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وزارة التعليم العالي والبحث العلمي Ministère de l’Enseignement Supérieur et de

وزارة التعليم العالي والبحث العلمي Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique جامعة عبدالحميد ابن باديس مستغانم Université Abdelhamid Ibn Badis de Mostaganem كلية العلوم و التكنولوجيا Faculté des Sciences et de la Technologie N° d’ordre : M …………/GP/2019 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES DE MASTER ACADEMIQUE Filière : Génie des procédés Spécialité : Génie chimique Mauvais refroidissement de l’échangeur E-0034 de la section BOG du propane du complexe GP1/Z Présenté par :  Melle Djelloul Hasna  Melle Laroui Mansouria Soutenu le 30 / 06/ 2019 devant le jury composé de : Présidente : Melle k .MENAD M.C.B. -Mostaganem Examinatrice : Mme K.SOLTANE M.A.A. -Mostaganem Encadreur : Mme H. BELHOUARI M.A.A. -Mostaganem Année Universitaire : 2018 / 2019 Remerciement Au terme de ce travail, On tient à remercier Dieu le tout puissant de nous avoir donné le courage, la volonté et la patience pour achever ce travail. Nous avons l'honneur et le plaisir de présenter notre profondes gratitudes et nos sincères remerciements à Notre encadreuse Mme BELHOUARI.H, pour sa précieuse aide, ces orientations et le temps qu'elle nous nous accordée pour notre encadrement. Nous remercions par ailleurs vivement les membres du jury de nous avoir fait l’honneur de juger notre travail et d’assister à la soutenance. Nous adressons nos sincères remerciements à tout Les chefs service de fabrication et stockage et tous les chefs des zones pour avoir permis de nous guider dans les meilleures conditions, tout particulièrement pour tous leurs efforts ,ainsi que tous les opérateurs et les ingénieurs qui nous ont aidés. Un spécial remerciement à ma nièce et ma sœur Tata Hamida pour son aide, son encouragement et le temps qu’elle ma consacrée pour moi. . Sont oublier tous les employées de la bibliothèque de l’FTS pour leur aide et leur compréhension. Finalement, nous remercions toutes les personnes qui ont participé de près ou de loin à la concrétisation de ce mémoire. Hasna Dédicace A mon très cher père Pour m’avoir soutenu moralement et matériellement jusqu’à ce jour, pour son amour, Et ses encouragements. Que ce travail, soit pour vous, un faible témoignage de ma Profonde affection et tendresse. Qu’ALLAH le tout puissant te préserve, t’accorde Santé, bonheur et te protège de tout mal. A ma très chère mère Autant de phrases aussi expressives soient-elles ne sauraient montrer le degré D’amour et d’affection que j’éprouve pour toi. Tu m’as comblé avec ta tendresse et Affection tout au long de mon parcours. Tu n’as cessé de me soutenir et de M’encourager durant toutes les années de mes études. Qu’ALLAH te protéger et te Donner la santé, le bonheur et longue vie. A mes sœurs Zohra ,Aicha et Faiza, à mes frères Mansour et Abdallah qui j’aime tant Pour leur petits mots et leur soutiens et mes belles sœurs Khadra et Djamila A mes nièces et mes neveux. Hasna Sommaire Introduction générale………………………………………………………..………………01 Liste des figures Nomenclatures Chapitre I : Généralités I.1.Historique ..........................................................................................................................................................02 I.2. Présentation du complexe ………………………………….………………………………….…….……….02 I.3.Installations principales du complexe ……………...………………………………………….……………..03 I.3.1. Installations de stockage d’alimentation ………………..……………………………….……………...03 I.3.2. Installations de productions GPL ……… ………...…………………………………….…...………....03 I.3.3. Installations de stockage des Produits Finis …………………………………………….… ...……..…..03 I.3.4. Installations de chargement………….…………………………………………….……………………04 I.4. Procédés de stockage …………………...