui permet de repérer et localiser dansl'espace un nuage de COV ;

- de s méth odes pa ssives comme le DOAS(Differentiai Optical Absorption Spectrometry), par la

21o- 1- 8

estimer l'émission d'un équipement isolé pris indivi­duellement. Une telle corrélation n'a de va leur qu'enmoyenne statistique.

L'application de cette méthode permet de montrerque , dans le cas d'insta llat ions dans les secteursRPC, 80 % des émissions fugitives sont le fait dequelques pour-cent des équipements ; il faut égaie­ment, statistiquement parlant, examiner en moyenneenviron 800 équipements ava nt d'en trouver un dontla fuite soit considérée comme intéressante et signifi­cative. Cette méthode est donc absurde du point devue scient ifique et technique, mais jusqu'à présent,on n'en a pas t rouvé de meilleure ! Cependant, dest ravaux de recherche et de déve loppe ment sontactuellement en cours pour pouvoir repérer et locali­ser par imagerie vidéo en infrarouge, la présenced'un équipement fuyard et pouvoir ainsi contrôler etrépa rer sans hésitat ion cet équipement en évitantdes travau x de recherche fastidieux.

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Figure 2.Droite de corrélation pour des vannes servant des liquides légers dans l'industrie chimique [3].

Correlat ion for valves serving light liquids in the chemical industry [3].

Synthèse sur les approches étrangères

On observe donc que, pour détecter et quantifierdes émiss ions diff uses et fug itives de COV , desméthodes existent bel et bien ; cependant, contraire­ment à ce qui se passe pour les émissions canalisées,ces méthodes sont toujours très complexes et trèsonéreuses pour des résultats dont on n'est pas trèssûr de l'exactitude .

65

Face aux difficultés rencontrées par le groupe detravail, le CITEPA a été chargé d'établir une synthèsedes approches étrangères en ce qui concerne lamesure (ou l'est imation) et la réduction des émis­sions diffuses et fugitives dans les activités RPC.

Six pays ont fait l'objet de collectes d'info rma­tions.

• Aux États-Unis, la méthode la plus généra lementutilisée, car elle est imposée par la loi, est la méthodeEPA 21. Parmi les différentes procédures proposées,

o 1 2 3 4Base 10 Log Screening Value (Log ppmv)

• New Data Point + Old Data Point

- 1

mesure de l'absorption par des molécules d'hydro­carbures d'un rayonnement infrarouge sur un trajetoptique fixe.

Dans un cas comme dans l'autre, l' installationresponsable d'émissions diffuses et fugitives estce inturée par des fa isceau x lum ine ux fixes oumobiles. La méthode est utilisable quel que soit letype d'émission diffuse et fugitive , mais ne permetpas, ou exceptionnellement, de détecter la fuite élé­mentaire la plus importante.

• Enfin on ne saurait être complet sans parler despossib ilités offe rtes par la similitude numériqueinverse. On sait qu'un modèle numérique de disper­sion atmosphérique est en principe capable, si l'onconnaît très bien les para mètres micrométéoro­logiques locaux, de fournir un champ de concentrations ;inversement, la connaissance du champ des concen­trations devra it permettre de remonter jusqu'auxémissions. Les travaux de validation de la méthodese poursuivent actuellement dans un certain nombrede laboratoires.

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c'est la procédure dite par corrélation (Figures 1 et 2)qui est maint enant la plus généra lement mise enœu vre. La procédure est en pr inc ipe appl iquéequatre fo is par an sur un échantillon représentati fd'équip ements potentiellement fuyards . Les entre­prises du secteur RPC doivent mettre en œuvre unprogramme de détection et de réparation des fuites(L DAR, Leak Detection And Repair) . Une étudeexhaustive [4] faite sur sept raffineries de la régionde Los Angeles et sur une durée de six années apermis de tirer les conclusions suivantes :

- les fuites importantes apparaissent de façon aléa­toire;

- les fuites qui apparaissent deux fois consécutivessur le même équipement sont extrêmement rares(0,01 %) ;

- l'examen des données actuellement disponiblesne permet pas de montrer que les émissions ont sta­tistiquement baissé en six années; le programmeLDAR a donc essentiellement servi à confirmer qu'ilétait poss ible de stabi liser les émissions et d'évitertoute dérive;

- 0, 13 % des équipements fuyards au seuil de10 000 ppmv sont responsables de 84 % des émissions.

