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2005 3 MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
Abonnez-vous à DeepL Pro pour traduire des fichiers plus volumineux.
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50 ans d'histoire du
symposium de l'AIChE sur la
sécurité de l'ammoniac
Le premier symposium sur la sécurité de l'ammoniac s'est tenu en 1956 dans le cadre de la réunion
nationale de l'AIChE de Boston (Massachusetts). Les préoccupations relatives à la sécurité des
installations de séparation de l'air ont été à l'origine de cette réunion, au cours de laquelle des
articles ont été présentés et une "conférence sur la sécurité de l'oxygène" a été organisée. Depuis
lors, le symposium sur la sécurité de l'ammoniac de l'AIChE s'est tenu chaque année avec peu de
changements dans son format. Le fait qu'il fonctionne toujours aujourd'hui est un hommage à son
efficacité pour signaler les accidents, les développements en matière de sécurité et les autres
améliorations techniques liées à la sécurité à la communauté internationale des producteurs,
fournisseurs et concepteurs d'engrais.
Gerald P. Williams
Plant Surveys International, Inc.
Introduction
l y a 40 ans, l'industrie des engrais était en
pleine expansion pour répondre à la
demande croissante d'engrais azotés. En
1956, le premier
Un symposium sur la sécurité de l'ammoniac a été
organisé. À l'époque, l'industrie de l'ammoniac avait
43 ans, depuis 1913, date à laquelle BASF (alors
Badische Anilin & Soda Fabrik) a commencé à exploiter
la première usine d'ammoniac au monde de taille
commerciale à Oppau, en Allemagne, à 3 km au nord
de son grand site de Ludwigshafen.
L'usine d'Oppau utilisait ce que l'on appelle
aujourd'hui le procédé Haber-Bosch pour synthétiser
l'ammoniac en faisant réagir l'hydrogène et l'azote sur
un catalyseur à base de fer. La capacité initiale de
l'usine était de 30 mtpd (tonnes métriques/jour) ou 33,1
stpd (tonnes courtes/jour) d'ammoniac. Le charbon et
le coke étaient utilisés pour produire du gaz d'eau et du
gaz de cokerie, qui étaient purifiés et comprimés avant
l'ammoniac.
F
MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
4 2005
synthèse. L'ammoniac de la boucle de synthèse était
converti en sulfate d'ammonium pour la vente.
Une deuxième usine BASF d'une capacité
initiale de 100 mtpd (110,2 stpd) a été construite à
Leuna, au cœur de la région minière de lignite de
Saxe, et mise en service en 1917 juste avant la fin de
la Première Guerre mondiale. Le gaz de synthèse de
l'ammoniac était produit par gazéification du lignite
dans des générateurs de Winkler. En 1923, après une
série d'expansions de l'usine, la capacité de
production atteignait 550 mtpd (606,3 stpd)
d'ammoniac.
Grâce au succès commercial de ces usines, des
usines d'ammoniac ont été construites en Angleterre,
en France, en Italie, aux États-Unis et dans d'autres
pays après la guerre. La première usine commerciale
d'ammoniac aux États-Unis a été construite par la
Atmospheric Nitrogen Corp. en 1921. Elle était
située à Syracuse, dans l'État de New York, et avait
une capacité de 6 000 mtpa (6 614 stpa)
d'ammoniac.
2005 5 MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
L'usine d'ammoniac BASF d'Oppau - la première usine d'ammoniac au monde.
1920 Peinture d'Otto Bollhagen. Avec l'aimable autorisation de BASF Corp, Ludwigshafen, Allemagne.
D'autres usines ont suivi et, en 1950, la
production américaine d'ammoniac a atteint 1 450
000 mtpa (1 598 000 stpa).
(voir tableau 1).
Tableau 1 - Production annuelle
d'Am- monia aux États-Unis
En 1955, la production américaine d'ammoniac
atteignait 2 990 000 mt (3 296 000 st), soit plus du
double de la production de 1950. De plus en plus
d'installations de séparation des gaz de l'air sont
utilisées non seulement pour la production
d'ammoniac, mais aussi pour le soudage
oxyacétylénique et la production d'acier.
Pendant ce temps, d'autres procédés ont été mis au
point pour produire du gaz de synthèse à partir de
naphte, de fioul, de gaz naturel et de gaz de raffinerie.
Cependant, l'étape de synthèse de l'amoniac de Haber-
Bosch était commune à tous ces nouveaux procédés.
Les deux procédés les plus importants étaient le
reformage à la vapeur du gaz naturel ou du naphta et
l'oxydation partielle des produits pétroliers.
Le développement de ces procédés s'est
accompagné de l'utilisation d'installations de séparation
de l'air. L'oxygène de ces usines était utilisé pour
convertir les hydrocarbures en hydrogène et en
monoxyde de carbone. L'azote pur était utilisé dans la
réaction de synthèse de l'ammoniac. Certains procédés
Les premières installations de séparation de l'air étaient de petite
taille. Peu, voire
Ammoniac
kmtpy NH3
Produc- tous, fonctionnaient en continu. Les arrêts étaient
fréquents. Des usines plus grandes sont maintenant
construites et plus nombreuses à fonctionner en
continu. Les explosions dans les usines de séparation
d'air étaient
tion
Année
1930 90 de la part d'un certain nombre d'opérateurs et de mesures.
1940 300 ures par les constructeurs et les exploitants d'installations de
séparation desgaz de l'air ont été
1950 1,450 initié pour résoudre ce problème.
1960 4,410 utilisaient un lavage à l'azote liquide pour éliminer les
S
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rence [1].
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le
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.e l'industrie sur ces incidents et sur ce que
1990 15,430 était à l'origine de ces problèmes. Il a été reconnu que le
MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
6 2005
La réunion nationale de l'AIChE serait un forum idéal
pour y parvenir.
Les symposiums du début
En décembre 1956, le premier symposium sur la
sécurité dans les usines de production d'air et
d'ammoniac a eu lieu dans le cadre de la réunion an
n
u
el
ed
e
l'AIChE à Boston. Le président du programme était
Norton H. Walton de l'Atlantic Refining Co.
(ARCO), Philadelphie, PA. Cette réunion était axée
sur les usines de séparation de l'air. Frank G. Kerry
d'American Air Liquide, New York, a présenté un
document sur la conception et l'exploitation en toute
sécurité des installations à basse température. Clyde
McKinley et Frank Himmelberger, tous deux de Air
Products, Allentown, PA ont présenté un document
sur les principes de sécurité des contaminants de l'air
dans les usines d'oxygène. Ernst Karwat de Linde
Eismaschinen Co.,
2005 7 MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
Munich, en Allemagne, a présenté le point de vue de
Linde surla sécurité desinstallations de séparation de
l'air.
En plus des présentations, une "Conférence sur la
sécurité des usines d'oxygène" a été organisée pour
"discuter des facteurs qui contribuent à la sécurité des
usines de séparation de l'air". La conférence (ou table
ronde) a été suivie par des opérateurs d'installations
de séparation de l'air et des contrac- teurs/concepteurs
d'ingénierie. Earl C. Clark de Air Reduction Sales Co.
a animé la session. Une transcription de la table ronde
a été faite pour préserver ce qui a été dit afin que
d'autres personnes qui n'étaient pas présentes puissent
bénéficier de la discussion.
Chemical Engineering Progress (CEP) a publié
les exposés dans les numéros suivants de son magazine
(1956 et 1957). La transcription de la table ronde est
parue dans le CEP Vol. 53, no. 4 (1957).
Les deuxième et troisième symposiums annuels
sur l'ammoniac ont eu lieu respectivement à
Baltimore, dans le Maryland, en septembre 1957, et à
Salt Lake City, dans l'Utah, en 1958. Norton Walton
(ARCO) a présidé les deux réunions. Une fois de
plus, des tables rondes (parfois appelées sessions
"off-the-cuff") ont été organisées lors des deux
réunions. Les sujets abordés comprenaient
l'inspection des métaux dans les cuves, la tuyauterie,
les échangeurs et les équipements divers des usines
d'ammoniac, l'emplacement des prises d'air des usines
de séparation de l'air, les analyseurs de gaz
combustibles, etc. Les transcriptions de ces tables
rondes ont été publiées dans plusieurs éditions de la
CEP.
Manuels techniques
Il est apparu qu'il serait utile de rassembler les
documents et les tables rondes des symposiums sur la
sécurité des usines de production d'air et d'ammoniac
dans une seule publication. À la fin de l'année 1959,
le premier manuel technique, volume 1, a été publié
et comprenait tous les documents et les tables rondes
des trois premiers symposiums.
La réunion n° 4 s'est tenue à St. Paul, Minnesota,
en 1959. Tous les documents et les tables rondes de
cette réunion ont été inclus dans le manuel technique
n° 2. Ce décalage de deux entre le numéro de la
réunion et les numéros des manuels techniques s'est
poursuivi jusqu'à la réunion n° 25 (1980 Portland,
Oregon). Les manuels techniques n'ont pas été publiés
pour la réunion n° 26 (1981 Montréal, Canada) et la
réunion n° 27 (1982 Los Angeles, Califonie) en raison
de problèmes de coûts de publication. Des ajustements
ont ensuite été apportés à la structure des frais de
réunion et la publicationa repris pour la réunion n° 28 (1983
Denver, Colorado) où le manuel technique n° 24 a été
publié.
MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
8 2005
a été publié. Depuis, des manuels techniques ont été
publiés pour chaque symposium (avec un décalage
de 4 entre la réunion et la numérotation du manuel).
Les données récapitulatives de chaque réunion sont
présentées dans le tableau 2 ci-joint - "50-Year
History of the AIChE Ammonia Safety Symposium
Meetings".
Les premiers manuels techniques étaient des
recueils d'articles publiés par la CEP. Le nombre
d'articles présentés ayant augmenté, il est devenu
impossible pour la CEP de publier tous les articles
présentés. Cependant, le manuel technique
comprenait tous les articles présentés, ainsi que la
séance de questions et réponses qui suivait chaque
présentation. La documentation complète des sessions a
donc été préservée.
L'avènement des usines
d'ammoniac à train unique de grand
tonnage
L'extrait suivant de l'introduction du manuel
technique du symposium de Mexico de 1967 (Fred
W. S. Jones, Canadian Industries, Ltd., président du
programme) décrit les changements dynamiques
survenus dans l'industrie à cette époque :
"Cette année, l'intérêt du secteur s'est presque
exclusivement porté sur les nouvelles grandes usines
d'amoniac à flux unique. Celles-ci ont été mises en
service au cours des deux dernières années, en
nombre et en taille croissants, et de nombreuses
autres sont actuellement en cours de conception, de
construction ou de démarrage. Les nouvelles usines
présentent de nombreux domaines de changement
dans leur conception, et retiennent dans leurs
systèmes de gaz de traitement et de vapeur
d'immenses quantités d'énergie potentielle. De
nouveaux défis se posent en matière de conception
et de fabrication des équipements. La nature
hautement intégrée du procédé et la récupération
sophistiquée de la chaleur exigent une attention
particulière pour la sécurité des systèmes de contrôle,
desprocédures de démarrage etde l'exploitation."
Cette décennie a été marquée par la croissance
de la production d'ammoniac aux États-Unis. De
1960 à 1970, la production d'ammoniac a presque
triplé, passantde 4 410 kmtpa à 12 340 kmtpa.
Jusqu'à cette époque, la section de préparation et
de purification des gaz, ou "partie avant" des usines
d'ammoniac, fonctionnait généralement à basse
pression, 2 à 3 barg (29 à 43,5 psig). Elle était suivie
d'une boucle de synthèse de l'ammoniac à haute
pression précédée de compresseurs alternatifs de gaz
d'appoint augmentant la pression du gaz
d'alimentation à 345 - 690 barg (5 000 - 10 000 psig).
L'équipement de traitement était de grande taille et
limitait la taille d'un seul train à 200 - 300
2005 9 MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
mtpd (220 - 331 stpd) d'ammoniac. Les sites à fort
tonnage utilisaient plusieurs trains d'équipements pour
augmenter la capacité du site. Par exemple, l'usine
d'ammoniac à base de charbon d'Allied Chemical
(anciennement At- mospheric Nitrogen Corp.) à
Hopewell, en Virginie, a commencé à produire à la
fin des années 1920 et, en 1960, elle avait été
convertie au reformage vapeur-gaz et agrandie à 5
trains de production de 300 stpd d'ammoniac chacun.
L'ensemble de cette installation a été remplacé en
1966 par une usine de compression centrifuge à train
unique de 1 000 stpd (907 mtpd) de conception M.W.
Kellogg qui occupait 8 % de la surface de l'ancienne
usine. Un exemple extrême d'expansion de capacité
avec des trains multiples est l'usine de Leuna, en
Allemagne, qui, à sa dernière année d'exploitation en
1990, comptait 18 boucles parallèles de synthèse de
l'ammoniac.
Allied Chemical Corp. Usine d'ammoniac de Hopewell, Virginie ca. 1960. Cinq trains de production d'ammoniac de 300
stpd (272 mtdp) (moitié droite de la photo).Production d'acide nitrique, de nitrate d'ammonium et de solutions
fertilisantes (moitié gauche de la photo).
Avec l'aimable autorisation de Honeywell Corp., Hopewell, VA.
Les nouvelles usines d'amoniac à compression
centrifuge à un seul train ont constitué une percée
dans la production commerciale et ont rapidement
changé l'industrie au cours de la décennie suivante.
Ces nouvelles conceptions étaient plus efficaces sur le
plan énergétique et plus rentables. Des améliorations
significatives ont été apportées à la technologie des
catalyseurs, ce qui a permis de rendre les procédés
plus efficaces. Par exemple, la nécessité de recourir à
une solution de cuivre et à des systèmes d'épuration
caustique pour l'élimination du CO a disparu avec le
développement de catalyseurs à basse température, de
systèmes améliorés d'élimination du CO2 et de
catalyseurs de méthanisation. Les améliorations
apportées à la métallurgie des catalyseurs et des tubes
de reformage ont permis un fonctionnement "frontal" à
31 barg (450 psig), réduisant ainsi la taille des
équipements. Avec de grandes
MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
10 2005
Grâce à des compresseurs centrifuges d'air,
d'ammoniac et de gaz de synthèse combinés à des
systèmes de vapeur intégrés, la fabrication
d'ammoniac à train unique à haute capacité était
désormais possible. Aujourd'hui, les usines
d'ammoniac à train unique ont des ca- pacités aussi
élevées que 2 200 mtpd (2 425 stpd) d'ammoniac.
Documentsdu symposium
Au fur et à mesure de l'évolution de l'industrie de
l'ammoniac, l'exploitation en toute sécurité des
installations de production, de manutention et de
stockage de l'ammoniac a été constamment remise en
question. Le symposium sur la sécurité de l'ammoniac
est resté un forum réactif où les questions de sécurité
ont été abordées.
2005 11 MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
cidents et les mesures correctives pour y remédier se
sont tenus au courant de ces changements. Chaque
année, les principaux producteurs d'ammoniac,
entrepreneurs en ingénierie, concepteurs d'équipements
et fabricants de catalyseurs du monde entier
continuent de se rencontrer et de présenter des
documents. La diligence de cette communauté
internationale de personnes dévouées et de leurs
entreprises a grandement contribué au succès de
l'industrie des engrais à répondre aux besoins
alimentaires du monde.
Au total, 1 247 documents ont été produits par le
Symposium sur la sécurité de l'ammoniac au cours des
50 dernières années (y compris les documents de la
réunion de cette année). Les volumes 1 à 46 du
manuel technique comprennent 1 169 articles. Tous
ces manuels ainsi que les 78 articles "non publiés" de
1981 et 1982 sont maintenant disponibles sur un CD et
peuvent être achetés auprès de l'AIChE.
La déclaration des incidents de sécurité est
essentielle à l'accomplissement de la mission de
l'Ammonia Safety Symposium. Depuis 1960, un total
de 290 incidents de sécurité, comprenant des
incendies, des explosions et des défaillances
d'équipement, ont été signalés. Un résumé de chaque
incident est inclus dans le document 1b The AIChE
Ammonia Safety Symposium - 50 Years of Shar- ing of
Experiences par V. Pattabathula (Incitec Pivot), B. Rani
(Terra Industries) et D. Timbres (Agrium), référence
[6].
Avec une histoire de plus de 50 ans, les articles
font état du développement de catalyseurs améliorés,
de la technologie des procédés et de l'instrumentation
de contrôle des procédés. Sont également documentées
les améliorations apportées à la métallurgie et à la
conception des équipements pour faire face aux
conditions d'exploitation de plus en plus sévères
utilisées pour produire du gaz de synthèse, comme les
tubes utilisés dans le reformage à haute pression et les
échangeurs de chaleur utilisés pour la production de
vapeur à partir de gaz riches en hydrogène à haute
température et pression. L'évolution des procédés
d'élimination du dioxyde de carbone est documentée,
y compris les caractéristiques permettant de réduire et
de contrôler la corrosion des équipements.
Une série d'articles documente la croissance et
l'utilisation des réservoirs de stockage d'ammoniac à
basse température. Des questions sont abordées, telles
que les méthodes d'inspection, la mise en service et la
mise hors service des réservoirs, les problèmes de sol
gelé sous les réservoirs, les avantages des réservoirs à
double paroi et à paroi simple, la nécessité de construire
desdigues, les problèmes d'isolation desréservoirs, etc.
Tables rondes sur la sécurité
Les ateliers des tables rondes sur la sécurité font
désormais partie intégrante du symposium, après la
présentation des articles.
MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
12 2005
sessions. Il s'agit de sessions informelles visant à
impliquer les participants dans une "communication
complète et ouverte". En général, un panel est réuni
pour donner de courtes présentations non
enregistrées, suivies d'une discussion modérée et
d'une session de questions-réponses avec le public.
Pendant un certain temps, les tables rondes n'ont
pas eu lieu. Une table ronde informelle a eu lieu en
décembre 1985 à la Nouvelle-Orléans, LA, à laquelle
ont participé 19 entreprises. Le sujet était le
stockage et la manipulation de l'ammoniac. En
raison de l'intérêt suscité par cette discussion
formelle, il a été décidé d'inclure une table ronde
dans la réunion de 1986 à Boston, MA. Depuis lors,
un atelier de table ronde a fait partie de la plupart
des réunions, avec des ateliers dans toutes les
réunions depuis le symposium de Tucson, AZ, en
2000.
