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République Algérienne Démocratique Et Populaire Ministère De L’enseignement Sup

République Algérienne Démocratique Et Populaire Ministère De L’enseignement Supérieur Et De La Recherche Scientifique Université Echahid Hamma Lakhdar-Eloued Faculté De La Technologie Mémoire de Fin d’Etude En Vue de L’obtention du Diplôme de: MASTER ACADIMIQUE Domaine : Sciences et Technologie Filière : Génie des Procédés et Pétrochimie Spécialité : Génie de Raffinage Présenté par : MENACER Sadok MILOUDI Sayah NADIR Oussama Thème Soutenu le : 03/06/2018 Devant le jury M. SEROUTI Abdelghani MAA Université d’Eloued Président M. FERHAT Fouad MCB Université d’Eloued Examinateur M. ATIA AbdelMalek MCA Université d’Eloued Prometteur Année Universitaire: 2017-2018 OPTIMISATION DE LA CONSOMMATION D’énergie AU NIVEAU DE LA STATION de pompage SP1Bis DJAMAA Remerciement En premier lieu, nous tenons à remercier notre DIEU, notre Créateur pour m’avoir donné la force pour accomplir ce travail. Nous exprimons notre sincère remerciement à toutes les personnes qui nous aident de prés ou de loin Pour réaliser ce travail. Ce remerciement est adressé chaleureusement à nos encadreurs Dr. ATIA AbdelMalek Nous tenons remercier aussi l’ensemble des enseignants du département génie des procédés et pétrochimie pour leurs aides et leurs conseils. Grand Merci à tous. DEDICACE Je dédie ce modeste travail de fin d’étude A mes parents, A toute ma famille, Et à toute ma belle famille. A à tous mes enseignants Et à tous mes amis de travail et à l’université. « MENACER SADOK » DEDICACE Je dédie ce modeste travail de fin d’étude A mes parents, A toute ma famille, A tous mes amis à l’université. Et à tous mes enseignants. « MILOUDI SAYAH» DEDICACE Je dédie ce modeste travail de fin d’étude A mes parents, A toute ma famille, A tous mes amis à l’université. Et à tous mes enseignants. « OUSSAMA NADIR» Sommaire Sommaire Liste des figures et des tableaux Abréviation Introduction ………………………………………………………………………………...01 Chapitre I: Maitrise de l’énergie et l’art de la Co-génération I.1. Concept de la Maîtrise de l’Energie............................................................................... 03 I.2. Maîtrise de l’Energie en Algérie .................................................................................... 04 I.2.1. Politique Algérienne en Matière d’Energie ............................................................. 04 I.2.2. Loi de la Maîtrise d’Energie en Algérie .................................................................. 04 I.3. Grandes Actions de la Maîtrise de l’Energie ................................................................. 05 I.3.1. Energies Renouvelables ........................................................................................... 05 I.4. Co-génération ................................................................................................................. 07 I.4.1. Définition ................................................................................................................. 07 I.4.2. Description d’un Système de Co-génération ........................................................... 08 I.4.3. Intérêts de la Co-génération ..................................................................................... 08 I.5. Avantages et Inconvénients ............................................................................................................. 09 ChapitreII. Généralité sur les échangeurs de chaleur tubulaires II.1.Importance des appareils d’échange de chaleur ............................................................ 10 II.2.Définition ....................................................................................................................... 10 II.3.Principe de fonctionnement ........................................................................................... 10 II.4.Critères de classement des échangeurs .......................................................................... 10 II.4.1. Classement technologique ...................................................................................... 11 II.4.2.Classement suivant le mode de transfert de chaleur ............................................... 11 II.4.3.Classement suivant le procédé de transfert de chaleur ............................................ 11 II.4.4.Classement fonctionnel ........................................................................................... 11 II.4.5.Classement suivant la compacité de l’échangeur .................................................... 11 II.4.6.Classement suivant la nature du matériau de la paroi d’échange ............................ 12 II.4.7.Quel choix proposer? .............................................................................................. 