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Introduction : CHP 1 : sources des matières premières (cours réalisé) CHP 2 : t

Introduction : CHP 1 : sources des matières premières (cours réalisé) CHP 2 : traitement des sources des matières premières Le traitement des sources des matières premières est réalisé dans le but d’éliminer les impuretés afin d’éviter les problèmes qui peuvent surgir au cours des différents procèdes de séparations pour l’obtention des matières premières. Parallèlement ces impuretés peuvent être considérés comme poison des catalyseurs pour les procèdes catalytiques. Exemple : traitement du gaz naturel Le gaz naturel est une source de matière première et est constitué de méthane, éthane, propane, butane et pentane plus. Ces derniers sont considérés comme matière première. Le gaz naturel contient aussi des impuretés telles que le gaz carbonique, l’acide sulfudrique et l’humidité. En général ces produits peuvent provoquer des phénomènes de corrosion et du bouchage des conduites au cours des procédés de séparation à basse température. L’élimination de ces impuretés se fait par plusieurs procédés mais le plus utilisé actuellement à l’échelle industrielle est le procédé d’absorption. 1) Décarbonations du gaz naturel. L’élimination du gaz carbonique ou de l’acide sulfudrique à l’échelle industrielle est réalisée par le procédé d’absorption. Comme absorbant on distingue une solution aqueuse du monoéthanolamine. Ce procédé est considéré comme un procédé physico-chimique. La solution du monoéthanolamine est de 12%, maximum. Elle peut aller jusqu'à 17%. Cette teneur est limitée en tenant compte de l’exothérmicité du procédé afin de maintenir la température constante. L’élimination du gaz carbonique se fait dans des absorbeurs ou le gaz naturel et l’absorbant sont en contre courant. Le mécanisme d’élimination se fait en deux étapes : _ La première étape consiste au phénomène de diffusion du gaz carbonique de la phase gazeuse vers la phase liquide. _ Deuxième étape : consiste à la réaction de neutralisation de l’acide carbonique par le monoéthanolamine. H2CO3 + HOCH2 _CH2_NH2 → (HOCH2CH2_NH3)2 CO3 Tenant compte des lois thérmodynamiques. Ce procédé est favorisé par la diminution de la température et l’augmentation de la pression (température 50°c, pression 42 bar). Après ce traitement le gaz naturel ne contient pas de gaz carbonique et on dit qu’il est pauvre en gaz carbonique. 2) Séchage (déshydratation) du gaz naturel de la même façon ce procédé est un procédé physique qui consiste à emprisonner les molécules d’eau soit par les absorbants ou les adsorbants. Le choix des procédés dépend de leur teneur en humidité. Pour l’humidité relativement grande on préfère utiliser le procédé d’absorption. Et pour les teneurs en humidité relativement faible on préfère utiliser les procédés d’adsorption. Comme absorbant on utilise les polyalcools à cause de leur affinité vis-à-vis de l’eau. Et à l’échelle industrielle le plus utilisé est l’éthylène glycol. Comme adsorbant on utilise à l’échelle industrielle les tamis moléculaires. Ce phénomène est expliqué par les forces intramoléculaires et en même temps le diamètre de la molécule d’eau. Le gaz naturel dépourvu de gaz carbonique, de l’acide sulfudrique et l’humidité est envoyés vers la section de fractionnement pour l’obtention des matières premières tel que le méthane, éthane, propane, butane et le C5 plus. Actuellement l’obtention de ces matières premières se fait soit par membrane soit par différents procédés de rectification. Le choix du procédés est selon la composante du mélange gazeux à fractionnée. TD de chimie organique industrielle Questions de Cours I) Pourquoi on doit éliminer les impuretés contenant dans le Gaz Naturel. II) Définir le mode de transfert pour le procédé d’absorption. III) Mécanisme d’absorption du gaz carbonique par la solution aqueuse du monoéthanolamine IV) Pourquoi la concentration du monoéthanolamine est limitée à 12%. Exercices No : 1 Soit 1000 Kg/h de gaz naturel contenant 2% de gaz carbonique alimente l’absorbeur. Déterminer la quantité de l’absorbant nécessaire (solution aqueuse de Mono éthanol amine à 12%) pour que le gaz naturel sort de l’absorbeur à 10ppm. Exercices No : 2 Déterminer le débit minimal de l’absorbant de masse moléculaire 224 nécessaire pour l’absorption totale du propane et de butane à partir de 1000m3/h du mélange gazeux dans les conditions normales. La teneur du propane est de 15% vol. La teneur du butane est de 10% vol. Le taux d’absorption du butane et du propane sont 100% (Le mélange gazeux est considéré comme un gaz parfait). uploads/Industriel/ traitement-des-sources-de-la-matiere-premiere-pdf.pdf