Travaillant depuis trente-cinq ans sur le complexe pétrochimique de Lyondell Basell (anciennement Shell) à l'étang de Berre, dans les Bouches-du-Rhône, Jean-Marc Chavagnat a testé un grand nombre de résines échangeuses d'ions. Au sein du service utilités, il est responsable du suivi des différentes chaînes de traitement pour la production d'eau déminéralisée ou d'eau décarbonatée. « Ces eaux traitées interviennent dans le process de fabrication d'additifs, de composés plastiques ou au sein du vapocraqueur pour la fabrication d'élastomères. Leur qualité varie selon les besoins des process », commente-t-il.
Pour l'appoint des eaux de chaudières, par exemple, l'eau traitée peut être moyennement ou fortement déminéralisée (selon la pression de fonctionnement des chaudières), après avoir été décarbonatée puis filtrée sur lit de sable, « l'eau brute, qui provient de la Durance, étant une eau de surface moyennement minéralisée », précise-t-il. C'est à ce niveau de la déminéralisation qu'interviennent les résines échangeuses d'ions de Lanxess.
Trois chaînes de traitement reposant sur un procédé Asahi à lit mobile assurent une régénération en continu des résines. Chaque chaîne produit 180 m3/h d'eau déminéralisée, où interviennent 9 000 litres de résines cationiques de type Lewatit MonoPlus + S100, et 9 000 litres de résines anioniques de type Lewatit MonoPlus + M600. « Nous utilisons ces résines Lanxess depuis plusieurs années déjà. Il y a trois ans, ce fournisseur nous a proposé d'utiliser de nouvelles résines monodisperses en remplacement des résines hétérodisperses non calibrées », explique-t-il.
Cette conception, qui n'est pas une exclusivité Lanxess, offre l'avantage d'assurer une meilleure séparation entre les résines anioniques et cationiques lors de leur régénération. « Les résultats que nous promettait Lanxess ont été confirmés lors des tests que nous réalisons avant chaque changement de résine. Pour un prix équivalant au prix des anciennes, les pertes de charge ont diminué car les résines étant plus homogènes, elles contiennent moins de résines fines. En outre, l'efficacité de rinçage s'est améliorée au niveau de la régénération. »
Une autre utilisation des résines Lanxess concerne l'alimentation des chaudières et des fours au niveau du vapocraqueur. « Ici, la déminéralisation est plus poussée : la conductivité de l'eau doit être au minimum de 0,25 µS/cm contre 1 µS/cm pour les eaux des autres chaudières du site, et la teneur en silice de 15 µg/l contre 100 µg/l », détaille-t-il. Le traitement s'effectue à partir de deux chaînes distinctes à lit fixe : l'une dite primaire, avec des cations forts (fixation du calcium, magnésium, sodium et potassium), des anions faibles (fixation des sulfates et chlorures) et des anions forts (fixation de la silice et des carbonates) ; l'autre appelée chaîne de finition avec des cations forts et anions forts uniquement. Ces chaînes de résines à lit fixe sont régénérées de façon discontinue, contrairement à celles sur lit mobile : une fois toutes les vingt-quatre heures pour la chaîne primaire, et entre dix à quinze jours pour la chaîne de finition.
Les dispositifs, lors de l'utilisation des nouvelles résines Lanxess, ont d'abord été testés sur une seule chaîne de traitement pour vérifier la qualité de l'eau produite et la consommation de réactifs. « Les résines ne sont pas des consommables, elles sont changées tous les cinq à dix ans. Il ne faut donc pas hésiter à prendre son temps pour tester les dispositifs avant de se décider », conclut-il.