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Remerciements Au terme de ce travail, je tiens à remercier le bon Dieu Le Tout

Remerciements Au terme de ce travail, je tiens à remercier le bon Dieu Le Tout Puissant de m'avoir donné le courage, la volonté et la patience pour achever ce travail. Mes remerciements les plus sincères et les plus profonds sont adressés à chef service exploitation du MPP4 de m'avoir ouvert les portes de l’entreprise et d'avoir mis à ma disposition les moyens nécessaires pour la réalisation de mon stage pratique. Un très grand merci pour les ingénieurs qui travaille à MPP4 pour avoir réussi à m’intégrer comme stagiaire. Je remercie également tous ceux qui ont contribué de prêt ou de loin à la réalisation de mon disposition. Je remercie l’ECOLE NATIONALE POLYTECHNIQUE qui m’a donné l’occasion de faire un stage et entrer dans le monde industriel. 2 Nomenclature des paramètres MEG: Mono Ethylène Glycol MPP4: Module Processing Plant 4 Nomenclature des équipements Symbole Signification D101, D102, D103, D104, D105, D106, D107, D108 Ballons séparateurs E102, E103, E104, E106 Echangeurs de chaleur E101, E107, E108 Aéro-réfrigérant H101, H102 Fours C101 Colonne dééthaniseur C102 Colonne débutanizeur K101 Turbo-Expander K002 Compresseur des gaz moyennes pressions P101, P102, P103, P104, P105 pompes 3 Table des matières Introduction.....................................................................................................................5 Chapitre I A. Situation géographique..........................................................................................6 B. Historique du champ de HASSI-R’MEL ..............................................................6 C. Développement du champ de HASSI-R’MEL......................................................7 D. La capacité de production actuelle ........................................................................7 E. Installations gaziers de HASSI-R’MEL ................................................................8 Chapitre II A. Caractéristiques du gaz brut ..................................................................................9 1. Le pouvoir calorifique ........................................................................................9 2. La composition chimique .................................................................................10 3. La densité..........................................................................................................10 4. La masse molaire moyenne ..............................................................................11 B. Origine des constituants.......................................................................................11 1. Le gaz bactérien ou biochimique......................................................................11 2. Le gaz thermique ..............................................................................................11 C. Les différents types de gaz naturel ......................................................................11 1. Le gaz sec .........................................................................................................12 2. Le gaz humide ..................................................................................................12 3. Le gaz à condensats..........................................................................................12 4. Le gaz associé...................................................................................................12 Chapitre III A. Traitement du gaz ................................................................................................13 B. Description du module 4......................................................................................14 1. Section séparation à haute pression..................................................................14 2. Section fractionnement et stabilisation.............................................................16 C. Objectifs du procédé............................................................................................18 Chapitre IV A. Introduction..........................................................................................................20 4 B. Problèmes liés à la présence d’eau dans le gaz naturel .......................................20 C. Déshydratation du gaz naturel.............................................................................20 D. Procédé utilisé au MPP4......................................................................................21 1. Description du procédé.....................................................................................21 2. Les points de refroidissement liés au risque de formation des hydrates..........21 3. Injection d’un inhibiteur...................................................................................21 Conclusion.....................................................................................................................24 5 Introduction Le gaz brut ou le gaz naturel est un mélange d’hydrocarbures à tendance paraffinique (Hydrocarbures saturés) contenant du méthane (CH4) et de l’éthane (C2H6) en grande proportion ce qui lui donne un pouvoir calorifique et une combustibilité remarquable. En plus d’un combustible, le gaz naturel est utilisé dans les industries de fabrication du ciment, du verre, de la céramique…etc. Il est considéré comme une matière première dans l’industrie pétrochimique, citons comme exemple le méthanol, l’ammoniac, les engrais…etc. L’Algérie figure parmi les plus grands pays producteurs du gaz naturel. Elle s’attelle depuis plusieurs années à une gestion rationnelle, optimale et efficace de ses réserves d’hydrocarbures, par le développement d’une stratégie de valorisation de ces ressources. Ainsi, le champ de Hassi-R’Mel de par son importance constitue un des éléments clés de la mise en œuvre de cette stratégie. Cinq modules de traitement du gaz naturel ont vu le jour dans cette région, faisant appel à différents procédés du génie chimique comme la séparation, les transferts de chaleur et de matière,…etc. L’optimisation des rendements de ces modules nécessite l’utilisation de produits chimiques très couteux, sollicitant un suivi rigoureux et permanant de leur consommation. Le travail que j’ai réalisé comporte quatre chapitres : Le chapitre I est consacré à la présentation du champ gazier de Hassi- R’Mel. Le chapitre II est une généralité sur le gaz naturel. Le chapitre III est consacré à la description détaillée du procédé de traitement du gaz naturel utilisé principalement au niveau du Module Processing Plant 4(MPP4). Le chapitre IV j’ai présenté le procédé de déshydratation du gaz naturel au MPP4. 