Comité de sécurité des usines
d'ammoniac et des installations
connexes
Après le troisième symposium sur la sécurité de
l'ammoniac (1958, Salt Lake City, Utah), le comité
du programme national de l'AIChE a estimé qu'il
fallait tenter de perpétuer les symposiums sur
l'ammoniac en créant un sous-comité dédié pour en
assurer la direction. Norton Walton (ARCO) a
ensuite invité 14 personnes qui avaient assisté et
contribué aux réunions précédentes à se joindre au
comité.
William A. Mason de Dow Chemical est devenu
le président du premier comité sur la sécurité dans
les usines d'air et d'ammoniac. Le comité a
fonctionné de manière informelle pendant un certain
nombre d'années et en 1967, il a produit ses
premiers "Sub- committee Rules and Policies" ou
règlements. À cette époque, le comité faisait partie
de la division Sécurité et santé de l'AIChE. Les
règlements ont été modifiés de temps à autre et l'une
des premières versions énonçait son objectif comme
suit :
"L'objectif de ce sous-comité est de rendre les
usines, qui fabriquent de l'oxygène, de l'azote, de
l'ammoniac et des produits chimiques connexes,
aussi sûres que possible.
"Cet objectif doit être atteint grâce à la vigilance
de ses membres dans le but de présenter, lors d'un
symposium annuel, des rapports sur les accidents, le
développement de la sécurité et d'autres améliorations
techniques relatives à la sécurité qui présentent un
intérêt et, par conséquent, une aide pour l'industrie".
Dans une version de 1983 des statuts, le champ
d'application a été modifié pour inclure les usines
"qui fabriquent de l'ammo- nia et des produits
chimiques connexes tels que l'urée, l'acide nitrique,
l'am-
2005 13 MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
nitrate de monium et méthanol..." L'objectif est resté
inchangé depuis lors.
Il est remarquable que le Sympo- sium sur la
sécurité de l'ammoniac ait duré 50 ans pour remplir
ce simple objectif. Le fait qu'il existe toujours et qu'il
continue à convier chaque année la présentation de
documents est un hommage à son succès et à son utilité
pour l'industrie de l'ammoniac.
Le tableau 2 - "50 ans d'histoire des réunions du
symposium sur la sécurité de l'ammoniac de l'AIChE"
indique le lieu des 50 réunions annuelles ainsi que le
président du programme et son affiliation à une
société.
Toutes les réunions, sauf 8, ont eu lieu dans des
villes des États-Unis. Six réunions ont eu lieu au
Canada, 1 au Mexique et 1 à Porto Rico. La ville la
plus populaire pour le symposium est Denver,
Colorado, où 6 réunions ont eu lieu. San Francisco,
Californie, est la deuxième ville la plus populaire,
ayant accueilli 4 symposiums. Les villes qui ont
accueilli 3 réunions sont : Boston, Massachusetts ;
Minnea- polis, Minnesota ; et Montréal, Canada.
Le comité du symposium est composé de 16
membres et est dirigé par un président, un secrétaire
du comité, un président du programme et un vice-
président du programme. Normalement, le président
du programme en exercice choisit l'un des membres
du comité pour être son vice-président du programme.
Cette sélection est approuvée par le comité et le
nouveau vice-président du programme progresse dans
chaque rôle de direction du comité jusqu'à ce qu'il
devienne président du comité dans sa quatrième
année.
Bien que l'ensemble du comité se réunisse chaque
printemps pour sélectionner les articles pour le
symposium annuel, la plupart des tâches
organisationnelles incombent au président du
programme.
Le symposium devient un événement à
part entière
Depuis le tout premier symposium en 1956, la
séance sur la sécurité dans les usines de traitement de
l'air n'était que l'une des nombreuses autres séances
techniques organisées dans le cadre de la réunion
nationale de l'AIChE. Cette association avec les
réunions nationales était pratique car l'organisation des
réunions était prise en charge par le personnel de
l'AIChE et le comité pouvait se concentrer sur le
contenu du programme et la logistique des sessions.
Cela a bien fonctionné pendant un certain nombre
d'années, mais au fur et à mesure que la participation au
symposium et aux réunions nationales augmentait, il
était de plus en plus difficile d'accueillir ce groupe
relativement important du Symposium sur la sécurité
de l'ammoniac dans les locaux de l'AIChE.
MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
14 2005
par rapport aux petits groupes qui composent
généralement les autres sessions de la réunion
nationale. En fait, il a souvent été nécessaire de
réserver un autre hôtel à proximité pour accueillir le
groupe sur l'ammoniac. La logistique de la tenue
simultanée de fonctions dans deux lieux différents
est devenue un défi pour le personnel de l'AIChE et
un inconvénient pour de nombreux participants au
symposium.
Le Comité a discuté pendant plusieurs années
des mérites d'une réunion indépendante de la
réunion nationale de l'AIChE. Les avantages étaient
les suivants : (a) une meilleure assurance que tous les
participants puissent avoir une chambre dans l'hôtel de
la réunion, (b) une meilleure coordination par le
Comité, l'AIChE et le personnel de l'hôtel avec un
seul groupe à servir, (c) la possibilité d'organiser des
symposiums dans d'autres villes avec des hôtels plus
petits, et (d) la commodité d'avoir des activités
connexes, telles que les salles de préparation des
présentations, les suites des fournisseurs, etc. dans
un seul hôtel.
La direction de l'AIChE a été réceptive à cette
idée et, en 1992, la première réunion autonome s'est
tenue à l'hôtel Hyatt Regency de San Antonio, au
Texas. Cette réunion a été un grand succès, les
participants ayant réagi favorablement à la fois au
nouveau lieu de réunion et aux commodités offertes
par un groupe plus restreint. En raison de cette
expérience positive,tous les symposiums sur l'ammoniac
depuis la réunion de San Antonio ont été des
réunions indépendantes.
2005 15 MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
Prix spéciaux
La division de la sécurité et de la santé et le
comité du symposium sur la sécurité de l'ammoniac
ont de temps à autre décerné des prix spéciaux à des
personnes en reconnaissance de leur contribution à
l'industrie de l'ammoniac.
Le prix Norton H. Walton/Russell L. Miller de la
division Sécurité et santé de l'AIChE a été décerné à
Guy
S. LeGendre à la réunion de Tucson, Arizona, en
1995. Ce prix récompense "une contribution et des
réalisations exceptionnelles en matière de génie
chimique dans les domaines de la prévention des
pertes, de la sécurité et de la santé". M. Legendre était
un ancien président du programme du Symposium sur
la sécurité de l'ammoniac et a passé la majeure partie
de sa carrière chez Monsanto. Ce prix porte le nom
du premier président de l'Ammonia Safety
Symposium, Norton H. Walton.
Le Distinguished Service Award de l'Ammonia
Safety Committee a été remis à Hays C. Mayo lors de
la réunion de Seattle, Washington, en 1999. Ce prix a
été décerné "en reconnaissance de sa contribution à
l'industrie de l'ammoniac grâce à son leadership dans
l'évolution du concept de compresseur centrifuge qui
est devenu la norme actuelle dans la technologie des
usines d'ammoniac utilisées dans le monde entier. En
conséquence, il est devenu possible de construire des
usines plus grandes et plus efficaces qui ont réduit le
coût de la production d'engrais au profit de la
production et de l'approvisionnement alimentaires
mondiaux". M. Mayo, président du programme du
Symposium sur la sécurité de l'ammoniac, a été
employé par M.W. Kellogg Co. (aujourd'hui KBR)
pendant le développement de leur conception d'usine
d'ammoniac centrifuge à train unique dans les années
1960.
Lors de la réunion de Tucson, en Arizona, en
2000, Anders Nielsen s'est vu décerner le
Distinguished Service Award de l'Am- monia Safety
Committee. Ce prix a été décerné "en reconnaissance
de sa contribution à l'industrie de l'ammoniac grâce à
son dévouement de toute une vie à la recherche
fondamentale sur les catalyseurs, au développement de
catalyseurs améliorés pour la fabrication de
l'ammoniac, et à son engagement à transmettre ces
connaissances par le biais d'enseignements et de
documents techniques, qui ont contribué de manière
significative aux progrès et aux améliorations réalisés
dans l'industrie de l'ammoniac". Le Dr Nielsen, ancien
président du programme du symposium sur la sécurité
de l'ammoniac, a travaillé chez Haldor Topsoe pendant
environ 55 ans, la plupart du temps en tant que
directeur de la recherche et du développement. Il a
écrit un certain nombre d'articles techniques, dont l'un
des ouvrages de référence dans le secteur, intitulé "An
Investigation On Promoted Iron Catalysts For The
Synthesis Of Ammonia".
MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
16 2005
Max Appl a reçu le Ammonia Safety Commit-
tee Distinguished Service Award lors du Symposium
sur la sécurité de l'ammoniac qui s'est tenu en janvier
2002 à Montréal, au Canada. Ce prix a été décerné
"en reconnaissance de sa contribution aux industries
de fabrication de produits pétrochimiques et en
particulier à l'industrie de l'ammoniac, grâce à son
engagement de toute une vie en faveur de
l'amélioration de la sécurité dans ces usines..... Il a
constamment illustré le leadership de BASF dans le
secteur des engrais et des industries connexes par ses
contributions importantes à des projets innovants
majeurs....". Il a été membre du Comité de 1981 à
1993 et président du programme du symposium de
1988 à Denver. Il était particulièrement connu pour
ses contributions particulières à notre industrie en
matière de sécurité et de technologie, notamment
grâce à ses nombreuses publications. Le Dr Appl a
passé la majeure partie de sa carrière à travailler
pour BASF sur le site de Ludwigshafen en
Allemagne. Parmises publicationslesplus importantes, citons
la série d'articles "Modern Ammonia Technology"
parue dans le magazine Nitrogen et son livre
"Ammonia, Principles and Industrial Practice" publié
par Wiley- VCH Weinheim.
Résumé
Les 50 dernières années nous ont montré que le
symposium
- avec la présentation de documents techniques de
haute qualité traitant des problèmes de sécurité de
l'industrie de l'ammoniac, avec des séances de
questions-réponses après les présentations et des
tables rondes fréquentes - a été une formule
gagnante. La publication de tous ces documents
dans la série des manuels techniques fait également
partie de cet héritage. Son succès est principalement
dû aux auteurs des plus de 1200 documents
techniques. Cela n'aurait pas été possible sans le
soutien des entreprises de cette industrie. Leur
investissement en ressources humaines et financières
témoigne de leur engagement à promouvoir la
sécurité dans cette industrie.
À l'avenir, les progrès des technologies de la
communication continueront de s'accélérer et certains
auront un effet bénéfique sur cette réunion. D'autres
améliorations des techniques de présentation, de la
manipulation et de la distribution des documents sont
à prévoir. La téléconférence pourrait également
progresser au point de devenir une composante du
symposium.
Le symposium se poursuivra-t-il pendant encore 50
ans ? Tant que nous continuerons à fabriquer de
l'ammoniac et des produits connexes, il sera
nécessaire de maintenir et d'améliorer nos
performances en matière de sécurité. Cela exige une
vigilance constante de la part de tous les producteurs
et fournisseurs de l'industrie. Le site
2005 17 MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
Le rôle du Symposium "qui consiste à présenter, lors
d'un sympo- sium annuel, des rapports sur les
accidents, le développement de la sécurité et d'autres
améliorations techniques relatives à la sécurité qui
présentent un intérêt et, par conséquent, une aide pour
l'industrie" semble être plus vital que jamais. Encore
50 ans ? Et c'est ce qui pourrait arriver.
Remerciements
[1] Pour l'assistance dans les données historiques
: Dr Max Appl (BASF, retraité), Jerry Davis
(El Dorado Nitro- gen), Harrie Duisters
(DSM), Dr Rainer Feser (BASF), William W.
Hoehing (Allied Chemi- cal et Exxon
Chemical, retraités), Venkat Pat- tabathula
(Incitec Pivot), Tracy Sandow (IMC et Koch
Nitrogen, retraités), Cornelius "Neal"
Shannahan (Process Management Engineers),
Richard Strait (KBR) et Bill Taylor (Sask-
ferco).
[2] Pour l'assemblage de tous les documents
techniques des 50 premières années du
symposium sur un CD : Harrie Duisters
(DSM), Theo Huurdeman (DSM, fatigué),
Venkat Pattabathula (Incitec Pivot), Richard
Strait (KBR) et Don Timbres (Agrium).
Références :
[1] Vaclav Smil : Enrichir la Terre : Fritz Haber,
Carl Bosch, and the Transformation of World
Food Production. The MIT Press,
Cambridge, Massachusetts (2001).
[2] Max Appl : Ammoniac : Principes et pratique
industrielle. Wiley-VCH Verlag GmbH,
Weinheim, Allemagne (1999).
[3] L.C. Axelrod et T.E. O'Hare, The M.W. Kel-
logg Company : Production of Synthetic Am-
monia. Soil Nitrogen : Its Chemistry and
Tech- nology, Vincent Sauchelli (ed.),
Reinhold Publishing, New York (1964).
[4] James L. Snyder, Jr. et John A. Burnett, Jr :
Manufacturing Processes for Ammonia. Agri-
cultural Anhydrous Ammonia - Technology
and Use, Malcolm H. Vickar, et. .al. (eds.),
Ag- ricultural Ammonia Institute, Memphis,
Tenn. ; American Society of Agronomy,
Madison, Wis. ; Soil Science of America,
Madison, Wis. (1966).
[5] J.A. Lawrence : The First 25 Years : AIChE
Ammonia Plant Safety (and Related
Facilities) Committee. Ammonia Plant Safety,
Technical Manual, Volume 23, AIChE, New
York (1981).
[6] V. Pattabathula (Incitec Pivot), B. Rani
(Terra Industries) et D. Timbres (Agrium) :
The AIChE Ammonia Safety Symposium - 50
Years of Shared Experiences, Technical
Manual, Volume 46, AIChE, New York
(2005).
Gerald P. Williams
MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
18 2005
Tableau 2 - Historique des 50 ans de réunions du Symposium sur la sécurité de
l'ammoniac de l'AIChE
Réunion
Non. Anné
e
Mois Lieu Président du
programme
du président
Entreprise
Vol.
Non.
1 1956 Déc. Boston,MA Norton Walton Atlantic Ref(ARCO) 1
2 1957 Sept. Baltimore, MD Norton Walton Atlantic Ref(ARCO) 1
3 1958 Sept. Salt Lake City, UT Norton Walton Atlantic Ref(ARCO) 1
4 1959 Sept. St. Paul, MN Bill Mason Dow 2
5 1960 Sept. Tulsa,OK Gordon Weigers American Cyanamid 3
6 1961 Sept. Lake Placid, NY Ray Walton Rohm & Haas 4
7 1962 Août. Denver,CO Ron Bollen Dow - Canada 5
8 1963 Sept. San Juan,PR Arnold Glass Monsanto 6
9 1964 Sept. Las Vegas,NV RussellSimms Phillips 7
10 1965 Sept. Minneapolis,MN John Warren DuPont 8
11 1966 Sept. Atlantic City,NJ Gary Stockbridge Kaiser 9
12 1967 Sept. Mexico City, Mex. Fred Jones CIL 10
13 1968 Sept. Montréal,Can. John A.Lawrence CF Industries 11
14 1969 Août. Portland,WA John F.Anderson Industries des terres
agricoles
12
15 1970 Sept. Denver,CO Leonard Ball Produits de l'air 13
16 1971 Sept. Atlantic City,NJ Hays C. Mayo Industries des terres
agricoles
14
17 1972 Août. Minneapolis,MN John Cromeans Consultant 15
18 1973 Sept. Vancouver, Can. Joe Stafford OccidentalPetroleum 16
19 1974 Août. Salt Lake City, UT Gene Comeau Industries des terres
agricoles
17
20 1975 Sept. Boston,MA James Finneran Kellogg 18
21 1976 Sept. Atlantic City,NJ Philip Ruziska Esso 19
22 1977 Sept. Denver,CO Bill Hoehing Allied Chemical 20
23 1978 Nov. Miami, FL Kenneth Wright Cominco 21
24 1979 Nov. San Francisco,CA Guy Legendre Monsanto 22
25 1980 Août. Portland,OR Tracy Sandow IMC 23
26 1981 Oct. Montréal,Can. JackGearinger DuPont aucu
n
27 1982 Nov. Los Angeles,CA Jan Blanken UKF aucu
n
28 1983 Août. Denver,CO Harvey Spangler Industries des terres
agricoles
24
29 1984 Nov. San Francisco,CA John Livingstone ICI 25
30 1985 Août. Seattle,WA Gerald P. Williams Allied Chemical 26
31 1986 Août. Boston,MA Ray LeBlanc Kellogg 27
32 1987 Août. Minneapolis,MN Jim Chandler Agrico Chemical 28
33 1988 Août. Denver,CO Application
maximale
BASF 29
34 1989 Nov. San Francisco,CA William R. Hookey Chevron 30
35 1990 Août. San Diego,CA Jerry Davis Triade 31
36 1991 Nov. Los Angeles,CA Anders Nielsen HaldorTopsoe A/S 32
37 1992 Sept. San Antonio,TX Phillip Nightingale ICI 33
38 1993 Sept. Orlando,FL James Richardson UCI 34
39 1994 Oct. Vancouver, Can. Theo Huurdeman DSM 35
40 1995 Sept. Tucson,AZ W.J. Delboy DuPont 36
41 1996 Sept. Boston,MA GunnarSchulstok NorskHydro 37
42 1997 Sept. San Francisco,CA Robert W.Clark ICI Katalco 38
43 1998 Sept. Charleston,SC Ib Dybkjaer HaldorTopsoe A/S 39
44 1999 Sept. Seattle,WA Richard L. Johnson Produits chimiquesdu
Mississippi
40
45 2000 Sept. Tucson,AZ Ian Welch PCS Azote 41
46 2002 Jan. Montréal,Can. Richard Strait Kellogg Brown & Root 42
47 2002 Sept. San Diego,CA Louis Frey CF Industries 43
2005 19 MANUEL TECHNIQUE SUR
L'AMMONIAC
48 2003 Sept. Orlando,FL Kevin Vick Industries des terres
agricoles
44
49 2004 Sept. Denver,CO Reinhard Michel Uhde GmbH 45
50 2005 Sept. Toronto,Can. Svend Erik Nielsen HaldorTopsoe A/S 46

