Maîtrise des émissions de NOx dans les installations industrielles
La réglementation en matière de qualité de l'air impose la mise en place de systèmes de contrôle des NOx capables de respecter en permanence les exigences des autorisations, quelles que soient les conditions d'exploitation.
Les catalyseurs ALSYS fournissent des solutions de réduction catalytique sélective des NOx (SCR), de décomposition du N₂O et d’oxydation de l’ammoniac pour les installations industrielles. Les formulations de catalyseurs offrent les performances et la longévité nécessaires à un fonctionnement continu pendant de nombreuses années.
Avec plus de 600 m³ de catalyseurs fournis au cours des cinq dernières années, ALSYS propose des solutions catalytiques allant des essais de faisabilité jusqu’à la mise en service. ALSYS Engineering assure l’approvisionnement, la gestion de la construction et l’assistance au démarrage. Ensemble, ces services couvrent l’intégralité de la chaîne de valeur, depuis la sélection de la technologie jusqu’à la remise de l’installation en exploitation.
Les atouts d'ALSYS :
- Une expertise approfondie des procédés catalytiques ainsi que des installations d’essais en laboratoire et en pilote permettent d’affiner la solution privilégiée afin de répondre aux attentes et aux contraintes du client.
- Un niveau élevé d’engagement auprès des clients.
- Une présence locale et un accompagnement client de proximité
Capacités du système de contrôle des NOx
Les systèmes catalytiques ALSYS sont conçus pour offrir des performances fiables dans les applications industrielles de contrôle des émissions. Ces systèmes associent des formulations catalytiques éprouvées à une ingénierie complète des réacteurs.
Performances éprouvées du catalyseur
Formulations permettant une réduction constante des émissions de NOx, quelles que soient les conditions de charge, les types de carburant, ainsi que les températures et pressions de fonctionnement
Intégration complète du système
Systèmes SCR complets, comprenant le catalyseur, la conception du réacteur, l'ingénierie du réseau d'injection d'ammoniac et l'intégration des systèmes de contrôle.
Longue durée de vie du catalyseur
Formulations optimisées pour offrir une résistance aux substances toxiques, à la dégradation thermique et aux défaillances mécaniques.
Assistance à la conformité réglementaire.
Garanties de performance et documentation attestant du respect des autorisations d'émission d'air et des obligations réglementaires en matière de déclaration.
Systèmes de déNOx pour le réseau de chauffage urbain de Lyon.
ALSYS et son partenaire Prossergy ont fourni deux systèmes de déNOx SCR pour des chaudières biomasse alimentant le réseau de chauffage urbain de Lyon. Ces systèmes traitent les émissions issues de la combustion de combustibles renouvelables, tout en respectant les normes françaises de qualité de l’air. Cette installation démontre la capacité de la technologie SCR à fonctionner avec des combustibles biomasse, avec plusieurs années d’exploitation réussie et le respect des exigences réglementaires associées aux autorisations d’exploitation.
Solutions catalytiques pour la conformité des installations industrielles aux exigences de qualité de l’air.
ALSYS Catalysts fournit des solutions complètes spécialement conçues pour aider les installations industrielles à respecter des normes complexes en matière de qualité de l’air. Ces systèmes catalytiques avancés sont notamment conçus pour répondre aux principaux défis liés aux émissions industrielles, notamment la réduction des oxydes d’azote (NOx), la décomposition du protoxyde d’azote (N₂O) et la maîtrise efficace des rejets d’ammoniac résiduel.
Présentation générale
La réduction catalytique sélective (SCR) est une technologie robuste et largement utilisée pour le contrôle des émissions industrielles, spécialement conçue pour réduire les oxydes d’azote (NOx). Le procédé consiste à injecter un agent réducteur, tel que l’ammoniac ou l’urée, au travers d’un catalyseur spécifique, qui convertit les NOx en azote et en vapeur d’eau, deux composés inoffensifs. Cette réaction chimique essentielle est réalisée de manière fiable dans une plage de températures modérée, généralement comprise entre 300 et 450 °C.
