Raffinerie de Collombey

Le brûlage à la torche constitue la méthode courante d’élimination des gaz résiduels inflammables dans le secteur pétrolier. Chaque Raffinerie ou industrie pétrochimique en possède une. Les gaz peuvent s’enflammer à la suite d’un arrêt d’urgence, de la remise en fonction des installations ou de l’apparition non désirée d’un produit secondaire du raffinage. Le brûlage à la torche est donc une opération irrégulière et non prévisible. A Collombey, de la vapeur est injectée au niveau du nez de torche afin d’améliorer le processus de combustion. Le réglage du débit de vapeur se fait automatiquement. Il doit parfois être ajusté manuellement suivant les débits, le mélange gazeux et les conditions atmosphériques.

En mode normale, la quantité de gaz brûlés à la torche est minime. Une flamme est maintenue en permanence au sommet de la torche afin de garantir l’inflammation d’une arrivée intempestive de gaz. Les gaz normalement produits au cours des processus de distillation et de raffinage sont utilisés comme combustibles dans les différents fours ou dans la turbine à gaz qui convertit cette énergie en électricité. Une autre part des gaz est retransformée en essence dans une unité spécifique et une dernière part est vendue à des industries après chargement sur des wagons.

Suite aux résultats notables obtenus en terme de fiabilité des unités de la Raffinerie, les débits envoyés à la torche ont été progressivement réduits au cours des trois dernières années (voir graphique ce-dessous, année 2007 en cours). Notre démarche de base est de fournir les améliorations sur les équipements eux-mêmes, sur les systèmes de commande et de sécurité qui permettent la conduite des unités et enfin sur le contenu et la mise en oeuvre de nos procédures d’exploitation. Cette démarche est la plus sûre et la plus rentable. Elle permet de réduire les quantités brûlées à la torche.

Du point de vue de la récupération d’énergie, plusieurs solutions sont envisageables :

1. Stockage des gaz et réutilisation sur le site

La Raffinerie de Collombey ne dispose pas d’installations de stockage des gaz pour les phases transitoires. Actuellement, deux ballons d’environ 200 m3 permettent d’amortir les fluctuations de la production en temps normal. En cas de débits élevés, ils sont remplis en quelques minutes. Il faudrait au mois doubler la capacité de stockage pour gérer les apports supplémentaires. A terme, la construction de nouveaux ballons pouvant récupérer et stocker les gaz est envisagé.

2. Injection des surplus de gaz dans le réseau de gaz naturels

Compte tenu des débits pouvant être brûlés à la torche, le réseau de gaz naturel ne peut pas accepter instantanément les surplus de la Raffinerie. Des installations de stockage intermédiaire de grande dimension seraient également nécessaires.

3. Récupération de chaleur au niveau du nez de torche

La récupération de chaleur au niveau de la torche est la solution la plus prometteuse. Elle pose toutefois un défi majeur aux ingénieurs : comment dimensionner une installation capable de récupérer de la chaleur dans une gamme de débits très étendue à 100 m de hauteur ? La Raffinerie de Collombey est en contact avec un groupe d’études et de recherche, comprenant notamment des ingénieurs de l’EPFL, qui s’est saisi de ce sujet. Il s’intéresse plus particulièrement à la récupération de l’énergie dissipée par la torche pour produire de l’hydrogène. Pour être économiquement viable, cette technique pourrait être combinée à d’autre source d’énergie, comme par exemple le solaire. Des modélisations informatiques sont prévues pour étudier la faisabilité de cette variante.

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