Power mina sarah

1

2

Présenté par :Melle. Amina BOUKAZOUHAMelle. Sarah DERKAOUI

Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene

Faculté de Génie Mécanique & Génie de Procédés

Département de Génie Chimie et Cryogénie

Génie des procèdesRaffinage & Pétrochimie

Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention d’un Master

Proposée par : Mr. A. BENKATTAS Co-dirigée par : Mme. O.BENHABILES

3

PLAN

Introduction

Déshydratation

Circuit du glycol

Problématique

Résultats et discussion

Conclusion

Module I

Introduction

Résultats et discussions

Le gaz naturel joue un rôle énergétique croissant au niveau mondial, face au pétrole, il est son seconde concurrent dans le marché de combustible.

L’exploitation du gaz naturel à partir des gisements diminue en fonction du temps, à cause de la chute de pression au niveau des réserves gaziers, donc la décroissance de la richesse, c’est le cas des gisements de Hassi R’mel.

3

Problématique

Déshydratation

Circuit du glycol

Conclusion

Module I

5

N’est pas directement utilisé

H2O

H2S

CO2

Pression

Température

Introduction


Problématique

Déshydratation

Circuit du glycol

Conclusion

Module I

6

Formation

Constituants indésirables

HYDRATESTempérature

Eau libre

Pres

sion

Problèmes:•Installations•Equipements

Arrêt

•Réduire la teneur en eau présent dans le gaz naturel

GLYCOL

Amélioration de la teneur commercial du gaz sec

Introduction


Problématique

Déshydratation

Circuit du glycol

Conclusion

Module I

•Inhiber la formation des hydrates

7

Composés de:•Molécule de gaz

La forme d’hydrate de gaz la plus courante est l’hydrate de méthane, les autres molécules de gaz incluent l’éthane, le propane, le butane, l’isobutane, le pentane, le dioxyde de carbone et le sulfure d’hydrogène

Solides cristallins gelés

•Molécule d’eau

C’est quoi les hydrates

Pression

Température

Introduction


Problématique

Déshydratation

Circuit du glycol

Conclusion

Module I

8

Structure cristalline de l’hydrate de gaz

Petits hydratesContenir du méthane

Plus volumineuse et plus complexeContenir de plus grosse molécules

d’hydrocarbures

Contenir de l’iso pentane et les hydrocarbures à

chaine ramifiée

Structure I

Structure II

Structure H

Introduction


Problématique

Déshydratation

Circuit du glycol

Conclusion

Module I

9

•Elle est nécessaire pour assurer le bon fonctionnement des lignes de transport de gaz

Plusieurs méthodes ont été développées pour déshydrater le gaz naturel:

Refroidissement direct

Absorption

Adsorption

Glycol

Tamis moléculaires

Grandes quantités d’eau

Systèmes cryogéniques, teneur en humidité faible

Déshydratation

•Eliminer l’eau associée avec le gaz•Elle empêche la formation des hydrates et réduit la corrosion

Introduction


Problématique

Déshydratation

Circuit du glycol

Conclusion

Module I

10

Déshydratation

C’est quoi le DEG

• Le diéthyléne glycol est un produit :

Chimique

Incolore

Inodore

Peu toxique

Peu inflammable

Liquide

Ayant une grande infinité pour l’eau à température et pression ambiantes

Formule chimique

Conditionné dans des futs métalliques

Il nécessite une protection du personnel en cas où le circuit n’est pas fermé


Problématique

Circuit du glycol

Conclusion

Module I

Introduction

11

L’injection du DEG

Elle peut se faire:

Il faut prendre en considération:

Verticalement

Rotative

Horizontalement

La pression d’injection Les pertes du glycol

La solidification du mélange

Déshydratation


Problématique

Circuit du glycol

Conclusion

Module I

Introduction

12

6 km

N

HUILE

CTH 2

CTH 4

CTH 1

CTH 3

: Unités de traitement gaz

: Station BOOSTING

: Centre de traitement d’huile

: Station de re injection de gaz

: Anneau d’huile

Zone sud

Zone centre

Zone nord

: Station de Récupération des Gaz Associes

L'exploitation et le traitement du gaz naturel à Hassi R’mel sont repartis sur cinq modules. Quatre (MPPI, MPPVI, MPP II et MPP III) ont une capacité unitaire de production de 60 millions standard m3/jour ; un cinquième (MPP0) avec une capacité de production 30 millions standard m3 / jour.Chacun d’eux assure la production du gaz sec, GPL et condensât à partir du gaz brut.

