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Rapport de stage

  1. 1. 1 Département Chimie Industrielle Institut des mines de Marrakech Département Chimie Industrielle Groupe OCP Pole Chimie de Safi Maroc Phosphore 1 Service Production Phosphorique Stage technique Période de stage : du 03/02/2014 au 04/03/2014 Réalisé par : SITR Sara Parrain : Mr. ABOUEL-FAOUARIS
  2. 2. 2 Département Chimie Industrielle Au terme de notre stage, et avant d’entamer l’élaboration de notre sujet, nous tenons à exprimer nos profonds sentiments de gratitude à Monsieur ABOULFAOUARIS, parrain de notre stage et Chef Service Phosphorique, qui a déployé des efforts louables afin de nous aider à mener à bien notre travail. Nous nous montrons reconnaissants, par la présente, agents du secrétariat technique Mr. LAAOUNI et Mr. MASOUDI. Nos remerciements chaleureux s’adressent aussi aux chefs d’équipes ainsi qu’à tous les opérateurs du service CAP qui n’ont épargné aucun effort pour nous fournir les informations utiles à notre étude. Merci
  3. 3. 3 Département Chimie Industrielle Remerciement…………………………………………………………………..…...2 Avant-propos…………………………………………….………………………….…3 A propos de phosphate……………………………………………. …...............6 1-le phosphate c’est quoi ?................................................................7 2-l’utilisation du phosphate………………………………………………………..8 3-la pollution…………………………………………………………………………….8 L’acide phosphorique………………………………………………………………..9 L’office Chérifien des phosphates……………………………………….10 1- Historique…………………………………………………………………………………………… ….10 2-Présentation de la DIS………………………………………………………………………………12 3- Présentation de MPI……………………………………………………………………………….13 Description de ligne F MPI…………………………………………………………..14 Broyage………………………..………………………...…………………………………… 15 1-Les types de broyage………………………………………………………………………………16
  4. 4. 4 Département Chimie Industrielle 2-Procédé du broyage …………………………………………………………………………………17 Réaction – filtration…………………………………………………………………………21 1- Attaque………………………………………………………………………………………………… ….22 2- Réaction……………………………………………………………………………………………… …..24 3- Filtration……………………………………………………………………………………………… ……25 Concentration……………………………………………………………………………… ……27 1-Description du circuit acide………………………………………………………………………..28 2-Description circuit vapeur- condensat …………………………………………………………28 3-Description des équipements………………………………………………………………………30 4-Démarrage et arrêt de l’installation ……………………………………………………..32 5-Les paramètres de marche…………………………………………………………………………33 6- Problèmes et influences………………………………………………………………………37 7-Bilan matière…………………………………………………………………………………………41 Stockage……………………………………………………………………………………….. 44
  5. 5. 5 Département Chimie Industrielle La sécurité : les zones à risques et les mesures préventives…………………46-47 Conclusion…………………………………………………………………………………… ……49 Dédicace……………………………………………………………………………………………… ……51
  6. 6. 6 Département Chimie Industrielle
  7. 7. 7 Département Chimie Industrielle Ma 1ére année à l’Institut des mines de Marrakech demande d’effectuer un stage d’initiation d’un mois dans une entreprise . Pendant ce stage les stagiaires commencent à s’intégrer dans le milieu de travail en respectant les règlements intérieurs et les horaires de travail et il attribue aux étudiants la possibilité de se doter d’un expérience professionnelle. Grâce à l’Office Chérifien des Phosphates Pôle Maroc phosphore I de Safi , et à l’aide des personnes travaillant au service production, j’ai effectué mon stage dans les meilleures conditions dont j’ai très bien assimilé le travail et j’ai pu rédiger mon rapport dans lequel j’ai décris tout ce que j’ai fais durant ce stage.
  8. 8. 8 Département Chimie Industrielle Le phosphate c’est quoiLe phosphate c’est quoi ?? Le phosphate est un oligoélément naturellement présent dans la nature et indispensable à la vie. Le phosphate est une molécule composée de 3 atomes d'oxygène et un de phosphore. Cette molécule est un élément essentielle à la prolifération de la vie végétale et animal sur terre il fait partie d'un cycle sans fin. En effet ce cycle du phosphate est un des nombreux cycles qui ce répète indéfiniment comme il y en a beaucoup dans la nature. Le phosphate est au départ présent sous forme de roche (ou sédiment), ce phosphate est alors utilisé par les végétaux qui composent la flore qui l'entour, puis ces végétaux retourne à l'état de poussière comme toutes vie (il peut être aussi consommé par une vie animal elle aussi subissant le même sort que les plantes). Le cycle phosphatique est une boucle qui tourne à l'infini c'est un circuit fermé. Mais l'homme à volontairement bouleversé cette équilibre si parfait en effet le phosphate est utiliser à des fins commercial et dérègle ainsi le précieux circuit. Le cycle demande plusieurs millier d'années pour être bouclé.
