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Rapport Stage Ingénieur Simulation de la colonne Splitter 01C4 – Aspen HYSYS Ré

Rapport Stage Ingénieur Simulation de la colonne Splitter 01C4 – Aspen HYSYS Réalisé par : Jendoubi Riadh Année universitaire : 2016 - 2017 Remerciements Je tiens à remercier « Allah » de m’avoir donné le courage et surtout la patience pour finir ce travail. J’adresse un remerciement particulier à la direction générale de la Société Tunisienne des Industries de Raffinage, dans laquelle j’ai effectué mon stage. Je saisis cette occasion pour exprimer mes profonds remerciements à mes encadreurs : Mr. MHAMDI Khaled, Mr. BOUALIA Hassan et Mr. NEHIDI Dhia pour leurs conseils, remarques et critiques qui m’ont beaucoup aidé à bien formuler ce travail. Finalement, j’adresse mes sincères remerciements à tous le cadre et le personnel de la Société Tunisienne des Industries de Raffinage S.T.I.R, et en particulier le service de production, utilités, laboratoire et sécurité. Riadh Jendoubi Sommaire 1. Introduction générale 2. Présentation de la S.T.I.R I. Identification II. Aperçu sur la STIR III. Organisation de la STIR 3. Service Sécurité I. Composition du service sécurité II. Moyens de protection individuelle 4. Service Laboratoire I. Introduction II. Environnement du laboratoire et taches III. Contrôle de la production 5. Service Exploitation I. TOPPING 1) Circuits du pétrole brut et des produits distillés, équipements du TOPPING 2) Injections des produits chimiques 6. Tache : Simulation de la colonne Splitter 01C4 Jendoubi Riadh Juillet 2017 Page 1 1. Introduction générale Le pétrole est encore aujourd’hui la plus importante source d’énergie employée dans la plupart des pays du monde; il est à la fois une source d’énergie (carburants) et une source de matières premières pour l’industrie chimique : le pétrole et ses dérivés sont employés dans la production des médicaments, d’engrais, de plastiques, de matériaux de construction, de peintures et de vêtements, ainsi que dans la production d’électricité. L’industrie du raffinage met en œuvre des techniques de séparation et de transformation permettant de transformer des pétroles bruts d’origines diverses en un ensemble de produits pétroliers répondant à des spécifications précises, dans des proportions correspondant aussi bien que possible à la demande du marché. Le pétrole brut n'a pas d'utilisation pratique tant qu'il n'a pas été traité. Il est nécessaire de le "raffiner" afin d'obtenir des produits dont les propriétés conviennent à une application particulière : combustible, solvant, matière première pour la chimie, etc. La distillation est un procédé qui consiste à séparer les fractions d’hydrocarbures contenues dans le pétrole. C’est la première étape du raffinage. Elle est basée sur la différence des températures d’ébullition, des produits purs contenus dans le pétrole. Le pétrole brut, partiellement vaporisé est introduit à la base de la colonne constituée généralement d’une quarantaine de plateaux placés les uns aux dessus des autres. La colonne possède une zone de séparation des flux liquides et vapeurs à l’entrée de la colonne, est appelée zone d’expansion. Par ailleurs, cette colonne comporte différentes sorties pour extraire les différents produits pendant la distillation. Le soutirage est possible grâce à la différence de température d’ébullition des composants en présence et grâce à la vaporisation des fractions plus au moins légères ou lourdes. Les coupes pétrolières prélevées de haut en bas sont : Le gaz C1 et C2, les coupes propane et butane C3 et C4, l’Essence Auto, Naphta (utilisation en pétrochimie), Kérosène (pétrole lampant : utilise en carburéacteur), Gasoil léger/lourd et le résidu atmosphérique. Avant d’entamer Jendoubi Riadh Juillet 2017 Page 2 la distillation atmosphérique du notre brut, au niveau de l’unité Topping, il fallait se débarrasser de l’eau, des sédiments et des sels minéraux et augmenter la température du ce brut afin d’atteindre les conditions souhaités de la distillation (P=15 bar et T=350 °C). L’augmentation se fait sur deux trains d’échange entre ces deux, un dessaleur est inséré pour effectuer l’opération de dessalement. Les produits issus de la colonne sont envoyés au stockage pour être commercialisés après. Toutefois, une deuxième unité, Platforming, a lieu pour traiter l’essence appelée Fond Splitter qui provient de l’unité Topping. Le traitement est nécessaire pour atteindre une norme souhaitée qui est l’indice d’octane, elle a comme valeur 95. Le GPL devra passer par une unité de traitement pour se débarrasser des composés soufrés avant d’être stocké dans les normes. Le rapport est subdivisé selon chaque service après une présentation de la STIR. Les services sont : la sécurité, le laboratoire, les utilités, les mouvements des produits et l’exploitation (les