1B.1

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Atelier de formation pratiquedu Groupe
consultatif dexpertssur les inventaires de gaz
à effet de serre Secteur de lénergie
2
Résumé du cours (suite)

• Émissions fugitives
• Documents de référence
• Extraction et manutention du charbon
• Industrie du pétrole et du gaz naturel
• Questions relatives aux données

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Secteur de lénergie Émissions fugitives
4
Introduction

• Émissions fugitives  Ensemble des émissions
  causées par les déversements accidentels, les
  fuites de léquipement, les pertes au
  remplissage, le torchage, les fuites dans les
  pipelines, les pertes à lentreposage et la
  ventilation, ainsi que de toutes les émissions
  directes autres que lutilisation de
  combustibles.
• Surtout le méthane
• CO2 entraîné important dans certains cas
• Faibles émissions de N2O résultant du torchage

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Sources des émissions fugitives

• Combustibles solides (charbon surtout)
• Extraction, manutention, traitement et
  entreposage
• Industrie du pétrole et du gaz naturel
• exploration, production, traitement, raffinage,
  transport, entreposage et distribution

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Extraction et manutention du charbon

• Libération du méthane piégé durant lextraction.
• La teneur en méthane du charbon sur place peut
  varier beaucoup.
• La plus grande partie des émissions fugitives
  survient à la mine.
• Certaines émissions résiduelles se produisent au
  cours des activités de manutention et de
  traitement.

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Mines à ciel ouvert et mines souterraines

• Deux types de mines de charbon
• Les émissions sont plus élevées dans le cas des
  mines souterraines.
• Les émissions augmentent proportionnellement à la
  profondeur de la mine.
• Les émissions dépendent aussi de la teneur en gaz
  du charbon.
• Une certaine quantité du gaz peut rester dans le
  charbon.
• 60  à 75 du gaz est émis durant les activités
  dextraction.

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Mines abandonnées

• Les émissions peuvent se poursuivre après que la
  mine a cessé de produire du charbon.
• En général, les émissions diminuent rapidement
  lorsque les mines souterraines cessent de
  produire.
• Dans certains cas, les émissions des couches
  environnantes peuvent être importantes et se
  poursuivre pendant encore des années.
• Les résidus de charbon ou les amas de résidus
  sont des sources mineures démission.
• Linondation de la mine peut empêcher les
  émissions.

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Contrôle des émissions

• Puits de dégazage
• Conservation du gaz
• Torchage
• Utilisation de catalyseurs de postcombustion à la
  sortie des systèmes de ventilation des mines
  souterraines

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Données de surveillance et données sur les
activités

• Teneur en méthane de lair extrait des mines
  (niveau 3)
• Production de charbon (niveau 1 ou 2)
• Importations et exportions par type de charbon
• Émissions post-extraction, probablement faibles
• Renseignements sur la profondeur de chaque mine
  (niveau 2)

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Niveau 1 et niveau 2

• facteurs démission pour la moyenne mondiale
  (niveau 1)
• facteurs démission propres au pays ou au bassin
  houiller (niveau 2) fondés sur la teneur réelle
  en CH4 du charbon extrait.

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Niveau 3  mines souterraines

• Les mines souterraines doivent généralement
  comporter des systèmes de ventilation et de
  dégazage pour des raisons de sécurité.
• Souvent, des puits de dégazage se trouvent dans
  les environs de la mine.
• On peut utiliser des données pour estimer les
  émissions ou déterminer des facteurs démission
  plus spécifiques.
• Lorsque le méthane des puits de dégazage est
  récupéré avant lextraction, les émissions
  doivent être déclarées pendant lannée où le
  charbon a été extrait.

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Concernant lextraction du charbon

• Appliquer la méthode de niveau 3 aux mines les
  plus grisouteuses et la méthode de niveau 1 ou 2
  aux autres mines.
• Il nest probablement pas possible dappliquer la
  méthode de niveau 3 aux mines à ciel ouvert ou
  aux émissions post-extraction.
• Le méthane récupéré et brûlé à des fins
  énergétiques doit être inclus dans les émissions
  dues à la combustion de combustibles.
• Aucune méthode dinventaire pour le brûlage du
  charbon.
• Lextraction peut également libérer dimportantes
  quantités de CO2.