Des travaux sont en cours pour mettre au pointune technique dont le ratio coût/effi cacité soit plusfavorable.

Cette étude fait actuellement l'objet d'un complé­ment qui devrait permettre de tirer des conclusionsprécises par type d'équipement.

• En Hollande , il existe une réglementation nationale(NeR, Netherland emission Regulation) de 1992 [5].Il existe également un programme national de réduc­tion des émissions de COV (KWS 2000) [6, 7]. Ceprogram me concerne tous les secteurs d'activitésémettant des COV et a fait l'objet d'une concertationapprofondie entre l'Administrat ion hollandaise (natio­nale et locale) et les Industriels, mais il est aussi lerésultat de l'application de réglementations spéci­fiques.

Il n'y a pas de tentative pour transposer et norma­liser la méthode EPA 21 en Hollande. Lorsque cetteméthode EPA 21 est util isée, le seuil de définitiond'une fuite est de 500 à 1 000 ppmv. Il n'y a pas deméthode, reconnue nation alement, de mesure desémissions diffuses et fugitives de COV. La méthodede surveillance peut être quelconque mais son choixdoit faire l'objet d'un accord entre l'administ rationlocale et l'exploitant. Les mesures doivent être faitesau moins une fois ; si les émissions sont raisonnable­ment stables et/ou si des valeurs limites sont res­pectées , toute autre méthode de surveillance peutêtre utilisée. En fait, comme cela est courant lorsquel'on recherche et analyse des informations à l'étran­ger , les informations fourni es par trois personnesdifférentes « dignes de foi " et par des documentsofficiels [8, 9] ne concordent pas. On gardera doncl' impression qu'i l y a une large concertation auniveau local.

• En Suède , la mesure des émissions de COV parles activités RPC est une obligation réglementaire .Le choix de la méthode se fait au niveau local sou­vent après consultation de l'Agence nationale de pro­tection de l'environnement (SEPA). Aucune méthoden'est off iciel lement retenue ni normalisée pour lemoment. Il n'existe même pas de document généralau niveau national présentant quelques recomman­dations pouvant servir de guide. Plusieurs méthodessont actuellement utilisées : modélisation numérique ,traceurs, LIDAR, absorption infrarouge [10], méthodesemblable à la méthode EPA 21, utilisation de for­mules pour les stockages. Dans le cas où la méthodeEPA 21 est utilisée , les points potentiellementfuyards sont vérifiés deux fois par an. Les fuitessupérieures à 500 ppmv doivent faire l'objet de répa­rations immédiates. Il semble que beaucoup de raffi­neries aient un programme DFRM [11].

• En Allemagne, contre toute attente, le retard tech­nologique semble important. Il n'existe qu'une normeVDI 2240 de 1983 [12] sur le contrôle des émissionsatmosphériques dans l'industrie du pétrole. Ce retardsemble être confirmé par le fait qu'il n'y a pas , enAllemag ne , de marché de la mesure com me enFrance ou en Hollande.

• Au Royaum e-U ni , l 'U K Pet ro leum Indu st ryAssociation , en coopération avec l'institute ofPetroleum est en train de développer des protocolespou r l'estimation des émiss ions fugitives de COVprovenant des raffineries de pétrole , des dépôts etde la distribution.

• Le Canada s'inspire essentiellement de la méthodeEPA 21 mais il n'y a pas encore de réglementationformelle en la matière [13]. Les documents du CCME(Conseil Canadien des Ministres de l'Environnement)[14] présentent de façon claire et en fran çais laméthode transcrivant la méthode EPA 21, ainsi queles conditions dans lesquelles les fuites doivent êtreréparées et les caractéristiques d'un programmeDFRM. Le document [15] permet d'estimer les émis­sions par les stockages à l'aide de formules.

