Instrumentation et analyse de gaz pour l’industrie chimique

Dans les usines chimiques, les mesures de gaz, de température, de débit et de pression sont une priorité absolue pour gérer efficacement l’énergie, fiabiliser les procédés et réduire les émissions de gaz. 

Il est primordial de choisir un équipement de mesure fiable. La raison en est que la fiabilité de cet équipement assure la longévité des installations. De plus, cet équipement contribue de manière significative à optimiser divers processus technologiques. Ces processus sont couramment utilisés dans les raffineries ainsi que dans les usines chimiques. En particulier, ces processus sont utilisés pour la production d’éthylène, de chlorure de vinyle monomère CVM, de caoutchouc styrène butadiène et d’ammoniac.

Procédés chimiques et pétrochimiques

RAFFINAGE DU PÉTROLE (PÉTROLE BRUT AU NAHPTE)   →   FABRICATION DE PRODUITS PÉTROCHIMIQUES  →  FABRICATION DE PRODUITS CHIMIQUES (PRODUITS DÉRIVÉS DU PÉTROLE)

Raffineries

Le raffinage du pétrole est le processus industriel par lequel le pétrole brut est raffiné en fuel et en divers produits pétrochimiques. Une raffinerie de pétrole se compose d’installations qui fabriquent des produits à partir de matières premières et des utilités.

Le processus commence par le chauffage du pétrole brut à une température de 350 °C à l’aide d’un four de chauffage. Ce pétrole chauffé est par la suite canalisé vers une tour de distillation pouvant culminer jusqu’à 50 mètres de hauteur. Au sein de cette tour de distillation, une opération critique se produit : la séparation du pétrole en différentes fractions. Ces fractions sont définies par des substances spécifiques, à savoir le naphta, le kérosène, le gasoil et le fuel lourd. L’essentiel de cette séparation réside dans le point d’ébullition différentiel de chaque fraction.

Usine chimique : production d’éthylène

Une usine d’éthylène est l’installation où les hydrocarbures sont craqués et séparés du naphta ou d’autres matières premières pour produire des produits pétrochimiques primaires. La distillation répétée de pétrole ou de gaz raffiné permet d’obtenir de l’éthylène, du propylène et d’autres produits pétrochimiques variés. La capacité de production de l’ensemble de l’usine (ou du complexe industriel) dépend de l’éthylène, car il sert de matière première pour produire les dérivés ci-dessous.

Production de chlorure de vinyle monomère CVM

Le chlorure de vinyle monomère (CVM) est principalement utilisé pour l’élaboration (par polymérisation) du polychlorure de vinyle (PVC). Le CVM est un gaz organique, incolore à température ambiante. C’est un composé très volatil et faiblement soluble dans l’eau.

Il existe deux méthodes pour produire du chlorure de vinyle monomère CVM :

• La chloration directe
• L’oxychloration.

Ces deux méthodes sont utilisées dans la plupart des usines de CVM. Les deux procédés utilisent du dichloroéthane (DCE) pour produire du CVM. Dans la chloration directe, le DCE est produit. Cela se fait par la réaction du chlore avec le catalyseur. Par ailleurs, il existe aussi la méthode d’oxychloration pour produire le DCE. Dans cette méthode, la réaction se fait entre le chlorure d’hydrogène et de l’éthylène. Cette réaction se produit en présence du catalyseur et de l’air, plus précisément de l’oxygène (O2).

Production du caoutchouc styrène-butadiène

Le butadiène est un caoutchouc synthétique largement produit et utilisé en raison de sa grande résistance à l’abrasion. Il est mélangé avec d’autres caoutchoucs, traité avec des broyeurs à cylindres ou des extrudeuses, et vulcanisé en caoutchouc élastique. Il est ensuite utilisé pour la production de pneus, de ceintures, de chaussures et de tubes. En Amérique du Nord, en Europe et au Japon, le butadiène est obtenu comme sous-produit par craquage catalytique de l’éthylène ou d’autres oléfines.

Applications :

• Production de pneus de voiture
• Chaussures
• Courroies
• Lances à incendie
• Jouets
• Articles moulés en caoutchouc
• Produits éponge et mousse
• Matériaux imperméables
• Ceinture
• Adhésifs

Synthèse de l’ammoniac : procédé Haber-Bosch

L’ammoniac est le composé chimique le plus produit dans le monde. Environ 80 % de l’ammoniac est utilisé dans la production d’engrais agricoles. Les 20% restants sont utilisés pour la production de fibres synthétiques (nylon, rayonne). L’ammoniac est produit par le procédé Haber-Bosch : l’azote atmosphérique réagit avec l’hydrogène pour former de l’ammoniac. L’hydrogène peut être produit de plusieurs façons, mais il est habituellement obtenu par le craquage du gaz naturel (méthane) ou du naphte de pétrole. L’hydrogène est également récupéré à partir de plastique recyclé (recyclage chimique).