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Physique et Analyse

Forte baisse du mercure dans les raffineries

La réduction des émissions de mercure liées aux activités industrielles est un enjeu sociétal. Bien que les bruts pétroliers n’en présentent que des concentrations très faibles (du µg/l à quelques dizaines de mg/l dans les liquides, et jusqu’à quelques µg/m3 dans les gaz), l’industrie du raffinage est confrontée à cette problématique en raison des effets potentiels du mercure, à faible dose, sur la santé des opérateurs et sur les équipements industriels (corrosion).

Il est possible d’éliminer le mercure des fluides pétroliers en le faisant réagir sur des solides dédiés qui l’absorbent de manière irréversible (masses de captation). Cependant, l’efficacité de ce traitement dépend des formes chimiques du mercure : leur identification (spéciation) est donc cruciale pour choisir la solution d’élimination la plus adaptée.

Un nouveau protocole de spéciation a été mis au point par IFPEN(1) et expérimenté lors d’une campagne d’analyses dans une raffinerie. Cette campagne a d’abord conduit à démontrer la rapidité de l’évolution des espèces au cours du temps ; elle a également permis de mieux caractériser la répartition du mercure au sein des diverses coupes de distillation (cf. figure).

Par ailleurs, les fortes interactions existant entre le mercure et le soufre (également présent dans les bruts) ont été mises en évidence sur des échantillons prélevés sur site, grâce à l’utilisation de techniques séparatives utilisant l’ICP/MSa comme système de détection élémentaire.

L’ensemble de ces résultats a permis de préciser les domaines de stabilité en température des différentes formes chimiques du mercure, et a ainsi conduit à la mise au point d’un nouveau traitement à base de thermolyse(2).

a - Spectrométrie de masse par torche à plasma

 

Contact scientifique : charles.lienemann@ifpen.fr

Article paru dans Science@ifpen n° 24 - Mars 2016

Références

  1. F. Gaulier, A. Gibert, D. Walls, M. Langford, S. Baker, A. Baudot, F. Porcheron, C.-P. Lienemann, Mercury speciation in liquid petroleum products: Comparison between on-site approach and lab measurement using size exclusion chromatography with high resolution inductively coupled plasma mass spectrometric detection (SEC-ICP-HR MS), Fuel Processing Technology, 2015, 131, 254-61
    >> DOI: 10.1016/j.fuproc.2014.10.024
      
  2. F. Guillou, A. Baudot, C.-P. Lienemann, A. Hugon, K. Barthelet, F. Porcheron, Procédé d’élimination de mercure d’une charge en aval d’une unité de fractionnement, brevet déposé sous le n° 7123/00/FR-NP

 

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