De cette synthèse des approches utilisées à l'étran­ger pour tenter d'apporter une solution à ce problèmede mesure et de réduction des émissions diffuses etfugitives de COV dans le secteur des RPC, il apparaîtclairement que la plupart des pays se cherchent. Il n'ya pas, comme on pouvait s'en douter, de procédureréellement satisfaisante. Même les Américains, sansremettre en cause officiellement la méthode EPA 21,aimeraientpouvoir disposer d'une méthode de repéragedes fuites un peu plus intelligente.

Il est important de rappeler que, dans le cadre dela directive IPPC, la Commission européenne a ins­crit à l'ordre du jour de la rédaction d'un document« BAT Monitoring " , actuellement en cours d'élabora­tion, un chapitre sur les émiss ions diffuses et fugi­tives. Espérons que le résultat sera construct if.

POLLUTION ATMOS PHÉRIQUE N° 164 - OCTOBRE-DÉCEMBRE 1999 109

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Présentation des résultats au niveau régional

À pa rti r des informations co llectées po ur lesannées 1994-1995-1996 par la DRIRE sur les émis­sions de COV par les principales sources fixes de larégion PACA, le CITEPA s'est attaché à analyser,classer selon les définitions retenues par le groupede travail et mettre en forme ces informations de lafaçon la plus rationnelle possible . Ces informationsayant été élaborées avant qu'un consensus ne soitintervenu sur les définitio ns, il a été nécessaire derendre visite à un certain nombre d'entreprises dusite de Fos-Berre afin de préciser certaines informa­tions.

Émissions régionales

Avec les définitions proposées p. 105, les émis­sions de COV par la trentaine d'entreprises du sitesont les suivantes :- émissions canalisées : 10 000 tonnes par an environ ;- émissions fugitives : 8 800 tonnes par an ;- émissions totales : 18 800 tonnes par an.

L'essentie l de ces émissions est le fait des acti­vités RPC mais on compte quelques émissions pard'aut res types d'activités , telle que la métallurgie,émissions qui sont d'ailleurs tout à fait négligeables .

Avec ces mêmes définitions, il est possible d'établirle tableau 1.

Les émissions fugitives représentent donc environ22 % à 36 % des émissions totales de la chimie et duraffinage du pétrole respectivement. Ce pourcentageest tout à fait comparable à ce que l'on trouve dansdes pays étrangers.

Il est intéressant de replacer ces émissions dansl'ensemble des émissions de COV (y compris lesémissions diffuses et fugitives) dans les Bouches-du­Rhône, telles qu'elles ont été estimées par le CITEPAdans le cadre des PROA. Ces vale urs sont pré ­sentées dans le tableau 2. On notera que le secteurExtraction/Distribution d'énergie fossile inclut les sta­tions-service et les dépôts pétroliers.

Les émissions de COVNM pour les Bouches-du­Rhône sont d'environ 100 000 tonnes. Les émissionstotales annuelles de COVNM pour la région PACAsont de l'ordre de 226 000 tonnes.

Tableau 2.

Bouches-du-Rhône

Production électricité 522

Chauffage urbain 14

Raffinage pétrole 4 679

Transfo. Comb. min. solides 289

Extraction/distribution énergiefossile 22920

RIT et comm erce/services 10 229

Chimie 14 513

Autres secteurs industr iels 8 428

Agriculture 359

Sylviculture 1 572

Transports routiers 34666

Transports non routiers 1 067

Autres 356

Total 99614

Méthodes de mesure utilisées

Dans cette première étape de collec te d'informa­tions sur les émissions canali sées ou diffuses etfugitives , aucune obligation n'était faite par l'admi­nistration régionale quant à l'utilisation de méthodesparticulières. Les exploitan ts étaient libres d'utiliserla méthode de leur choix.

Pour les émissions canalisées, les méthodes nor­malisées AFNOR ont été généralement utilisées.

Pour les émissions fugitives par les équipements(F-EOUI), certains exploitants ont utilisé des facteursd'émissions globaux (généralement ceux proposéspar le CITEPA) ou bien la méthode EPA 21. Dans cedernier cas, les rapports de mesure faisaient généra­lement bien appa raît re les info rmatio ns ann exesindispensables pour juger la validité et la représenta­tivité des estimations (grandeur de l'échantil lon, typed'équ ipem ent , typ e de f lui de se rvi, va leu rs desconcentrations...).

