Activité amont univérsitue eloud

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RAFF ELOUD

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Activité amont univérsitue eloud

  1. 1. RAPPORT DE STAGE-CIS SOMMAIRE 1. Introduction ……………………………………………………… 1 2. Descriptif des l'unité a) Section 200(distillation atmosphérique) "Topping" ……. 2 b) Section 800 Réforming catalytique……………………. 12 3.Schémas des unités……………………………………………. 15 4.Conclusion…………………………………………………… 16 5.réference…………………………………………………… 17 1
  2. 2. RAPPORT DE STAGE-CIS 1 .Introduction : Le pétrole, qui est un mélange de différents produits hydrocarbonés, pour être utilisable dans les différentes branches de l'industrie et des moteurs à combustion, doit subir une série de traitements divers. Très souvent, la qualité d'un brut dépend largement de son origine. Selon son origine, sa couleur, sa viscosité, sa teneur en soufre, son point d'écoulement, sa teneur en minéraux varient. Aussi la structure de chaque raffinerie doit tenir compte de tous ces facteurs. En plus, une raffinerie doit être conçue pour traiter une gamme assez large de bruts. Bien sûr, il existe des raffineries conçues pour traiter uniquement un seul brut, mais ce sont des cas particuliers où la ressource estimée en brut est assez conséquente. 1
  3. 3. RAPPORT DE STAGE-CIS 2. Descriptif des l'unite: La RHM2 est composée de quatre unités : - U 200 : Distillation atmosphérique - U 800 : Reforming Catalytique a) Section 200 (distillation atmosphérique) "Topping" : La charge de brut provenant de la pomperie d'expédition du service traitement à une pression de 3,5 b. ; est reprise par la pompe de charge GA 201 en amont de laquelle on lui injecte à l'aide de la pompe GA 213. d’eau préalablement préchauffée dans l’échangeur EA 219. Le mélange est préchauffé à ~70°C dans 02 échangeurs EA201-202 en parallèles ; puis amené dans le champ électrique du dessaleur FA 205. L’action du champ électrique provoque la coalescence et la précipitation de l’eau qui entraîne, avec elle, les sels contenus dans le brut. Le brut dessalé est repris par la pompe GA212, préchauffé dans une série d’échangeurs (EA204-EA203-EA205) à ~200°C ; puis chauffé à 340°C dans le four BA 201. Fractionnement: Ce fait au niveau de la colonne de distillation atmosphérique divisée en deux parties. Une partie inférieure où se fait l’alimentation en brut provenant du four à 340 °C, dans cette zone de trois plateaux à clapets se produit une séparation de brut entre le résidu au fond et une coupe qui s’étale des légers à PF=375. Cette dernière alimente la partie supérieure de la colonne de vingt six plateaux où se passe un fractionnement proprement dite. Le tableau si dessous montre le bilan matière de ce fractionnement: Coupe % Poids Quantité t/an Densité d15 4 Léger C4 C5/80 80/160 160/250 250/375 375+ 3.79 9.01 19.28 20.71 21.56 25.65 40600 96500 206400 221700 230800 274600 0.668 0.744 0.802 0.870 100 1070600 1
  4. 4. RAPPORT DE STAGE-CIS De cette partie de la colonne on soutire : Gas-oildu fond de la partie supérieure de DA201 Kérosène du 12eme plateau Naphtadu 6eme plateau Gaz légers du sommet de DA201 1-Résidu: Du fond de la partie inférieure de la colonne DA201, le résidu est repris par la pompe GA207 A/B à une température d’environ 340°C, elle le refoule à 7 bars à travers la calendre du rebouilleur du stripper de kérosène DA202 B en l’occurrence EA208 où il est refroidi de 340°C à 298°C, puis il subit un autre refroidissement par l’intermédiaire de l’échangeur EA205 où il sert à chauffer le brut dirigeant vers le four BA201. De ce dernier le résidu sort à 175°C, un dernier refroidissement se fait par l’aéro-réfrégirant EC218. 2-Gas-oil: Le gas-oil est soutiré à ~325°C du fond de la colonne de fractionnement DA201 à l'aide de la pompe GA 206 ; une partie est réchauffée à ~350°C dans le four BA202 sous contrôle du TRC204 pour élimination des fractions légères et maintien du gradient de température dans la colonne de fractionnement et l'autre partie est envoyée au stockage sous contrôle du LRC 204 après avoir cédé ses calories au brut charge dans l’échangeur EA203 ; puis refroidi dans une batterie d'aéro réfrigérants à air sec (EA 217A-B). 