unités de production). Le dernier service (Exploitation) est décrit plus en détail : les unités, les procédés, les émergences les arrêts et les démarrages. Dans ce qui suit une élaboration de tâches effectuées durant la période de stage aux unités de fabrication, des recommandations afin d’améliorer la qualité de production à la STIR. 2. Présentation de la S.T.I.R I. Identification La Société Tunisienne des Industries de Raffinage est un établissement à caractère industriel et commercial, soumis aux obligations fixées par la loi, elle est l’une des plus importantes sociétés Tunisiennes vu la vitalité de son domaine d’activités et son rôle déterminant dans l’économie national. La loi 60-11 du 26 juillet 1960 portant approbation de la convention relative à l’installation en Tunisie d’une entreprise de raffinage de pétrole approuve les clauses de la convention conclue le 10 juin 1960 entre l’Etat Tunisien et le groupe Italien ENI. La STIR est située dans la délégation de ZARZOUNA, à 1Km environ au sud de BIZERTE, 62 Km au nord de TUNIS ; elle s’étend sur Jendoubi Riadh Juillet 2017 Page 3 une superficie de 180 hectares comprenant la raffinerie et les différents services administratifs et techniques. Elle emploie un effectif de près de 630 personnes, 100% tunisiens, sa capacité nationale s’élève à 1.500.000 tonnes par an ce qui lui permet de réaliser un chiffre d’affaire de plus d’un milliard de dinars tunisien (en 2002 de 1.090.800.000 Dinars). II. Aperçu sur la STIR Historique : La STIR a été créé le 10 juin 1960 suite à une convention signée par l’Etat Tunisien et le groupe Italien E.N.I. Le 3 août 1975, et en vertu de la loi 75-81, le gouvernement Tunisien a racheté la participation étrangère dans la capital de la société. Qui a été entièrement normalisé. A cet effet la société Tuniso- Italienne de raffinage prend la nouvelle dénomination de Société Tunisienne des Industries de Raffinage. En 1997 la STIR a doublé sa capacité à l’aide d’un projet d’extension qui consiste à une nouvelle unité de distillation. Jendoubi Riadh Juillet 2017 Page 4 Forme juridique : La Société Tunisienne des Industries de Raffinage est un Etablissement Public à caractère Industriel et Commercial (EPIC). Son organisation et ses modalités de fonctionnement ont été fixés par le décret N° 77-467 du 11 mai 1997. Son capital social est de 3.212.500 DT divisé en 321250 actions détenues par l’Etat Tunisien. Objet social : L’objet principal de la STIR est fixé par le décret N° 77-467 du 11 mai qui consiste à raffiner le pétrole brut et à livrer des produits finis pour répondre aux besoins du marché national en produits pétroliers. Ceci n’empêche pas la STIR à exporter une part de sa production vers le marché international (environ 10%). En outre on peut citer : • Le raffinage du pétrole brut et toutes opérations industrielles en vue de la production de carburant combustible liquide, gaz liquides et lubrifiant, destinés à satisfaire en priorité les besoins intérieurs du marché Tunisien. • La vente aux sociétés de distribution, de produits finis et sous- produits ainsi que l’acquisition du surplus. • La négociation des produits pétroliers. • L’acquisition, la vente et l’utilisation de tous brevets d’invention et marque de fabrication. Produits : La STIR présente une grande variété de produits qui est: • Le gaz de pétrole liquéfié (GPL) • Essence légère • Carburants (essence normale, super et sans plomb) • Pétrole lampant • Gasoil • Fuel-oil • Virgin naphta : surplus d’essence • White spirite Jendoubi Riadh Juillet 2017 Page 5 En 1992 la production de STIR a couvert environ 57.7% du marché national d’où la nécessité de l’extension de sa capacité. Capacité de production : La STIR couvre environ 55% du besoin national en combustibles et en carburants, la quantité restante est assurée par l’importation. Il serait donc profitable d’améliorer la productivité de la STIR pour diminuer les importations nationales en produits pétroliers et par conséquent réduire les dépenses de l’Etat. Actuellement, la STIR couvre environ 35 % du besoin national. Principales installations : • 1 unité de distillation primaire TOPPING. • 1 unité de reforming catalytique PLATFORMING. • 1 unité de traitement chimique de GPL, d’essence légère. • 1 centrale thermoélectrique pour les besoins énergétiques de la raffinerie (vapeur, eau, électricité, air). • 1 parc de stockage tous les produits confondus de 948.000 m3. • 1 port pétrolier équipé de 2 postes de chargement. III. Organisation de la STIR La structure de la STIR est une structure hiérarchique fonctionnelle. Au niveau de cette structure, le principe de l’unité de commandement est respecté tout en introduisant une spécialisation par fonction. Dans ce type d’organisation existent deux types de responsables : • Les responsables opérationnels. • Les uploads/Industriel/ 2011-40dee06cec.pdf