  9. 9. 9 Département Chimie Industrielle L'utilisation du phosphate:L'utilisation du phosphate: Le phosphate est extrait sous forme minérale pour être commercialiser pour différant usage: -l'agriculture. L'activité agricole use et abuse du phosphate élément nécessaire à la vie il est utiliser pour pousser le rendement des récoltes (logique puisque le phosphate est un des carburant de la vie végétale) -L'industrie et l'usage domestique Matière première peu couteuse le phosphate à plusieurs usage dans le monde. Il est utiliser le plus couratant sous la forme de lessive et autre produit détergeant (lessive pour lave vaisselle ...). Cette utilisation est l'une des plus grandes sources de dérèglement du cycle dans le monde. Le phosphate des propriétés détachante si intéressantes pour l'industrie des lessives (il permet aussi de faire briller la vaisselle...) La pollution:La pollution: le phosphate introduit par l'homme dans le milieu naturel. Ainsi certain sol se trouve surcharger par cette élément et l'évacue sous forme de plus vers les lacs et les cours d'eau. Les lacs ce retrouve alors en suralimentation de phosphate la vie végétale prolifère de façon éjectives et casse ainsi d'autre cycle naturelles on voit alors apparaitre le phénomène d'eutrophisation. Ainsi 75% de cette pollution provient d'une activité agricole soutenu et 25% de l'industrie et l'activité domestique..
  10. 10. 10 Département Chimie Industrielle L'ACIDE PHOSPHORIQUE L’acide phosphorique est obtenu par réaction de l’acide sulfurique avec le calcium de phosphate. La teneur moyenne du produit intermédiaire ainsi obtenu après concentration est de 52% de pentoxyde de phosphore (P₂ O₅). ACIDE PHOSPHORIQUE MARCHAND (ACIDE PHOSPHORIQUE H₃PO₄) Il est utilisé pour la fabrication d’engrais et la fustigation
  11. 11. 11 Département Chimie Industrielle UTILISATION Fabrication des engrais ACIDE PHOSPHORIQUE PURIFIÉ (APP) UTILISATION Utilisé dans l’industrie alimentaire (huiles, limonades, fromages, conserves, levures, sucre, eau alimentaire …) et autres industries (pharmacie, détergents, alimentation animale, traitement des métaux, textile, pigments…).
  12. 12. 12 Département Chimie Industrielle L’office chérifien des phosphatesL’office chérifien des phosphates :: I – Historique: L’office chérifien des phosphates a été créé le 7 août 1920 mais le groupe OCP n’a vu le jour qu’en 1975. C’est un établissement semi- public à caractère industriel.80 années déjà se sont écoulées depuis sa création, années jalonnées par des réalisations et des développements: 1920 : § Début de l’extraction du phosphate à Boujniba dans la zone de Khouribga (1er mars 1921) § Première exportation de phosphate (23 juillet 1921). 1930 : § Ouverture d’un nouveau centre de production de phosphate : le centre de Youssoufia, connu alors sous le nom de Louis Gentil (1931). 1950: § Mise en œuvre de la méthode d’extraction en découverte à Khouribga (1952) § Création d’un centre de formation professionnelle à Khouribga (1958), en renforcement des efforts menés, depuis des décennies sur ce plan ; puis, création par la suite d’autres unités de formation/perfectionnement. 1960 : § Développement de la mécanisation du souterrain à Youssoufia. § Démarrage de Maroc chimie à Safi, pour la fabrication des dérivés phosphatés : acide phosphorique et engrais (1965).
