1

22

ISA TECH/97T h e m a : D u u r z a m e p r o c e s t e c h n o l o g i e

De milieuvoordelen zijn evident, maar vooral de uitste-kende werking maakt dat deze innovatieve technologie een goede concurrentiepositie in de markt inneemt. Opvallend is het reinigende vermogen dat wordt veroor-zaakt door het gebruik van biopolymeren. Oppervlakken zoals die van warmtewisselaars blijven beter schoon en ook oude afzettingen worden tijdens de behandeling in het water gedispergeerd. Een schoner systeem leidt tot een beter procesrendement, lager energieverbruik, minder productiestops en daarmee tot significant lagere kosten. Zo ook bij een toepassing op een groot koelsys-teem op de chemie-site Chemelot in Geleen.

MilieuvriendelijkGangbaar bevatten waterbehandelingschemicaliën die kalkafzettingen en corrosie tegengaan, milieuonvrien-delijke componenten, zoals zink, fosfaat, polyacrylaten en fosfonzuren. Met de lozing van koel- of proceswater komen grote hoeveelheden van deze stoffen in het aqua-tische milieu terecht. Vanwege hun persistente eigen-schappen en de verscherpte lozingsnormen, komen deze verbindingen steeds meer onder druk te staan. Met de productlijn NovoTraqua® (voorheen NovoPure) is Novochem Water Treatment op de markt met een milieuvriendelijk alternatief op basis van biopolyme-ren. De dispergerende werking van deze componenten zijn zo sterk dat er een reinigend effect uitgaat van de behandeling. Systemen worden hierdoor schoner en operationele kosten nemen af.

KoelwatersysteemOnlangs is een koelwaterproject in de chemische indus-trie op de Chemelot site in samenwerking met Sitech en DSM met groot succes afgesloten. In dit productieproces worden de warmtewisselaars, door hoge procestempe-raturen en het `inblokken` van koelwater, thermisch zwaar belast. Watertemperaturen kunnen hierdoor oplo-pen tot boven 100°C. Een ander probleem dat zich voor-doet is een lage flow als gevolg van overdimensionering.Genoemde procesomstandigheden leiden tot de vor-ming van harde kalkafzettingen die een optimale warmteoverdracht in de koelers belemmeren. Het waterbehandelingsproduct dat sinds lange tijd toege-past werd, bleek niet in staat om het vervuilingsproces voldoende onder controle te houden. Met als resultaat onvoldoende koeling, teruglopende productiecapaciteit en uiteindelijk onvermijdelijke reinigingsstops.

Irma Steemers-Rijkse, Luc Huysmans, Wilfried Spierenburg, Peter Steegs

Kostenbesparing met duurzame chemie

Verschillende kritische warmtewisselaars moesten minimaal één keer per jaar gereinigd worden met een intensieve mechanische en chemische reinigingspro-cedure. Dit leidt tot hoge onderhoudskosten, maar nog belangrijker is de productiederving die hierdoor ontstaat. Deze wordt als gevolg van de koelproblemen geraamd op ca. 2,5 miljoen euro per jaar.

Alternatieven Met de planning om de productie in de plant juist te verhogen, zouden de koelproblemen nog verder toene-men en de beoogde productie doelstelling niet worden gehaald. Dit was aanleiding om te zoeken naar een alternatieve waterbehandelingsmethode.

Irma Steemers-Rijkse, Product- and Market Development Manager, Novochem Water Treatment, Villawal 15, 3432 NX Nieuwegein, tel. 030-60 215 33, www.novochemgroup.com, i.steemers@novochemgroup.com

Luc Huysmans, Area Manager and Technical Market Specialist, Novochem Water Treatment, Villawal 15, 3432 NX Nieuwegein, tel. +32 (0)47 345 27 73, www.novochemgroup.com, l.huysmans@novochemgroup.com

Wilfried Spierenburg, Energy & Utility Engineer, Sitech Services BV, Gebouw 122-08a kamer 0.06, Koestraat 1, 6167 RA Geleen, tel.06 13 581 003, www.sitech.nl, wifried.spierenburg@sitech.nl

Peter Steegs, Engineering Manager, DSM Fibre Intermediates, Koestraat 1, 6167 RA Geleen, peter.steegs@dsm.com

Novochem Water Treatment (voorheen Holland Novochem) brengt sinds 2005 biodegradeerbare

waterbehandelingsproducten op de markt voor de beheersing van kalkvorming en corrosie.

De chemische producten worden toegepast in membraansystemen, koel-, proces- en afvalwater

in diverse industriële sectoren.