110

Tableau 1.

Émissions par Émissions Stockage Totalles procédés fu gitives

Raffinage et stockage 2 117 2 072 1583 5772pétrole (37 %) (36 %) (27 %) (100 %)

Chimie. Pétrochimie 91 31 2 743 789 12 663(72 %) (22%) (6 %) (100 %)

Autres 180 211 6 397(45 %) (53 %) (2 %) (100 %)

Total 11 428 5 026 2 378 18832(61 %) (27 %) (12 %) (100 %)

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Tableau 3.Synthèse des résultats de mesure des émissions fugitives pour une raffinerie de pétrole selon la méthode EPA 21.

Synthesi s of fugitive emission measurements in an oil refinery by using the EPA method 21.

VANNES SOUPAPES CONNECTIONS POMPES COMPRES- FIN LIGNESEURS (purges, bau- TOTALG LL HL LL HL chans, évents)

Nbd'équipements mesurés 390 =43% 1704 =79% 0 ~ =43% 3020 =63% ~=61 % 0 2 900 =71% 6076 = 65%- - -Nbtotal 91 3 2 143 0 11 9 4770 160 0 2 1270 9377

Nbd'équipements fuyards ~=21 ,3 % ~ =5 2% 0 ~ =0,7% .3-=2% 0:i!.... =6,3% ~=4, 1 %- -Nbtotalmesuré 390 1704 51 3020 98 2 900 6076

Seuil 1000 ppmv

Nbd'équipements fuyards ~= 12,3 % ~ =1,2%0 _8_ =0,3 % ~ =2 % 0 ~=2,1 % ~=1 ,6 %- -Nbtotalmesuré 390 1704 51 3020 98 2 900 6076

Seuil 10000ppmv

Débit émis 112,4 =67% 25,9 = 15 % ~=35 % ~= 3 % ~ =7 % E ~=3 % 165,5 = 100 %Débit total émis 167,7 167,7 167,7 167,7 167,7 167,7 167,7Van 82 %

Pour les émissions par les procédés (F-PRO),des facteurs d'émissions ou des est ima tions dedébits de fuite ont été utilisés.

Enfin, pour les émissions par les stockages, c'estl'arrêté de septembre 1986 qui a été utilisé.

Afin d'i llustrer la complexité mais aussi la richessedes résultats de la méthode EPA 21, il est intéres­sant de présenter un tableau synthétique des résul­tats pour une raffinerie de pétrole (Tableau 3).

Un cer tain nombre de remarques peuvent êtrefaites sur ce tableau. On observe tout d'abord que lenombre total d'équipements potentiellement fuyardsest de près de 10 000. Sur ces 9 377 équipements,6 076 , soit 65 %, ont fait l'objet d'une observationavec mesure de conce nt rat ion de COV. Ce tauxd'observation est va riable selon le type d'équipe­ment, de 43 % pour les vannes servant des gaz oules soupapes à 80 % pour les vannes servant desliquides légers. Le taux de fuite pour un type d'équi­pement et pour un seui l de fu ite do nné(10 000 ppmv) varie de 0 % pour les soupapes et lescompresseurs (c'est-à-dire que l'on n'a pas trouvésur les équipements observés de fuite détectable) à12,3 % pour les vannes servant des gaz. Le taux defuite dépend évidemment de la valeur choisie pourdéfinir une fuite . Enfin, on observe que ce sont lesvannes servant des gaz (48 vannes sur un total de913) ou des liquides légers (28 sur 2 143) qui contri­buent le plus aux ' émissions totales de la raffinerie(82 %), alors que les brides et connec tions (8 sur4 770) ne contr ibuent que pour 0,3 %. Cette informa­tion est parfaitement cohérente avec les informationsprovenant de l'étranger .

On notera enfin que les émissions fugitives ainsiquantifiées représentent environ 170 tian pour 65 %des équipements effectivement examinés, soit environ330 tian pour l'ensemble de la raffinerie , ce qui estassez compatible avec la règle : 50 g de COV par tonnede brut traité.