Introduction


Problématique

Déshydratation

Circuit du glycol

Conclusion

Les modules de Hassi R’mel utilisent deux procédés de traitement: Pritchard et Hudson.

• Refroidissement à travers les batteries d’échangeurs.

•Déshydratation par la solution de glycol.

• Détente isenthalpique dans la vanne Joule Thomson.

• Fractionnement dans le dééthaniseur et débutaniseur.

Le procédé Pritchard est utilisé au sein du module I, il est basé sur:

Module I

13

Déshydratation

Circuit du

glycol

Injection du DEG

Une détente de

DEG jusqu’à 1,5 bar

La régénérati

on du DEG

Préparation de la

solution DEG


Problématique

Conclusion

Module I

Introduction

14

V 204

V 205

S 214S 214 S 211S 211 S 202S 202

V 214

S 201S 201T

203

V 215

H 203

P239

P201

P206

P210

E214

P207

E215

E205

E204

E202

E203

E201

E213F201

Fumées

Vapeur d’eau

Fuel gaz

LV42

Eau

LV8

PV34

PV33

Torche

Glycol

63°C 100°C

P>102bar

70°C

40°C

73°C

1,5bar

120°C103°C

120°C

25bar30°C

1atm

78bar-18°C

15

S201

S202

E201

E202

E203

E205

E204

V205

V204

V214

78bar-18°C

25bar30°C

1,5bar

PV12

LV8

16

T 203

S201

S202

40°C70°C

63°C 100°C

120°C

103°C

120°C

73°C

V 215

17

SECTION DESHYDRATATION

SECTION REGENERATION

GAZ HUMIDE

GAZ SEC

DEG Régénéré

DEG Hydraté

FUEL GAS

VAPEUR D’EAU

18

Introduction

Déshydratation

Circuit du glycol


Calcul les paramètres d’injection du DEG et de la déshydratation

Optimisation des paramètres qui influe sur l’injection du débit de DEG

Localisation des pertes du glycol

Optimisation des pertes du DEG

Calcul le cout de la quantité de DEG gagné

Problématique

•Toute fois l’injection et la régénération du glycol s’accompagnent des pertes quotidiennes totalisant une moyenne de 19,5 l/million m3

• Nous avons entrepris une étude d’optimisation de débit d’injection journalier en glycol pour diminuer la consommation du DEG.

• Les calculs qui vont être effectués vont nous démontrer s’il est possible de réduire le débit d’injection du glycol afin de réaliser l’étude économique.

Circuit du glycol

Conclusion

Module I

19

Introduction

Conclusion

Les paramètres d’exploitation

Cas design Cas actuel

V202 V204 V202 V204

Ps (kg/cm2) 101,1 80,8 104,2 78

T s (°C) 64,3 -18,4 60,3 -18,6

Débit du gaz (m3/h) 2,5 × 106 2,428 × 106

Concentration du DEG hydraté (% massique) 75 76,36

Concentration du DEG régénéré (% massique) 85 86,5


Tableau I: Tableau résument les différents paramètres d’exploitation


Problématique

Déshydratation

Circuit du glycol

Conclusion

Module I

\ Cas design Cas actuel

Quantité d’eau à éliminer (kg/ MMSCf) 2580,85 2018,67

Débit d’eau (kg/h) 6452,43 4900,44

Débit d’injection (m3/h) 14,5 11,93


Cas design Cas actuel

V202 V204 V202 V204

Ps (kg/cm2) 101,1 80,8 104,2 78

T s (°C) 64,3 -18,4 60,3 -18,6

Introduction


Problématique

Déshydratation

Circuit du glycol

Conclusion

\Cas design Cas actuel

V202 V204 V202 V204

TFH (°C) 20,17 17,46 19,77 17,41

Quantité d’eau dans le gaz(kg/ MMSCf) 2609,00 28,15 2046,04 27,36

Calcul des paramètres de déshydratation

Tableau II: Résultats du calcul des différents paramètres d’injection du DEG

21

Introduction

Déshydratation

Module I

Conclusion

x2

x1

75 75,5 76 76,5

85 11,0073 11,6639 12,3934 13,2087

85,25 10,7388 11,3648 12,0584 12,8314

85,5 10,4831 11,0807 11,7411 12,4749

85,75 10,2393 10,8104 11,4401 12,1378

Influence de la concentration du DEG sur le débit d’injection

Tableau III: Résultats analytiques de la variation du débit d’injection du glycol en fonction des concentrations régénérées et hydratées.

m3/h

% massique % massique

Circuit du glycol


Problématique

Conclusion

22

Introduction

Déshydratation

Module I

Conclusion

Les pertes du glycol

QDEG perdu = 1017,94 m3/j

87% des pertes quotidiennes totales

• Faire attention à ce type des pertes.• Etude des facteurs qui influent sur la solubilité du glycol dans le condensât.