12 II.5.Echangeurs tubulaires .................................................................................................... 12 II.5.1.Différentes catégories existantes ............................................................................. 12 II.5.2.Échangeurs à tubes et calandre ............................................................................... 15 II.5.3.Critères de sélection………………………………………….……………………21 Chapitre III: Présentation de la station SP1Bis III.1. Description générale de l’oléoduc OB1/24″HEH-DRGB ........................................... 23 III.1.1. Profil en long de l’OB1 ......................................................................................... 24 III.1.2. Régimes d’exploitation de l’OB1 ......................................................................... 25 III.2. Description de la station de pompage SP1Bis ............................................................. 25 III.2.1. Situation géographique ......................................................................................... 25 III.2.2. Historique de la station SP1Bis ............................................................................ 26 III.3. Description des systèmes et des équipements dans la station SP1Bis ........................ 26 III.3.1. Système de pompage et expédition ....................................................................... 26 III.3.2. Système de purge et bac de détente ...................................................................... 29 III.3.3. Unité de traitement de gaz (Skid gaz) ................................................................... 29 III.3.4. Unité de production, traitement et stockage d’eau................................................ 30 III.3.5. Unités de production d’air comprimé ................................................................... 30 III.3.6. Système de lutte contre l’incendie ........................................................................ 31 III.3.7. La centrale électrique ............................................................................................ 31 III.3.8. Télécommunication et système de control station ................................................ 31 III.3.9. Systèmes des eaux huileuses ................................................................................. 31 III.3.10. Système de télé surveillance ............................................................................... 31 III.4. Sources d’énergie perdue dans la station .................................................................... 31 III.4.1. Système de ventilation .......................................................................................... 31 III.4.2. Echappement de la turbine .................................................................................... 32 Chapitre IV: Simulation et optimisation IV.1. La simulation............................................................................................................... 33 IV.1.1. Description du logiciel HYSYS ........................................................................... 33 IV.1.2. Le choix du modèle thermodynamique ................................................................ 33 IV.1.3. Simulation de l’unité Skid gaz avec les conditions les plus contraignantes ......... 33 IV.2. L’optimisation ............................................................................................................. 36 IV.2.1. Présentation du logiciel ........................................................................................ 36 IV.2.2. Logique de la phase de dimensionnement ............................................................ 36 IV.2.3. Principe de calcul thermique d’un échangeur ....................................................... 37 IV.2.4. Dimensionnement thermique de l’échangeur de chaleur Tubes & Calandre ....... 38 IV.2.5. Les résultats .......................................................................................................... 46 IV.2.6. Rentabilité ............................................................................................................. 47 Conclusion …………………………………………………………………………………..49 Bibliographie Annexe Liste des figures Figure Titre Page Figure I.1 : Principe d’un processus de Co-génération……………………………. 8 Figure II.1 : Echangeur monotube………………………………………………….. 12 Figure II.2 : Echangeur coaxial cintré……………………………………………… 13 Figure II.3.a : Configuration en contre-courant……………………………………… 13 Figure II.4 : Echangeur à tubes séparés ……………………………………………. 14 Figure II.5 : Echangeur à tubes rapprochés.………………………………………. 14 Figure II.6 : Echangeur à tubes rapprochés……………………………………….. 