  13. 13. 13 Département Chimie Industrielle 1970 : § Création du groupe OCP, structure organisationnelle intégrant l’OCP et ses entreprises filiales (1975) § Intégration d’un nouveau centre minier en découverte, le centre de Phosboucrâa (1976) § Démarrage de nouvelles unités de valorisation à Safi : Maroc chimie II et Maroc Phosphore I (1976), puis Maroc phosphore II en 1981. § Ouverture d’un troisième centre de production en découverte, le centre de Ben guérir (1979). 1980 : § Partenariat industriel en Belgique : Prayon (1981) § Démarrage d’un nouveau site de valorisation de phosphate : le site de Jorf Lasfar, avec Maroc phosphore III-IV (1986). 1990 : § Exploration de nouveaux projets de partenariats industriels et de renforcement de capacités. § Accélération du programme social de cession de logements au personnel (1993) § Partenariats industriels avec Grande Paroisse (1997), usine Emaphos pour l’acide phosphorique purifié (Maroc /Belgique /Allemagne) en 1998, usine Imacid pour acide phosphorique (Maroc /Inde) en 1999. 2000 : § Démarrage d’une unité de flotation de phosphates à Khouribga 2001 :
  14. 14. 14 Département Chimie Industrielle § Démarrage d’une ligne de production sulfurique de capacité 3000 tonnes à Maroc chimie Safi. 2002 : § L’organisation de 3 opérations « formation promotion » qui ont donné lieu à 2056 promotions, et partenariat entre EMAPHOS, PRAYON (Belgique) et CFB (Budenheim- Allemagne). II-Divers activités : L’office chérifien des phosphates possède une place essentielle dans le domaine économique et sociale du Maroc . Il détient le monopole des recherches , de l’exploitation , et de la valorisation et commercialisation du phosphate . Le sous sol marocain renferme trois quarts des réserves mondiales … Presque 98% dans le centre du Maroc et 2% dans le sud . Vu l’effectif du personnel que l’office emploie Le phosphate brut est extrait des mines souterraines et des chantiers , ce minerai est ensuite épierré , criblé et parfois lavé , avant d’être séché pour la transformation . Le groupe est présent dans 5 sites géographiques dont : Trois sites d’exploitation : Khouribga – Ben guérir /Youssoufia- Boucraâ /Laayoune Deux sites de transformation chimique : Safi – Jorf Lasfar. Présentation de la DIS : Est un groupe d’unités industrielles situées à 10 kms de la ville de Safi. Appartenant au groupe chérifien des phosphates destinés à la fabrication industrielle de l’acide phosphorique 54% de P2O5 à partir des phosphates extraits des minerais de Youssoufia et de Ben guérir et la fabrication des engrais TSP.
  15. 15. 15 Département Chimie Industrielle La direction pôle chimique de Safi « PCS » Comprend quatre divisions.  Maroc Chimie (PC), créée en 1965.  Maroc Phosphore I (PP), Créée en 1976.  Maroc Phosphore II (PM), Créée en 1981.  Infrastructure de Safi (IS). Division infrastructurelles (elle se charge de l’acheminement et l’exploration des produits phosphatiques ) Présentation de MPI: Maroc Phosphore I a démarré en 1975 sur la base de l’utilisation du Youssoufia et du soufre importé dans le but de produire l’acide phosphorique. Cette division assure la production d’acide phosphorique destiné essentiellement à l’exploitation, et un engrais MAP (Phosphore Mono Ammoniac) dont une partie est écoulée sur le marché national. Elle contient quatre ateliers de production :  Atelier sulfurique : produisant l’acide sulfurique.  Atelier fusion de soufre solide : qui produit le soufre liquide pour ces propres besoins ainsi que pour ceux des unités sulfuriques de Maroc Chimie et Maroc Phosphore II.  Atelier phosphorique : qui assure la production de l’acide phosphorique à partir de l’acide sulfurique et du phosphate broyé.  Atelier d’engrais : qui produit le MAP sec et humide à partir de l’ammoniac et de l’acide phosphorique.
  16. 16. 16 Département Chimie Industrielle  Une centrale électrique avec des services annexes En 2007, l’ensemble des activités s’est transportés à Jorf Lasfar et remplacé par la production du TCP. L’atelier phosphorique 4éme ligne de MPI fabrique de l’acide phosphorique par voie humide à partir du phosphate brut et l’acide sulfurique . On présente le schéma suivi de l’atelier phosphorique : Soufre solide Soufre liquide Soufre liquide pur Acide sulfurique 98% H2 SO4 P2 O5 à 30% Fusion Filtration Phosphate brut Phosphate broyé Bouillie Broyage FiltrationAttaque chimique H2 SO4 Acide phosphorique concentré à 54% Vers exploitationConcentration Ligne sulfurique
  17. 17. 17 Département Chimie Industrielle
  18. 18. 18 Département Chimie Industrielle e broyage consiste à réduire la dimension des grains à des dimensions inférieures de 400µm et d’augmenter la surface d’attaque qui influence sur le rendement de la réaction .LCe produit est acheminé vers les lignes de réaction et stocké par la suite dans des silos qui emmagasinent au total 4500T de phosphate que l’on garde fluidisé par insufflation d’air comprimé pour éviter tout entassement ou colmatage au niveau des artères d’acheminement. Le broyage du phosphate présente des particularités a effet :  un broyage insuffisant conduit à une attaque très difficile et un temps de réaction très élevé et un rendement plus bas.  un phosphate surbroyé conduit au contraire à un degré de décomposition plus élevé et provoque une attaque très poussé ce qui permet d’augmenter la température et obtenir une semi – hydrate plus stable On distingue deux types de broyage : Un broyage en circuit continu ouvert : Le produit est broyé une seule fois , ce qui exige une quantité excessive d’énergie . Un broyage en circuit continu formé : C’est un système qui demande une séparation des produits surdimensionné et qui sont broyés à nouveau . Il est appelé charge en circulation et elle représente 1/10 de la quantité . Les deux différentes méthodes de broyage :