3-Kérosène: Le kérosène est soutiré à ~200°C du 12ème plateau de la colonne de fractionnement, il s'écoule par gravité sous contrôle du LIC 207 dans une petite colonne (Stripper DA 202A) de 06 plateaux. Le rebouillage du fond de la colonne DA202A se fait dans le rebouilleur EA208 à ~240°C par le résidu sous contrôle du TRC207 pour élimination des fractions légères (réglage du point d'éclair), les vapeurs de tête de cette colonne retournent sur le 11ème plateau de la colonne de fractionnement DA201. Le kérosène, sortie stripper, est repris par la pompe GA 205 puis refroidi dans un aéro-réfrigérant humidifié (EC216) après avoir cédé ses calories au brut charge dans l’échangeur EA202 ; une partie est reprise par la pompe GA 219 sous contrôle du FRC227 pour être envoyée vers le précipitateur électrostatique (FA 214) pour élimination des traces d'eau et subir un traitement à la soude pour le réglage de l'acidité ; avant d'être envoyée au stockage, on lui injecte un produit antistatique (STADIS 450) à l'aide de pompe doseuse GA218 pour le réglage de la conductivité électrique et l'autre partie est mélangée au gas-oil. 1
  5. 5. RAPPORT DE STAGE-CIS 4-Naphta : Le naphta soutiré du plateau N° 6 est traité de la même façon que le kérosène. Il est strippé dans le stripper DA202 A, appareil identique à DA202 B où son arrivée est réglée par le régulateur de niveau LIC209. Les vapeurs de tête retournent à DA201 au 5eme plateau, le stripping est réalisé par le rebouilleur EA207 qui porte à ses tubes le RCI. Ce RCI assure l’augmentation de température du Naphta qui est soutiré à 162°C à 172°C. Le Naphta strippé est repris par la pompe GA204 A/B qui refoule à 7.1 bars vers l’échangeur EA201 pour donner ses calories au brut avant le déssaleur refroidi ensuite par l’intermédiaire du réfrigérant EC215 jusqu'à 57°C avant d’être stocker. Son débit contrôlé par le FRC217 est 32,4 m3 /h sur 170 m3 /h . 5-Vapeurs de tête: Les vapeurs de tête de la colonne de fractionnement DA201 à la température de 90°C sont refroidies dans une batterie d'aéro-réfrigérants à air sec (EA211A à F) ; puis condensées et séparées dans le ballon FA201; la phase gazeuse (riche en C3 - C4) est envoyée sous régulation de pression du ballon (PRC 224) à 1,5 bars au service traitement vers l’unité de récupération 3ème étage. La phase eau est recueillie dans un appendice au FA 201, puis purgée par gravité vers bourbier ou vers l'égout. La phase liquide (condensat) une partie est reprise par la pompe GA203 pour être envoyée à la colonne de fractionnement DA 201 comme reflux de tête sous contrôle du FRC 209 et l'autre partie est reprise par la pompe GA202 pour être envoyée sous contrôle du LRC 211 du FA 101 vers une colonne de stabilisation (DA 203) de 26 plateaux à clapets. Le rebouillage fond de la colonne DA 203 se fait par le reflux circulant dans le rebouilleur EA 209 à ~120°C sous contrôle du TRC 209 pour le réglage de la TVR de la gazoline. La gazoline stabilisée est envoyée vers stock par gravité sous contrôle du LRC 215 après avoir cédé ses calories à la charge de la colonne DA 203 dans l’échangeur EA210 ; puis refroidie dans un aéroréfrigérant à air humidifié (EA214) pour être utilisée à la préparation des essences. Qualité de la gazoline : Dté 15/4 : 0,6500 à 0,6700 TVR : 0,700 à 0,900 bars Les vapeurs de tête de la colonne de stabilisation DA203 sont refroidies dans une batterie d'aéro-réfrigérants à air sec (EA213A-B) ; puis condensées et séparées dans le ballon FA202 ; la phase gazeuse (riche en C3-C4) est envoyée sous régulation de pression du ballon (PRC226) à 7 bars au service traitement vers l’unité de récupération 3éme étage et la phase liquide est envoyée à l'aide de la pompe GA209 en totalité comme reflux de tête de la colonne DA 203 sous contrôle du LRC209. 1
