Remerciez-le!

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

Instrumentation de sécurité du four 01F1 2010/2011 Introduction Générale Le pét

Instrumentation de sécurité du four 01F1 2010/2011 Introduction Générale Le pétrole brut passe par plusieurs étapes de transformation et nécessite des équipements fiables et performants. La modernisation et le remplacement de certains équipements sont devenus une nécessité pour assurer des cadences de production de plus en plus élevées. Le Four 01F1 de l’unité de distillation TOPPING de la société ne possède pas de système de sécurité malgré le rôle prépondérant du four et sa contribution dans le processus de transformation du brut et malgré la dangerosité des accidents éventuels. C’est dans ce cadre que s’inscrit ce projet, qui consiste à l’élaboration d’un système instrumenté de sécurité (SIS) à partir du niveau d’intégrité de sécurité (SIL) du four de l’unité de TOPPING en utilisant la norme de sécurité CEI 61508. Je présente dans le présent rapport quatre chapitres décrivant les volets principaux du projet de fin d’études : Le premier chapitre englobera la présentation de l’entreprise d’accueil où le stage de fin d’études a été effectué, on décrira par la suite le four 01F1 son fonctionnement et son rôle dans la production des différents produits pétroliers et ses constituants. Dans le deuxième chapitre on expliquera les différentes étapes suivies pour concevoir le schéma P&ID du four 01F1 selon le cahier des charges imposé par la société STIR et les difficultés rencontrées. Le troisième chapitre comprend la présentation générale de la norme de sécurité CEI 61511, son application sur le système de sécurité du four, le calcule du niveau SIL des fonctions de sécurité et les exigences dictées par cette norme. Le dernier chapitre contient le choix des instruments de système de sécurité et la programmation de la commande de l’automate. Guizem Trabelsi Page 1 Instrumentation de sécurité du four 01F1 2010/2011 Chapitre 1 PRESENTATION DE LA SOCIETE STIR ET DU FOUR 01F1 Guizem Trabelsi Page 2 Instrumentation de sécurité du four 01F1 2010/2011 Pour choisir le système de sécurité du four 01F1 il faut connaitre la société qui l’exploite et le situer dans l’unité de raffinage de pétrole. Cette étude préliminaire nous permettra de définir ultérieurement les risques de panne et estimer les dangers liés aux accidents de sécurisé dans l’exploitation. 1.1. Présentation du STIR : La Société Tunisienne des Industries de Raffinage STIR, a été créée en 1961 suite à une convention entre l’Etat Tunisien et le groupe Italien ENI. Son objet social est le raffinage du pétrole brut en vue de satisfaire les besoins du marché national en produits pétroliers. Depuis sa tunisification en 1975, STIR est devenue une entreprise publique ayant la charge de couvrir tous les besoins du pays en produits pétroliers Dans ce cadre, l'activité d'importation de l'ensemble des carburants et des combustibles a été confiée à la STIR en 1999. En 2001, les besoins du marché local qui ont atteint 3,8 millions de tonnes tous produits confondus, ont été couverts par les activités de la STIR en production et importation. Le chiffre d'affaires de la STIR dépassant pour la première fois 1 milliard de dinars tunisiens la classe, d'après l'Economiste Maghrébin, et l'Economia au premier rang des entreprises tunisiennes. Le terminal pétrolier STIR, situé à l'avant port de Bizerte, est constitué des quais ( Nord et Sud ). Il assure les opérations d'accostage et de sortie de navires aussi bien de nuit que de jour pour le Quai Sud et de jour pour le quai nord. Les installations de chargement et de déchargement permettent des débits de pompage de l'ordre de 2000T/h pour le brut et 700T/H (environ) pour les autres produits. En raison de la limite d'un tirant d'eau de 35 pieds ( 10,67m ), ce quai permet l'amarrage et le chargement des navires jusqu'à 60 000 tonnes. Les navires acceptés doivent avoir une Guizem Trabelsi Page 3 Instrumentation de sécurité du four 01F1 2010/2011 longueur maximum de 250 m et une distance du "manifolds" à l'arrière du navire ne dépassant pas 125 m. Les produits véhiculés sont :  Pétrole Brut  Essence Super sans plomb  Virgin Naphta  Pétrole Lampant  Jet A1  Gasoil  Fuel-Oil HTS  Résidu Atmosphérique  Gas-Oil 50 PPM Le classement 2005 (publié en janvier 2006) des 400 meilleures entreprises tunisiennes en termes de chiffre d’affaires, réaliser le bimensuel l’Economiste Maghrébin.) donne les chiffres d’affaires des groupes et entreprises tunisiennes de l’année précédente (2004) comparé à celle de l'année 2003. Le classement des entreprises pose en première position la Société tunisienne des industries de raffinage (STIR), qui détient l’unique raffinerie de pétrole en Tunisie. La STIR a enregistré ainsi un chiffre d’affaires de près de 1,32 milliard de dinars en 2004 contre 1,16 milliard de dinars en 2003, soit une augmentation de 13%. Guizem Trabelsi Page 4 Instrumentation de sécurité du four 01F1 