  19. 19. 19 Département Chimie Industrielle o Le broyage à voie humide o Le broyage à voie sèche Les types de broyeurs à PCS : o Broyeur à galets o Broyeur à cylindre o Broyeur à pendule o Broyeur à boulets o Broyeur à barre . Les installations du broyage à voie sèche sont composés d’un: -Broyeur -Séparateur -Ou plusieurs cyclones -Filtre à manche _e station de graissage _2 ventilateurs. Le phosphate traité provient de Youssoufia est soutiré à travers 3 tunnels (RA, RB et RE) après avoir être stocké dans un hall de stockage , après il est transporté par les bandes 50RD et 50RE ( le débit de phosphate transporté par cette dernière se varie entre 320 et 350 t/h)
  20. 20. 20 Département Chimie Industrielle qui alimentent les lignes A,B,D et F respectivement par une goulotte à 3 sorties . Figure 1 :Schéma général d unité de broyage Chaque ligne est conçue pour donner un débit de100t/h de phosphate broyé , et composée des équipement suivants :
  21. 21. 21 Département Chimie Industrielle -Trémie de stockage d’une capacité de 90 tonnes , volume de 80 m3 et d’un diamètre de 4700mm : elle sert à réserve rune quantité de phosphate qui assure la marche du broyeur . -Sas alvéolaire : elle représente un local étanche qui permet le passage du phosphate. -Bande intégratrice : d’une capacité entre 80 et 130 t/h il se trouve sous la trémie de réception , il sert à faire transporter le phosphate et le transvaser dans le broyeur avec le debit voulu . • - Broyeur à boulets d’une vitesse de 15t/m • -Ventilateur principale : il aspire l’air poussiéreux de la partie haute des cyclones à travers un conduit en acier en transportant le phosphate broyé vers le séparateur . • -Séparateur dynamique : il a pour rôle la sélection des particules conformes entre 70µm et 147µm .D’une forme cylindrique est compose d’un déflecteur qui sélectionne les grains (>147µm) qui seront renvoyés à nouveau vers le broyeur, et un gi-rotor qui permet la séparation des fines particules . • -Une batterie de six cyclones : Ces cyclones sont constituées d’un partie conique (supérieure) et autre cylindrique(inférieure). • -Deux filtres à manches 02XF01/02 . : 01 forme un système de récupération des fines particules. Et 02 a pour but d’assainir l’installation de poussières à travers des différentes jetées afin de récupérer les grains de phosphate .
  22. 22. 22 Département Chimie Industrielle • Un silo de stockage 02XD02 de forme cylindrique a une capacité de 1500 tonnes , il sert à acheminer le phosphate vers les élévateurs à godets , il est installé au dessous du silo. • Elévateur à godets(02XU03) : il assure le transport de phosphate de silo vers la trémie de la réaction • Ventilateur secondaire • Station de graissage: A pour but la lubrification , soulèvement et refroidissement des paliers de broyeur . La station de graissage est composée d’un : -filtre magnétique -réservoir d’huile de capacité 1500L. -réfrigérateur (qui assure le refroidissement d’huile) -résistance électrique pour le chauffage d’huile. -deux filtres à cartouches . -deux groupes électropompe - -distributeur (assure la répartition d’huile) et distributeur d’huile.
  23. 23. 23 Département Chimie Industrielle
  24. 24. 24 Département Chimie Industrielle a deuxième étape après le broyage est la réaction qui se fait entre le phosphate broyé + l’acide sulfurique 98% + l’acide phosphorique 18% de P2O5 (acide moyen) .LDans une cuve d’attaque d’une capacité de 950 m3 se réagit le mélange , elle se compose des canots dans sa partie supérieure qui permettent d’amener l’air atmosphérique. Afin d’effectuer une réaction entre les 3 réactifs, il faut que ces derniers soumettent aux conditions suivantes : -L’acide sulfurique a une concentration de 98% -L’acide de retour a Presque 18% de P2O5 -Le phosphate broyé a une granulométrie de 400µm La réaction produit : -L’acide phosphorique à 30% de P2O5. -Le sulfate de calcium di hydrate -Un mélange de gaz L’installation d’attaque : La cuve d’attaque dont se fait la réaction est revêtue en intérieur d’une couche en briques de carbone et elle est composée de : -Un agitateur central à deux hélices -Six agitateurs qui servent à refroidir de la bouille -Quatre agitateurs disperseurs de H2SO4 .
  25. 25. 25 Département Chimie Industrielle - La cuve de passage : elle est aussi revêtue à l’intérieur d’une couche en briques de carbone et sert à augmenter le temps de séjour de l’attaque ainsi qu’à la diminution de la température de la bouille . -La pompe à bouillie : Elle sert à pomper la bouillie vers un lot dans lequel est mis du floculent , elle a aussi pour but le règlement du debit de la bouillie qui sera filtrée par la suite . -Système d’assainissement : Les gaz dégagés de la cuve d’attaque seront aspires par la suite par un aspirateur K6301 , après ils seront laves à l’eau épurée dans une tour …. Les autres gaz qui ne sont pas soluble seront libérés dans l’atmosphère à travers une cheminée .
