Pyrolyse des résidus huileux produits par l'industrie pétrolière

Abstract

Un procédé de pyrolyse a été développé pour traiter les résidus huileux produits par l'industrie pétrolière. Le procédé est constitué principalement d'un four rotatif semi-industriel, à chauffage indirect au gaz, d'une capacité d'environ 35 kg/h. Les réactions de pyrolyse s'effectuent en atmosphère inerte, à la pression atmosphérique, et avec présence possible de vapeur d'eau. Trente-quatre essais de pyrolyse contrôlée, réalisés à la raffinerie Gulf de Montréal-Est, ont confirmé que les résidus huileux peuvent être transformés en solide inerte et sous forme de deux combustibles: de l'huile et du gaz non-condensable. Le produit solide compte pour environ 50% des pyrolysats (en poids) et son caractère inerte a été démontré par des essais de lixiviation. Selon les critères établis par le Ministère de l'Environnement du Québec (M.ENVI.Q), le solide pyrolytique pourrait être éliminé dans un site d'enfouissement sanitaire. Des rendement en huile de l'ordre de 37% (en poids) ont été atteints par la pyrolyse d'un résidu huileux de fond de réservoir de mazout lourd contenant 39% d'huile. L'huile contenue dans les résidus huileux bruts (bitume asphaltique) est revalorisée par pyrolyse pour donner une coupe huileuse de qualité supérieure ("fuel oil"). L'huile pyrolytique semble adéquate pour être ajoutée à l'alimentation du craqueur catalytique d'une raffinerie de pétrole. Des rendements en gaz non-condensable de l'ordre de 30% à 40% (en poids) ont été atteints par la pyrolyse des résidus huileux. Le gaz non-condensable produit possède une valeur calorifique relativement élevée (35-45 MJ/m3). Le procédé de pyrolyse en mode continu est énergétiquement auto-suffisant lorsque le gaz non-condensable produit est utilisé pour chauffer le réacteur. Les émissions gaseuses produites par la combustion du gaz non-condensable respectent les critères de la Communauté Urbaine de Montréal concernant la concentration des contaminants atmosphériques au niveau du sol (telle que calculée à partir d'un équation de dispersion). Les résultats obtenus par le programme de recherche réalisé à la raffinerie Gulf indiquent que la transformation pyrolytique des résidus huileux, à pression atmosphérique, est économiquement et environnementalement souhaitable. Néanmoins, la caractérisation physico-chimique des pyrolysats obtenus doit être complétée et les conditions d'opération optimales de la pyrolyse des résidus huileux doivent être définies.