À propos de ce tableau, il est également intéres­sant de noter que le coû t de cette campagne demesure, sans prendre en compte les opérations deresserrage ou de petite réparation/maintenance, estde 260 kF (F 1995), soit environ 45 F par point. Dansle cas où le resserrage serait pris en compte, le coûtpar point devrait être doublé. Ce coût de 45 F/pointinclut évidemment le coût de préparation et d'organi­sation de la campagne .

Sur une autre raffinerie, il a été possible de mon­trer que les vannes automatiques , souvent manœu­vrées, sont plus souve nt fuyardes que les vannesmanuelles ; mais comme ces dernières sont beau­coup moins nombreuses, elles contribuent finalementmoins aux émiss ions to ta les que les vari nesmanuelles.

Ces résultats ne sauraient être généralisés à l'en­semble des activités du secteur RPC, mais ils confir­ment :

• que la méthode EPA 21 est complexe et coûteuse ;• que le problème de la représentativité de l'échan­tillon d'équipements est crucial ;

• qu'il doit être possible, après étude attentive d'uncertain nombre de résultats représentatifs sur desunités de production semb lables, de proposer dessimplifications importantes à la méthode EPA 21

G : produits gazeuxLL : produits liquides légersHL : produits liquides lourds

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sans pour autant perdre d'information de façon signi­ficative ni sur les émissions totales ni sur le suivi deleur réduction.

Analyse statistique

Avec les résultats de cette trentaine d'installationsrep résen tan t environ 76 sources canal isées et82 sources fugitive s, soit un total de 158 donnéesd'émissions, il est possible de construire des distribu­tions cumulées des émissions canalisées d'une partet des émissions fugitives d'autre part. Ces distribu­t ions sont repr ésent ées respectivement dans lesfigures 3 et 4, p. 113 et 114.

Les deux distributions en nombre sont assez bienreprésentées par des droites. Cela signifie que cesdistributions sont raisonnablement bien représentéespar des distributions log-normales, ce qui est tout àfait classique.

La distribution en masse pour les émissions cana­lisées est également bien représentée par une distri­bution log-normale. En revanche , la courbe repré­sentat ive de la distr ibution cumulée des émissionsfugit ives est quelq ue peu différente d'une dro ite .Cependant , compte tenu de la marge d'incertitude dela quantificat ion des émissions fugitives, cette diver­gence ne porte sans doute pas à conséquence.

De ces informations, on peut tirer des informa­tions statistiques intéressantes .

Sources canalisées

Les sou rces de p lus de 1 000 tian sont aunombre de 3 et émettent 5 000 ti an, soit environ50 % des émissions totales canalisées. Les sourcesde plus de 300 tian sont au nombre de 7 et émettent7 000 tian, soit environ 70 % du total. Les sources deplus de 100 tian sont au nombre de 15 et émettent8 600 tian, soit environ 86 % du total des émissionscanalisées.

Sources fugitives

Il n'y a qu'une source de plus de 1 000 tian, elleémet 1 130 tian, soit 13 % du total des émissionsfugit ives . Les sources de plus 300 tian so nt aunombre de 10 et émettent 4 800 tian, soit 57 % dutotal des émissions fugitives. Les sources de plus de100 tian son t au nombre de 23 et émett en t7 100 tian, soit 84 % du total des émissions fugitives.

Sources canalisées et fugitives ensemble

Les sources de plus de 100 tian sont au nombrede 38 (soit 24 % du nombre total de rejets de COV)et émettent ensemble 15 700 tian, soit 85 % du totaldes émissions canalisées et fugitives réunies.

Expertise internationale

Afin de pouvoir donner l'opportunité aux membresdu groupe de travail de discuter librement avec unspécia liste de la mise en place et de l'exploitationd'un programme DFRM, il a été demandé au CITEPAde rechercher un expert de niveau international. Pourdes raisons liées à l'origine outre-Atlantique de l'ex­pert et pour des raisons de francophonie , le groupede travail a porté son choix sur M. Jean-Luc Allard,vice-président de la société québécoise SNC-LAVALINEnvironnement. Cette société certifiée ISO 900 1 aune longue expérience dans le domaine de la mesuredes émissions atmosp hér iques en général et desémissions fugitives selon la méthode EPA 21 en par­ticulier. SNC-LAVALIN Environnement a développéune expertise et un logiciel de pointe DEFI dans ledomaine du contrôle des COV ; ce logiciel permet degérer l'identification des équipements , les mesures ,les inventaires d'émissions, la mise en place d'unprogramme DFRM ainsi que la rédaction des rapportsd'exploitation.