  26. 26. 26 Département Chimie Industrielle Figure 2 :Schéma général du réaction La réaction exothermique entre les 3 réactifs doit s’effectuer dans un milieu qui doit être caractérisé par une pression égale à la pression atmosphérique ainsi qu’un refroidissement intense . Les réactions : La réaction principale se fait en deux lieu : • L’acide phosphorique réagit avec le phosphate tricalcique dans le but de produire le phosphate mono-calcique. • Le phosphate mono-calcique produit réagit avec l’acide sulfurique afin de former l’acide phosphorique 30% et le gypse CaSO4. • 4H3PO4 + Ca3(PO4)2 3CaH4 + O2 • CaH4(PO4)2 + H2SO4 2H3PO4 + CaSO4 Les réactions secondaires : CaCo3 + H2SO4 + H2o (CaSo4,2H2o) + Co2 4HF +SiO2 SiF4 + H2o 2SiF4 + 2H2o H2SiF6 + SiO2 + 2HF H2SiF6 + K2O K2SiF6 + H2o (fluosilicate de K) H2SiF6 + Na2O Na2SiF6 + H2O (fluosilicate de sodium) 2NaCl + H2So4 Na2SO4 + 2HCl 2KC + H2SO4 K2SO4 + 2HCl
  27. 27. 27 Département Chimie Industrielle La filtration consiste à séparer des phases d’un mélange qui constituent de la boue liquide, les produits solides : (sulfate de calcium) et les produits liquides : (acide produit) L’unité est concernée par le procédé RHONE-POULENC, cette unité est démarrée à partir de 1980, et actuellement est équipée d’un filtre BIRD-PRAYON de 190m². Cette unité produit environ 500t/j d’acide phosphorique 30%. La pompe à bouillie alimente le filtre en bouillie phosphorique, l’eau du procédé provenant du circuit de lavage des gaz d’attaque est introduite vers le deuxième distributeur de lavage du filtre. L’acide du secteur faible est recueilli par la pompe P6304 qui le recycle vers le secteur moyen. La filtration se fonctionne selon le principe suivant : L’acide de secteur moyen est recueilli par la pompe P6303 qui l’envoie vers la cuve d’attaque. L’acide fort est recueilli par la pompe P6302 puis il est envoyé vers stockage. Le gypse est extrait moyennant le renversement des cellules vers une trémie, il est fluidisé par une alimentation en eau de mer pour faciliter son évacuation.
  28. 28. 28 Département Chimie Industrielle Figure 3 :Schéma général du filtration
  29. 29. 29 Département Chimie Industrielle
  30. 30. 30 Département Chimie Industrielle
  31. 31. 31 Département Chimie Industrielle L’acide phosphorique préparé par les procédés classiques a un titre de 29 à 30%. Cependant, on utilise souvent de l’acide 38,48 et 54% …. Il convient donc de le concentrer en faisant évaporer une quantité d’eau contenue dans l’acide 30%sous vide à 80mmHg et à une température de 80°C. La dépression est crée par une unité à vide composée principalement des éjecteurs et 4 laveurs dont l’un est grand et les autres 3 sont petits (On peut dire aussi condenseurs). Le stockage acide alimente le bouilleur en acide 30% en P2O5 , cet acide circule la boucle à l’aide d’une pompe de circulation qui le refoule à travers une pipe vers un échangeur thermique qui a le but de réchauffer l’acide par la vapeur , après il pénètre tangentiellement dans le bouilleur afin d’effectuer la séparation gaz liquide . La vapeur et les gaz sont aspirés par l’unité à vide sous une pression de 80mmHg et une température de 80°C. La ligne de concentration contient 3 échelons : CAP T , CAPW, CAPU , ces trois échelons sont identiques , chacun d’eux est équipé d’un bouilleur , un échangeur , un grand laveur , 3 petits laveurs , une pipe , un ballon de condensat , des éjecteurs et des pompes dont les 3 essentielles : pompes de circulation –pompe à condensat et pompe transporteuse . L’acide faisant l’échange thermique avec la vapeur, cette dernière est introduite par le haut de l’échangeur à une température de 125°C et une pression de 0,75 bar , elle circule à l’extérieur des tubes et devient condensat après l’usage . Ce condensat est récupéré par le bas de l’échangeur dans une conduite équipée d’un conductimètre, cette conduite l’oriente vers le bac à condensat dans le cas normal ou vers les égouts s’il est pollué.