2010/2011 Figure1. La société tunisienne de l’industrie de raffinage STIR 1.2. Etape de raffinage du pétrole : Le raffinage du pétrole débute par la distillation, ou fractionnement, du pétrole brut en vue de le séparer en différents groupes d’hydrocarbures. Les produits obtenus dépendent directement des caractéristiques du brut traité. On transforme ensuite la plupart de ces produits de distillation en produits plus facilement utilisables, en modifiant leurs structures physique et moléculaire par craquage, reformage et par d’autres procédés de conversion. On soumet les produits obtenus à divers procédés de traitement et de séparation tels que l’extraction, l’hydrocraquage et l’adoucissement pour aboutir aux produits finis. Dans les raffineries les plus simples, on s’en tient habituellement à la distillation atmosphérique et à la distillation sous vide, alors que, dans les raffineries intégrées, on procède au fractionnement, à la conversion, au traitement et au mélange, ainsi qu’à la production de lubrifiants, de fiouls lourds et de bitumes; ces raffineries peuvent aussi comporter des installations de traitement pétrochimique.[1] Les opérations et les procédés de raffinage du pétrole peuvent être classés en quelques grandes catégories: séparation, conversion, traitement, formulation, mélange, opérations de raffinage auxiliaires et opérations de raffinage sans traitement ; comme expliquer dans la Figure 2. Guizem Trabelsi Page 5 Instrumentation de sécurité du four 01F1 2010/2011 Figure 2. Schéma des procédés de raffinage On distingue les opérations suivantes :  Séparation. Le pétrole brut est séparé physiquement par fractionnement, dans des tours de distillation atmosphérique et sous vide, en groupes d’hydrocarbures possédant différents intervalles d’ébullition, appelés «fractions» ou «coupes».  Conversion. Les procédés de conversion utilisés pour modifier la taille ou la structure des molécules d’hydrocarbures comprennent: la décomposition (division) par hydrocraquage, craquage thermique et catalytique, cokéfaction et viscoréduction; l’unification (combinaison) par alkylation et polymérisation;  l’altération par isomérisation et reformage catalytique; le traitement.  Traitement. Depuis les débuts du raffinage, différentes méthodes de traitement ont été utilisées pour éliminer les composés non hydrocarbonés, les impuretés et les autres constituants qui peuvent nuire aux caractéristiques de performance des produits finis ou réduire l’efficacité des procédés de conversion. Guizem Trabelsi Page 6 Instrumentation de sécurité du four 01F1 2010/2011 Le traitement comporte à la fois des réactions chimiques et une séparation physique comme : la dissolution  l’absorption  la précipitation, Les méthodes de traitement comprennent l’élimination ou la séparation des composés aromatiques et des naphtènes, ainsi que l’élimination des impuretés et des contaminants indésirables.  Formulation et mélange consistent à mélanger et à combiner des fractions d’hydrocarbures, des additifs et d’autres composés pour obtenir des produits finis possédant des caractéristiques de performance spécifiques.  Opérations de raffinage auxiliaires. Parmi les autres opérations de raffinage nécessaires lors du traitement des hydrocarbures, on compte : la récupération des fractions légères,  l’extraction des eaux acides,  le traitement et le refroidissement des déchets solides, des eaux usées et des eaux de procédé,  la production d’hydrogène, la récupération du soufre et le traitement des gaz acides et des gaz de queue. D’autres installations fournissent des catalyseurs, des réactifs, de la vapeur, de l’air, de l’azote, de l’oxygène, de l’hydrogène et des gaz combustibles.  Opérations de raffinage sans traitement. Toutes les raffineries ont une multitude d’installations, d’équipements et de systèmes qui sont indispensables aux opérations de traitement des hydrocarbures telles que : La production de chaleur et d’électricité, Le transport des produits, Les réservoirs de stockage, L’expédition et la manutention, les torchères et les systèmes de décharge, Les fours et les appareils de chauffage, Les alarmes et les capteurs, l’échantillonnage, Les essais et l’inspection. Guizem Trabelsi Page 7 Instrumentation de sécurité du four 01F1 2010/2011 1.3. Four pétrolier : Il existe une multitude de fours pétrochimique qui se différencient les uns des autres par leurs composants ou la disposition des différents éléments du four. 1.3.1. Rôle et fonctionnement d’un four : Les fours sont des appareils dans lesquels le chauffage des fluides s’effectue par les fumées produites de la combustion d’un combustible liquide ou gazeux. Ils sont dits à chauffage directe, car la chaleur des fumées est cédée directement au fluide froid qui circule dans un serpentin tubulaire [2]  Ces fours sont distincts des fours à chauffage indirect, dans lesquels le fluide à réchauffer circule dans un faisceau tubulaire baignant dans un fluide chaud, lui même uploads/Industriel/ systeme-de-securite.pdf