Post on 14-Sep-2018
REFLEX 10
Polyéthylènedans toutes ses variantes
LES USINES DE POLYÉTHYLÈNE D'EXXONMOBIL À MEERHOUT ET À ZWIJNDRECHT
ExxonMobil dispose en Belgique de deux usines de polyéthylène: le Antwerp
Polymers Plant (APP) à Zwijndrecht sur la rive gauche de l'Escaut et le Meerhout
Polymers Plant (MPP) à Meerhout dans la province d'Anvers, pas loin de la frontière
limbourgeoise. En dehors de leur nom, les différences entre les deux centres de
production sont plus évidentes que les points de ressemblance.
"Le seul point commun, c'est qu'elles travaillent toutes deux sous haute pression",
déclare Jan Naets, le directeur de l'usine APP. Et il le sait bien, car sa fonction pré-
cédente était directeur de l'usine MPP. Reflex a rendu visite aux deux usines.
Les usines de polyéthy-
lène en Belgique pro-
duisent toutes deux
du polyéthylène à
basse densité (Low
Density PolyEthylene, LDPE).
Les applications du polyéthylène
sont quasi infinies et cela se
remarque à la gamme de pro-
duits finis: toutes sortes de films
transparents, des colles et des
emballages, des revêtements de
câbles ou encore des balles de
golf. Cela se manifeste égale-
ment dans la configuration et la
technologie de production diffé-
rente d'APP et de MPP et dans
les différents marchés que les
deux usines approvisionnent:
elles sont en fait complémen-
taires. MPP avec ses deux lignes
de production produit des poly-
éthylènes en grands volumes,
principalement des films; APP
avec six plus petites unités de
production produit des polyéthy-
lènes particuliers en moindre
volume. Ils ont généralement
aussi une plus haute viscosité
que ceux à Meerhout et peuvent
de ce fait servir par exemple
comme matières premières
pour des résines et des colles.
APP utilise ce que l'on nomme
des réacteurs autoclaves. Il s'agit
de cuves fermées avec un mélan-
geur dans lequel une réaction a
lieu sous haute pression. Dans
ses deux lignes, MPP travaille
avec d'énormes réacteurs en
forme de buse: la réaction chi-
mique a lieu dans une longue
buse de près de deux kilomètres
en forme de spirale.
MÊME PRINCIPE
Le principe chimique appliqué
dans les deux usines est le
même: du gaz d'éthylène, un
hydrocarbure avec une structure
moléculaire simple (c'est-à-dire
un monomère), est comprimé
en plusieurs étapes dans deux
compresseurs jusqu'à une pres-
Jan Naets: En
dehors d'une
production
excellente, notre
principal défi est la
différentiation.
A droite:
Vue sur le Antwerp
Polymers Plant.
A l'arrière, on peut
voir la raffinerie
d'ExxonMobil.
TEXTE: ANTON BUYS; REPORTAGE PHOTOS: KEES STUIP; ARTWORK: SAVAGE DESIGN
APP
PHO
TO:H
ENK
STEV
ENS
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PETROCHIMIE
densité, prennent par contre un
essor. Malgré cela, les usines
d'ExxonMobil à Meerhout et à
Zwijndrecht ont sérieusement
augmenté leur capacité de pro-
duction ces dernières années. Il
est d'ailleurs remarquable que
cela s'est passé sans investir
dans de nouvelles lignes de pro-
duction. Tant MPP qu'APP ont
réussi à supprimer les points
névralgiques du projet initial et à
augmenter ainsi considérable-
ment leur capacité. Peter
Matthys, le plant manager de
MPP, explique que c'est une
stratégie indispensable dans un
marché stable et mûr.