Avant la visite de M. Allard qui a eu lieu le 23 sep­tembre 1998 , un questionnaire a été établi par leCITEPA et envoyé à l'expert. Ce questionnaire, éla­boré avec l'aide des exploitants du groupe de travail ,a permis d'accroître considérablement l'efficac ité dela visite.

L'une des conclusions remarquables des proposde M. J.-L. Allard est que la valeur des émissionsfugitives est fonction de la procédure choisie parmiles quatre procéd ures proposées dans la méthodeEPA 21. Plus cette procédure est complexe etsophistiquée , et par conséquent coûteuse , plus lavaleur numérique estimant le flux des émissions fugi­tives diminue. Par exemple : dans une usine d'éthylène,le flux peut se trouver réduit de 1 à 30 lorsque l'onpasse successivement du facteur d'émissions globalEPA (un peu semblable aux facteurs d'ém issionsproposés par le CITEPA), puis à la méthode strati­fiée, puis à la méthode par corrélation EPA 21 (cru 93)ou EPA 21 (cru 95). Notons également qu'à niveaude sophistication égal, il existe un facteur de réductionde l'ordre de 10 lorsqu e l'o n passe des facteursd'émissions de EPA 21 (cru 93) à ceux de EPA 21(cru 95). Ces remarques confirment ce que plusieursexploitants de la zone FEB avaient remarqué de leurcôté, à savoir que les facteurs d'émissions ont étévolonta irement d'autant plus entachés d'une marged'incertitude importante par leurs concepteurs qu'ilssont frustes et qu'i ls ont été élaborés à une dateancienne.

M. J.-L. Allard a pu présenter un grand nombred'informations relatives à la mise en œuvre de laméthode EPA 21 aux États-Unis et au Canada ; il aégalement fait part d'un certain nombre de conseilset il a confirmé que les vannes étaient souvent leséquipements les plus respon sables des émissionsdiffuses et fugitives dans les installations du secteurRPC.

112 POLLUTION ATMOSPHÉRIQUE N" 164 - OCTOBRE -DÉCEMB RE 1999

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Figure 3.Distributions en nombre et en masse des sources d'émissions canalisées de COV.

Number and mass distribution of canal ized VOC emissions sources .

POLLUTI ON ATMOSP HÉRIQUE N° 164 - OCTOBR E-DÉCEMBRE 1999 113

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Figure 4.Distributions en nombre et en masse des sources d'émissions fugitives de COV.

Number and mass distribution of fugitive VOC emission sources.

114 POLLUTION ATMOSP HÉRIQUE W 164 - OCTOB RE-DÉCEMBRE 1999

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Premières conclusions du groupe de travail

Les travaux effectués ont permis :

• de se mettre d'accord sur des définiti ons (voirp. 105) ;

• de passer en revue les di fférentes mé thodesd'es tima tion des émissions diffuses et fugitives deCOV , et de mettre en évidence les avantage s et leslimi tations de ce rta ines d'entre elles ainsi que lesespoirs que l'on peut fonder dans d'autres ;

• de passer en revue les d iff ér en tes approchesétrangères et, en Europe, de constater qu'elles sonttoutes assez pragmatiques et fondées sur une largeconcertation entre l'administration et l'exploitant auniveau local ;

• de confronter les modalités techniques de mise enœuvre de l a méthode EPA 21 par un certainnombre d'exploitants sur le terrain , depuis la simplifi­cat ion extrême à la limite de la sign ification statis­tiqu e ju squ 'à l'app licat ion rigo ure use et presqueaveugle de cette méthode ;

• d'éclai re r un pe u ce do maine tou jours un peumystérieux de la représentativité d'un échantillonnagestatistique (ta il le de l'échan t il lon , interval le deconfiance, etc.) ;

