Anvers abrite la principale raffinerie de Total en Europe, deuxième du Vieux Continent après Rotterdam. Sa capacité de traitement est de 17 millions de tonnes de brut par an, en provenance pour moitié du Moyen-Orient. Situé dans l’enceinte du port flamand, ce site a bénéficié de nombreux investissements pour s’adapter aux évolutions de la demande et à celles des exigences réglementaires. À côté de deux unités classiques de distillation atmosphérique, l’unité de base du complexe qui permet de séparer les différents composants du brut (essence, naphta, kérosène, etc.), on trouve notamment : deux craqueurs catalytiques produisant des essences à partir de produits lourds ; une unité de désulfuration des résidus atmosphériques (la seule du Groupe dans le monde) ; et une centrale à gaz de cogénération à haut rendement, qui délivre simultanément de l’électricité (120 MW) et de la vapeur, toutes deux utilisées ensuite dans les activités de raffinage ou de pétrochimie du site. La raffinerie opère également un vapocraqueur produisant l’éthylène et le propylène, les produits de base de la pétrochimie. « Le raffinage est une activité dans laquelle l’énergie est omniprésente à pratiquement tous les stades du processus », indique Laurent Bourgeois, de la direction Raffinage & Marketing de Total. La distillation atmosphérique consiste à chauffer du brut à 380 °C. La température nécessaire et le volume d’énergie augmentent en fonction du degré de complexité du traitement mis en œuvre. Le record correspond aux opérations de craquage catalytique : la température y atteint 750 °C ! Résultat : l’activité de raffinage représente 60 % de la consommation d’énergie du groupe Total.
Autre caractéristique, l’énergie est essentiellement “autoconsommée” : elle provient du brut lui-même (6 % du total traité à Anvers) ainsi que de la récupération des produits issus du raffinage. « La recherche de l’efficacité énergétique, c’est-à-dire la réduction de la consommation d’énergie pour un même usage, est une préoccupation permanente. Il s’agit d’obtenir la meilleure valorisation possible du brut et de veiller à respecter les contraintes très strictes du gouvernement flamand en matière d’émissions de CO₂ », explique Tom Schockaert, directeur de la raffinerie d’Anvers. La Flandre veut que son industrie figure parmi les plus performantes du monde, y compris dans le domaine environnemental. Objectif réussi pour le site d’Anvers ! Pour y parvenir, il a fallu être capable d’évaluer la performance des unités. En la matière, la référence du raffinage, c’est l’EII (Energy Intensity Index), un indicateur développé par un consultant spécialisé américain, Solomon Associates.
Cet indicateur rapporte la consommation énergétique réelle à une consommation énergétique théorique pour une raffinerie standard qui aurait les mêmes unités et les mêmes traitements.
La meilleure façon d’améliorer l’efficacité énergétique d’une raffinerie est d’y ajouter des unités plus performantes, incorporant des technologies plus économes en énergie et donc en émissions de CO₂. « La centrale de cogénération et l’unité de désulfuration des résidus atmosphériques ont fait gagner dix points d’efficacité énergétique à la raffinerie d’Anvers », précise Laurent Bourgeois. À Anvers, on a également cherché à capitaliser sur la proximité des unités afin d’exploiter au maximum les synergies. Ainsi, le vapocraqueur, situé au milieu de la raffinerie, utilise le naphta issu de la distillation atmosphérique et fournit, outre les produits pétrochimiques, de la vapeur au reste des unités. Parallèlement à ces investissements, une véritable “remise à plat” a été engagée dès le début des années 2000. Des études ont été réalisées pour analyser les consommations énergétiques des différentes unités au niveau de leurs composantes : trains d’échanges, fours et colonnes. « Ces études ont permis d’identifier les gisements existants en matière d’efficacité énergétique. Un plan d’action annuel a été mis en place », indique Mathieu Soulas, directeur technique de la raffinerie. Comme l’essentiel de l’énergie utilisée dans le raffinage (70 %) provient de la récupération de la chaleur et des produits, l’objectif est de maximiser ce ratio. Le réseau des échangeurs thermiques, ces faisceaux de tubes dans lesquels circulent des produits chauds et froids, joue évidemment un rôle clé. « En installant davantage d’échangeurs, il est possible de récupérer davantage de calories : l’apport extérieur d’énergie s’en trouve réduit », explique Mathieu Soulas. Deux projets de ce type ont été réalisés récemment.

Mesurer la performance énergétique en temps réel
La stratégie appliquée à Anvers en matière d’efficacité énergétique repose aussi sur un suivi régulier et sur la mise en place d’instruments adaptés. Le plus important d’entre eux est le tableau de bord mensuel. En fin d’année, des objectifs mensuels d’efficacité énergétique sont établis pour l’année suivante, en utilisant l’EII. Ils sont fixés pour la raffinerie dans son ensemble ainsi que pour chacune des unités. À la fin de chaque mois, la performance réelle des unités est comparée avec la prévision initiale. Les écarts sont alors soigneusement étudiés afin de mettre en place les mesures correctrices pertinentes. D’autres instruments ont été mis en place comme, par exemple, un système d’optimisation en temps réel de la consommation d’énergie. Un logiciel, créé en 2006, permet de calculer les coûts des différentes sources d’énergie utilisées et d’optimiser en permanence leur emploi. Autre exemple, le procédé des “renifleurs” : ce système élaboré par les techniciens de la raffinerie permet de détecter et de mesurer des fuites de vapeur non visibles entre les différents réseaux. « Cet outil a été mis en place en 2004 et a donné de très bons résultats. Nous avons pu ainsi gagner un demi-point d’EII », remarque Sofie Poppe, responsable des questions d’énergie à la raffinerie. Pour ce qui est de la pétrochimie, le vapocraqueur est sondé en permanence, avec une mesure en temps réel de la performance énergétique. On comprend pourquoi. « Pour cette unité, le poids de l’énergie est exacerbé : il représente 75 % des coûts du vapocraqueur. Mais il y a une contrepartie heureuse : toute amélioration en matière d’efficacité énergétique a un impact décuplé », explique Daniel Leuckx, responsable du réseau Énergie Europe de Total Petrochemicals.