ALSYS Catalysts propose une intégration complète des systèmes SCR, couvrant l’ensemble des étapes, depuis la fourniture du catalyseur jusqu’à l’intégration des systèmes de contrôle et à l’ingénierie du réacteur. Ces systèmes avancés sont déployés dans de nombreuses applications exigeantes, notamment les chaudières à biomasse, les turbines à gaz naturel, les fours industriels et les installations de valorisation énergétique des déchets. Grâce à son engagement en matière de performance, ALSYS garantit une longue durée de vie des catalyseurs, une réduction constante des NOx quelles que soient les variations de charge, ainsi qu’un accompagnement complet pour assurer la conformité aux exigences réglementaires.
Le parcours d'ALSYS
L’expertise d’ALSYS repose sur la fourniture de systèmes complets de réduction catalytique sélective (SCR), comprenant la fourniture des catalyseurs, la conception de réacteurs spécialisés, l’ingénierie précise des grilles d’injection d’ammoniac ainsi que l’intégration de systèmes de contrôle avancés. Cette intégration complète garantit des performances optimales et une grande fiabilité pour un large éventail d’applications de contrôle des émissions industrielles. Cette approche globale couvre l’ensemble de la chaîne de valeur, depuis la technologie des composants jusqu’aux systèmes de contrôle opérationnel finaux.
Ces systèmes avancés sont déployés avec succès dans de nombreuses applications exigeantes, notamment les chaudières à biomasse, les turbines à gaz naturel, les fours industriels et les installations de valorisation énergétique des déchets. Le projet de chauffage urbain de Lyon constitue, par exemple, une démonstration concrète de l’efficacité de cette technologie dans une application alimentée à la biomasse.
Présentation générale
Le protoxyde d’azote (N₂O) est un puissant gaz à effet de serre, principalement émis lors de procédés industriels tels que la fabrication d’acide nitrique, la production d’acide adipique et certains processus de combustion spécifiques.
Pour atténuer ce phénomène, le N₂O est converti en azote et en oxygène par un mécanisme de décomposition catalytique, qui se déroule dans une plage de températures comprise entre 400 et 600 °C, grâce aux catalyseurs brevetés d'ALSYS.
Le parcours d'ALSYS
Les formulations catalytiques d’ALSYS sont spécialement conçues pour atteindre un taux de décomposition du N₂O très élevé (supérieur à 95 %), une réaction essentielle pour convertir le protoxyde d’azote, un puissant gaz à effet de serre, en azote et en oxygène inoffensifs. Ces formulations offrent une excellente stabilité thermique ainsi qu’une forte résistance aux principaux poisons catalytiques. De plus, la géométrie des catalyseurs est optimisée avec précision afin de minimiser les pertes de charge.
Présentation générale
Le contrôle industriel des émissions de NOx repose sur plusieurs techniques essentielles de réduction à la combustion et après combustion, destinées à limiter les émissions d’oxydes d’azote. Ces méthodes comprennent la mise en œuvre de mesures primaires telles que les brûleurs bas NOx, la combustion étagée et la recirculation des fumées, ainsi qu’une technologie de post-traitement appelée réduction sélective non catalytique (SNCR). Ensemble, ces stratégies éprouvées constituent une approche complète pour la maîtrise de la qualité de l’air et le respect des exigences réglementaires en matière d’émissions.
ALSYS Engineering évalue des stratégies complètes de contrôle des NOx, en allant au-delà des systèmes catalytiques pour inclure ces méthodes conventionnelles. Leur approche repose sur une évaluation globale, allant des études initiales de faisabilité jusqu’à l’ingénierie détaillée, pouvant conduire à la recommandation d’un système hybride intégrant la SCR, la SNCR et l’optimisation de la combustion. Ce service complet accompagne la stratégie réglementaire afin de garantir que la solution sélectionnée respecte toutes les exigences liées aux permis d’émission atmosphérique.
Le parcours d'ALSYS
Les systèmes SCR peuvent parfois laisser passer une faible quantité d’ammoniac non réagi à travers le lit catalytique, un phénomène appelé « fuite d’ammoniac » (ammonia slip). Pour y remédier, des catalyseurs d’oxydation de l’ammoniac installés en aval sont utilisés afin de convertir l’ammoniac résiduel en azote et en eau, deux composés inoffensifs.
