La production de biocarburants impose des conditions de process rigoureuses, qui compliquent la mesure de niveau dans les bioraffineries. Les opérateurs doivent utiliser des instruments capables de fonctionner dans des hydrocarbures riches en hydrogène sous haute pression, tout en mesurant avec précision des liquides à très faible densité. Pour répondre à ces exigences, WIKA a fourni à un client des indicateurs de niveau magnétiques dotés d’une configuration spéciale.

Dans la quête de carburants à faible teneur en carbone, les huiles végétales hydrotraitées (HVO) et les esters et acides gras hydrotraités (HEFA) jouent un rôle central. Les producteurs fabriquent ces biocarburants à partir d’huiles végétales, d’huiles de cuisson usagées et de graisses animales. Ils les commercialisent sous forme de diesel ou de carburant pour l’aviation.

Une mesure de niveau précise dans de nombreuses cuves

La production de HVO et de HEFA repose sur des étapes complexes comme l’hydrotraitement et l’hydroisomérisation. Les bioraffineries utilisent de nombreux réacteurs, réservoirs et cuves pour assurer les réactions catalytiques, les séparations, les lavages, la régénération et le stockage. Dans chaque cas, les opérateurs doivent garantir une mesure de niveau fiable.

Il est difficile de garantir une surveillance fiable du niveau avec des instruments standard, en particulier dans les conditions de production décrites au début. Les instruments doivent fonctionner de manière fiable dans des hydrocarbures contenant de l’hydrogène sous des pressions accrues allant jusqu’à 58 bar et, en même temps, mesurer avec précision des liquides ayant des densités exceptionnellement faibles allant jusqu’à 462 kg/m³.

 

Des flotteurs en titane pour les liquides légers.

L’étiquette du produit indique l’application : Dans cet exemple, l’indicateur de niveau magnétique BNA est conçu pour le biopropane liquide. Le modèle BNA pour la mesure de niveau dans les bioraffineries – la version représentée est équipée d’un capteur magnétostrictif et de contacts de commutation – nécessite parfois un flotteur en titane revêtu de DLC (en bas à droite), en fonction des fluides de traitement respectifs.

Pour relever ce défi, les ingénieurs du Centre d’excellence Niveau de WIKA ont conçu une solution sur mesure à partir de l’indicateur de niveau magnétique BNA. Ils ont choisi le titane pour le flotteur, un matériau à la fois résistant à la pression et suffisamment léger pour flotter sur des liquides peu denses.

Protection par revêtement DLC.

Afin de prévenir la fragilisation par l’hydrogène, les ingénieurs ont appliqué un revêtement DLC (diamond-like carbon) sur les flotteurs. Cette couche forme une barrière efficace contre l’hydrogène et protège également contre les agressions mécaniques.

Les spécifications techniques du client nécessitaient également la conception d’un instrument non conventionnel et surdimensionné, ce qui a ajouté de la complexité. Il a fallu passer d’une chambre standard à une configuration plus robuste. En conséquence, il a fallu fabriquer des flotteurs spécifiques au client, d’un diamètre extérieur de 72 mm. Ce défi a été relevé grâce à des solutions techniques innovantes et à des process de fabrication précis.

 

Matériau spécial pour le boîtier en raison du risque accru de corrosion

Le matériau du boîtier a également fait l’objet d’une attention particulière lors de la conception du BNA. En effet, il existe un risque accru de corrosion à certains points de mesure en raison de la présence potentielle d’acides gras libres, de dioxyde de carbone, d’eau et de chlore dans les milieux de traitement. L’Inconel 625 a donc été choisi comme matériau pour ces points de mesure.

Mesure de niveau dans la bioraffinerie – même en cas de panne de courant

En intégrant des matériaux avancés, une ingénierie de précision et des solutions de fabrication personnalisées, WIKA a fourni des indicateurs de niveau magnétiques qui répondent à des exigences de performance strictes tout en garantissant une fiabilité à long terme dans un environnement de raffinerie de déminage. Comme le BNA fournit une indication de niveau continue même sans alimentation électrique, un contrôle fiable du process est assuré même en cas de panne de courant.

Note
Des informations techniques générales sur l’indicateur de niveau magnétique modèle BNA sont disponibles sur le site Internet de WIKA. Vous pouvez également y télécharger notre brochure « Tailor-made level solutions for the process industry« . Nous présentons également d’autres solutions pour le segment de marché du pétrole et du gaz. Si vous avez d’autres questions, n’hésitez pas à nous contacter.

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 Cette vidéo fournit également des informations sur l’indicateur de niveau magnétique.