RÉSUMÉ 

Durabilité : Les réfractomètres de procédé Vaisala Polaris soutiennent la durabilité dans l'industrie pétrolière et gazière grâce aux mesures de concentration en temps réel, sans étalonnage ni maintenance, qui optimisent l'utilisation des ressources et réduisent les émissions.

Conditions difficiles : Le modèle Vaisala Polaris PR53GPEX, avec des composants en Hastelloy-C pour les parties en contact avec le fluide et certification Ex, est conçu pour les environnements de raffinerie exigeants, éliminant le besoin de certifications supplémentaires et réduisant les temps d'arrêt.

Efficacité et économies de coûts : En améliorant le contrôle des processus dans les applications comme l'alkylation et la capture du carbone, les réfractomètres de procédé Vaisala contribuent à réduire l'utilisation de produits chimiques, à diminuer les coûts opérationnels et à diminuer l'impact environnemental.

Dans ce monde en pleine transition vers des sources d'énergie plus vertes, la réduction des émissions et de l'impact environnemental de l'industrie pétrolière et gazière est plus importante que jamais. C'est pourquoi les efforts continus en matière de durabilité dans le secteur pétrolier et gazier sont critiques - ici, les réfractomètres de procédé Vaisala font la différence.

Mesure sans étalonnage et ni maintenance

Les réfractomètres de procédé Vaisala PR53 permettent de mesurer la concentration de liquide à l'aide de l'indice de réfraction d'un liquide. L'indice de réfraction est mesuré en détectant l'angle de la lumière réfléchie à la bordure de la fenêtre de mesure et du liquide de procédé. Pour en savoir plus sur la mesure de l'indice de réfraction allez ici : Technologie d'indice de réfraction

Les réfractomètres de procédé en ligne Vaisala sont conçus pour la surveillance continue et en temps réel. Les réfractomètres de procédé sont souvent utilisés dans les applications industrielles exigeant un contrôle précis de la concentration du liquide, notamment dans l'industrie pétrolière et gazière.

Le réfractomètre de procédé Vaisala PR53GPEX est disponible avec une option conçue spécialement pour l'utilisation en raffinerie, la RP. Avec un choix approprié de matériau pour les parties en contact, tel que l’alliage C276, souvent appelé Hastelloy-C, et une construction monobloc renforcée, il est conçu pour des environnements difficiles comme l’acide nitrique et l’acide caustique. En combinant une certification Ex zone 2 ou 0 selon l'option sélectionnée et l'absence de soudure pour les pièces en contact avec le fluide, le produit est facile à utiliser car il ne nécessite aucun certificat ou test supplémentaire souvent dû aux soudures ou aux zones dangereuses. Sa construction et sa solidité impliquées par cette technologie permettent un fonctionnement normal sans dérive ni maintenance. Dans les installations à grande échelle avec des milliers de capteurs, cela se traduit par des économies de temps et d'argent considérables.

Contribuer à rendre les processus pétroliers et les gaziers plus durables

L'utilisation d'un réfractomètre de procédé Vaisala dans l'industrie pétrolière et gazière améliore l'efficacité des processus et réduit les déchets. Étant donné que les réfractomètres de procédé mesurent la concentration des liquides en temps réel, les opérateurs peuvent surveiller et ajuster les processus avec davantage de précision. Dans le raffinage du pétrole et la production pétrochimique, des données exactes de la concentration peuvent optimiser l'utilisation des matières premières, réduire la consommation d'énergie et minimiser le besoin d'additifs chimiques.

Par exemple, dans le processus d'alkylation où l'alkylat est produit pour augmenter l'indice d'octane de l'essence, la concentration d'acide sulfurique peut être mesurée et optimisée avec précision, ce qui permet d'économiser potentiellement des dizaines de tonnes d'acide dans une usine. Ceci réduit les coûts tout en minimisant l'impact environnemental du processus et transforme les flux de déchets en un produit précieux.

Un réfractomètre de procédé PR53GP peut également aider à activer la capture et le stockage du carbone en optimisant la concentration d'amine dans les unités de lavage. Cela permet d'éliminer efficacement le CO₂ et de réduire ainsi les frais d'amine et l'empreinte environnementale.