ALSYS propose des catalyseurs d’oxydation de l’ammoniac offrant une sélectivité élevée vers l’azote ainsi qu’une activité efficace sur une large plage de températures. Ces catalyseurs sont conçus avec des géométries permettant une intégration aisée dans les conduits existants et peuvent être associés à des configurations combinant SCR et catalyseurs de traitement des fuites d’ammoniac afin d’optimiser les performances de l’ensemble du système.
Solutions associées
Marchés connexes
Présentation générale
Les systèmes SCR, bien que très efficaces, peuvent parfois entraîner le passage d’une faible quantité d’ammoniac non réagi à travers le lit catalytique, un phénomène connu sous le nom de « fuite d’ammoniac » (ammonia slip). Pour limiter ce problème, des catalyseurs d’oxydation de l’ammoniac placés en aval (c’est-à-dire des catalyseurs de traitement des fuites d’ammoniac) sont utilisés afin de convertir efficacement l’ammoniac résiduel en azote et en eau inoffensifs.
Le parcours d'ALSYS
Pour un contrôle efficace des émissions d’ammoniac, ALSYS fournit des catalyseurs avancés d’oxydation de l’ammoniac conçus pour une sélectivité élevée vers l’azote et une activité fiable sur une large plage de températures. Cette technologie offre aux clients des performances garanties et est associée à des géométries de catalyseur optimisées permettant une intégration simple et économique dans les conduits existants des installations ainsi que dans les systèmes SCR.
Questions sur la réduction des émissions de NOx
Trouvez des réponses rapides aux questions courantes sur la réduction catalytique sélective (SCR) et d'autres technologies de contrôle des émissions.
Une durée de vie de 3 à 5 ans est courante pour les systèmes industriels bien conçus. Certaines installations dépassent les 5 ans, en fonction des conditions d'exploitation et de l'entretien.
Les facteurs influençant la durée de vie comprennent :
- Substances toxiques pour le catalyseur (soufre, phosphore, métaux alcalins présents dans le carburant)
- Température de fonctionnement et cycles thermiques
- Particules provoquant l'érosion ou le colmatage
- Contraintes mécaniques dues à un mauvais soutien
Les formulations des catalyseurs ALSYS optimisent la résistance aux poisons. Pour les applications utilisant de la biomasse à forte teneur en alcalins, des formulations spécifiques prolongent la durée de vie du catalyseur au-delà de celle des catalyseurs SCR standards.
Oui. L’installation de Lyon en est la preuve. La biomasse présente des défis, notamment la présence de métaux alcalins provenant du combustible, des particules nécessitant l’utilisation de systèmes de soufflage des suies, ainsi que des variations de température liées à la charge et à l’humidité du combustible.
Il est indispensable de disposer de formulations de catalyseurs résistantes à l'empoisonnement alcalin. La conception du réacteur prévoit des souffleurs de suie pour l'élimination des cendres. La gestion de la température garantit que le catalyseur reste dans la plage d'activité (300-400 °C).
ALSYS conçoit des systèmes SCR spécialement adaptés aux conditions propres à la biomasse. Cette technologie permet aux installations de biomasse de respecter les normes de qualité de l'air tout en utilisant des combustibles renouvelables.
La maintenance de routine comprend :
Système d'injection d'ammoniac : vérifier que le débit et la répartition sont corrects
- Inspection du catalyseur : inspection visuelle annuelle visant à détecter d'éventuels colmatages ou une érosion
- Soufflage des suies : pour les applications fortement chargées en particules, des cycles quotidiens ou hebdomadaires sont recommandés.
- Instrumentation : analyseurs de NOx, capteurs de température, mesure du débit
- Vérification des commandes : étalonnage de la boucle de régulation de l'injection d'ammoniac
Le remplacement du catalyseur s'effectue tous les 3 à 5 ans, en fonction des résultats du suivi des performances. ALSYS fournit des catalyseurs de remplacement conformes aux spécifications d'origine.
Le N₂O présente un potentiel de réchauffement global environ 300 fois supérieur à celui du CO₂. Une tonne de N₂O évitée équivaut approximativement à 300 tonnes de CO₂.
Les installations chimiques équipées de systèmes de réduction des émissions de N₂O peuvent bénéficier de crédits carbone dans le cadre de divers programmes. Les recettes générées par ces crédits peuvent justifier économiquement l'investissement dans des catalyseurs.
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