"L'industrie chimique est tou-
jours confrontée à la 'courbe
d'expérience'. Cela signifie que
les produits deviennent meilleur
marché au cours du temps. La
seule réponse est alors de pro-
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PETROCHIMIE
sion d'environ 2000 bar (APP)
ou 3000 bar (MPP). Ensuite, le
gaz est envoyé au réacteur, où
un produit chimique, un initia-
teur, est ajouté afin d'enclencher
la réaction. La température aug-
mente et des molécules plus
complexes sont créées, le poly-
éthylène polymère, qui dans
cette phase est une masse
chaude et liquide. Cette masse
arrive dans des séparateurs, qui
séparent le polyéthylène du gaz
d'éthylène qui n'a pas réagi. Ce
gaz est refroidi et recyclé dans
l'installation. Le polyéthylène est
envoyé vers un extruder, qui
presse la masse au travers d'une
plaque perforée et qui découpe
les filaments ainsi créés avec un
couteau à rotation rapide. Cela
se passe sous eau, afin d'éviter
que les granulés de polyéthylène
ainsi formés n'adhèrent les uns
aux autres. Plus loin dans le pro-
cessus, les granulés et l'eau sont
séparés. A l'aide d'un compres-
seur à air, les granulés de poly-
éthylène sont finalement souflés
vers différents silos, dont cer-
tains ont une capacité allant
jusqu'à six cents tonnes. Des
camions se placent sous les
silos, chargent les granulés en
vrac et partent vers les clients.
Ce qui n'est pas chargé en vrac
sera emballé dans des sacs.
CROISSANCE DE LA CAPACITÉ
Le marché mondial du polyéthy-
lène à basse densité croît encore
un peu, celui en Europe quasi
plus. Les débouchés des poly-
éthylènes développés plus
récemment, tels que des poly-
éthylènes à haute densité et des
polyéthylènes linéaires à basse
LE PRINCIPAL POLYMÈRELe polyéthylène est le polymère avec le plus grand marché aumonde. On le retrouve partout, aux endroits les plus inattendus.La Chine par exemple a trop peu de terres arables pour assurerl'alimentation de son énorme population. Des films spéciaux enpolyéthylène, produits dans l'usine de polyéthylèned'ExxonMobil à Zwijndrecht, sont utilisés à grande échelle pourcouvrir les terres fertiles et retenir ainsi l'humidité présente. Le résultat est un meilleur rendement de la production agricole.Plus près de chez nous, nous retrouvons ce produit principale-ment comme film (comme matériel d'emballage transparent etimprimé, mais également comme support d'image despellicules photographiques), comme sacs en plastique, dans lescolles et dans des applications de matières synthétiques solides.
APP
APPAPP
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PETROCHIMIE
duire plus efficacement, sinon,
vous vous éjectez vous-même du
marché par le prix de votre
'ancien' polyéthylène à basse
densité. C'est exactement ce que
nous avons fait. Durant les der-
nières années, nous avons réussi
à augmenter notre volume de
production avec un facteur de
2,5 et à combiner cette perfor-
mance à d'intéressants pro-
grammes de gestion des frais".
CONCURRENTS ET CLIENTS
Les usines de polyéthylène à
Meerhout et à Zwijndrecht ne
sont pas uniquement en concur-
rence avec d'autres entreprises,
mais également - pour ce qui est
d'attirer des investissements -
avec d'autres usines de polyéthy-
lène dans le circuit ExxonMobil
(voir cadre). La fidélisation des
clients est un autre facteur clef,
car même si le polyéthylène à
basse densité est un produit
mûr, il y a encore suffisamment
à innover. A cet effet, les deux
usines ont chacune leur
approche car elles desservent
d'autres marchés. Jan Naets, APP
plant manager, souligne que la
relation avec les clients à
Zwijndrecht est plus directe: "Je
vois bien plus de clients ici qu'à
Meerhout. Ils veulent se rendre
compte sur place comment tout
se déroule et si tout va à souhaits.
Cela ne nous étonne plus." APP
effectue régulièrement des tests
avec des nouvelles variantes des
produits, en collaboration avec le
European Technology Center, le
laboratoire de recherche
d'ExxonMobil Chemical à
Bruxelles. Du fait que la fabrique
est un producteur des produit
spéciaux, le volume minimal
nécessaire pour lancer un nou-
veau produit commercialement
attirant sur le marché est bien
inférieur qu'à Meerhout, où l'on
fait d'ailleurs moins de tests. En
effet, en tant que producteur de
grands volumes, MPP travaille
avec des marges inférieures et
une plus petite clientèle et inves-
tit donc beaucoup dans la rela-
tion avec les clients existants.
Et cela réussit à merveille. Peter
En haut à gauche:
l'installation de
refroidissement.
