L’automatisation croissante et la gestion de la consommation de vapeur ont permis à trois sites Koch Fertilizer d’obtenir la certification ENERGY® STAR 2023.
L’augmentation de l’automatisation et la gestion de la consommation de vapeur ont permis à trois sites Koch Fertilizer d’obtenir la certification ENERGY® STAR 2023.
Beatrice de Koch Fertilizer, Nebraska ; Enid, Oklahoma ; et les installations de Brandon, au Manitoba, ont toutes obtenu une certification pour leur performance énergétique supérieure.
La certification reconnaît les installations d’engrais azotes qui performent dans les 25 % supérieurs par rapport au critique d’efficacité énergétique de l’industrie et qui respectent des niveaux stricts de performance énergétique fixés par l’Agence américaine de protection de l’environnement et Ressources naturelles Canada.
« Nous nous efforçons d’être d’excellents gestionnaires en produisant des engrais de qualité, tout en utilisant moins de ressources et en respectant l’environnement », a déclaré Pascal Van Teeffelen, vice-président exécutif - opérations et conformité chez Koch Ag & Energy Solutions. « La certification Energy Star reconnaît l’engagement de nos employés à améliorer continuellement l’efficacité énergétique en améliorant nos processus et en adoptant des technologies innovantes.
»Koch Fertilizer Beatrice
Pour la cinquième année consécutive, Beatrice a obtenu la certification Energy Star. L’une des premières usines azotées certifiées aux États-Unis, l’équipe de Beatrice s’est concentrée ces cinq dernières années sur l’amélioration de l’efficacité de l’installation.
« Nous nous sommes concentrés sur l’idée d’améliorer l’efficacité de l’usine, ce qui contribue à améliorer l’efficacité énergétique », a déclaré Brennen Reynolds, spécialiste du contrôle des procédés sur le site. « L’efficacité de l’usine concerne la quantité de gaz que nous utilisons pour produire une tonne d’ammoniac, ce qui impacte directement l’efficacité énergétique. »
L’une des façons dont l’équipe a amélioré l’efficacité de l’usine est l’automatisation et l’installation de systèmes avancés de contrôle des procédés (APC).
Dans l’usine d’urée à nitrate d’ammonium (UAN), le CPA optimise le flux d’ammoniac de l’usine d’ammoniac vers l’usine UAN, minimisant ainsi la quantité d’ammoniac à extraire du stockage. Cette amélioration a réduit la consommation de vapeur, ce qui diminue finalement la consommation de gaz naturel.
« Notre équipe des opérations a eu l’idée d’utiliser le VAP pour optimiser le flux d’ammoniac », a déclaré Reynolds. « Nous gagnons beaucoup d’efficacité en envoyant moins d’ammoniac en stockage, ce qui nécessite une réfrigération, puis en le réchauffant pour l’envoyer à l’usine UAN. »
De même, l’équipe a réduit la consommation de vapeur et de gaz en améliorant les performances du réformateur et du catalyseur à décalage de haute température. Ils ont ajusté les réglages actuels du APC pour optimiser la température de la prise principale.
« Notre système de contrôle essayait de minimiser la température du réformateur », a déclaré Abby Sorensen, ingénieure de procédés. « En optimisant la température, nous obtenons une meilleure efficacité et utilisons moins de gaz naturel pour produire une tonne d’ammoniac. »
Dans un autre projet, le site a gagné en efficacité en réduisant le nombre de pompes fonctionnant en continu.
engrais Koch Enid
En 2018, le site d’Enid s’est fixé la vision d’être la meilleure usine d’engrais d’Amérique du Nord. Avec cette vision, la culture a changé, ainsi que la fiabilité et l’efficacité se sont améliorées — ce qui a valu à l’équipe sa quatrième certification Energy Star.
L’une des façons dont le site améliorait l’efficacité était d’améliorer la consommation de vapeur. Ils ont fait un investissement important pour connecter et automatiser les systèmes de vapeur entre différentes unités de procédé. Ils ont également construit un tableau de bord pour surveiller les conditions de vapeur et la ventilation des aérateurs. Auparavant, l’installation évacuait l’excès de vapeur dans l’air. En installant des tuyauteries supplémentaires et une nouvelle chaudière à haute efficacité, et en développant le tableau de bord, les opérateurs peuvent déplacer la vapeur vers différentes zones de l’usine selon les besoins afin d’éviter des évacuations inutiles.
« Il faut du gaz naturel pour produire la vapeur, maintenant nous pouvons réduire la consommation de gaz naturel et réutiliser l’eau de la vapeur elle-même », a déclaré Eric Dohman, responsable des capacités techniques chez Enid. « Ces améliorations ont réduit la consommation de gaz naturel, augmenté la fiabilité et renforcé la flexibilité opérationnelle de l’installation.
»Un autre domaine d’attention pour l’équipe Enid a été la fiabilité. Une usine fiable et bien fonctionnelle est propre et sûre. Pour renforcer la fiabilité du site, l’équipe a mis en place le CPA dans les unités de production, ce qui maintient l’usine à son niveau le plus efficace.
« L’ordinateur évalue constamment de nouvelles données et effectue toutes sortes d’ajustements pour maintenir les usines dans un certain état 24h/24 et 7j/7 », a déclaré Roger Morris, responsable des opérations d’Enid. « Cela a transformé notre processus. Cela libère du temps pour que nos opérateurs se concentrent sur des travaux à plus grande valeur ajoutée et nous pouvons chercher des opportunités pour atteindre le niveau supérieur.
»Koch Fertilizer Canada
Usine certifiée Energy Star à trois reprises, Koch Fertilizer Canada à Brandon, au Manitoba, a investi dans deux projets de refroidissement pour réduire la consommation de vapeur en été et la consommation d’électricité en hiver.
En été, la turbine à vapeur du site manque de puissance à cause de la charge de réfrigération. L’équipe a ajouté une injection de NH3 liquide au compresseur de réfrigération pour abaisser la température du réfrigérant et réduire suffisamment la charge sur la turbine à vapeur, ce qui permet d’économiser la vapeur.
« En abaissant la température, le compresseur peut comprimer plus de gaz à la même puissance, ce qui augmente l’efficacité énergétique et réduit la consommation de vapeur », a expliqué Devon Wood, superviseur de la zone ammoniac.
Dans un autre projet de refroidissement, l’équipe a installé un nouvel échangeur d’eau de refroidissement pour réduire la chaleur dans d’autres zones de l’usine. Cela permettait au site de faire tourner la moitié de ses ventilateurs à dérives de refroidissement en été et de les arrêter en hiver.
« Les ventilateurs des dérives utilisent de l’air pour refroidir les liquides circulant dans les tuyaux de procédé, mais l’échangeur d’eau de refroidissement utilise l’eau des tours d’eau de refroidissement pour refroidir le liquide de procédé, ce qui est bien plus efficace », a expliqué Wood. « En éteignant les ventilateurs en hiver, nous économisons de l’électricité et de l’usure sur le matériel.
Les certifications Koch Fertilizer s’appuient sur l’engagement de Koch Industries envers une gestion responsable. Pour la quatrième année consécutive, Koch Industries a remporté le prix du partenaire de l’année Agence® américaine de protection de l’environnement (EPA) en reconnaissance de ses pratiques supérieures de gestion énergétique.