• de préc iser les co ûts de mise en œuv re de laméthode EPA 21 (environ 100 FF par poin t et uncoût moyen de la tonne de COV non émise qui pour­rait être de l'ordre de 10 000 FFlt dans le cas d'uneentre prise chimique), de confirmer également que lescoû ts de survei llance diminuent lorsq ue les cam ­pagnes de mesures sont répétitives , systématiqueset bien organisées ;

• d'avoir une vision plus claire des diffé ren ts typesd 'émissions de COV dans la régi on (canalisées,fugitives) ;

• de mettre en évidence la différence entre l'indus­trie chimique et pétrochimique d'une part , et l'indus ­trie pétro lière d'autre part. Pour la première, la valeurdes produits non émis est souvent une justificationsu ffi san te po ur me tt re en place un prog ram meLDAR ; pour la seconde, la valeur des produits esttrop faib le pour rentabi liser quoi que ce soit ;

• de fa ire conn aître les effo rts réa lisés par lesconst ruct eurs de robinets qui ont pris ce prob lèmetrès au sérieux ; on ne saurait que souhaiter un pleinsuccès au groupe de travail de l' ISO (ISO TC 153SC1 WG 10 ; robinette rie industrielle : émiss ionsfugitives) chargé de la définit ion et de la normalisa­tion des procédu res d 'essais à appliquer auxéquipements ;

• un cas pa rticulier est apparu être celui d'unesoc iété qui rejette un COV t rès toxique ; la sensibi­lité de l'exploitant à ce problème de toxicité est telleque ce la justif ie la mise en œuvre de la méthodeEPA 21 dans sa forme la plus rigoureuse ou de touteautre méthode au moins aussi complexe et coûteuse(méthode par corrélation spécifique) ;

• de réfléchir sur la recherche du rati o « co ût desmesures /représentativi té des résul tats » optimal.Une société chim ique a recherché comment, en privi­légiant la surveillance des COV à POCP élevé (c'est­à-dire les COV les plus responsables de la pollutionphotochimique qui reste tout de même la cible priori ­tai re), il était possible de réduire les coûts de mesuresans altérer profondément la signif icat ion des infor­mations de surveillance.

Conclusions et développements

Pendant que ce s travaux ava ient lieu dans larégion PACA en 1997 et 1998, d'autres DRIRE dansd'autres régions commençaient également à deman­der à certains exploitants dans le domaine des RPCde réaliser des estima tions des émissio ns de COVcanalisée s et des émissions diffuses et fugitives .C'était le cas en particulier dans la région Rouen-LeHavre. Le ministère de J' Environnement a donc saisicette occasion pour élargir le principe d'une concer ­tation régionale et porter cette concertation au niveaunational. Les travaux se poursuivent donc actuelle­ment au niveau national.

Ces travaux initiés dans une région où le problèmede la pollution photochimique se pose avec acuité ,ont permis de mont rer que des estimations desémi ssions diffuses et fugitives étaient possibleset que ces émissions pouvaient, dans certainscas , devenir de mo ins en moins négligeables aufur et à mesure que les émissions canaliséesétaient réduites.

Il est clairement apparu, au cours des travaux,que la co mplex ité et la lou rdeu r des méthodesactuellement disponibles pour estimer ces émissionsdiffuses et fugitives étaient hors de comparaisonavec la complexité des méthodes de mesure desémissions canalisées. Ces méthodes sont toujourstrès co ûteuses et demandent une expérience quepeu d'i ndustrie ls ont encore acquise. Enfin , la pré­cision des résultats, quelle que soit la méthode, estencore un domaine totalement à explorer ; cette pré­cision serait encore loin d'égaler cel le des mesuresdes émiss ions cana lisées que l'on estime à ± 20 à25 %. Il ne serait pas inconcevable de dire que laprécision des résultats de mesure des émissions dif­fuses et fugitives de COV pourrait être de ± 50 à100 %.

Ces méthodes peuvent-elles être considéréescomme des meilleures techniques disponiblespou r la mesure des émissions diffuses et fug i­tives ? Il sera intéressant de suivre les conclusionsdu Bureau de la Co mmission si tué à Séville, enEspagne, (European Integrated Pollution Prevent ionau Cont rol Bureau, EIPPCB). Bureau charg é entreautres de définir des BAT po ur le mesurage desémissions dans le cadre de la Directive IPPC.