[Thema: Duurzame procestechnologie, waterbehandeling en energiemanagement]

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

25-6

-10

9-7-

10

23-7

-10

6-8-

10

20-8

-10

3-9-

10

17-9

-10

1-10

-10

15-1

0-10

29-1

0-10

12-1

1-10

26-1

1-10

10-1

2-10

24-1

2-10

7-1-

11

21-1

-11

4-2-

11

18-2

-11

4-3-

11

18-3

-11

1-4-

11

Ind

ikki

ng

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

Kal

kbal

ans

Kalk factor Indikking op hardheid Indikking op silica

Koeltorens: Systeem waar de test op heeft plaatsgevonden

Grafiek kalkbalans: De kalkbalans wordt berekend uit de indik-

king van silica en hardheid (verschil) van het koelwater t.o.v. het

ingenomen kanaalwater. Bij een positieve kalkbalans is er sprake

van het neerslaan van kalk, bij een negatieve van een kalkoplos-

sende omstandigheid. Dit laatste is de meest gewenste situatie

23

1

npt procestechnologie 3 september 2011

23

Kostenbesparing met duurzame chemieEr zijn diverse opties bekeken om te komen tot een betere situatie, waaronder het gebruik van demiwater, onthard water en snel uitwisselbare reservekoelers. Van-wege de hoge investeringskosten en ingrijpende veran-deringen bij deze opties, is besloten om een project uit te voeren met een biopolymeer product van Novochem Water Treatment, die zich al elders bewezen had bij zware procesomstandigheden.

Test met biopolymerenIn juni 2010 is, na een grote onderhoudstop, samen met Sitech Services en DSM de test met het biopoly-merenprogramma gestart. Tijdens de behandeling zijn een groot aantal parameters gevolgd om inzicht te verkrijgen in de vervuiling van de warmtewisselaars. Belangrijkste is die van de kalkstabilisatie, maar daar-naast zijn corrosiemetingen uitgevoerd en data van de koelers gebruikt om een goed inzicht te krijgen in de vervuilingsgraad.Tijdens de test deden zich diverse keren afwijkende omstandigheden voor waardoor de behandeling bui-ten specificatie van het product viel. Zo werden er te hoog oplopende indikkingen geregistreerd doordat er onvoldoende vers water toevoer was. In deze situatie liep de zoutlast in het koelsysteem te hoog op waardoor kalk gevormd werd. Ook was er door een defect van de doseerpomp enige tijd onvoldoende product in het systeem aanwezig. Begin 2011 ontstond een microbiolo-gische explosie in het systeem. Dit was het gevolg van sterk vervuild suppletiewater door baggerwerkzaam-heden in de Maas in combinatie met een proceslekkage van een organische stof in de water toevoerleiding. Ondanks deze calamiteiten heeft het waterbehande-lingsproduct goed gefunctioneerd. Uit de verschillende metingen en de werking van de koelers, kwam tijdens de testperiode al naar voren dat de koelers veel schoner bleven dan in het verleden. Na een testperiode van 8 maanden zijn een aantal warm-tewisselaars geopend en bleken deze duidelijk minder afzettingen te bevatten dan gebruikelijk na deze peri-

ode. Een ander belangrijk fenomeen is de veranderde structuur van de afzettingen. Met de biopolymeren behandeling zijn er niet alleen beduidend minder afzettingen gevormd, maar is deze ook zachter en meer poreus. Hierdoor is het materiaal zeer gemakkelijk te verwijderen.

KostenbesparingDe betere werking van het biopolymeren programma heeft tot gevolg dat de reinigingsfrequentie in ieder geval substantieel kan worden teruggenomen. Daarbij laat de afzetting zich zeer eenvoudig verwijderen, waar-door de reinigingsprocedure en daarmee de onderhoud-stop sterk kan worden ingekort. Samen met de stabielere bedrijfsvoering levert dit een enorme winst op in de productiecapaciteit. Voor beschreven installatie is hiermee een substantiele kostenbesparing bereikt. Verdere verbetering is nog te verwachten indien meer oude kalkafzettingen uit het systeem verwijderd zijn. Vanwege het goede resultaat wordt de NovoTraqua® behandeling op deze koelwater-installatie voortgezet.

ConclusiesDe werking van de biodegra-deerbare waterbehandelings-programma’s overtreffen die van de traditionele middelen. De biopolymeren zijn uitste-kende disperganten, waardoor systemen schoner blijven en oude kalk- of corrosieafzettin-gen langzaam uit het systeem verwijderd worden. Ook na tijdelijke afwijkingen van de waterkwaliteitsparameters is het product in staat om de balans in het systeem terug te brengen. Hiermee worden kosten bespaard met behulp van een duurzaam behandelingsconcept. l

MilieueigenschappenKenmerkende eigenschappen van de NovoTraqua® biopolymeer producten:• Duurzame componenten• Biodegradeerbare grondstoffen• (Zeer) laag fosfaat- en stikstofgehalte• De technologie is aangemerkt als zijnde

best beschikbare techniek (BBT).

2007 Koeler 1 All Organic: Pijpen van de koeler zijn

volledig dichtgeslibd met een harde kalkafzetting

2011 Koeler 1 NovoTraqua: Pijpen van de koeler

zijn grotendeels open, met een zachte, gemakke-

lijk verwijderbare afzetting en uit het systeem los-

gekomen kalk

Corrosiecoupons

vertonen een mooie

beschermlaag en heb-

ben met een gemeten

waarde van 1mpy

(mills per year)

een lage corrosiesnel-

heid