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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-

REFLEX 12

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

REFLEX 13

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

REFLEX 15

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