  6. 6. RAPPORT DE STAGE-CIS Protection contre la corrosion: Pour éviter la corrosion par l’hydrogène sulfuré (H2S) et l’acide chlorhydrique ( HCL) qui se forment au cours du chauffage de brut , on injecte : - de l’ammoniac, à l’état liquide, dilué par l’eau traitée, par l’intermédiaire de la pompe GA211 A/B qui refoule vers la ligne de vapeur de tête de DA201. On l’injecte ou on diminue son injection en fonction du PH de l’eau du ballon FA201 d’une manière à le garder aux environs de 7. - Un inhibiteur de corrosion –DARACOR FN– formant un film protecteur sur les parois du métal à protéger, injecté de son ballon FA207 par GA210 A/B après qu’il soit dilué par Naphta. Il est refoulé vers les lignes de vapeurs de tête de DA201 et DA203, son débit est réglé en fonction du pourcentage de fer dans l’eau de FA201. Stabilisation de la gasoline: Cette opération se fait au niveau de la colonne de stabilisation DA203 équipée de 26 plateaux, l’alimentation qui est les hydrocarbures liquides du ballon de reflux de DA201, en l’occurrence FA201, se fait à 80°C au 10éme plateau. La fraction vaporisée gagnent le sommet et sort) 51°C. Se condense au condenseur EA213 avant de passer au ballon de reflux FA202 où la pression est contrôlé par le PRC227 qui est 5.9 bars. Les gaz de ce ballon sont utilisés comme fuel gaz ou torchés s’il s’agit d’une pression, par contre, la fraction hydrocarbure liquide sert comme reflux de tête de DA203 par GA209 A/B à 39°C et 9 bars. Le débit de ce reflux réglé par le FRC212 contrôlant le niveau dans le FA202 par le LRC est 7.5 m3 /h. Une conduite fait évacuer les hydrocarbures liquides s’accumulant au fond de la colonne DA203 se divise sur deux directions : - vers le rebouilleur EA209 pour porter la température du produit de fond de 117 à 120 °C. - vers l’échangeur EA210 pour se refroidir en cédant les calories à la charge, un autre refroidissement assuré par le réfrigérant EC214 avant d’être stocké à 50°C,Le débit de la gasoline produite réglé par le FR219 est 36,4 m3 /h sur 170 m3 /h . Traitement de Kérosène: A sa sortie du réfrigérant EC216, 8 m3/h du kérosène contrôlé par le FRC227 sont repris par la pompe GA219 A/B pour être traiter dans le précipétateur FA214 qui marche avec une tension électrique de 16 000 volts, une tension qui permet à éliminer toutes traces d’eau et diminuer, par conséquence, l’acidité du kérosène qui doit être entre 0.03 et 0.01 mg KOH/mg. La température de la charge est d’environ 63°C, la pression dans le FA214 est de l’ordre de 4.2 bars. A la sortie de la précipitation, on injecte l’adhésif anti-statique – ASA3 – afin de remédier à l’accumulation des électrons qui peuvent provoquer des étincelles, donc explosion, la conductivité doit être environ 110. 1
  7. 7. RAPPORT DE STAGE-CIS Analyses: I- Produits soutirés : Produits Gasoline Naphta Kérosène Mélange Densité d’5 4 0,6525 0,7426 0,7872 0,8310 TVR (bars) 0,820 Couleur +30 <1,0 Point Eclair 43 56,5 P1 5% 10% 20% 30% 50% 70% 80% 90% 95% PF 31 40 43 46 50 58 70 78 88 96 102 80 98 105 111 115 124 133 140 149 157 164 150 162 165 170 173 182 188 194 203 210 216 155 179 189 208 223 255 295 318 352 380 398 1
  8. 8. RAPPORT DE STAGE-CIS II- Design: Section distillation atmosphérique "Topping" : Désignation QL Kg/h QV Kg/h T (°C) d Liquide à T°C PM vapeur Pression Bars eff. Charge Brut 133814 40 0,78 13,8 Brut sortie EA201/EA202 133814 108 0,73 12 Refoulement GA212 133814 105 0,73 13,7 Entrée four BA201 133814 212 0,68 7,8 Sortie four BA201 19345 114469 370 0,75 139 3,2 Résidu refoulement GA207 34300 360 0,68 7,5 Résidu entrée EA205 34300 329 0,77 6 Résidu sortie EC218 34300 45 0,91 5 Alimentation fractionnateur 117669 362 133,5 3 Gas-oil retourné du frac. Vers Z. de flash 26500 350 0,61 3,1 Gas-oil refoulement GA206 70600 350 0,61 7,8 Gas-oil sortie BA202 vers DA201 21074 20248 388 0,58 205 3,1 Gas-oil sortie EA217 avant mélange 28800 60 0,83 5 Gas-oil sortie EA217 après mélange 49510 60 0,81 5 RCI refoulement GA208 85000 251 0,59 8,6 RCI sortie EA207 23869 207 0,64 7, RCI sortie EA209 20477 166 0,68 7 RCI retour vers DA201 85000 99 0,72 4 Kérosène vers DA202 B 34512 223 0,62 2,98 Kérosène refoulement GA205 27710 246 0,64 6 Kérosène sortie EC216 27710 50 0,78 5 Kérosène alimentation FA214 7000 50 0,78 8 Kérosène vers stockage 7000 50 0,78 5 Kérosène pour mélange 20710 50 0,78 5 Kérosène du rebouilleur EA208 vers DA202 B 11636 10700 265 0,66 117 3 1