  32. 32. 32 Département Chimie Industrielle Figure 3 :Schéma général de concentration d’acide phosphorique
  33. 33. 33 Département Chimie Industrielle Description de l’unité à vide :Description de l’unité à vide : L’unité à vide est crée afin de laver les gaz après de les soutirer , et le dépression crée au niveau du bouilleur a pour but la diminution de la température d’ébullition d’eau . L’unité à vide est composée de : A- Un grand laveur : Il aspire les gaz au niveau du bouilleur par une dépression crée à l’aide de l’accès tangentiel de l’eau de mer , ces gaz aspires vont être lavés par cette eau ainsi qu’une autre qui accéde à travers un chapeau situé en haut afin de garantir le maximum contact gaz liquide. B- Deux petits laveurs : Les gaz qui ne sont pas lavés au niveau du grand laveur seront filés par les éjecteurs , et à l’aide de la vapeur qui entre du haut du petit laveur les gaz seront être ingurgités , et l’autre partie des gaz sera éjecté dans un pot pour le lavage final . C- Un pot : On peut aussi le nommer un pot silencieux , c’est une petit récipient qui assure le lavage final des gaz , et il sert aussi à diminuer le bruit des gaz . D- Les quatre éjecteurs : Il agrandissent la vitesse d’absorbation des gaz et par conséquent la création d’une dépression importante au niveau du bouilleur . E- La garde hydraulique :
  34. 34. 34 Département Chimie Industrielle Elle rassemble l’eau de lavage des 4 laveurs dans le but de le mélanger avec le gypse afin de faciliter son évacuation vers la mer . Description des autres équipements :Description des autres équipements : Le bouilleur évaporateur : est un évaporateur dans lequel se règne une dépression de 60 torrs, il se produit un dégagement des gaz qui seront laves dans des laveurs condenseurs . Le bouilleur est muni de 4 conduites : -Une le relie à l’échangeur -Une sortie au panier filtre -Une sortie reliant au laveur condenseur -Une sortie d’acide produit 54% -Un trou d’inspection . Les pompes : dont les 3 nécessaires sont :
  35. 35. 35 Département Chimie Industrielle -Pompe de circulation : Elle assure la circulation de l’acide à travers la boucle . -Pompe de transfert d’acide produit vers le stocke -Pompe à condensat : Elle sert à refouler le condensat vers la central et dans le cas d’eau polluée vers les égouts. Le ballon à condensat: Il à pour but de rassembler le condensat jusqu’au niveau volumique 50%. L’échangeur de chaleur : Est un échangeur thermique à blocs ou tubulaire qui permet de chauffer l’acide d’alimentation afin de l’amener à la température d’évaporation d’eau correspondante au vide crée . La quantité de chaleur nécessaire à cette opération est par la vapeur BP 4,5 bar. 4-1- Démarrage de l’installation • Aviser la centrale. • Aviser le stockage (acide phosphorique 54 % et 30 %). • Remplir la ligne avec de l’acide 54 %. • Après le remplissage, démarrer la pompe de la circulation.
  36. 36. 36 Département Chimie Industrielle • Démarrer de l’unité a vide (ouvrir la vapeur). • Si le niveau de condensas dépasse 50 % démarrer la pompe de condensas. • A 80 °C aviser le stockage de l’acide 30 % pour démarrer la pompe de l’acide 30 %. • Démarrer la pompe d’envoi de l’acide 54 %. 4-2- Arrêt de l’installation • • Aviser le stockage et la centrale. • Arrêter la vapeur • Arrêter la pompe de la condensas • Arrêter la pompe de circulation de l’acide. • Fermer la vanne de l’acide 30%. • Arrêter la vapeur unité a vide (casser le vide). • Vidanger la ligne. • Rincer de la ligne avec eau filtrée. Echangeur Z-V- T-W Nombre de tubes………………………………………………88 Epaisseur de tube…………………………….………….. 6.5mm Nombre de blocs………………………………………………..1 Surface d’échange côté acide………………………………..568m Surface d’échange côté vapeur……………………………..768m Dimension d’échangeur…………………………10483 x 1945mm
  37. 37. 37 Département Chimie Industrielle Poids d’échangeur……. .. .. .…...........................31000Kg Bouilleur Z-V-T-W Diamètre 6500mm Hauteur totale 8600mm Matériaux acier d’ébonite PARAMETRE VALEUR DEBIT Débit vapeur -T/h- 20–40 Condensat -T/h- 20–40 Acide 30% -m3 /h- 30–60 Acide 54% -m3 /h- 15–25 Eau de mer G.L -m3 /h- 900-1300 Eau de mer P.L -m3 /h- <100 Vapeur après détente -°C- 150–180 Vapeur désurchauffée -°C- 100-120