14 Figure II.7 : Schéma détaillé d’un échangeur à tubes et calandre………………… 15 Figure II.8 : Principales technologies d’échangeurs à tubes et calandre…………… 15 Figure II.9 : Configuration des boites de distribution……………………………… 16 Figure II.10 : Pas des tubes………………………………………………………….. 18 Figure II.11 : Diverses géométries de chicanes transversales……………………….. 20 Figure III.1 : Localisation de l’OB1/24″sur le réseau de transport centre…………... 24 Figure III.2 : Profil en long de l’OB1……………………………………………….. 25 Figure III.3 : Vue aérienne de la station SP1Bis djamaa …………………………… 26 Figure III.4 : Présentation de la turbine GE10/2…………………………………… 28 Figure III.5 : Présentation de la pompe d’expédition ………………………………. 28 Figure III.6 : Vue de face de l’unité Skid gaz S01………………………………...... 29 Figure IV.1 : Schéma de simulation (PFD) de l’unité Skid gaz…………………….. 35 Figure IV.2 : Logique de phase de dimensionnement ……………………………… 37 Figure IV.4 : Fenêtre de démarrage de l’Aspen EDR……………………………….. 38 Figure IV.5 : Fenêtre du modèle des échangeurs……………………………………. 40 Figure IV.6 : Fenêtre options d’application…………………………………………. 41 Figure IV.7 : Fenêtre données de processus………………………………………… 41 Figure IV.8 : Fenêtre données de propriétés ………………………………………... 42 Figure IV.9 : Fenêtre résumé de la géométrie………………………………………. 43 Figure IV.10 : Fenêtre géométrie de la calandre……………………………………... 43 Figure IV.11 : Fenêtre géométrie des tubes…………………………………………... 44 Figure IV.12 : Fenêtre géométrie des chicanes……………………………………….. 44 Figure IV.13 : Fenêtre disposition des fiscaux……………………………………….. 45 Figure IV.14 Figure IV.15 : Fenêtre matériaux de construction……………………………………. : Distribution des températures dans l’échangeur …………………….. 45 47 Liste des tableaux Tableau Titre Page Tableau I.1 : Classification par filière et principaux avantages et inconvénients.. 09 Tableau II.1 : Longueur maximale non supporté selon TEMA…………………... 19 Tableau III.1 : Exemples des régimes d’exploitation de l’OB1…………………... 25 Tableau III.2 : Caractéristiques de la turbine GE10/2……………………………... 27 Tableau IV. 1 : Compositions chimiques du gaz d’alimentation de l’unité………... 34 Tableau IV.2 : Les paramètres opératoires de marche…………………………….. 35 Tableau IV.3 : Résultats de la simulation………………………………………….. 36 Tableau IV.4 : Les données de calcul de l’échangeur……………………………... 39 Tableau IV.5 : Résultats de désigne de l’échangeur TEMA Sheet………………... 46 Tableau. IV.6 : Bilan énergétique de la station SP1Bis pour l'année 2017………… 48 Tableau. IV.7 : Tableau récapitulatif des résultats d’optimisation…………………. 48 Abréviation CDHL Centre Dispatching des Hydrocarbures Liquide CFP Compagne Française de Pétrole DCS Distribute Control System DRGB Direction Régional Bejaia DRGH Direction Régional Haoud El Hamra EDR Exchanger Design & Rating F03 Filtre GE Général Electric HEH Haoud El Hamra MAG Moteur à Gaz MTA Million Tonnes par Ans Mtep Million Tonne Equivalent Pétrole NK1 Nafta Skikda OB1 Oluoduc Béjaia OG1 Oluoduc Alger PCV Vanne Régulatrice Commandé PFD Process flow Diagram PV Vanne Régulatrice RE1 Réchauffeur Electrique RTC Région Transport Centre S01 Skid Gaz SBM Station Bni Mensour SNREPAL Société Nationale de Recherches et d’Exploitation de Pétrole en Algérie SOPEG Société de Pétrole et de Gestion SP1 Bis Station de Pompage N°1 Bis STS Système Technologique De Sécurité TA Turbo Alternateur TAG Turbine à Gaz TEMA Tabular Exchanger Manufacture Association TMB Terminal Marin Bejaia TP Turbo Pompe TRA Terminal Alger TRC Transport Par Canalisation TV Turbine à Vapeur UE Union Européenne UVB Ultraviolet B V03 Séparateur Introduction 1 Introduction La demande mondiale d'énergie primaire a augmenté rapidement en raison de l'augmentation de la population et l'industrialisation. L’Algérie est un pays qui jouit d’une position relativement enviable en matière énergétique les réserves en hydrocarbures dont il dispose et les niveaux actuels de consommation nécessaires à la couverture de ses besoins propres lui permettent de rester serein pour quelques temps encore. Dans l’immédiat, le problème énergétique de l’Algérie est un problème qui se pose en terme de stratégie de valorisation de ces ressources pour les besoins du développement du pays, de choix d’une véritable politique énergétique à long terme et de définition immédiate d’un modèle cohérent de consommation énergétique couvrant le court et le moyen terme, avant la date fatidique de l’épuisement de ses ressources fossiles stratégiques. Dans ce contexte, la loi algérienne sur la maîtrise de l’énergie et les nouveaux textes réglementaires mis en place récemment sont venus fixer le modèle de consommation énergétique national et définir le cadre général des différentes actions à mener pour parvenir le plus rapidement possible à une rationalisation de l’emploi uploads/Litterature/ theme-master-acadimique 1 .pdf