Au milieu à gauche:
les silos.
Au milieu à droite: la
salle de contrôle.
Yvo Goossens, Senior
Engineering Associate
pour toutes les usines de
polyéthylène
d'ExxonMobil, fait
visiter l'usine à Reflex.
Matthys: "MPP vend toujours
tout son stock."
SÉCURITÉ ET ENVIRONNEMENT
Jusqu'à présent, nous avons beau-
coup parlé des différences entre
les deux usines, grâce auxquelles
elles se complètent parfaite-
ment. Mais il existe également
bon nombre de similitudes et
elles vont bien plus loin que le
fait que les deux usines tra-
vaillent sous haute pression.
Pour commencer, elles ne
seraient pas des usines
ExxonMobil si la sécurité, l'hy-
giène et l'environnement ne
recevaient pas une attention pri-
mordiale.
Tout d'abord, en se promenant
sur le terrain des usines, l'ordre
et la propreté sautent aux yeux.
Rien ne traîne. C'est une poli-
tique de gestion voulue. 'Good
housekeeping' est un des prin-
cipes de base de la politique de
sécurité. L'ordre et la propreté
sont symptomatiques pour la
manière dont le travail quotidien
Gaz recyclé
Gaz d'éthylène Gaz recyclé
Réacteur autoclave
Additifs
Séparateurà hautepression
Séparateurà hautepression
Second compresseur
Premier compresseur
Extrudeuse
‘Pellets’ depolyéthylène
Silos
Clients
Chargement
PROCESSUS DE PRODUCTION DE POLYÉTHYLÈNE À BASSE DENSITÉ
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LES USINES DE POLYÉTHYLÈNED'EXXONMOBIL En 1977, EssoChem, comme s'appelait l'entreprise à l'époque, a inauguré sa deuxième usine depolyéthylène à basse densité (LDPE) à Meerhout en Belgique (la première se trouvait, et se trouvetoujours, à Baton Rouge en Louisiane). Le Meerhout Polymers Plant (MPP) s'approvisionne en éthylène àla raffinerie ExxonMobil de Fife en Ecosse. Le gaz est transporté par bateau vers un terminal sur la rivedroite de l'Escaut, près de la raffinerie ExxonMobil d'Anvers et il est transporté ensuite par pipe-line versMeerhout. Cette conduite fait d'ailleurs partie d'un vaste réseau d'éthylène qui dessert non seulementAnvers, mais également Rotterdam et Cologne.Deux ans après la construction du MPP, en 1979, EssoChem s'est doté de sa troisième usine, cette fois parl'acquisition de l'usine USI Polymers existante à Zwijndrecht en Belgique, qui a ensuite été rebaptisée enAntwerp Polymers Plant (APP). Cette usine est également approvisionnée par le terminal cité ci-dessus.Actuellement, ExxonMobil Chemical dispose de dix usines de polyéthylène dans le monde, BatonRouge, MPP et APP comprises, dont quelques-unes sont exploitées en joint-venture avec d'autresentreprises. Les sept autres usines sont:
� Le Mont Belvieu Plastics Plant (Texas), la première unité de production pour le polyéthylène linéaire à basse densité LLDPE et HDPE;
� Kemya Joint Venture (Arabie Saoudite,) LLDP et polyéthylène à haute densité, HDPE;� Sarnia (Ontario, Canada), HDPE et LLDPE;� Yanpet Joint Venture (Arabie Saoudite), HDPE;� Baton Rouge (Louisiane) Polyoléfines, polypropylène et polyéthylène;� Beaumont (Texas), LDPE, LLDPE et HDPE;� Notre-Dame de Gravenchon en France, où le LLDPE est produit depuis 1992 en joint-venture.
MPP
MPP
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tion et un nuage de flammes
comme conséquence. La réac-
tion adéquate des collaborateurs
a pu (echter) éviter que la situa-
tion ne devienne dangereuse.
Jan Naets: "En quelques
minutes, nous avions la situa-
tion sous contrôle. Les pompiers
sont arrivés huit minutes plus
tard, mais ils n'ont plus vu de
flammes."
Etant donné que le polyéthylène
est fabriqué dans un système
fermé, le processus de produc-
tion est écologique. Il n'y a qua-
siment pas d'émissions.
