Une puissante protection du climat dans les raffineries

Parfois, la protection du climat exige un effort particulier. Par exemple, lorsqu'il s'agit de broyer des morceaux de coke de pétrole pouvant atteindre un mètre dans une raffinerie, afin de les rendre transportables pour un traitement ultérieur et de les mettre ensuite à la disposition des clients finaux. L'entreprise de construction mécanique Jülch GmbH, située près de Karlsruhe, s'est spécialisée dans ce processus de broyage et a conquis une niche de marché grâce au soutien technologique de Bosch Rexroth.

Moins d'huile lourde dans la navigation

Le coke de pétrole est un déchet issu du craquage thermique du pétrole brut. Comme cette masse noire et visqueuse durcit en quelques heures et ne peut plus être découpée au jet d'eau, les concasseurs de Jülch GmbH doivent être opérationnels à tout moment. La paire de cylindres qui y est montée brise les gros morceaux à une vitesse maximale de 70 tours par minute. Après le concassage, le mélange eau-cokes est pompé dans un réservoir où l'eau est extraite. Le coke de pétrole sec, une fois traité, est directement prêt à être chargé.

Grâce à ce procédé fermé, même les derniers résidus sont réintroduits dans la chaîne de création de valeur, au lieu d'être brûlés dans des moteurs de bateaux comme c'était le cas jusqu'à présent. Grâce à cette alternative respectueuse du climat et de l'environnement, moins de substances toxiques et de gaz à effet de serre sont rejetés dans l'environnement. De plus, il n'y a plus de rejets de poussières fines nocives, ce qui améliore la protection de la santé des collaborateurs de la raffinerie.

Entraînement sans alternative de Hägglunds

L'expertise de Jülch consiste à broyer le coke de pétrole de manière fiable dans les conditions ambiantes respectives. "Nous n'y parvenons qu'avec des entraînements hydrauliques très robustes, qui fournissent des forces extrêmement élevées, en particulier au démarrage", explique le directeur général Felix Jülch. "En outre, les rouleaux doivent absolument traiter le lot dans son intégralité. Dans le cas contraire, le coke de pétrole sécherait dur comme du béton, ne pourrait plus être coupé et bloquerait le processus de raffinage. Cela ne doit bien sûr en aucun cas se produire".

Pour Jülch GmbH, il est clair qu'un entraînement hydraulique est la seule voie possible, depuis qu'une première solution avec des moteurs électriques a échoué en raison des charges élevées et de l'environnement d'utilisation poussiéreux. Les énergies énormes exigent un entraînement aussi résistant que la machine complète, c'est ce qui ressort des premières phases de développement. La construction robuste des concasseurs est attestée, entre autres, par leurs parois pouvant atteindre 80 mm d'épaisseur et un poids total de plus de 60 tonnes, les cylindres pesant à eux seuls dix tonnes chacun.

Développement commun avec Bosch Rexroth

Pour Felix Jülch, les raisons du choix de Bosch Rexroth comme partenaire pour l'entraînement sont évidentes : "Les moteurs à pistons radiaux Hägglunds de notre partenaire nous offrent une caractéristique de puissance sans alternative. En combinaison avec l'expertise prononcée de Bosch Rexroth en matière de solutions pour l'hydraulique lourde, nous avons pu réaliser nos machines avec une qualité élevée et répondre aux exigences élevées en matière de sécurité des processus de l'installation".

Moteur tandem à couple de démarrage élevé

Chacune des deux paires de cylindres possède un entraînement en tandem qui combine un moteur à pistons radiaux Hägglunds CA de taille nominale 210 avec un second de taille nominale 70. Le plus petit est enclenché exclusivement pour le démarrage, ce qui augmente le couple de démarrage de plus de 40 pour cent. Les morceaux de coke peuvent ainsi être brisés en toute sécurité, même s'ils sont coincés après être tombés dans le concasseur. Bosch Rexroth fournit l'entraînement complet d'une seule source, y compris la commande fonctionnelle, les pompes et l'alimentation hydraulique. Comme la machine fonctionne dans la zone Ex 2, tous les composants du système sont conformes à la norme ATEX. Bosch Rexroth a également apporté son soutien pour la documentation nécessaire.

Fonctionner sans problème pendant au moins 20 ans

Les concasseurs de coke de pétrole de la société Jülch GmbH sont conçus pour une durée de vie d'au moins 20 ans. La première installation, construite en Allemagne, fonctionne déjà depuis plus longtemps. Hormis le remplacement prévu de pièces d'usure ou l'échange circulaire de certains moteurs pour révision, il n'y a pas eu d'arrêts.

Selon Felix Jülch, les clients des machines construites par la suite pour d'autres raffineries internationales sont également très satisfaits. Et ce, bien que chaque site soit soumis à des conditions environnementales très particulières, qui sont prises en compte de manière spécifique pour chaque client lors de la conception du concasseur, comme par exemple les températures très basses en hiver. "Grâce à la qualité de l'assistance de Bosch Rexroth et à la facilité de configuration de la commande Hägglunds, nous avons pu garantir un fonctionnement sans problème pour chaque machine". Le constructeur de machines a également toujours pu compter sur une assistance mondiale lors de la mise en service.

Haute disponibilité grâce au Condition Monitoring

Afin d'éviter les pannes imprévues, l'entraînement des rouleaux et l'agrégat sont surveillés. Les données des capteurs collectées dans la machine pour la vitesse de rotation, le niveau d'huile, la pression et la température sont transmises à la salle de contrôle via une interface. En cas de dépassement de certaines valeurs limites, le Condition Monitoring déclenche une alarme. "Dans le cas, jamais rencontré jusqu'à présent, où un moteur doit être arrêté, le système est dimensionné de manière à ce que le lot en cours puisse être terminé en mode monocylindre", explique Felix Jülch.

Une base solide pour des projets d'avenir

Die gemeinsam mit Bosch Rexroth entwickelten Petrolkoks-Brecher versetzen Raffineriebetreiber weltweit in die Lage, ihre Umweltauflagen einfacher zu erfüllen und aktiv zum Klimaschutz beizutragen. Entsprechend groß ist das Interesse an diesen Anlagen mit den verlässlichen Hägglunds Antrieben.

Neben der technischen Lösung sind laut Felix Jülch aber auch die konstruktive Zusammenarbeit auf Augenhöhe und die kurzen Reaktionszeiten des Rexroth Teams entscheidend für den Projekterfolg. „Auf das Engagement unseres Hydraulikpartners können wir uns ebenso verlassen wie auf die Robustheit der Hydraulik. Beides bildet eine solide Grundlage für die weitere Entwicklung.“