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Données sur lextraction du charbon (suite)

• Les statistiques sur le charbon portent surtout
  les combustibles primaires (anthracite et
  lignite) et les combustibles dérivés (aggloméré
  de charbon, coke, coke de gaz, briquettes de
  lignite, gaz de cokerie et gaz de haut fourneau)
  peuvent également comprendre la tourbe.
• Aucun renseignement habituellement fourni sur la
  méthode dextraction (à ciel ouvert ou
  souterraine) ni sur la profondeur des mines. Une
  approximation prudente serait que la lignite est
  extraite à ciel ouvert et que le charbon
  bitumineux et lanthracite sont extraits de mines
  souterraines.
• Certaines données utiles inédites, dont la
  profondeur de la mine, peuvent être obtenues
  auprès de lAIE sur demande spéciale.

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Documents de référence sur les mines de charbon

• On peut obtenir des statistiques sur le charbon
  pour la plupart des pays en consultant les sites
  suivants 
• U.S. Energy Information Administration (EIA)
  ltwww.eia.doe.govgt
• Division de la statistique des Nations Unies
  lthttp//unstats.un.org/unsd/gt
• Agence internationale de lénergie (AIE)
  ltwww.iea.orggt

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Industrie du pétrole et du gaz naturel

• Fuites de léquipement
• Ventilation par aspiration à la source et
  torchage
• Pertes par évaporation (manutention et
  entreposage du produit, particulièrement lorsque
  des pertes par vaporisation instantanée se
  produisent)
• Rejet accidentel ou défectuosité de léquipement

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Les taux démission dépendent

• des caractéristiques des hydrocarbures produits,
  traités ou manipulés
• Pétrole brut classique
• Pétrole lourd
• Bitume
• Gaz sec
• Gaz corrosif (plus de 10 ppmv de sulfure
  dhydrogène (H2S)
• Gaz associés
• du nombre déquipements, de leur type et de leur
  âge
• des pratiques industrielles de conception,
  dexploitation et dentretien
• des exigences réglementaires et de leur
  application à léchelle locale

Cest-à-dire teneur en méthane du combustible et
inétanchéité de léquipement
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Les émissions dues à la ventilation et au
torchage dépendent

• du degré dapplication du procédé
• des pratiques dexploitation
• des possibilités dutilisation sur place du
  méthane
• de laccès économique aux marchés gaziers
• des exigences réglementaires et de leur
  application à léchelle locale.

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Les rejets accidentels

• sont difficiles à prédire
• peuvent être un contributeur majeur
• peuvent comprendre 
• léruption dun puits
• la rupture dun pipeline
• les accidents impliquant le camion-citerne
• lexplosion de la citerne
• la migration du gaz à la surface par lextérieur
  du puits
• des éruptions du tubage de surface
• des fuites provenant de puits abandonnés.

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Taille des installations

• Le secteur pétrolier et gazier a tendance à être
  constitué de nombreuses petites installations.
• Exceptions
• Raffineries de pétrole
• Installations intégrées dextraction et de
  valorisation des sables bitumineux
• Les petites installations sont probablement
  responsables de la plus grande partie des
  émissions fugitives.
• On possède moins dinformation sur les petites
  installations.

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Composition du pétrole et du gaz naturel

• Le gaz naturel non traité et le pétrole brut
  contiennent ce qui suit 
• Un mélange dhydrocarbures
• Diverses impuretés, dont H2O, N2, argon, H2S et
  CO2.
• On élimine les impuretés par transformation,
  traitement ou raffinage.
• H2S
• Gaz corrosif si plus de 10 ppmv de sulfure
  dhydrogène (H2S)
• Gaz non corrosif si moins de 10 ppmv de sulfure
  dhydrogène (H2S)
• La concentration de H2S augmente selon la
  profondeur du puits.

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Gaz acide

• Sous-produit du procédé dadoucissement visant à
  éliminer le H2S
• Peut contenir de grandes quantités de CO2 brut
• Quel que soit le procédé
• récupération du soufre
• torchage ou ventilation
• le CO2 brut est libéré dans latmosphère.

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Profils démission

• Plus on est au début du procédé, plus les
  émissions sont importantes.
• Les émissions diminuent parallèlement à la
  concentration de H2S dans le pétrole et le gaz
  naturel produits.