Aucune matière première
toxique n'est utilisée et aucun
déchet toxique n'est produit. Les
eaux usées sont épurées dans
des installations spéciales. Les
produits sont propres.
En dehors des frais de personnel,
la consommation d'énergie est le
poste le plus onéreux. Les grands
compresseurs sont entraînés par
des moteurs électriques, la puis-
sance nécessaire est considé-
rable. Il est difficile de faire des
économies à ce niveau, mais la
chaleur créée par le processus est
PETROCHEMIE
bien sûr utilisée de façon aussi
efficace que possible.
ET ENSUITE?
Les usines APP et MPP ont été
construites au temps où l'indus-
trie des matières synthétiques
était à ses débuts et où la plupart
des applications actuelles de
polyéthylène devaient encore
conquérir le monde. Depuis,
leur produit, le polyéthylène à
basse densité, est devenu un
produit courant et il a reçu la
concurrence d'autres variétés de
polyéthylène. Le client a l'embar-
ras du choix; pour chaque appli-
cation, il y a plus d'une solution
disponible. Cela impose des exi-
gences particulières au manage-
ment des deux usines. APP et
MPP suivent à cet effet chacun
une autre voie, basée sur leurs
propres possibilités et points
forts.
Jan Naets a la tête pleine de pro-
jets d'avenir: "En plus d'une pro-
duction excellente, la différentia-
tion est un important défi pour
nous. Nous devons élargir notre
gamme avec des produits com-
mercialement intéressants et
travailler de façon plus rentable.
L'expérience au sein de l'usine
et la contribution du départe-
ment technologique liée à l'en-
gagement de nos collaborateurs
sont la clef de notre réussite à
l'avenir."
Peter Matthys résume égale-
ment sa mission: "Nous devons
tenir nos produits à jour et conti-
nuer à diminuer les frais là où il
y a moyen. Nous voulons pour-
suivre l'augmentation de notre
capacité par des investissements
bon marché. A cet effet, nous
disposons de plusieurs atouts.
Notre personnel est compétent,
expérimenté et loyal. A
Meerhout, il y a suffisamment
de terrain pour une extension si
nous arrivons à attirer de nou-
veaux investissements. Et nous
ne nous y opposerons certaine-
ment pas." π
Peter Matthys:
Nous avons réussi à
augmenter notre
volume de
production avec un
facteur de 2,5.
En haut à gauche:
les installations de
haute pression.
Au milieu à
gauche: la salle de
contrôle à
Meerhout.
En bas à gauche:
sans entretien, pas
de sécurité de
fonctionnement.
s'effectue. Chaque travail, aussi
minime soit-il, est précédé d'une
analyse de risques; en effet, il
n'est fait aucune concession à la
sécurité. Cela se traduit bien sûr
dans les résultats de sécurité:
APP n'a plus connu d'accident
avec chômage depuis 1999, ni
pour son propre personnel, ni
pour celui des entrepreneurs. Le
personnel de MPP travaille déjà
depuis 15 ans sans accident avec
chômage et les entrepreneurs
atteignent 23 ans!
La haute pression dans les ins-
tallations, c'est-à-dire dans les
réacteurs, exige des mesures de
sécurité particulières. Les sou-
papes de sécurité veillent à éva-
cuer rapidement le gaz en cas de
perturbation dans le processus
et à éviter ainsi toute surpres-
sion. En plus, le personnel est
formé à réagir rapidement et
efficacement en cas d'incidents
exceptionnels. Une fuite de gaz
au début de cette année à
Zwijndrecht a démontré l'im-
portance de cette forme de pré-
vention. Le gaz échappé s'est
enflammé avec une forte détona-
8 Gasoil9 Naphte10 Ethylène11 Craquage par vapeur12 Gaz C313 Epuration de l'éthylène14 Ethylène15 Co-monomères
ButèneHexèneVinylacétateAcide acrylique
16 Usine de polyéthylène17 Polyéthylène
1 Pétrole brut2 Gaz naturel3 Raffinerie4 Distillation5 Powerformers6 Craquage catalytique7 Récupération du gaz
de la raffinerie
PROCESSUS DE PRODUCTION DU POLYÉTHYLÈNE