Alfa Laval e Dow promuovono l’efficienza energetica nell’industria chimica

La collaborazione tra Dow e Alfa Laval è iniziata nel 1999 con la standardizzazione dell’ambito della fornitura, dell’hardware e della documentazione, il che ha semplificato notevolmente il processo di acquisto rendendolo più conveniente.

Nel 2008, il team di vendita di Alfa Laval nei Paesi Bassi ha contattato gli esperti globali di termica di Dow, proponendo una collaborazione più profonda con l’obiettivo di creare un processo strutturato per lavorare sull’ottimizzazione dei processi attraverso il miglioramento dell’efficienza energetica.

Ron Faber, direttore vendite di Alfa Laval Benelux, ricorda:

«Volevamo instaurare una relazione più stretta per poter sfruttare al massimo i vantaggi della tecnologia degli scambiatori di calore a piastre. Per questo, insieme a Dow, abbiamo avviato un progetto di conversione tecnologica in cui, insieme agli ingegneri di Dow, abbiamo cercato attivamente posizioni in cui la sostituzione degli scambiatori di calore esistenti con scambiatori di calore a piastre comportasse miglioramenti significativi. Questo può tradursi, ad esempio, in una maggiore recupero di energia, una riduzione delle emissioni, un aumento della capacità, una riduzione della manutenzione o una maggiore affidabilità», afferma Ron Faber.

Il progetto di conversione tecnologica è stato un grande successo. Ogni anno vengono analizzate e migliorate diverse posizioni di scambiatori di calore in vari impianti in tutto il mondo, producendo effetti positivi sostanziali sia dal punto di vista della sostenibilità che della redditività.

Uno dei miglioramenti realizzati nello stabilimento Dow di Terneuzen, nei Paesi Bassi, ha persino vinto un premio interno come uno dei migliori progetti di efficienza energetica e riduzione dei rifiuti dell’intera azienda in quell’anno.

La posizione in questione riguardava il recupero di calore in un impianto di ossido di etilene. Sostituendo la soluzione esistente a fascio tubiero con due scambiatori di calore Alfa Laval Compabloc, sono stati ottenuti diversi miglioramenti:

• Notevole risparmio energetico
• Riduzione delle emissioni
• Riduzione dell’acqua di reintegro per la torre di raffreddamento
• Miglioramento delle prestazioni del prodotto
• Minore formazione di sottoprodotti e costi di smaltimento ridotti
• Mitigazione di gravi problemi di incrostazione
• Aumento del tempo di attività

La collaborazione ha anche evidenziato le possibilità di ridurre le emissioni di Scope 3. La sostituzione degli scambiatori di calore a fascio tubiero con scambiatori di calore a piastre è un modo semplice per aumentare il recupero di calore e ridurre il consumo energetico, con un effetto diretto sulle emissioni. Ma un vantaggio aggiuntivo, spesso trascurato, è che gli scambiatori di calore a piastre producono anche significativamente meno emissioni (Scope 3) rispetto a quelli a fascio tubiero.

Le emissioni Scope 3 sono emissioni indirette nella catena del valore di un’azienda, ad esempio le emissioni totali derivanti dalla produzione di uno scambiatore di calore. Le emissioni Scope 3 rappresentano il 70% delle emissioni totali di gas serra di Dow e costituiscono un’area chiave nel lavoro di sostenibilità dell’azienda.

Una stima basata su un’installazione esistente a fascio tubiero presso gli impianti Dow mostra che, scegliendo uno scambiatore di calore a piastre, le emissioni Scope 3 si ridurrebbero di circa il 50%. Questo calcolo considera solo le emissioni associate all’acciaio dello scambiatore di calore e alle strutture di supporto.

La collaborazione tra Dow e Alfa Laval si è estesa anche all’ambito dei servizi. Nel 2023 è stato condotto uno studio iniziale presso l’impianto di poliuretano di Terneuzen per valutare i possibili vantaggi di un approccio più strutturato alla manutenzione e all’assistenza.

«Insieme agli ingegneri di Dow, abbiamo prima effettuato un audit sui 38 scambiatori di calore Alfa Laval installati nell’impianto e ne abbiamo selezionati otto per uno studio più approfondito. Questo ha incluso un’ispezione fisica delle unità e un confronto tra i parametri attuali di processo e le specifiche originali di progetto», spiega Remco Harmse, Service Manager di Alfa Laval Benelux.

L’indagine ha rivelato che le condizioni operative della maggior parte degli scambiatori di calore erano cambiate nel tempo, il che significava che non erano più ottimizzati per le loro funzioni. In molti casi, ciò causava un eccessivo incrostamento dovuto alla riduzione delle portate, un problema risolto riottimizzando gli scambiatori di calore per le nuove condizioni operative.

Un’altra scoperta importante è stata un’anomalia nel software di controllo delle pompe che causava picchi di pressione negativa. Questi picchi erano impossibili da rilevare nel sistema di controllo normale e provocavano crepe nelle piastre di scambio termico. Il problema è stato individuato in diverse posizioni dell’impianto, ma fortunatamente è stato facilmente risolto correggendo il software della pompa.

Lo studio di assistenza ha aumentato la consapevolezza tra gli ingegneri di Dow sui vantaggi della manutenzione regolare. Hanno imparato che misure piuttosto semplici, come la pulizia e gli audit, possono avere un impatto positivo significativo sulle prestazioni degli scambiatori di calore, traducendosi in una riduzione sia del consumo energetico che delle emissioni di CO₂. Ma i maggiori vantaggi derivano dalla pianificazione e dalla manutenzione previste per l’intero impianto, che si traducono in cicli di produzione più lunghi tra una fermata e l’altra e in minori costi per i ricambi», afferma Remco Harmse.

Una collaborazione con un approccio olistico

Ron Faber spiega che tutti gli effetti positivi dei progetti di ottimizzazione sono dovuti a un fattore comune: la stretta collaborazione tra Dow e Alfa Laval. «La chiave del successo è la solida rete e le connessioni tra le aziende. Grazie alla nostra stretta collaborazione, possiamo essere più trasparenti e condividere informazioni in un modo che non sarebbe possibile in un ambiente competitivo. Manteniamo un dialogo completamente aperto in cui si possono porre tutte le domande. Questo ci permette di sfruttare le competenze di entrambe le aziende per trovare le soluzioni migliori e ottimizzare al massimo i processi. Questa è la ragione fondamentale per cui la nostra collaborazione è così di successo», conclude Ron Faber.

Estendere la collaborazione oltre l’hardware per includere i servizi si è rivelato vantaggioso anche dal punto di vista commerciale, portando a una maggiore affidabilità operativa, a un minor consumo energetico e a una riduzione delle emissioni».
Mee Geok Liau, Sourcing Manager, Dow