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Fuites de léquipement

• Tendent à être des émetteurs continus.
• Émissions faibles à modérées.
• Tout léquipement fuit jusquà un certain point.
• Seulement une portion des sources potentielles
  dun site fuit suffisamment à un moment ou un
  autre pour nécessiter une réparation ou un
  remplacement.
• Si moins de 2  des sources potentielles totales
  fuient, linstallation est considérée comme étant
  bien entretenue.

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Sources des fuites de léquipement

• Vannes, robinets et soupapes
• Brides et autres raccords
• Pompes
• Compresseurs
• Clapets de surpression
• Drains de procédés
• Conduites ou vannes ouvertes
• Évents de dégazage du système détanchéité des
  pompes et des compresseurs
• Évents des accumulateurs
• Joints détanchéité des agitateurs
• Joints détanchéité des portes daccès

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Tendances des fuites de léquipement

• Moins de fuites à mesure que la toxicité des
  matières augmente.
• Moins de fuites lorsque le gaz a été odorisé (par
  conséquent moins de fuites dans la section de gaz
  corrosifs des installations).
• Plus de fuites là où léquipement est soumis à de
  fréquents cycles thermiques, à des vibrations ou
  à des produits cryogéniques.

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Pertes à lentreposage

• Des pertes surviennent dans les réservoirs de
  stockage en raison de lébullition ou de la
  vaporisation instantanée du méthane.
• Ces pertes se produisent dans les installations
  de production et de traitement lorsque les
  liquides dhydrocarbures sortent directement dun
  récipient sous pression où ils sont entrés en
  contact avec le gaz naturel.

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Méthodologies

• Méthode de niveau 3  Nécessite un inventaire
  détaillé de léquipement, des infrastructures et
  des facteurs démission (ascendants).
• Méthode de niveau 2  Fondée sur une estimation
  par bilan massique de la quantité maximale de
  méthane qui pourrait être rejetée.
• Seulement dans lindustrie du pétrole.
• Se fonde sur le rapport du gaz naturel au
  pétrole.
• Méthode de niveau 1  Utilise les données
  nationales sur la production gazière et
  pétrolière et les facteurs démission regroupés.

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Données sur les émissions fugitives

• Souvent, les données sur la ventilation et le
  torchage sont incomplètes et de piètre qualité.
• Communiquer avec les représentants de lindustrie
  pour connaître les pratiques de répartition types
  entre la ventilation et le torcharge.
• Les données sur les fuites de léquipement dans
  les petites installations sont impossibles à
  obtenir ou elles sont incomplètes.
• Installations à lemplacement du puits
• Installations au champ

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Données sur les émissions fugitives (suite)

• Recueillir les données sur les activités
  relatives aux sources démissions fugitives est
  difficile et exigeant en terme de ressources.
• Il ny a pas vraiment de raccourci.
• La première étape peut consister à rencontrer des
  experts de lindustrie pour discuter des
  pratiques et procédés courants.
• Leur demander de comparer les pratiques
  nationales avec celles des pays dont on connaît
  le profil démissions (p. ex. les pays visés à
  lannexe I).

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Données sur la ventilation et le torcharge

• Brûler à la torche si le gaz représente un
  problème (odeur, santé ou sécurité).
• Autrement, ventiler.
• Les données sur la ventilation et le torcharge
  divulguées par les entreprises sont souvent
  incohérentes.
• Problème  On déclare brûlés à la torche des
  volumes ventilés.

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Données sur lindustrie pétrolière et gazière

• Les données internationales sur la production
  sont exprimées en chiffres nets (cest-à-dire
  après contraction, pertes, réinjection,
  ventilation et torchage).
• Le pétrole brut comprend habituellement les
  liquides dhydrocarbures provenant des puits de
  pétrole et les condensats (liquides du
  séparateur) récupérés aux installations de gaz
  naturel. Peut également comprendre le pétrole
  brut synthétique des sables bitumineux et des
  schistes bitumineux.
• Les données sur les infrastructures sont plus
  difficiles à obtenir que les statistiques sur la
  production.