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  • 1. 2005 3 MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC Abonnez-vous à DeepL Pro pour traduire des fichiers plus volumineux. Visitez www.DeepL.com/propour en savoir plus. 50 ans d'histoire du symposium de l'AIChE sur la sécurité de l'ammoniac Le premier symposium sur la sécurité de l'ammoniac s'est tenu en 1956 dans le cadre de la réunion nationale de l'AIChE de Boston (Massachusetts). Les préoccupations relatives à la sécurité des installations de séparation de l'air ont été à l'origine de cette réunion, au cours de laquelle des articles ont été présentés et une "conférence sur la sécurité de l'oxygène" a été organisée. Depuis lors, le symposium sur la sécurité de l'ammoniac de l'AIChE s'est tenu chaque année avec peu de changements dans son format. Le fait qu'il fonctionne toujours aujourd'hui est un hommage à son efficacité pour signaler les accidents, les développements en matière de sécurité et les autres améliorations techniques liées à la sécurité à la communauté internationale des producteurs, fournisseurs et concepteurs d'engrais. Gerald P. Williams Plant Surveys International, Inc. Introduction l y a 40 ans, l'industrie des engrais était en pleine expansion pour répondre à la demande croissante d'engrais azotés. En 1956, le premier Un symposium sur la sécurité de l'ammoniac a été organisé. À l'époque, l'industrie de l'ammoniac avait 43 ans, depuis 1913, date à laquelle BASF (alors Badische Anilin & Soda Fabrik) a commencé à exploiter la première usine d'ammoniac au monde de taille commerciale à Oppau, en Allemagne, à 3 km au nord de son grand site de Ludwigshafen. L'usine d'Oppau utilisait ce que l'on appelle aujourd'hui le procédé Haber-Bosch pour synthétiser l'ammoniac en faisant réagir l'hydrogène et l'azote sur un catalyseur à base de fer. La capacité initiale de l'usine était de 30 mtpd (tonnes métriques/jour) ou 33,1 stpd (tonnes courtes/jour) d'ammoniac. Le charbon et le coke étaient utilisés pour produire du gaz d'eau et du gaz de cokerie, qui étaient purifiés et comprimés avant l'ammoniac. F
  • 2. MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC 4 2005 synthèse. L'ammoniac de la boucle de synthèse était converti en sulfate d'ammonium pour la vente. Une deuxième usine BASF d'une capacité initiale de 100 mtpd (110,2 stpd) a été construite à Leuna, au cœur de la région minière de lignite de Saxe, et mise en service en 1917 juste avant la fin de la Première Guerre mondiale. Le gaz de synthèse de l'ammoniac était produit par gazéification du lignite dans des générateurs de Winkler. En 1923, après une série d'expansions de l'usine, la capacité de production atteignait 550 mtpd (606,3 stpd) d'ammoniac. Grâce au succès commercial de ces usines, des usines d'ammoniac ont été construites en Angleterre, en France, en Italie, aux États-Unis et dans d'autres pays après la guerre. La première usine commerciale d'ammoniac aux États-Unis a été construite par la Atmospheric Nitrogen Corp. en 1921. Elle était située à Syracuse, dans l'État de New York, et avait une capacité de 6 000 mtpa (6 614 stpa) d'ammoniac.
  • 3. 2005 5 MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC L'usine d'ammoniac BASF d'Oppau - la première usine d'ammoniac au monde. 1920 Peinture d'Otto Bollhagen. Avec l'aimable autorisation de BASF Corp, Ludwigshafen, Allemagne. D'autres usines ont suivi et, en 1950, la production américaine d'ammoniac a atteint 1 450 000 mtpa (1 598 000 stpa). (voir tableau 1). Tableau 1 - Production annuelle d'Am- monia aux États-Unis En 1955, la production américaine d'ammoniac atteignait 2 990 000 mt (3 296 000 st), soit plus du double de la production de 1950. De plus en plus d'installations de séparation des gaz de l'air sont utilisées non seulement pour la production d'ammoniac, mais aussi pour le soudage oxyacétylénique et la production d'acier. Pendant ce temps, d'autres procédés ont été mis au point pour produire du gaz de synthèse à partir de naphte, de fioul, de gaz naturel et de gaz de raffinerie. Cependant, l'étape de synthèse de l'amoniac de Haber- Bosch était commune à tous ces nouveaux procédés. Les deux procédés les plus importants étaient le reformage à la vapeur du gaz naturel ou du naphta et l'oxydation partielle des produits pétroliers. Le développement de ces procédés s'est accompagné de l'utilisation d'installations de séparation de l'air. L'oxygène de ces usines était utilisé pour convertir les hydrocarbures en hydrogène et en monoxyde de carbone. L'azote pur était utilisé dans la réaction de synthèse de l'ammoniac. Certains procédés Les premières installations de séparation de l'air étaient de petite taille. Peu, voire Ammoniac kmtpy NH3 Produc- tous, fonctionnaient en continu. Les arrêts étaient fréquents. Des usines plus grandes sont maintenant construites et plus nombreuses à fonctionner en continu. Les explosions dans les usines de séparation d'air étaient tion Année 1930 90 de la part d'un certain nombre d'opérateurs et de mesures. 1940 300 ures par les constructeurs et les exploitants d'installations de séparation desgaz de l'air ont été 1950 1,450 initié pour résoudre ce problème. 1960 4,410 utilisaient un lavage à l'azote liquide pour éliminer les S 1o 9 u 7 rc 0es : U.S. Bureau1o 2 f,t3 h4 e0 Census et U.S. Bure au of Il y av oa xiy t d ue n s b de esc oa in rbé ov nie de an in tsd i e qu pe arlt'ar gg eo rndet s li e nm foé rm thatn ie on dsusg ua rz the Census. Dépa1 rt9 em 80 ent de l'agricultur1 e 4 , , r7 éf 4 é0 rence [1]. d àels 'éy cn hte hlè le sed .e l'industrie sur ces incidents et sur ce que 1990 15,430 était à l'origine de ces problèmes. Il a été reconnu que le
  • 4. MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC 6 2005 La réunion nationale de l'AIChE serait un forum idéal pour y parvenir. Les symposiums du début En décembre 1956, le premier symposium sur la sécurité dans les usines de production d'air et d'ammoniac a eu lieu dans le cadre de la réunion an n u el ed e l'AIChE à Boston. Le président du programme était Norton H. Walton de l'Atlantic Refining Co. (ARCO), Philadelphie, PA. Cette réunion était axée sur les usines de séparation de l'air. Frank G. Kerry d'American Air Liquide, New York, a présenté un document sur la conception et l'exploitation en toute sécurité des installations à basse température. Clyde McKinley et Frank Himmelberger, tous deux de Air Products, Allentown, PA ont présenté un document sur les principes de sécurité des contaminants de l'air dans les usines d'oxygène. Ernst Karwat de Linde Eismaschinen Co.,
  • 5. 2005 7 MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC Munich, en Allemagne, a présenté le point de vue de Linde surla sécurité desinstallations de séparation de l'air. En plus des présentations, une "Conférence sur la sécurité des usines d'oxygène" a été organisée pour "discuter des facteurs qui contribuent à la sécurité des usines de séparation de l'air". La conférence (ou table ronde) a été suivie par des opérateurs d'installations de séparation de l'air et des contrac- teurs/concepteurs d'ingénierie. Earl C. Clark de Air Reduction Sales Co. a animé la session. Une transcription de la table ronde a été faite pour préserver ce qui a été dit afin que d'autres personnes qui n'étaient pas présentes puissent bénéficier de la discussion. Chemical Engineering Progress (CEP) a publié les exposés dans les numéros suivants de son magazine (1956 et 1957). La transcription de la table ronde est parue dans le CEP Vol. 53, no. 4 (1957). Les deuxième et troisième symposiums annuels sur l'ammoniac ont eu lieu respectivement à Baltimore, dans le Maryland, en septembre 1957, et à Salt Lake City, dans l'Utah, en 1958. Norton Walton (ARCO) a présidé les deux réunions. Une fois de plus, des tables rondes (parfois appelées sessions "off-the-cuff") ont été organisées lors des deux réunions. Les sujets abordés comprenaient l'inspection des métaux dans les cuves, la tuyauterie, les échangeurs et les équipements divers des usines d'ammoniac, l'emplacement des prises d'air des usines de séparation de l'air, les analyseurs de gaz combustibles, etc. Les transcriptions de ces tables rondes ont été publiées dans plusieurs éditions de la CEP. Manuels techniques Il est apparu qu'il serait utile de rassembler les documents et les tables rondes des symposiums sur la sécurité des usines de production d'air et d'ammoniac dans une seule publication. À la fin de l'année 1959, le premier manuel technique, volume 1, a été publié et comprenait tous les documents et les tables rondes des trois premiers symposiums. La réunion n° 4 s'est tenue à St. Paul, Minnesota, en 1959. Tous les documents et les tables rondes de cette réunion ont été inclus dans le manuel technique n° 2. Ce décalage de deux entre le numéro de la réunion et les numéros des manuels techniques s'est poursuivi jusqu'à la réunion n° 25 (1980 Portland, Oregon). Les manuels techniques n'ont pas été publiés pour la réunion n° 26 (1981 Montréal, Canada) et la réunion n° 27 (1982 Los Angeles, Califonie) en raison de problèmes de coûts de publication. Des ajustements ont ensuite été apportés à la structure des frais de réunion et la publicationa repris pour la réunion n° 28 (1983 Denver, Colorado) où le manuel technique n° 24 a été publié.
