Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA Faculte des Sciences et de la Technologie et de

UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA Faculte des Sciences et de la Technologie et des Sciences de la Matière Département de Génie des procédés Mémoire MASTER ACADEMIQUE Domaine : Sciences et Techniques Filière : Génie des procédés Spécialité : Raffinage et technologie des hydrocarbures Presenté par : Ibrahim Younouss Wakai Thème Soutenu le 16/06/2012 Devant le jury composé de: Mr. BOUKESSANI MA Examinateur Mr. D SID ROUHOU MA Examinateur Mr. M KORICHI MC Rapporteur 2011-2012 Développement des corrélations pour le calcul des propriétés du pétrole et de ses fractions N° d’ordre : N° de série : Résumé : Le présent travail s’articule autour de la thématique de l’évaluation des propriétés de produits pétroliers liquides. Cette évaluation se fait au moyen d’un développement de corrélations basé sur de données expérimentales, par lesquelles ce développement des corrélations détermine à priori la spécifique gravité, car la connaissance de cette dernière permettra de corréler les plupart des autres propriétés d’un produit. Pour évaluer un produit, le développement des corrélations dispose des deux méthodes de détermination de la spécifique gravité : une par calcul direct qui se fait au moyen des équations issues de la régression linéaire, et l’autre assistée par un logiciel, précisément celui de HYSYS pour la corrélation de la spécifique gravité. Mots clés : développement des corrélations, Spécifique gravité, Logiciel HYSYS, XLSTAT, et Propriétés. Abstract : This work is articulated around the evaluation of the oil fuel properties. This evaluation is done by means of a development of correlations based on experimental data, by which this development of the correlations determines a priori specific gravity, because the knowledge of the latter will make it possible to correlate the majority of the other properties of a product. To evaluate a product, the development of the correlations has the two methods of determination of specific gravity:one by direct calculation which is done by means of the equations resulting from the linear regression, and the other assisted by a software, precisely that of HYSYS for the correlation of specific gravity. Key words: development of the correlations, Specific gravity, Software HYSYS, XLSTAT, and Properties. I Sommaire I Liste des figures & Liste des tableaux III Nomenclature IV Introduction générale 1 Chapitre I : Généralité bibliographique I-1 Introduction 3 I-2 Différent types des hydrocarbures pétroliers 3 I-3 Principales propriétés du pétrole 4 I-3-1 Densité 4 I-3-2 Masse moléculaire 5 I-3-3 Tension de vapeur 5 I-3-4 Point d’éclair 6 I-3-5 Point d’écoulement ou de congélation 7 I-3-6 Viscosité 8 I-3-6-1 Viscosité dynamique 8 I-3-6-2 Viscosité cinématique 9 I-4 La méthode de développement des corrélations 10 I-4-1 Distillation ASTM 11 I-4-2 Distillation TBP de pétrole brut 12 I-5 Conclusion 13 Chapitre II : Modélisation et Application II-1 Introduction 14 II-2 Méthodologie 14 II-2-1 Modélisation 14 II-2-1-1 Base de données 14 II-2-2 Méthode de calcul direct 15 II-2-2-1 Vérification de la régression d’Albahri 16 II-2-2-2 La régression sur le pétrole de RHM2 18 II-2-2-2-1 Les données expérimentales 18 II-2-3 Méthode de détermination par logiciel 21 II-2-3-1 Méthodologie de la corrélation par Hysys 21 II-2-3-1-1 Les étapes à suivre 21 II-3 Conclusion 22 II Chapitre III : Résultats et discussions III-1 Introduction 23 III-2 Résultats de SG à partir de la méthode de calcul direct 23 III-2-1 Résultats de SG des fractions de RHM2 23 III-2-2 les résultats de SG du brut de RHM2 25 III-3 Résultats de SG à partir de la simulation par logiciel 26 III-3-1 Résultats de SG des fractions à partir du logiciel HYSYS 26 III-3-2 Résultats de SG du brut à partir du logiciel HYSYS 28 III-4 Discussion sur les résultats des deux méthodes utilisées 29 III-5 Détermination des autres propriétés par la SG et/ou température d’ébullition 30 III-6 Conclusion 31 Conclusion générale 32 Recommandation 32 Références bibliographique 33 Annexe 34 III Figure Titre de la figure Page I-1 Dispositif de mesure de pression de vapeur REID 6 I-2 Dispositif de mesure de point d’éclair 7 I-3 Schéma du diagramme de développement de corrélation 10 I-4 Dispositif et courbe de la distillation ASTM 11 I-5 Dispositif de la distillation TBP 12 II-1 Fenêtre du logiciel HYSYS 21 II-2 L’espace de la corrélation HYSYS 22 III-1 Coefficient de corrélation du modèle 12 25 III-2 Coefficient de corrélation du modèle 13 25 Tableau Titre de tableau Page I-1 Quelques valeurs de viscosité dynamique des produits usuels 8 II-1 Comparaison des régressions 17 II-2 Régression en fonction des nombres d’échantillon 17 II-3 Données de la distillation ASTM D86 des fractions de RHM2 18 II-4 Données de la distillation TBP du brut de RHM2 19 III-1 Les résultats de SG des fractions pétrolières de RHM2 