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Données sur lindustrie pétrolière et gazière
(suite)

• On peut généralement obtenir uniquement des
  organismes régionaux les renseignements sur le
  nombre et le type des grandes installations le
  type de procédé utilisé à ces installations le
  nombre et le type de puits en exploitation le
  nombre de puits forés la longueur des pipelines.
• Il se peut quon ne puisse obtenir, même auprès
  des sociétés pétrolières, les renseignements sur
  les installations plus modestes (p. ex.
  équipement à la tête de puits, postes de raclage,
  entrée des gisements et stations de pompage).
• Les seules données sur les infrastructures qui
  pourraient être requises pour la méthode de
  niveau 1 est le dénombrement des puits et la
  longueur des pipelines.
• Les renseignements sur les installations ne sont
  requis que pour le niveau 3 du GIEC.

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Documents de référence pour lindustrie
pétrolière et gazière

• Autres manuels de méthodologie 
• American Petroleum Institute (API) ltwww.api.orggt
• Association canadienne des producteurs pétroliers
  (IPAC) ltwww.capp.cagt
• Association canadienne du gaz (ACG) ltwww.cga.cagt
• Gas Technology Institute (GTI) ltwww.gastechnology.
  orggt
• Statistiques sur le pétrole et le gaz naturel 
• U.S. Energy Information Administration (EIA)
  ltwww.eia.doe.gov/neic/historic/hinternational.htmgt
  
• Division de la statistique des Nations Unies
  lthttp//unstats.un.org/unsd/methods/inter-natlinks
  /sd_natstat.htm et http//unstats.un.org/unsd/data
  bases.htmgt
• Agence internationale de lénergie (AIE)
  ltwww.iea.org/statist/index.htmgt

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Documents de référence sur lindustrie pétrolière
et gazière (suite)

• Oil and Gas Journal ltwww.ogjresearch.comgt
• Des données sur les infrastructures (nombre de
  puits, liste des usines à gaz, annonce de grands
  projets)
• Projets de raffineries, de pipelines et de
  traitement du gaz naturel dans le monde
• Projets antérieurs de raffineries, de pipelines
  et de traitement du gaz naturel
• Enquête sur la production des champs pétrolifères
  dans le monde
• Enquête sur le raffinage dans le monde
• Enquête sur le traitement du gaz naturel dans le
  monde
• Enquête sur la récupération assistée du pétrole

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Documentation et présentation

• Les caractéristiques les plus importantes des
  inventaires nationaux sont la transparence et la
  documentation!
• Sans documents à lappui, rien ne prouve ce qui a
  été fait ou si ça a été fait correctement.
• Lutilisation du logiciel facilite grandement le
  travail du secrétariat de la CCNUCC.

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Remarques finales

• Un inventaire national nest pas un projet de
  recherche
• Cest un programme national qui œuvre de concert
  avec les établissements de recherche et de
  statistiques en vue de produire des données de
  qualité supérieure sur les émissions.

38
Questionnaire

• 20 minutes

39
Réponses au questionnaire

• Energy Quiz 1 (key).doc

40
Oxydes dazote (NOx)

• Gaz à effet de serre indirect
• Lutilisation des combustibles est la principale
  source anthropique de Nox.
• Industries énergétiques
• Sources mobiles
• Deux mécanismes de formation 
• Nox des combustibles
• Nox thermiques

41
Monoxyde de carbone (CO)

• Gaz à effet de serre indirect
• Provient surtout des véhicules automobiles, mais
  également de la combustion dans les
  établissements résidentiels et commerciaux.
• Produit intermédiaire du procédé de combustion

42
Composés organiques volatils non méthaniques
(COVNM)

• Gaz à effet de serre indirect
• Produits dune combustion incomplète
• Sources mobiles et combustion résidentielle, en
  particulier combustion de la biomasse
• Émissions faibles dans le cas des grandes
  installations de combustion

43
Dioxyde de soufre (SO2)

• Précurseur daérosols.
• Peut avoir un effet refroidisseur sur le climat.
• La concentration augmente avec la combustion de
  combustibles fossiles qui contiennent du soufre.
• Lien étroit avec la teneur en soufre du
  combustible

44
Questionnaire

• 20 minutes

45
Réponses au questionnaire

• Fugitives Quiz 1 (key).doc

46
(No Transcript)
47
Exercice relatif à la base de données sur les
facteurs démission

• Recherchez les facteurs démission de CH4 pour
  les résidus de culture et de la biomasse utilisés
  pour nimporte quel type de combustion de
  combustible

http//www.ipcc-nggip.iges.or.jp/EFDB/find_ef_s1.p
hp
48
Résultats de la recherche dans la base de données
sur les facteurs démission