En ce qui concerne la méthode EPA 21, il est ten­tant de citer (du moins à court terme) la phrase deWinston Churchill à propos des systèmes politiques:

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a La démocratie est le plus mauvais des systèmespolitiques à l'exception de tous les autres » .

Pour ce qui concerne le développement de pro­grammes DFRM (Détection des fuites et réparation)pouvant être à juste titre qualifiés actuellement deBAT, des efforts devraient donc être faits dans deuxdirections :

• simplification et allègement, si cela est technique­ment possible, de la procédure relative à la méthodeEPA 21 ;

• développe ment, dans des délais assez brefs , deméthodes de repérage par imagerie vidéo infrarougepermetta nt de fac iliter et d'o ptimiser la dét ecti ond'émissions fugitives de COV.

Pour ce qui concerne le déve loppeme nt deméthodes permetta nt de quantifier globa lement lesémissions diffuses, fugitives et canalisées par un site

industriel ou une partie de site, sans chercher àdéterminer les responsabilités relatives des sources,il faudrait faire porter les efforts dans les directionssuivantes :

• développement des méthodes optiq ues (L1 DAR,DOAS) de façon à en réduire les coûts et surtout àaméliorer le caractère opérationnel de ces matériels ;

• poursuivre les travaux de validation des méthodespar modélisation inverse tout en cherchant à réduire,si tant est que cela soit possible, l'importance de laco ntrai nte liée à la con na issance des do nnéesmétéorologiques locales.

Sans oublier que la réduction des émissions passeégalement par le développement des contraintes desécurité, et par le suivi et le soutien des efforts de nor­malisation des procédures d'essais des matériels etde certification qualité de ces matériels.

Références

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2. Allemand N. Définition de facteurs d'émissions de COV dans l'industrie du pétrole. Étude réalisée àla demande de l'ADEME n° 95 74 077. CITEPA, juillet 1996.

3. Protocol for Equipment leak Emission Estimates. EPA-453/R-95-017, November 1995.

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5. Netherlands emission Regulations Air - NeR Staff Office - Bilthoven ; First Edition, May 1992.

6. KWS 2000 Jaarverslag - Annual Report. INFOMIL, Février 1998.

7. Factsheets du Projet KWS 2000 :Émissions diffuses en raffinerie et dans les terminaux pétroliers (n° 18, décembre 1994).Réduction des fuites fugitives dans l'industrie chimique (n° 19, décembre 1994).Performances et contrôle de la réduction des émissions fugitives dans les stockages pétroliers parécrans flottants internes (n° 20, septembre 1995).

8. Emissiefactoren, Lekverliezen van apparaten en verliezen bij op-en overslag (Facteurs d'émissions ,fuites par les matériels et pertes lors du stockage et du transfert). Ministry of Environment n° 8, April1993.

9. Handreiking Lekverliezen. Interprovinciaal Overleg IPO, mai 1995.

10. Measurement of Industr ial Fugiti ve Emissions by the FTIR Tracer Method (FTM). IVL-Report,January 1996.

11. Documents internes de la compagnie BOREALlS, décembre 1995 :HSE-008-01 : Corporate Guideline, Leak Detection And Repair of Fugitive VOC Leaks,HSE-009-01 : Corporate Guideline, Quantif ication of VOC Emissions.

12. Emissionsminderung : Mineral 61 industrien (Emission control : Oil refineries) . Norme VDI 2240, juin1983.

13. Emissions of VOC from Selected Organic Chemical Plants. Environment Canada Conservation andProtection, november 1990.

14. Code d'usage environnemental pour la mesure et la réduction des émissions fugitives de COV résultantde fuites provenant du matér iel. Conse il Canad ien des Minist res de l'En vironnement (CCME),octobre 1993. Code CCME-EPC-73F.

15. Lignes directrices environnementa les sur la réduction des émissions de COV par les réservoirs destockage hors sol. Conseil Canadien des Ministres de l'Environnement (CCME). juin 1995. CodeCCME-ECP-87F.

116 POLLUTION ATMOSPHÉRIQUE W 164 - OCTOBRE-DÉCEMBRE 1999