Améliorer l'efficacité énergétique des colonnes de distillation d'un site de production de SBR (Styren Butadien Rubber)

Relever le défi de récupérer la chaleur fatale des colonnes de distillation 

Parmi les sites pétrochimiques, les sites de production de caoutchouc synthétique SBR (Styren Butadien Rubber) consomment de grandes quantités d'énergie. Les colonnes de distillation (colonnes de stripping) comptent parmi les unités les plus gourmandes en énergie de ces sites.

Or la chaleur émise par les colonnes est trop souvent rejetée. Elles ont donc un potentiel d'optimisation énergétique important à l'échelle du site de production.

Alfa Laval a accompagné le producteur de caoutchouc synthétique SBR afin de trouver un moyen de récupérer cette chaleur fatale des colonnes et de la réutiliser sur site.

Des échangeurs à spirale et soudés pour récupérer la chaleur perdue

Alfa Laval a fourni la solution parfaite avec ses échangeurs de chaleur reconnus pour leur efficacité thermique élevée et leur capacité à fonctionner avec des températures croisées dans une seule unité.

La récupération de la chaleur du gaz de traitement de désorption d'une température d'environ 100°C est assurée par 2 échangeurs de chaleur à spirale et un échangeur Compabloc.

Cette chaleur récupérée a été valorisée en 2 étapes : une boucle d'eau chaude et un système de refroidissement par absorption.

La chaleur fatale pour chauffer l'eau de la boucle d'eau chaude et remplacer le système de refroidissement à l'ammoniac

Le processus de mise en œuvre a comporté 2 étapes clés :

Augmenter la température de la boucle d'eau chaude 

La 1ère étape de la récupération de chaleur a utilisé le gaz chaud pour chauffer de 75° à 85° l'eau de retour de la boucle de par l'intermédiaire d'un échangeur Compabloc.

Auparavant, cette eau était chauffée à l'aide de vapeur dont la pression était réduite de 10 à 2 bars.

En utilisant la chaleur récupérée à la place, l'usine a économisé de la vapeur pour une valeur d'environ 500 000 € / an.

Production d'eau réfrigérée 

Au cours de la 2ème étape, le gaz a traversé deux échangeurs de chaleur en spirale Alfa Laval installés en parallèle.

La chaleur récupérée a été utilisée pour produire de l'eau réfrigérée dans un refroidisseur à absorption, qui a remplacé le système traditionnel à l'ammoniac.

Cette modernisation a permis de réduire la consommation d'électricité de l'usine de 50 kWh par tonne de caoutchouc SBR produite, ce qui se traduit par des économies d'électricité de 160 000 € / an.

La chaleur récupérée dans une colonne de stripping est utilisée pour produire de l'eau réfrigérée dans un système de refroidissement à absorption et pour chauffer l'eau dans une boucle d'eau chaude desservant divers échangeurs de chaleur dans l'ensemble de l'usine. 

Impacts et avantages

L'installation des échangeurs de chaleur Alfa Laval a apporté des avantages substantiels au site de production SBR :

• Économies d'énergie : L'usine a réalisé des économies d'énergie annuelles totales d'environ 660 000 €
• Efficacité énergétique : L'efficacité thermique élevée des échangeurs de chaleur compacts a permis une récupération maximale de la chaleur avec un minimum d'encombrement au sol
• Réduction des coûts : L'usine a considérablement réduit sa consommation de vapeur et d'électricité

Les solutions innovantes de récupération de chaleur d'Alfa Laval ont changé la donne pour le producteur de caoutchouc synthétique de styrène butadiène, en améliorant la rentabilité et la durabilité dans un environnement commercial difficile.

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