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République algérienne démocratique et populaire Université Akli Mohand Oulhadj

République algérienne démocratique et populaire Université Akli Mohand Oulhadj BOUIRA Institut de Technologie Rapport de soutenance En vue de l’obtention du diplôme de Licence professionnalisant en : Génie de la Formulation Thème : Examiné par : Mme LATRACHE Pr Nour eddine Année : 2017 / 2018 Etude de séparation du gaz liquéfié Au niveau de fractionnateur. Réalisé par SLIMANI Fatima Encadré par Pr BOUTICH Ahmed REMERCIEMENT En premier lieu, je tiens à remercier notre dieu, puis notre encadreur, pour le courage et la patience qu’il m’a donnée pour accomplir ce travail. Mr «BOUTICHE Ahmed »au niveau de l’institut. Je tiens à exprimer mes vifs remercîments à tous qui ont contribué à mon stage surtout Mr « LARIBI Bouabdellah Nadir » au niveau de complexe. Je voudrais remercier tout particulièrement à tous les opérateurs parce qu'ils m’aident et me donnent plus beaucoup des information concernent Le complexe et le procèdes de travaille surtout Mr « BAHRIA Ismail ». Je voudrais aussi exprimer mes vifs remercîments à tous les personnels du GP1 /Z qui m’aident de près ou de loin. En fin, j’adresse mes remercîment les plus sincères à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin pour l’aboutissement de ce travail. Dédicace J’ai toujours pensé faire où offrir quelque chose à mes parents en signe de reconnaissance pour tout ce qu’ils ont consenti d’efforts rien que pour me voir réussir, et voila l’occasion est venue. A ceux qui m’ont donné la vie, symbole de beauté, de fierté, de sagesse et de patience. A ceux qui sont la source de mon inspiration et de mon courage, à qui je dois de l’amour et de la reconnaissance. A mon cher père Mohamed qui je l’aime beaucoup A ma très chère mère Fatiha qui je respecter et je l’aime A ma deuxième mère Fethia qui j’adore que Dieu la conserve toujours avec nous ma chère A mes frères Bouabdellah, Ahmed, Amar et Laid A mes sœurs Hafida, mahdjouba, Mamouch, Zohra Ma petite fille Meriem A toute ma famille sans exception A tous mes amis A tous les gens qui ont fait une partie de ma vie Je dédie ce modeste travail Mes mères Fatiha et Fethia Sommaire Introduction ......................................................................................................................................1 Chapitre I : Présentation du complexe I.1 Introduction ....................................................................................................................................2 I.2 Présentation du complexe GP1/Z .............................................................................................2 I.2.1 Historique .......................................................................................................................2 I.2.2 Principales installations du complexe .....................................................................2 I.3 Organisation du complexe .............................................................................................3 Chapitre II : Généralité sur GPL II.1 Historique ......................................................................................................................................5 II.2 Définitions .....................................................................................................................................5 II.3 Procédés d’obtentions du GPL ................................................................................................5 II.4 Propriétés des GPL .....................................................................................................................5 II.5 Dommaine d’utilisation du GPL .............................................................................................6 II.6 Spécifications du propane et du butane commercial .........................................................6 Chapitre III : Procédés de fabrication III.1 Introduction .................................................................................................................................8 III.2 Section de stockage de GPL ...................................................................................................8 III.3 Section déshydratation .............................................................................................................9 III.4 Section de séparation ..............................................................................................................11 III.4.1 Fractionnateur .........................................................................................................11 III.4.2 Dééthaniseur ............................................................................................................12 III.4.3 Dépentaniseur .........................................................................................................13 III.5 Section de Réfrigération ........................................................................................................14 III.6 Section d’huile chaude ..........................................................................................................15 III.7 Section stockage et expédition .............................................................................................16 Chapitre IV : Partie expérimentale IV.1 Introduction .............................................................................................................................17 IV.2 Calcul et rectification du fractionnateur ...........................................................................17 IV.2.2 Composition, débit massique et molaire de charge .......................................18 IV.2.3Bilan matière au niveau d’aérocondenseur ......................................................21 IV.2.5 Pression aux différentes zones de colonne ......................................................22 Chapitre V : Partie simulation V.1 Introduction ...............................................................................................................................31 V.1.1Definition de simulation ..........................................................................................31 V.1.2 Modèle mathématique .............................................................................................31 V.2 Utilisation de la simulation .....................................................................................................31 V.2.1 paramètre service ......................................................................................................32 V.2.2 Schéma de simulation ..............................................................................................33 V.2.3 les résultats de simulation ......................................................................................33 V.3 Vérification des cas actuel ......................................................................................................35 V.3.1 Paramètre des cas actuel .........................................................................................35 IV.3.2 Les résultat de simulation .....................................................................................36 V.4 optimisation de taux de reflux ...............................................................................................36 Conclusion générale ......................................................................................................................39 Bibliographie ....................................................................................................................................... Annexe ..................................................................................................................................................... Figure 1 : Organigramme du complexe 04 Figure 2 : Représentation de la section stockage de la charge GPL 09 Figure 3 : schéma représentatif de la Section déshydratation 10 Figure 4 : schéma représentatif du Fractionnateur 12 Figure 5 : schéma représentatif du Dééthaniseur 13 Figure 6 : schéma représentatif du Dééthaniseur 14 Figure 7 : schéma représentatif de la Section Réfrigération 15 Figure 8 : schéma représentatif de la Section d’huile chaude 16 Figure 9 : Schéma simplifie d’une colonne de distillation 19 Figure 10 : section de rectification 20 Figure 11 : schéma de la section de fractionnement 32 Figure 12 : variation de débit sur les plateaux 33 Figure 13 : variation de température sur plateaux 34 Figure 14 : débit de distilla de résidu en fonction d’alimentation 34 Figure 15 : variation de l’engorgement sur plateaux 37 Tableau 1 : Les caractéristiques du propane et du butane commercial du GP1/Z Tableau IV.1 : Composition de l’alimentation Tableau IV.2 : Composition et débit de charge Tableau IV.3 : Composition et débit des distillats Tableau IV.4 : Volatilité relatives de l’alimentation Tableau IV.5 : composition et d’équilibre au fond de la colonne Tableau IV.6 : Composition et les coefficients d’équilibre de la tète de colonne Tableau IV.7 : volatilité relative de l’alimentation Tableau IV.8 : Volatilité relative du gaz de rectification Tableau IV.9 : volatilité relative du gaz d’épuisement Tableau IV.10 : Fraction vaporisé de la charge Tableau IV.11 : Taux de reflux minimal Tableau IV.12 : Taux de rebouillie minimale Tableau V.1 : Paramètre de design Tableau V.2 : Calcul des erreurs des designs Tableau V.3 : Paramètre de service Tableau V.4 : Calcul des erreurs dans les valeurs actuelles Tableau V.5 : Débit de distillat et de résidu (par HYSYS) Introduction 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 ou la nature avait stocké l’énergie : les gisements de charbon, le pétrole et le gaz. Incontestablement, le pétrole et le gaz sont les richesses naturelles les plus importantes de notre pays. Le gaz du pétrole liquéfié (GPL), est de notre temps le chalenge dans le marché mondial des combustibles tels que le Kérosène et le Naphta. De nos jours, la consommation du GPL augmente de manière significative, ce dernier représente une source importante d'énergie considérant son bas taux de pollution comparé à celui des autres combustibles classiques. Il peut être facilement condensé, stocké et utilisé, ce qui fait de lui une énergie idéale pour une large gamme d’applications. Les hydrocarbures extraits par forage sont des mélanges composés de plusieurs constituants, ces derniers ne présentent souvent pas d’intérêt industriel et économique sous forme de mélange. Afin de mieux les utiliser, on sépare les composants du mélange riche en énergie tout en contrôlant cette séparation pour obtenir les proportions désirées. Les procédés physiques de séparation telle que le fractionnement ou la distillation nécessitent une quantité de chaleur fournie grâce aux fluides de transfert thermique appelés fluides caloporteur dans des systèmes de boucle de chauffage fermée. Chapitre I Présentation du complexe Chapitre I Présentation du complexe GP1/Z 2 I présentation de l’entreprise : I.1 Introduction Le sud Algérien possède des richesses naturelles, parmi lesquelles nous citons les réserves en hydrocarbures d’où la présence d’une large gamme de produits relatifs aux Gisements de pétrole et gaz. Pour la séparation de ces produits et de leurs dérivés, notre pays a investi des sommes colossales dont la nécessité est d’acquérir et installer ces grands complexes de traitement qui sont répartis en plusieurs unités comme c’est le cas du complexe GP1/Z d’ARZEW. I.2 Présentation du complexe GP1/Z I.2.1 Historique [1] Le complexe GP1/Z fait partie des six complexes de liquéfaction appartenant à l’activité (AVAL) de l’entreprise national SONATRACH. Il est situé entre la centrale thermoélectrique de Mers EL Hadjaj à l’Est et les complexes de GNL à l’Ouest et qui s’étend sur une superficie de 120 hectares. Il a été construit avec le concours d’un consortium Japonais IHI -ITOCHU dans le cadre d’un contrat clé en main, en trois phases de construction, la première a été réceptionnée le 02 septembre 1984, la deuxième phase le 20 novembre 1998 et la troisième phase le 24 Février 2010. En 1983 le complexe disposait de quatre trains de traitement GPL qui lui permettait de produire 4.8 millions tonnes de gaz par an et suite à une acquisition de deux trains supplémentaires (extension du complexe en 1998) cette production a augmenté pour atteindre 7,2 millions de tonnes par an. Après le démarrage de la troisième phase, la production est estimée à 10,8 millions de tonnes par an. Le complexe a pour objectif, le traitement d’une charge GPL Brut en provenance des différents champs situés au Sud Algérien afin de produire du Propane et Butane destinés au marché national et international, il est dénommé JUMBO-GPL pour ses grandes capacités de production. I.2.2 Principales installations du complexe [1] Les principales installations du complexe GP1/Z sont : - 09 Trains de traitement du GPL. - 02 unités de liquéfaction des boil-off. Chapitre I Présentation du complexe GP1/Z 3 - 22 Sphères de stockage de la charge d’alimentation de 1000 m3 chacune de GPL. -04 Bacs de stockage de propane basse température de 70000 m3 chacune. - 03 Bacs de stockage de butane basse température de 70000 m3 uploads/Geographie/ theme-rapport-de-soutenance 1 .pdf