……………………………………………………………..........04 I.4.1. Section BOG (Boil of Gaz) …………………………………………………….…...…...………...04 I.4.2. Section de Chargement navires à Basse Température ……………………………..…………………..05 I.5. Description et fonctionnement de la section BOG ………………… …………………….…….……...……06 I.5.1. Présentation de la section BOG (boil of gas) ………………………...…………………….……...……06 I.5.2. Description de la section BOG propane....................................................................................................06 I.5.2.1. Le ballon d’aspiration……………………………………………………………….……………….06 I.5.2.2. Les compresseurs………………………………………………………………………....……… …07 I.5.2.3. L’Aéro-réfrigérant …………………………………………………………………………………..07 I.5.2.4. Le ballon récupérateur………………………………………………………………….………...… 07 I.5.2.5. Les économiseurs ………………………………………………………………………...……….... 07 I.5.3.Fonctionnement du procédé de reliquéfaction du propane dans la section BOG…………..…...…..09 I.5.4. Description de la section BOG butane…………………………………...…………………………....10 I.5.5. Fonctionnement du procédé de reliquéfaction du butane dans la section BOG …………………………....12 Chapitre II : Partie calcul II.1.Présentation du problème ……………………………………………..……………………………........13 II.1.1.Les causes des problèmes ………………………………………….……………………..………….13 II.1.2 Conclusion ………… .……………………………………………….…………………..………….14 II.1.3 Solutions proposée……………...……………………………………...…………..…….….………14 II.2.Description et Dimensionnement d’un échangeur……………………….………….……………….….15 II.3. Procédée de calcul de l’échangeur E-0034 ………………………………..………..……………………16 II.3.1. Calcul du coefficient d’échange global K ……………………………….….…….…………… ..…….16 II.3.2. Calcul de l’efficacité …………………………………...……………………………...………………17 II.3.3. Calcul du flux thermique …………………………..……………………………..………………..17 II.3.4. Calcul de la différence moyenne logarithmique de température II.3.5. Détermination du facteur de correction F ……………………………………………………………17 II.4. les étapes de fonctionnement et dimensionnement d’un déshydrateur…………………………....…….18 II .4.1. Les étapes de fonctionnement du deshsydrateur …………………………………………….........18 II 4.2. Choix de l’emplacement du déshydrateur ……………………….……………………………… ...21 II.4.3Dimensionnement ………………………..…………………………………………..…...…………22 II.4.3.1.Propriétés du propane…….……………….…….…………………………………………….…22 II.4.3.2. Fiche technique du tamis moléculaire…...……………………………….……………………..22 II.4.3.3. Calcul des propriétés du propane …………………………………………………………….....22 II .4.3.4. Calcul du diamètre minimum du lit ……...……………………..……..……………...….…..24 II.4.3.5. Calcul de la hauteur totale du lit ………………………………...……………………………..24 II.4.3.5.1. Calcul de la hauteur de la zone d’équilibre ……...…………..……………………….…….25 II .4.3.5.2. Calcul de l’épaisseur de la paroi……………………………………..……………..…….. 27 II.4.3.6. Calcul du bilan thermique …………………………….……………………………….….29 II.4.3.6.1. Propriété du gaz de régénération……………….……………………...……………………29 II.4.3.6.2 Calcul de la capacité calorifique du gaz de réchauffage (Cpg)………..…………………….. 30 II.4.3.6.3. Calcul de la capacité calorifique du gaz de refroidissement (Cpref)……….....................…31 II .4.3.6.4. Quantité totale de chaleur nécessaire à la régénération ………………...…………………..31 II.4.3.6.5. Calcul de la chaleur fournie par le four ……………………………………………………..35 II.4.3.6.6. Calcul du temps de refroidissement………………………………………………….……..36 II.4.3.6.7. Calcul de la quantité de chaleur soutirée……………………………………………..……..36 II .4.3.7.Calcul le bilan de matière ………………………………………………...……………..…..…36 II.4.3.7.1 Calcul du débit de GN chaud ……………………………………………………………….36 II.4.3.7.2 Calcul de la perte de charge du GN chaud ……………………………………………...…..38 II.4.3.7.3 Calcul du débit de GN froid ………………………………………………………….……..39 II.4.3.7.4 Calcul de la perte de charge de GN froid ……...……………………………………...…….40 II.4.3.8. Résumé des résultats …… …………………………………………………………...