  • 6. MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC 8 2005 a été publié. Depuis, des manuels techniques ont été publiés pour chaque symposium (avec un décalage de 4 entre la réunion et la numérotation du manuel). Les données récapitulatives de chaque réunion sont présentées dans le tableau 2 ci-joint - "50-Year History of the AIChE Ammonia Safety Symposium Meetings". Les premiers manuels techniques étaient des recueils d'articles publiés par la CEP. Le nombre d'articles présentés ayant augmenté, il est devenu impossible pour la CEP de publier tous les articles présentés. Cependant, le manuel technique comprenait tous les articles présentés, ainsi que la séance de questions et réponses qui suivait chaque présentation. La documentation complète des sessions a donc été préservée. L'avènement des usines d'ammoniac à train unique de grand tonnage L'extrait suivant de l'introduction du manuel technique du symposium de Mexico de 1967 (Fred W. S. Jones, Canadian Industries, Ltd., président du programme) décrit les changements dynamiques survenus dans l'industrie à cette époque : "Cette année, l'intérêt du secteur s'est presque exclusivement porté sur les nouvelles grandes usines d'amoniac à flux unique. Celles-ci ont été mises en service au cours des deux dernières années, en nombre et en taille croissants, et de nombreuses autres sont actuellement en cours de conception, de construction ou de démarrage. Les nouvelles usines présentent de nombreux domaines de changement dans leur conception, et retiennent dans leurs systèmes de gaz de traitement et de vapeur d'immenses quantités d'énergie potentielle. De nouveaux défis se posent en matière de conception et de fabrication des équipements. La nature hautement intégrée du procédé et la récupération sophistiquée de la chaleur exigent une attention particulière pour la sécurité des systèmes de contrôle, desprocédures de démarrage etde l'exploitation." Cette décennie a été marquée par la croissance de la production d'ammoniac aux États-Unis. De 1960 à 1970, la production d'ammoniac a presque triplé, passantde 4 410 kmtpa à 12 340 kmtpa. Jusqu'à cette époque, la section de préparation et de purification des gaz, ou "partie avant" des usines d'ammoniac, fonctionnait généralement à basse pression, 2 à 3 barg (29 à 43,5 psig). Elle était suivie d'une boucle de synthèse de l'ammoniac à haute pression précédée de compresseurs alternatifs de gaz d'appoint augmentant la pression du gaz d'alimentation à 345 - 690 barg (5 000 - 10 000 psig). L'équipement de traitement était de grande taille et limitait la taille d'un seul train à 200 - 300
  • 7. 2005 9 MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC mtpd (220 - 331 stpd) d'ammoniac. Les sites à fort tonnage utilisaient plusieurs trains d'équipements pour augmenter la capacité du site. Par exemple, l'usine d'ammoniac à base de charbon d'Allied Chemical (anciennement At- mospheric Nitrogen Corp.) à Hopewell, en Virginie, a commencé à produire à la fin des années 1920 et, en 1960, elle avait été convertie au reformage vapeur-gaz et agrandie à 5 trains de production de 300 stpd d'ammoniac chacun. L'ensemble de cette installation a été remplacé en 1966 par une usine de compression centrifuge à train unique de 1 000 stpd (907 mtpd) de conception M.W. Kellogg qui occupait 8 % de la surface de l'ancienne usine. Un exemple extrême d'expansion de capacité avec des trains multiples est l'usine de Leuna, en Allemagne, qui, à sa dernière année d'exploitation en 1990, comptait 18 boucles parallèles de synthèse de l'ammoniac. Allied Chemical Corp. Usine d'ammoniac de Hopewell, Virginie ca. 1960. Cinq trains de production d'ammoniac de 300 stpd (272 mtdp) (moitié droite de la photo).Production d'acide nitrique, de nitrate d'ammonium et de solutions fertilisantes (moitié gauche de la photo). Avec l'aimable autorisation de Honeywell Corp., Hopewell, VA. Les nouvelles usines d'amoniac à compression centrifuge à un seul train ont constitué une percée dans la production commerciale et ont rapidement changé l'industrie au cours de la décennie suivante. Ces nouvelles conceptions étaient plus efficaces sur le plan énergétique et plus rentables. Des améliorations significatives ont été apportées à la technologie des catalyseurs, ce qui a permis de rendre les procédés plus efficaces. Par exemple, la nécessité de recourir à une solution de cuivre et à des systèmes d'épuration caustique pour l'élimination du CO a disparu avec le développement de catalyseurs à basse température, de systèmes améliorés d'élimination du CO2 et de catalyseurs de méthanisation. Les améliorations apportées à la métallurgie des catalyseurs et des tubes de reformage ont permis un fonctionnement "frontal" à 31 barg (450 psig), réduisant ainsi la taille des équipements. Avec de grandes
  • 8. MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC 10 2005 Grâce à des compresseurs centrifuges d'air, d'ammoniac et de gaz de synthèse combinés à des systèmes de vapeur intégrés, la fabrication d'ammoniac à train unique à haute capacité était désormais possible. Aujourd'hui, les usines d'ammoniac à train unique ont des ca- pacités aussi élevées que 2 200 mtpd (2 425 stpd) d'ammoniac. Documentsdu symposium Au fur et à mesure de l'évolution de l'industrie de l'ammoniac, l'exploitation en toute sécurité des installations de production, de manutention et de stockage de l'ammoniac a été constamment remise en question. Le symposium sur la sécurité de l'ammoniac est resté un forum réactif où les questions de sécurité ont été abordées.
  • 9. 2005 11 MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC cidents et les mesures correctives pour y remédier se sont tenus au courant de ces changements. Chaque année, les principaux producteurs d'ammoniac, entrepreneurs en ingénierie, concepteurs d'équipements et fabricants de catalyseurs du monde entier continuent de se rencontrer et de présenter des documents. La diligence de cette communauté internationale de personnes dévouées et de leurs entreprises a grandement contribué au succès de l'industrie des engrais à répondre aux besoins alimentaires du monde. Au total, 1 247 documents ont été produits par le Symposium sur la sécurité de l'ammoniac au cours des 50 dernières années (y compris les documents de la réunion de cette année). Les volumes 1 à 46 du manuel technique comprennent 1 169 articles. Tous ces manuels ainsi que les 78 articles "non publiés" de 1981 et 1982 sont maintenant disponibles sur un CD et peuvent être achetés auprès de l'AIChE. La déclaration des incidents de sécurité est essentielle à l'accomplissement de la mission de l'Ammonia Safety Symposium. Depuis 1960, un total de 290 incidents de sécurité, comprenant des incendies, des explosions et des défaillances d'équipement, ont été signalés. Un résumé de chaque incident est inclus dans le document 1b The AIChE Ammonia Safety Symposium - 50 Years of Shar- ing of Experiences par V. Pattabathula (Incitec Pivot), B. Rani (Terra Industries) et D. Timbres (Agrium), référence [6]. Avec une histoire de plus de 50 ans, les articles font état du développement de catalyseurs améliorés, de la technologie des procédés et de l'instrumentation de contrôle des procédés. Sont également documentées les améliorations apportées à la métallurgie et à la conception des équipements pour faire face aux conditions d'exploitation de plus en plus sévères utilisées pour produire du gaz de synthèse, comme les tubes utilisés dans le reformage à haute pression et les échangeurs de chaleur utilisés pour la production de vapeur à partir de gaz riches en hydrogène à haute température et pression. L'évolution des procédés d'élimination du dioxyde de carbone est documentée, y compris les caractéristiques permettant de réduire et de contrôler la corrosion des équipements. Une série d'articles documente la croissance et l'utilisation des réservoirs de stockage d'ammoniac à basse température. Des questions sont abordées, telles que les méthodes d'inspection, la mise en service et la mise hors service des réservoirs, les problèmes de sol gelé sous les réservoirs, les avantages des réservoirs à double paroi et à paroi simple, la nécessité de construire desdigues, les problèmes d'isolation desréservoirs, etc. Tables rondes sur la sécurité Les ateliers des tables rondes sur la sécurité font désormais partie intégrante du symposium, après la présentation des articles.