  9. 9. RAPPORT DE STAGE-CIS Kérosène de DA202B vers DA201 6800 225 120 2,98 Naphta vers DA202A 37230 163 0,61 2,95 Section Réforming catalytique : Désignation QL Kg/h QV Kg/h T (°C) d Liquide à T°C PM vapeur Pression Bars eff. Naphta refoulement GA204 du DA202 A vers EA201 25920 163 0,62 7,6 Naphta vers stockage sortie EC215 25920 40 0,72 5 Naphta sortie rebouilleur EA207 vers DA202A 9492 8832 179 0,62 90 3 Naphta vapeur vers DA201 11439 165 95 2,95 Gaz de tête DA201 104725 94 70,1 2,9 Gaz ballon FA201 vers torche 3486 60 59 2,5 Reflux de tête DA201 87596 60 0,615 6,7 Gasoline refoulement GA202 vers EA210 16643 60 0,615 11,1 Gasoline alimentation DA203 13643 96 0,57 8,3 Gasoline sortie du fond DA203 10677 138 0,58 7,5 Gasoline sortie EC214 vers stockage 10677 40 0,67 5 Gasoline sortie rebouilleur EA209 vers DA203 37560 16048 138 0,57 75 8,1 Gaz de tête DA203 12406 67 56 ,5 7,3 Gaz ballon FA202 vers torche 2966 60 55,1 6,9 Reflux de tête DA203 9471 60 0,512 10,2 1
  10. 10. RAPPORT DE STAGE-CIS c) - Section Réforming catalytique : La capacité annuelle de production de la section réforming (design) est de : 100 000 tonnes de réformât. Le but du réforming catalytique est de transformer les hydrocarbures à bas nombre d'octanes en hydrocarbures à nombre d'octanes élevés. Le nombre d'octanes d'une essence est une caractéristique fondamentale pour un carburant, son augmentation permet d'augmenter le rapport de compression des moteurs, et donc d'améliorer leurs performances. La charge désulfurée est mélangée au refoulement de la pompe de charge GA801 avec (~25.103 Nm3) d’hydrogène provenant du compresseur volumétrique (GB801). Le mélange qui constitue la charge des réacteurs est préchauffé dans une série d’échangeurs (EA803 A-B et EA801) par échange thermique à ~390°C avec les effluents des réacteurs, puis chauffée dans le premier four BA 801 à ~500°C avant de pénétrer dans le premier réacteur K801, puis le même cycle successif ( BA 802 K802 BA803 K803). Ce processus étant endothermique c'est pour cela qu'il est nécessaire de réchauffer le mélange au cours de la réaction pour maintenir un niveau de température suffisant dans les réacteurs. A la sortie du dernier réacteur, les effluents sont d’abord refroidis à ~346°C dans l’échangeur EA 801 pour céder leurs calories à la charge des réacteurs. Une partie des effluents est utilisée pour le rebouillage du fond de colonne dans le rebouilleur EA 802 à ~210°C pour le réglage de la TVR du réformat. Les effluents mélangés sont refroidis à ~160°C dans une batterie d’échangeurs (EA803A-B) pour céder leurs calories à la charge, puis refroidis dans une batterie d’aéro-réfrigérants à air humidifié (EC 804 A-B) avant d’être flashés dans un ballon séparateur vertical (FA801). La phase gazeuse riche en hydrogène (~80%), une partie est reprise par l'un des compresseurs volumétrique GB801 pour être mélangée avec la charge au refoulement de la pompe de charge et l'autre partie (issue de la régulation de la PRCV 844) est envoyée au pré-traitement sous régulation de pression du ballon FA801 à 20 bars pour être mélangée avec la charge de naphta du pré-traitement. Le stockage d’hydrogène nécessaire au démarrage de l’unité de réforming se fait dans un ballon FA 807 d’une capacité de 50 Nm3 à l’aide d’un compresseur volumétrique à membrane (GB 802) lorsque la pression du ballon est inférieure à 45 bars. La phase liquide (réformat non stabilisé) qui constitue la charge de la colonne de stabilisation DA 801 est préchauffée à ~150°C dans une batterie d’échangeurs (EA805A-B) par le fond de la colonne, stabilisée dans une colonne (DA801) de 29 plateaux à clapets, puis envoyée au stockage après refroidissement dans un aéro-réfrigérant à air humidifié (EC807) pour servir à la préparation des essences. Le rebouillage fond de colonne DA 801 se fait par une partie des effluents sorties réacteurs dans le rebouilleur EA801 à ~210 °C sous contrôle d’une TRCV (vanne à 03 voies) pour le réglage de la tension de vapeur du réformat. Les vapeurs de tête de la colonne de stabilisation DA801 sont refroidies dans une batterie d’aéroréfrigérants à air humidifiés (EC806 A-B) puis condensées et séparées dans le ballon FA802 ; la phase gazeuse est envoyée sous régulation de pression du ballon à 15 bars vers fuel gas ou vers torche. La phase liquide, une partie est envoyée comme reflux de tête à l'aide de la pompe GA802 et l'autre partie est envoyée au CIS (3ème étage) ou vers torche. Le catalyseur choisi pour cette unité est le catalyseur PROCATALYSE qui est un catalyseur multimétaliques.