6 CHAPITRE I PRESENTATION DU CHAMP DE HASSI R’MEL A. Situation géographique Le gisement de Hassi-R'Mel est situé à 607,2 km au sud de Bejaia, entre les wilayas de Ghardaïa et Laghouat. Dans cette région relativement plate du Sahara, l’altitude moyenne est d’environ 750 m au-dessus du niveau de la mer. Le climat est caractérisé par une pluviométrie faible (140 mm/an) et des humidités moyennes de 19 % en été et 34 % en hiver. Figure I.1: Situation géographique du site de Hassi-R’Mel Le gisement de Hassi-R' Mel est l’un des plus grands gisements de gaz à l’échelle mondiale. Il a une forme d’ellipse et s’étale sur plus de 3500 km² ; 70 km du Nord au Sud et 50 km d’Est en Ouest. Il se situe à une profondeur de 2200 m et la capacité du gisement est de l’ordre de 3000 milliards de mètre cubes récupérables. B. Historique du champ de HASSI-R’MEL En s’intéressant à la région depuis 1951. Le forage du premier puits d’exploitation a eu lieu en 1952 à quelques kilomètres de Berriane. Dans le champ de Hassi-R’Mel, le premier puits (HR1) a été foré en 1956 sous le sommet de l’anticlinal que constitue le 7 gisement de Hassi-R’mel. Ce puits à mis en évidence la présence d’un gaz riche en condensât dans le trias gréseux à une pression de 310 atmosphères et 90°C. La profondeur atteinte est de 2332 m et le forage révéla la présence d’un réservoir de gaz humide. De 1957 à 1960 furent forés 8 puits (HR2, HR3, HR4, HR5, HR6, HR7, HR8 et HR9) qui ont mis à jour l’existence de trois réservoirs. Le champ de Hassi-R’mel est une vaste étendue de plus de 3500 km² (70 km de long sur 50 km de large). Les réserves trouvées en place sont évaluées à plus de 2800 milliards m³. C. Développement du champ de HASSI-R’MEL Le développement de Hassi-R’Mel s’est trouvé étroitement lié au développement de l’industrie du gaz dans le monde et les importantes réserves recelées par ce gisement. En effet, plus de 2000 milliards de m3 ont constitué un atout important pour lancer une politique d’industrie gazière de grande envergure pour le pays. Trois étapes importantes ont marqué le développement du champ de Hassi-R’Mel : Première étape 1961 : Réalisation d’une petite unité de traitement de gaz de 1,3 milliards de m3 par an. Cette réalisation a coïncidé avec la construction de la première usine de liquéfaction de gaz en 1964. En 1969, la capacité de traitement est portée à 4 milliards de m3 par an. Deuxième étape La capacité de traitement du champ de Hassi-R’Mel a atteint 14 milliards de m3 par an après la nationalisation des hydrocarbures en 1971. Troisième étape Cette période a permis de concrétiser un plan de développement qui concerne l’ensemble du champ en mesure de répondre aux besoins énergétiques du pays ainsi qu’aux besoins de nos partenaires. Ce plan a permis également de doter Hassi-R’Mel d’un modèle d’exploitation en mesure d’optimiser la récupération de différents produits. D. La capacité de production actuelle Le développement final du champ a permis d’atteindre les capacités de production suivantes : • 100 milliards de mètre cubes de gaz par an. • 12 millions de tonnes de condensât par an. • 2.5 millions de tonnes de GPL par an. • 700 mille tonnes de pétrole brut par an. 8 E. Installations gaziers de HASSI-R’MEL Le plan d’ensemble des installations gazières implantées sur le champ de Hassi-R'Mel est élaboré de façon à avoir une exploitation rationnelle du gisement et pouvoir récupérer le maximum de liquide. Les cinq modules de traitement de gaz (0, 1, 2, 3, et 4) sont disposés d'une manière alternée par rapport aux deux stations de compression tel que présenté sur la figure I.2 ci-dessous. Figure I.2 : Carte des champs de HASSI-R’MEL et les sites des Modules Les installations mises en œuvre sont comme suit : Dans le tableau 1 sont regroupées les différentes zones du site de Hassi-R’Mel : Tableau I.1 : Différentes zones de Hassi-R’Mel Zone Centre Zone Nord Zone Sud - Module de traitement de gaz 0, 1 et 4 et les installations communes (communs ou Phase B). -Station Boosting centre (SBC). - Centre de stockage et de transfert (CSTF). - Centre national de dispatching de gaz (CNDG). - Station de récupération des gaz associés (SRGA). -Module de traitement de gaz 3. - Station de compression nord (SCN). -Module de traitement de gaz 2. - Station de compression sud (SCS). - Centre de traitement de gaz CTG/Djebel-Bissa. - Centre de traitement de gaz CTG/HR-Sud. 9 CHAPITRE II GENERALITES SUR LE GAZ NATUREL A. Caractéristiques du gaz brut Au stade final de sa production, le gaz brut est caractérisé par les propriétés suivantes : 1. Le pouvoir calorifique C’est la quantité e chaleur en Joules ou en calories dégagée lors de la combustion totale d’un mètre cube, d’un kilogramme ou d’une mole de gaz généralement à 15°C et sous la pression atmosphérique. L’unité du pouvoir calorifique est donc : (J/m3), (J/kg) ou (J/mol). En d’autre terme, le pouvoir calorifique représente l’enthalpie de combustion par unité de volume, de masse ou de mole du gaz à la température de 15°C. a) Le pouvoir uploads/Geographie/ rapport-de-stage-pdf.pdf