……….42 Conclusion ………………………………………………………….…………………………..44 Recommandations Bibliographie Les annexes Liste des figures Figure I.1 : Schéma principe de du procédé du (GPL). Figure I.2 : Schéma de la section BOG propane. Figure I.3 : Schéma de la section BOG butane. Figure II.1 : Echangeur tubulaire à courant croisé . Figure II.2 : l’économiseur E- 0034 . Figure II.3 : Schéma de la phase d’adsorption. Figure II.4 : Schéma de la phase de drainage. Figure II.5: Schéma de la phase dépressurisation. Figure II.6: Schéma de la phase pressurisation. Figure II.7 : Schéma de la phase remplissage. Figure II.8 : Schéma de la section BOG avec le déshydrateur. Figure II.9 : Schéma de la phase chauffage. Figure II.10 : Schéma de la phase refroidissement. Nomenclatures BOG : boil of gaz . HP : haute pression . MP : moyenne pression . BP : basse pression. TEMA : Tubular Exchanger Manufacturer's Association (norme américaine). AKU : A : un distributeur avec un fond soudé. K : une calandre du type rebouilleur. U : un faisceau de tubes en U. GN : gaz naturel . BTU : british termel unit. ppm : partie par million . Introduction générale 1 Introduction L’histoire de la civilisation est en grande partie l’histoire de la conquête de l’énergie par l’homme. Grâce à des techniques de plus en plus perfectionnées, l’homme a su découvrir et exploiter l’une après l’autre, les cachettes où la nature avait stocké l’énergie : les gisements de charbon, le pétrole et le gaz. Le sud Algérien possède des richesses naturelles, parmi les quelles nous citons les réserves en hydrocarbures liquides et gazeux. Le gaz naturel extrait des champs nécessite une première séparation sur site et une séparation finale prés des zones de consommation. Pour atteindre cet objectif, notre pays a investi d’énormes sommes pour installer des complexes de séparation, comme c’est le cas du complexe GP1Z Le complexe GP1.Z, est l’une des unités productrices de propane, de butane. Elle possède deux sections de récupération, l’une pour récupérer les vapeurs du propane et l’autre pour récupérer les vapeurs du butane phase 1 et phase 3. Ces sections de récupération sont équipées d’une gamme d’instruments et de main d’œuvres importantes. La réalisation ainsi que la maintenance de ces sections nécessite un investissement important, qui reste négligeable devant le produit récupéré et la protection de l’environnement. Nous entamerons en premier chapitre une présentation générale du complexe GP1Z qui sera suivi par une description détaillée de la section BOG ( boil of gaz). Puis nous avons jugé utile d’étudier le problème en détaille dans le chapitre II pour une meilleure compréhension du problème. Dans la partie suivante, nous expliquons le choix de notre proposition. A la fin de notre travail nous concluons par l’élaboration de recommandation que nous avons regroupée tout le long de cette étude. Chapitre I Généralités 2 I.1. Historique [1] : Le complexe GP1/Z dénommé "JUMBO-GPL" est parmi les premiers producteurs de GPL dans le monde. Ces capacités de production sont de 9 millions de tonnes par an. Il a pour objectif le traitement d’une charge GPL venant de plusieurs sources du sud algérien (HASSI-MESSAOUD et HASSI-RMEL) pour la production des produits PROPANE et BUTANE ambiants et liquéfiés. Construit avec le concours d’un consortium japonais IHI-C-HTOH, dans le cadre d’un contrat clé en main, le complexe à été réceptionné le 02-09-1984 en trois (03) phases de construction. En 1983, le complexe disposait de quatre trains (phase I) de traitement GPL qui lui permettait de produire 4 millions de tonnes par an. En 1998, le complexe a connu une extension par l’ajout de deux (02) nouveaux trains (phase II), cette extension a augmenté la production uploads/Geographie/ source-d-x27-information.pdf