  11. 11. RAPPORT DE STAGE-CIS 3 .Schéma des unités : 1-Schéma synoptique de la raffinerie 11 U 900 Stockage & Utilités U 900 Stockage & Utilités U 300 Prétraitement du Naphta U 300 Prétraitement du Naphta U 800 Reforming Catalytique U 800 Reforming Catalytique Kérosène Gasoil Résidu Naphta Naphta Désulfuré R ef o r m at Gasoil Ess. Normale Ess. Super Gasoline Gaz vers CIS Kérosène Naphta U 200 Distillation Atmosphérique U 200 Distillation Atmosphérique Pomperie d’expédition Pomperie d’expédition Charge brut Unité Valorisation deCondensâts ( GPL2 ) Unité Valorisation deCondensâts ( GPL2 ) Gasoline Naphta
  12. 12. RAPPORT DE STAGE-CIS 2-SCHEMA DE PROCESS TOPPING/RHM2 12 TRCV 208 GA 201 EA 211 Gaz vers CIS Gazoline Résidu EA 208 EA 204 EA 203 EA 205 BA 202 T T Eau vers B.API ou vers bourbier EA 219 Eau vers B.API ou vers bourbierFRCV 215 DPICV 255 FA 202 GA 203EA 207 DA 202 A GA 202 GA 209 GA 204DA 202 B DA 203 EA 213 EA 209 EA 210 DA 201 GA 207 GA 206 GA 208 GA 212 EA 201 FA 205 Brut charge EA 212 EC 218 EA 217 EC 215 EC 216 FA 214 EC 214 Kérosène Gas-oil Naphta DPICV 228 FA 201 Eau vers B.API ou vers bourbier Gaz vers CIS Eau de lavage BA 201 GA 219 EA 202 FA 214
  13. 13. RAPPORT DE STAGE-CIS 3-SCHEMA DE PROCESS REFORMING CATALYTIQUE 13 Gaz vers torche DA 801 FA 801 FA 802 Réformat Vers stock LGP vers 3°Etage FA 301 DA 301 K 301 EA 805A-B EA 802 EA 803 A-B EA 801 EC 303 FA 302 EA 301 A-B-C EA 304 GA 303 Gaz vers torche Gaz vers torche Gaz vers FA 990 ( F.G ) Charge naphta K 801 K 802 K 803 BA 801 BA 802 BA 803 BA 301 BA 302 TRCV 809 GB 801 GA 302 EC 804 EC 806 EC 807 GA 802 EC 302 PRCV 844 A PRCV 844 B GA 301 GA 801
  14. 14. RAPPORT DE STAGE-CIS 4-Conclusion : D’une manière générale, l’unité de topping constitue l’enceinte principale dans laquelle la distillation atmosphérique eue lieu. Cette unité, vue de sa grandeur et multitudes appareils d’équipements elle loin d’être une chose facile à comprendre mais toute fois l’essentielle est vient être énumérer bien sûr en détaillant le maximum des procédés qui s’y passent dans cette unité de topping de hassi messaoud. 14
  15. 15. RAPPORT DE STAGE-CIS 5-Réference • Memoire de fin d’etude ( rapport de stage CIS) (RHM2) 2013/2014 présenté par RAHAL bachir-BEN BORDI ismail 15

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