  38. 38. 38 Département Chimie Industrielle TEMPERATUERE Condensat -°C- 95–110 Acide entrée échangeur -°C- 73–80 Acide sortie échangeur -°C- 78–82 Gaz sortie bouilleur -°C- 68–77 Gaz sortie G.L -°C- 25–35 Eau de mer dans la G.H -°C- 29–33 Eau de mer sortie G.L -°C- 33–36 Eau de mer 1ére P.L -°C- 25–35 Eau de mer 2éme P.L -°C- 25–35 PRESSION Vapeur entrée CAPV -Bar 4,5 Vapeur après détente -Bar 0,25-0,9 Vapeur entrée échangeur -Bar 0,1-0,5 Acid aspiration. Ppe circulation -Bar 1,5-1,6 Acid ref. Ppe circulation -Bar 2,00-2,5 Acide sortie échangeur -Bar 0,01-0,21 Asp. Ppe acide 54% 0,7-1,4
  39. 39. 39 Département Chimie Industrielle PRESSION Vapeur entrée CAPV -Bar 4,5 Vapeur après détente -Bar eff- 0,25-0,9 Vapeur entrée échangeur -Bar eff- 00-0,5 Acid asp. Ppe circulation -Bar eff- 1,3-1,5 Acid ref. Ppe circulation -Bar eff- 2,00-2,5 Acide sortie échangeur -Bar abs- 00-0,21 Asp. Ppe acide 54% 0,7-1,4 Dépression bouilleur –mm Hg- 60-70 Dépression G.L –mm Hg- 57-67 AUTRES Niveau ballon condensat % 40-60 Niveau condensat base échangeur -0,60%,-0,70% Conductivité condensat 1,7-3,00 µs/cm Densité acide 30% 1,250-1,300 Densité acide 54% 1,620-1,700 Consommations spécifiques : vapeur : 2 T/T Eau de mer : 77,4 m3/T Rendement : 98%
  40. 40. 40 Département Chimie Industrielle PROBLÈMES ET INFLUENCES DES PARAMÈTRES DE MARCHE: Température de la vapeur MP 200 à 240°C Température élevée • Aviser la centrale pour remédier à ce problème; Température faible • Aviser la centrale pour remédier à ce problème.
  41. 41. 41 Département Chimie Industrielle Pression de la vapeur entrée échangeur 3,5 à 4 Pression élevée • Réduire le débit de vapeur et abaisser la température de l’acide sortie échangeur • Si la pression continue à augmenter, arrêter la vapeur vers échangeur et aviser le chef d’équipe. Température de la vapeur entrée échangeur 104 à 111°C Température élevée • Réduire le débit de vapeur, régler la température à la valeur de consigne et chercher les causes : - Contrôler l’ouverture de la vanne pneumatique ; - Contrôler de la pression de l’eau de désurchauffe, - Si la vanne pneumatique et la pression de l’eau de désurchauffe sont normales, arrêter la ligne et contrôler le filtre et la buse Température de l’acide sortie échangeur 79 à 84°C Augmentation de la température • S’assurer que l’augmentation de la température ne provient pas d’une baisse du vide • Corriger par l’acide 27% entrée CAP, si le débit le permet, sinon réduire le débit de vapeur entrée échangeur; Baisse de la température • Si le vide et le débit de vapeur sont stables : - Réduire le débit d’acide 27% ; - Contrôler la densité de l’acide 27% s’il y a dilution par l’eau de refroidissement des garnitures ; - Contrôler le débit d’acide 27%. Tubes : - Bouchage des tubes à cause des grains à grande dimension passant par la grille .
  42. 42. 42 Département Chimie Industrielle Température de l’eau de mer sortie laveur condenseur 30 à 36°C Augmentation de la température • Réduire le débit de vapeur et chercher les causes - Contrôler de la pression de l’eau de mer - Contrôler du débit de l’eau de mer - Contrôler les entraînements d’acide Baisse de la température • Ajuster le débit d’eau de mer vers le laveur condenseur Débit de l’eau de mer vers laveur condenseur 700 à 900m3 /h Baisse de Débit • Aviser la centrale • Réduire le débit de vapeur suivant la température de l’eau de mer sortie laveur condenseur, ne pas dépasser 36°C Pression au refoulement du circulateur 2.4 à 2.6 bars Augmentation de la pression Ce problème a deux causes : • S’il y a une augmentation de la pression et de l’ampérage absorbé par le circulateur, arrêter la ligne immédiatement et inspection de la grille entrée échangeur ; • Si la pression et l’ampérage absorbé par le circulateur restent normaux, il s’agit d’une fausse indication, procédé au débouchage des prises de pression de l’instrument de
  43. 43. 43 Département Chimie Industrielle mesure Débit de l’eau de mer vers la pompe à vide 15 à 22m3 /h Baisse de débit • Nettoyer le filtre (piège à moules) • Régler le débit à l’aide de la vanne manuelle de réglage Augmentation de débit • Ajuster le débit à l’aide de la vanne manuelle de réglage Les pompes -désaccouplement -manque d’arrosage -garniture -Frottement de la turbine. Les vannes -Coincement -étanchéité