par calcul direct 24 III-2 Les résultats de SG pour le brut de RHM2 par calcul direct 26 III-3 Résultats de SG des fractions pétrolières de RHM2 par la méthode HYSYS 27 III-4 Résultats de SG du brut de RHM2 par HYSYS 28 Liste des tableaux Liste des figures IV Nomenclature API American petroleum Institute ASTM American Society for testing Materials -- d15 4 Densité à 15°C par rapport à l’état standard de l’eau à 4°C -- Eq Equation -- Fobj Fonction objectif -- FTIR infrarouge à transformé de fourrier -- GC Chromatographie gazeuse -- IR Infrarouge -- Mape Mean absolute percentage error % Mmél Masse moléculaire du mélange Kg /mol mid%-volume Mi volume percent (50%) % NBP Normal Boiling Point °C Pc Pression critique atm Ppc Pression pseudo-critique atm R² Coefficient de régression RHM2 Raffinerie de Hassi Messoud -- RMN Résonance magnétique nucléaire -- SG60/60°F Spécifique gravité à 60°F (15,55°C) -- TBP True boiling point -- Tb Température d’ébullition °C Tc Température critique °C Tmav Température mean average °C Tpc Température pseudo-critique °C TVR Tension de vapeur Reid atm Tx Température à x% volumique °C %vol. Pourcentage volumique % Symboles Signification Unité Introduction générale 1 Introduction générale : Toutes les études effectuées sur le pétrole brut, montrent que ce dernier contient un nombre pratiquement infini de constituants, autrement dit, d’un mélange complexe constitué des milliers des composés chimiques non définis, et ces composés présentent une difficulté incontournable vis-à-vis de leur évaluation, donc la détermination de leur propriété n'est pas une chose facile, pour ce faire, plusieurs méthodes analytiques avec des équipements ultrasophistiquées ont été mises à jour, parmi ces méthodes, on cite entre autres la GC (chromatographie gazeuse), IR (infrarouge), FTIR (infrarouge à transformé de fourrier), RMN (résonnance magnétique nucléaire). Ce pendant, ces méthodes présentent une manipulation complexe, un prix couteux et un état d’appareillage très fragile, par conséquent elles n’ont pas trouvé une large acceptation dans l’exploitation quotidienne de raffinage malgré leur prédiction exacte. Pour y remédier, durant toutes ces cinq dernières décennies, les scientifiques cherchèrent sans cesse une solution plus adéquate, plus simplifiée et économiquement accessible à tous. Ainsi, ils ont pu mettre à point le Tabsérie ou développement des corrélations simplifiées; qui est une méthode expérimentale s’intéressant uniquement à la densité, car la densité constitue la caractéristique physique la plus importante d’un produit pétrolier, en partant d’elle on peut mettre en corrélation presque la plupart des autres propriétés des produits pétroliers. Dans l’industrie de raffinage, cette densité est exprimée en terme de gravité API (American petroleum Institut), cet API est lié directement par la spécifique gravité [1]. Il a été envisagé que la gravité API et le point d'ébullition (s) sont les paramètres minimums nécessaires pour caractériser complètement un produits pétrolier avec toutes ses autres propriétés, ainsi elles peuvent être calculées à partir de ces deux propriétés à eux seuls. [2] Idéalement, les propriétés des composés du pétrole sont déterminées expérimentalement, ce qui sous entend que le développement des corrélations est un procédé expérimental se déroulant dans le laboratoire basé sur des échantillons de fluide réel tiré de la production à l’étude. Cette méthode de développement des corrélations dépend intégralement de la distillation ASTM couplé avec de modèle mathématique. Par ailleurs cette méthode peut aussi être hypothéquée par un logiciel de calcul par exemple HYSYS, qui fournit une estimation précise de l'ensemble de l’évaluation de combustible pétrolier. Introduction générale 2 La capacité prédictive de cette méthode est démontrée en prédisant la spécifique gravité (SG) de produits pétroliers avec une erreur en pourcentage moyenne d'environ 0,87% qui est plus précis que d'autres méthodes publiées. En bref, l’objectif de ce travail est celui de la détermination de SG par développement des corrélations, puis on va hypothéquer par HYSYS pour disposer d’une vision plus large qui nous permettra d’identifier et classer les composés pétroliers liquides en fonction de leurs propriétés qui sont entre autres densité, viscosité, le facteur Kuop…. Donc le travail consiste d’abord une détermination par calcul direct basé sur des équations empiriques puis par un modèle assisté par ordinateur (logiciel). Ce travail relève d’une grande importance, car il ne s’agira pas seulement d‘identifier et de classer les composés mais aussi par la suite les données qu’on disposera, nous sont très utiles pour la conception et le fonctionnement des procédés de raffinage du pétrole.  Alors, comment cette méthode de développement des corrélations pour le calcul des propriétés des combustibles pétroliers et leurs fractions peut-elle uploads/Finance/ibrahim-younouss-wakai.pdf