  • 10. MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC 12 2005 sessions. Il s'agit de sessions informelles visant à impliquer les participants dans une "communication complète et ouverte". En général, un panel est réuni pour donner de courtes présentations non enregistrées, suivies d'une discussion modérée et d'une session de questions-réponses avec le public. Pendant un certain temps, les tables rondes n'ont pas eu lieu. Une table ronde informelle a eu lieu en décembre 1985 à la Nouvelle-Orléans, LA, à laquelle ont participé 19 entreprises. Le sujet était le stockage et la manipulation de l'ammoniac. En raison de l'intérêt suscité par cette discussion formelle, il a été décidé d'inclure une table ronde dans la réunion de 1986 à Boston, MA. Depuis lors, un atelier de table ronde a fait partie de la plupart des réunions, avec des ateliers dans toutes les réunions depuis le symposium de Tucson, AZ, en 2000. Comité de sécurité des usines d'ammoniac et des installations connexes Après le troisième symposium sur la sécurité de l'ammoniac (1958, Salt Lake City, Utah), le comité du programme national de l'AIChE a estimé qu'il fallait tenter de perpétuer les symposiums sur l'ammoniac en créant un sous-comité dédié pour en assurer la direction. Norton Walton (ARCO) a ensuite invité 14 personnes qui avaient assisté et contribué aux réunions précédentes à se joindre au comité. William A. Mason de Dow Chemical est devenu le président du premier comité sur la sécurité dans les usines d'air et d'ammoniac. Le comité a fonctionné de manière informelle pendant un certain nombre d'années et en 1967, il a produit ses premiers "Sub- committee Rules and Policies" ou règlements. À cette époque, le comité faisait partie de la division Sécurité et santé de l'AIChE. Les règlements ont été modifiés de temps à autre et l'une des premières versions énonçait son objectif comme suit : "L'objectif de ce sous-comité est de rendre les usines, qui fabriquent de l'oxygène, de l'azote, de l'ammoniac et des produits chimiques connexes, aussi sûres que possible. "Cet objectif doit être atteint grâce à la vigilance de ses membres dans le but de présenter, lors d'un symposium annuel, des rapports sur les accidents, le développement de la sécurité et d'autres améliorations techniques relatives à la sécurité qui présentent un intérêt et, par conséquent, une aide pour l'industrie". Dans une version de 1983 des statuts, le champ d'application a été modifié pour inclure les usines "qui fabriquent de l'ammo- nia et des produits chimiques connexes tels que l'urée, l'acide nitrique, l'am-
  • 11. 2005 13 MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC nitrate de monium et méthanol..." L'objectif est resté inchangé depuis lors. Il est remarquable que le Sympo- sium sur la sécurité de l'ammoniac ait duré 50 ans pour remplir ce simple objectif. Le fait qu'il existe toujours et qu'il continue à convier chaque année la présentation de documents est un hommage à son succès et à son utilité pour l'industrie de l'ammoniac. Le tableau 2 - "50 ans d'histoire des réunions du symposium sur la sécurité de l'ammoniac de l'AIChE" indique le lieu des 50 réunions annuelles ainsi que le président du programme et son affiliation à une société. Toutes les réunions, sauf 8, ont eu lieu dans des villes des États-Unis. Six réunions ont eu lieu au Canada, 1 au Mexique et 1 à Porto Rico. La ville la plus populaire pour le symposium est Denver, Colorado, où 6 réunions ont eu lieu. San Francisco, Californie, est la deuxième ville la plus populaire, ayant accueilli 4 symposiums. Les villes qui ont accueilli 3 réunions sont : Boston, Massachusetts ; Minnea- polis, Minnesota ; et Montréal, Canada. Le comité du symposium est composé de 16 membres et est dirigé par un président, un secrétaire du comité, un président du programme et un vice- président du programme. Normalement, le président du programme en exercice choisit l'un des membres du comité pour être son vice-président du programme. Cette sélection est approuvée par le comité et le nouveau vice-président du programme progresse dans chaque rôle de direction du comité jusqu'à ce qu'il devienne président du comité dans sa quatrième année. Bien que l'ensemble du comité se réunisse chaque printemps pour sélectionner les articles pour le symposium annuel, la plupart des tâches organisationnelles incombent au président du programme. Le symposium devient un événement à part entière Depuis le tout premier symposium en 1956, la séance sur la sécurité dans les usines de traitement de l'air n'était que l'une des nombreuses autres séances techniques organisées dans le cadre de la réunion nationale de l'AIChE. Cette association avec les réunions nationales était pratique car l'organisation des réunions était prise en charge par le personnel de l'AIChE et le comité pouvait se concentrer sur le contenu du programme et la logistique des sessions. Cela a bien fonctionné pendant un certain nombre d'années, mais au fur et à mesure que la participation au symposium et aux réunions nationales augmentait, il était de plus en plus difficile d'accueillir ce groupe relativement important du Symposium sur la sécurité de l'ammoniac dans les locaux de l'AIChE.
  • 12. MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC 14 2005 par rapport aux petits groupes qui composent généralement les autres sessions de la réunion nationale. En fait, il a souvent été nécessaire de réserver un autre hôtel à proximité pour accueillir le groupe sur l'ammoniac. La logistique de la tenue simultanée de fonctions dans deux lieux différents est devenue un défi pour le personnel de l'AIChE et un inconvénient pour de nombreux participants au symposium. Le Comité a discuté pendant plusieurs années des mérites d'une réunion indépendante de la réunion nationale de l'AIChE. Les avantages étaient les suivants : (a) une meilleure assurance que tous les participants puissent avoir une chambre dans l'hôtel de la réunion, (b) une meilleure coordination par le Comité, l'AIChE et le personnel de l'hôtel avec un seul groupe à servir, (c) la possibilité d'organiser des symposiums dans d'autres villes avec des hôtels plus petits, et (d) la commodité d'avoir des activités connexes, telles que les salles de préparation des présentations, les suites des fournisseurs, etc. dans un seul hôtel. La direction de l'AIChE a été réceptive à cette idée et, en 1992, la première réunion autonome s'est tenue à l'hôtel Hyatt Regency de San Antonio, au Texas. Cette réunion a été un grand succès, les participants ayant réagi favorablement à la fois au nouveau lieu de réunion et aux commodités offertes par un groupe plus restreint. En raison de cette expérience positive,tous les symposiums sur l'ammoniac depuis la réunion de San Antonio ont été des réunions indépendantes.
  • 13. 2005 15 MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC Prix spéciaux La division de la sécurité et de la santé et le comité du symposium sur la sécurité de l'ammoniac ont de temps à autre décerné des prix spéciaux à des personnes en reconnaissance de leur contribution à l'industrie de l'ammoniac. Le prix Norton H. Walton/Russell L. Miller de la division Sécurité et santé de l'AIChE a été décerné à Guy S. LeGendre à la réunion de Tucson, Arizona, en 1995. Ce prix récompense "une contribution et des réalisations exceptionnelles en matière de génie chimique dans les domaines de la prévention des pertes, de la sécurité et de la santé". M. Legendre était un ancien président du programme du Symposium sur la sécurité de l'ammoniac et a passé la majeure partie de sa carrière chez Monsanto. Ce prix porte le nom du premier président de l'Ammonia Safety Symposium, Norton H. Walton. Le Distinguished Service Award de l'Ammonia Safety Committee a été remis à Hays C. Mayo lors de la réunion de Seattle, Washington, en 1999. Ce prix a été décerné "en reconnaissance de sa contribution à l'industrie de l'ammoniac grâce à son leadership dans l'évolution du concept de compresseur centrifuge qui est devenu la norme actuelle dans la technologie des usines d'ammoniac utilisées dans le monde entier. En conséquence, il est devenu possible de construire des usines plus grandes et plus efficaces qui ont réduit le coût de la production d'engrais au profit de la production et de l'approvisionnement alimentaires mondiaux". M. Mayo, président du programme du Symposium sur la sécurité de l'ammoniac, a été employé par M.W. Kellogg Co. (aujourd'hui KBR) pendant le développement de leur conception d'usine d'ammoniac centrifuge à train unique dans les années 1960. Lors de la réunion de Tucson, en Arizona, en 2000, Anders Nielsen s'est vu décerner le Distinguished Service Award de l'Am- monia Safety Committee. Ce prix a été décerné "en reconnaissance de sa contribution à l'industrie de l'ammoniac grâce à son dévouement de toute une vie à la recherche fondamentale sur les catalyseurs, au développement de catalyseurs améliorés pour la fabrication de l'ammoniac, et à son engagement à transmettre ces connaissances par le biais d'enseignements et de documents techniques, qui ont contribué de manière significative aux progrès et aux améliorations réalisés dans l'industrie de l'ammoniac". Le Dr Nielsen, ancien président du programme du symposium sur la sécurité de l'ammoniac, a travaillé chez Haldor Topsoe pendant environ 55 ans, la plupart du temps en tant que directeur de la recherche et du développement. Il a écrit un certain nombre d'articles techniques, dont l'un des ouvrages de référence dans le secteur, intitulé "An Investigation On Promoted Iron Catalysts For The Synthesis Of Ammonia".