• La quantification du DEG perdu par solubilité dans le condensât est fait par dosage spectrophotométrique.

• Le DEG contenu dans le condensât•Se situent au niveau du ballon de séparation

V205

solubilité

Circuit du glycol


Problématique

23

Introduction

Déshydratation

Module I

Tableau IV: Influence du temps de rétention et de la température

t (min) 6 8 10 12 14

[DEG](ppm) 275,92 199,75 182,2 163,15 157,72

t (min) 20 25 30 35 40

[DEG](ppm) 187,62 126,44 178?44 207,54 255,39


Problématique

Circuit du glycol

Conclusion

24

Introduction

Déshydratation

Module I

Conclusion

t (min) 9,322 10,487 11,652 12,817 13,982

[DEG](ppm) 165,53 148,78 136,19 123,18 119,43

t (min) 9,322 10,487 11,652 12,817 13,982

[DEG](ppm) 161,34 146,67 127,90 125,14 129,13

t (min) 9,322 10,487 11,652 12,817 13,982

[DEG](ppm) 223 192,76 182,54 169,36 162,57

T=30°C

T=27°C

T=24°C

Tableau V: Influence du temps de rétention et de la température


Problématique

Circuit du glycol

Conclusion

25

• Une augmentation de la température engendre une augmentation de la concentration du DEG dans le condensat.

• Une augmentation du temps de rétention provoque une diminution de la concentration de DEG.

Introduction


Problématique

Déshydratation

Module I

Conclusion

Evaluation des pertes par une bonne sélection des paramètres

dans le ballon de séparation V205

9 10 11 12 13 14 150

10

20

30

40

50

60

70

Temps (min)

Niv

eau

(%

)

35 40 45 50 55 60 65200

250

300

350

400

450

500

550

600T=30°C T=27°C T=24°C

Niveau (%)

Q D

EG

(l/j

)

13,0556 Circuit du

glycol

26

• Le DEG entrainé par la vapeur d’eau ou par le gaz

• Ces pertes peuvent se situer au niveau des ballons V204 et V205 ainsi T203

Introduction


Problématique

Déshydratation

Module I

Conclusion

Evaporation

/ V204 V205 T203

% 0,0036 0,0052 0,5

Les pertes par évaporation sont négligeables devant les pertes par solubilité

Tableau VI : Tableau résumant le pourcentage des pertes par évaporation

Circuit du glycol

27

Introduction


Problématique

Déshydratation

Circuit du glycol

Conclusion

Optimisation des pertes

Tableau VII : Tableau représentant le débit de DEG perdu quotidiennement dans les conditions actuelles et optimales

/ T=30°C T=27°C

Quantité de DEG perdue (l/j) 469,387 295

174,387 l /J

Module I

28

Introduction

Déshydratation

Gain entre les deux modes d’exploitation ( mode actuel et mode optimal)

233, 957 $/j

WDEG =194,965 kg/j

Le prix du glycol = 1200$/tonne 1,2 $/ kg

Le débit massique de DEG est donné par:

WDEG =QDEG × d = 174,587 × 1,118

D’où le gain quotidien est: 1,2 × 194,965

Le cout de la quantité de DEG gagné


Problématique

Circuit du glycol

Conclusion

Module I

17000 DA/j

29

A la fin, nous espérons que ce travail soit suffisant pour atteindre l’objectif

souhaité et d’être concrétiser dans le module et qu’il soit utile pour ceux qui

veulent savoir plus sur l’optimisation de la consommation du diéthyléne glycol.

Un gain économique journalier de 17000 DA par une diminution des pertes donc la réduction de la consommation du glycol

Les pertes par solubilité au niveau du ballon V205 sont très importantes, c’est pour cette raison nous avons

étudié l’influence du temps de rétention et de la température sur ce

type des pertes.

Notre étude qui à été effectué au niveau du module I à Hassi R’mel donne des

résultats en comparaison ceux de l’actuel avec du design. Ou nous avons pu

constater une réduction dans le débit d’injection du DEG de 175 l / j tout en optimisant les concentration régénérées

et hydratées.

Introduction

Problématique

Déshydratation

Module I

Conclusion


Circuit du glycol

30

MERCI POUR VOTRE

ATTENTION

Documents

Power mina sarah