En améliorant l'efficacité des processus, le réfractomètre de procédé Vaisala PR53GPEX aide les sociétés pétrolières et gazières à économiser de l'argent, à réduire leur impact environnemental et à préserver les ressources.

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Cet article constitue le troisième volet de notre série en trois parties sur la manière dont les réfractomètres Vaisala contribuent à optimiser la fabrication des API. La première partie portait sur l’optimisation de l’échange de solvants grâce aux données de tendance de l’indice de réfraction (IR), et la seconde sur le contrôle de la cristallisation avec l’indice de réfraction (IR).

Dans de nombreux sites de production d’API, le lavage du gâteau de filtre constitue un goulot d’étranglement du procédé. Après la cristallisation, l'API doit être séparé de la phase liquide et nettoyé, généralement en lavant le gâteau de filtre avec un solvant. L'objectif est simple : retirer la liqueur mère résiduelle des cristaux afin d'obtenir un produit pur, tout en préservant le rendement. Le défi réside dans l’optimisation de la quantité de solvant - suffisamment pour atteindre la pureté, mais pas au point de faire perdre du temps, des matériaux ou du produit.

L’indice de réfraction comme outil PAT

La mesure de l'IR soutient une approche Quality by Design en aidant à identifier les paramètres critiques du processus :

• Quel type de lavage faut-il utiliser ?
• Quelle est la quantité de solvant nécessaire ?
• Quels paramètres influencent le plus la qualité et le rendement ?

Pendant le développement, l'IR peut également comparer les solvants afin de trouver celui qui lave efficacement et minimise la solubilité de l'API.

Étude de cas : optimisation des solvants basée sur les données

Un client de Vaisala a utilisé l'IR pour évaluer ses performances de lavage et déterminer si un outil de contrôle de procédé était vraiment nécessaire. En laboratoire, un réfractomètre Vaisala mesurait la concentration de liquide après lavage, tandis qu’une balance enregistrait l’utilisation de solvant. Le tracé du volume de solvant par rapport à l’indice de réfraction a permis d’obtenir un profil de procédé clair :

• Phase de déplacement : l’IR reste constant tandis que la liqueur mère est évacuée.
• Phase de mélange : l’IR change à mesure que le solvant de lavage retire les impuretés résiduelles.
• Phase de complétion : l’IR se stabilise, signalant la fin du lavage efficace.

L’équipe a également testé différents solvants, en mesurant leur indice de réfraction à l’état pur et à l’état saturé en API. Cela a révélé si le lavage se terminait avec un solvant vraiment propre, ou avec un solvant déjà proche de la saturation, augmentant le risque de perte de produit.

Principales conclusions

• Solvant à faible solubilité : lavage inefficace ; les cristaux ne sont pas complètement nettoyés.
• Solvant à haute solubilité : dissolution des particules fines, création de canaux préférentiels et lavage inefficace.
• Les données de l’indice de réfraction ont confirmé que le choix du solvant pouvait soit préserver le rendement, soit entraîner une perte de produit.

Résultat

Ces tests ont constitué une preuve de concept solide, permettant au client d’avancer efficacement vers l’échelle pilote. Ils ont conclu que l’indice de réfraction (IR) est un outil précieux, reproductible et riche en données pour optimiser le lavage du gâteau de filtre -non seulement lors du développement des procédés en laboratoire et de la mise à l'échelle, mais aussi comme outil de contrôle en temps réel en production. En surveillant la stabilisation de la mesure de l’indice de réfraction, les opérateurs peuvent déterminer avec certitude que le lavage est terminé, réduisant ainsi l’utilisation inutile de solvant et le temps de procédé en évitant le rinçage excessif. Les réfractomètres Vaisala soutiennent ainsi à la fois l’optimisation des procédés basée sur les données et un contrôle des procédés efficace et validé.

Pour en savoir plus sur les mesures de l’indice de réfraction afin d’optimiser le lavage du gâteau de filtre, consultez notre note d’application.