  • 14. MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC 16 2005 Max Appl a reçu le Ammonia Safety Commit- tee Distinguished Service Award lors du Symposium sur la sécurité de l'ammoniac qui s'est tenu en janvier 2002 à Montréal, au Canada. Ce prix a été décerné "en reconnaissance de sa contribution aux industries de fabrication de produits pétrochimiques et en particulier à l'industrie de l'ammoniac, grâce à son engagement de toute une vie en faveur de l'amélioration de la sécurité dans ces usines..... Il a constamment illustré le leadership de BASF dans le secteur des engrais et des industries connexes par ses contributions importantes à des projets innovants majeurs....". Il a été membre du Comité de 1981 à 1993 et président du programme du symposium de 1988 à Denver. Il était particulièrement connu pour ses contributions particulières à notre industrie en matière de sécurité et de technologie, notamment grâce à ses nombreuses publications. Le Dr Appl a passé la majeure partie de sa carrière à travailler pour BASF sur le site de Ludwigshafen en Allemagne. Parmises publicationslesplus importantes, citons la série d'articles "Modern Ammonia Technology" parue dans le magazine Nitrogen et son livre "Ammonia, Principles and Industrial Practice" publié par Wiley- VCH Weinheim. Résumé Les 50 dernières années nous ont montré que le symposium - avec la présentation de documents techniques de haute qualité traitant des problèmes de sécurité de l'industrie de l'ammoniac, avec des séances de questions-réponses après les présentations et des tables rondes fréquentes - a été une formule gagnante. La publication de tous ces documents dans la série des manuels techniques fait également partie de cet héritage. Son succès est principalement dû aux auteurs des plus de 1200 documents techniques. Cela n'aurait pas été possible sans le soutien des entreprises de cette industrie. Leur investissement en ressources humaines et financières témoigne de leur engagement à promouvoir la sécurité dans cette industrie. À l'avenir, les progrès des technologies de la communication continueront de s'accélérer et certains auront un effet bénéfique sur cette réunion. D'autres améliorations des techniques de présentation, de la manipulation et de la distribution des documents sont à prévoir. La téléconférence pourrait également progresser au point de devenir une composante du symposium. Le symposium se poursuivra-t-il pendant encore 50 ans ? Tant que nous continuerons à fabriquer de l'ammoniac et des produits connexes, il sera nécessaire de maintenir et d'améliorer nos performances en matière de sécurité. Cela exige une vigilance constante de la part de tous les producteurs et fournisseurs de l'industrie. Le site
  • 15. 2005 17 MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC Le rôle du Symposium "qui consiste à présenter, lors d'un sympo- sium annuel, des rapports sur les accidents, le développement de la sécurité et d'autres améliorations techniques relatives à la sécurité qui présentent un intérêt et, par conséquent, une aide pour l'industrie" semble être plus vital que jamais. Encore 50 ans ? Et c'est ce qui pourrait arriver. Remerciements [1] Pour l'assistance dans les données historiques : Dr Max Appl (BASF, retraité), Jerry Davis (El Dorado Nitro- gen), Harrie Duisters (DSM), Dr Rainer Feser (BASF), William W. Hoehing (Allied Chemi- cal et Exxon Chemical, retraités), Venkat Pat- tabathula (Incitec Pivot), Tracy Sandow (IMC et Koch Nitrogen, retraités), Cornelius "Neal" Shannahan (Process Management Engineers), Richard Strait (KBR) et Bill Taylor (Sask- ferco). [2] Pour l'assemblage de tous les documents techniques des 50 premières années du symposium sur un CD : Harrie Duisters (DSM), Theo Huurdeman (DSM, fatigué), Venkat Pattabathula (Incitec Pivot), Richard Strait (KBR) et Don Timbres (Agrium). Références : [1] Vaclav Smil : Enrichir la Terre : Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production. The MIT Press, Cambridge, Massachusetts (2001). [2] Max Appl : Ammoniac : Principes et pratique industrielle. Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, Allemagne (1999). [3] L.C. Axelrod et T.E. O'Hare, The M.W. Kel- logg Company : Production of Synthetic Am- monia. Soil Nitrogen : Its Chemistry and Tech- nology, Vincent Sauchelli (ed.), Reinhold Publishing, New York (1964). [4] James L. Snyder, Jr. et John A. Burnett, Jr : Manufacturing Processes for Ammonia. Agri- cultural Anhydrous Ammonia - Technology and Use, Malcolm H. Vickar, et. .al. (eds.), Ag- ricultural Ammonia Institute, Memphis, Tenn. ; American Society of Agronomy, Madison, Wis. ; Soil Science of America, Madison, Wis. (1966). [5] J.A. Lawrence : The First 25 Years : AIChE Ammonia Plant Safety (and Related Facilities) Committee. Ammonia Plant Safety, Technical Manual, Volume 23, AIChE, New York (1981). [6] V. Pattabathula (Incitec Pivot), B. Rani (Terra Industries) et D. Timbres (Agrium) : The AIChE Ammonia Safety Symposium - 50 Years of Shared Experiences, Technical Manual, Volume 46, AIChE, New York (2005). Gerald P. Williams
  • 16. MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC 18 2005 Tableau 2 - Historique des 50 ans de réunions du Symposium sur la sécurité de l'ammoniac de l'AIChE Réunion Non. Anné e Mois Lieu Président du programme du président Entreprise Vol. Non. 1 1956 Déc. Boston,MA Norton Walton Atlantic Ref(ARCO) 1 2 1957 Sept. Baltimore, MD Norton Walton Atlantic Ref(ARCO) 1 3 1958 Sept. Salt Lake City, UT Norton Walton Atlantic Ref(ARCO) 1 4 1959 Sept. St. Paul, MN Bill Mason Dow 2 5 1960 Sept. Tulsa,OK Gordon Weigers American Cyanamid 3 6 1961 Sept. Lake Placid, NY Ray Walton Rohm & Haas 4 7 1962 Août. Denver,CO Ron Bollen Dow - Canada 5 8 1963 Sept. San Juan,PR Arnold Glass Monsanto 6 9 1964 Sept. Las Vegas,NV RussellSimms Phillips 7 10 1965 Sept. Minneapolis,MN John Warren DuPont 8 11 1966 Sept. Atlantic City,NJ Gary Stockbridge Kaiser 9 12 1967 Sept. Mexico City, Mex. Fred Jones CIL 10 13 1968 Sept. Montréal,Can. John A.Lawrence CF Industries 11 14 1969 Août. Portland,WA John F.Anderson Industries des terres agricoles 12 15 1970 Sept. Denver,CO Leonard Ball Produits de l'air 13 16 1971 Sept. Atlantic City,NJ Hays C. Mayo Industries des terres agricoles 14 17 1972 Août. Minneapolis,MN John Cromeans Consultant 15 18 1973 Sept. Vancouver, Can. Joe Stafford OccidentalPetroleum 16 19 1974 Août. Salt Lake City, UT Gene Comeau Industries des terres agricoles 17 20 1975 Sept. Boston,MA James Finneran Kellogg 18 21 1976 Sept. Atlantic City,NJ Philip Ruziska Esso 19 22 1977 Sept. Denver,CO Bill Hoehing Allied Chemical 20 23 1978 Nov. Miami, FL Kenneth Wright Cominco 21 24 1979 Nov. San Francisco,CA Guy Legendre Monsanto 22 25 1980 Août. Portland,OR Tracy Sandow IMC 23 26 1981 Oct. Montréal,Can. JackGearinger DuPont aucu n 27 1982 Nov. Los Angeles,CA Jan Blanken UKF aucu n 28 1983 Août. Denver,CO Harvey Spangler Industries des terres agricoles 24 29 1984 Nov. San Francisco,CA John Livingstone ICI 25 30 1985 Août. Seattle,WA Gerald P. Williams Allied Chemical 26 31 1986 Août. Boston,MA Ray LeBlanc Kellogg 27 32 1987 Août. Minneapolis,MN Jim Chandler Agrico Chemical 28 33 1988 Août. Denver,CO Application maximale BASF 29 34 1989 Nov. San Francisco,CA William R. Hookey Chevron 30 35 1990 Août. San Diego,CA Jerry Davis Triade 31 36 1991 Nov. Los Angeles,CA Anders Nielsen HaldorTopsoe A/S 32 37 1992 Sept. San Antonio,TX Phillip Nightingale ICI 33 38 1993 Sept. Orlando,FL James Richardson UCI 34 39 1994 Oct. Vancouver, Can. Theo Huurdeman DSM 35 40 1995 Sept. Tucson,AZ W.J. Delboy DuPont 36 41 1996 Sept. Boston,MA GunnarSchulstok NorskHydro 37 42 1997 Sept. San Francisco,CA Robert W.Clark ICI Katalco 38 43 1998 Sept. Charleston,SC Ib Dybkjaer HaldorTopsoe A/S 39 44 1999 Sept. Seattle,WA Richard L. Johnson Produits chimiquesdu Mississippi 40 45 2000 Sept. Tucson,AZ Ian Welch PCS Azote 41 46 2002 Jan. Montréal,Can. Richard Strait Kellogg Brown & Root 42 47 2002 Sept. San Diego,CA Louis Frey CF Industries 43
  • 17. 2005 19 MANUEL TECHNIQUE SUR L'AMMONIAC 48 2003 Sept. Orlando,FL Kevin Vick Industries des terres agricoles 44 49 2004 Sept. Denver,CO Reinhard Michel Uhde GmbH 45 50 2005 Sept. Toronto,Can. Svend Erik Nielsen HaldorTopsoe A/S 46