  44. 44. 44 Département Chimie Industrielle Nous donnons d’abord une nomenclature des désignations que nous utiliserons dans l’élaboration du bilan massique : D0S : Quantité de P2O5 produite. D0E : Quantité de P2O5 à introduire à l’installation. CS : Titre en P2O5 de la solution de sortie. CE : Titre en P2O5 de la solution d’entrée. DTS : Quantité de H3PO4 dilué produite. DTE : Quantité de H3PO4 dilué à introduire. D1S : Quantité de H3PO4 pur produite. D1E : Quantité de H3PO4 pur à l’entrée. D2S : Quantité d’eau combinée produite. D2E : Quantité d’eau combinée à l’entrée. D3S : Quantité d’eau non combinée produite. D3E : Quantité d’eau non combinée à l’entrée. η : Rendement de l’installation. DEV : Quantité d’eau à évaporer. P : Pertes en H3PO4 dilué.  L’acide H3PO4 produit titre de 54% en P2O5: TSSS DCD ×=0 D’où : S S TS C D D 0 =  Nous avons la réaction suivante : O3HOPPO2H 25243 +→ Avec ( ) 196PO2HM 43 = ( ) 142OPM 52 = ( ) 54O3HM 2 = Donc : 54142 20 SS DD = ou encore SS DD 02 142 54 = De plus : SSS DDD 201 +=  D’autre part : STSS DDD 13 −=
  45. 45. 45 Département Chimie Industrielle Maintenant nous passons au calcul des quantités à introduire. Le rendement de l’installation est défini comme étant le rapport de la quantité produite D0S de P2O5 à la quantité D0E de P2O5 entrant en amont de la ligne. Donc : E S D D 0 0 =η Ce qui donne η S E D D 0 0 =  De même : η S E D D 1 1 = et η S E D D 2 2 =  Les titres en P2O5 de la solution à l’entrée et à la sortie sont donnés respectivement par : TE E E D D C 0 = Et TS S S D D C 0 = Tout calcul fait, nous trouvons : TS E S TE D C C D × = η  Et nous avons : ETEE DDD 13 −=  Enfin, la quantité d’eau à évaporer est donnée par : SEEV DDD 33 −= Les pertes en acide phosphorique dilué sont données par : EVTSTE DDDP −−= Applications numériques : Pour une production journalière de 300 T P2O5 /J. Avec : 54,0=SC 29,0=EC 7,99=η Nous obtenons les résultats suivants : • Quantité de H3PO4 dilué produit : 56,5550 == S S TS C D D T H3PO4/J
  46. 46. 46 Département Chimie Industrielle • Quantité de H3PO4 dilué à introduire : 01,1003= × = TS E S TE D C C D η T H3PO4/J • Quantité d’eau à évaporer : 21,44633 =−= SEEV DDD T H2O/J • Pertes en H3PO4 dilué : 25,1=−−= EVTSTE DDDP T H3PO4/J
  47. 47. 47 Département Chimie Industrielle
  48. 48. 48 Département Chimie Industrielle inq bacs sont élus , chacun d’eux a une capacité de 1250 m3 ont pour but le stockage de l’acide phosphorique 30% venant de l’atelier réaction-filtration , chaque bac est muni d’un système de raclage qui est arbre à deux bras et qui porte des racleurs faisant un mouvement de rotation de 0,07tr/min afin d’évacuer un précipité d’un taux solide de 3 à 3,5% se trouvant dans l’acide phosphorique transporté au stockage , ce taux de solide due à quelques anomalies de la toile filtrante . Ce précipité est évacué vers un bac central de boue et ce dernier retourne à l’atelier de filtration afin d’en extraire l’acide. C Des bacs chauds ont une température entre 75 °C et 85 °C où sont stockés l’acide 54% normal et 58% désulfité venant de la concentration CAP. Les acides non épurés sont refroidis jusqu’à une température de 35 à 45 °C par 4 refroidisseurs et par la suite stockés dans 3 bacs. L’acide clarifié qui a un taux solide inférieur à 1% sera par la suite envoyé dans 3 autres bacs d’une capacité de 5000 m3 et finalement dans 5 autres d’expédition d’une capacité de 10000 m3.
  49. 49. 49 Département Chimie Industrielle
  50. 50. 50 Département Chimie Industrielle  Unité broyage :  • Ne jamais intervenir sur une bande en service. • Ne jamais nettoyer une bande et ses rouleaux en marches. • Les arrêts d’urgence doivent être en bon état. • Les avertisseurs des bandes doivent êtres en bon état. • Les Rouleaux doivent fonctionner dans les bonnes conditions. • Etre accompagné pendant l’accès aux tunnels. • Les têtes motrices et les tunnels doivent êtres bien nettoyés. • Toute intervention sur matériel doit être autorisée. • Equipements de sécurité :  Tenue du travail.  Casque de sécurité.  Masque anti-poussière.  Gants de sécurité.  Chaussures de sécurité.  Lunettes de sécurité.
  51. 51. 51 Département Chimie Industrielle  Unité réaction-filtration : Zones à hautes risque : Conduite d’acide sulfurique. • Conduite de la vapeur. • Appareils tournants. • L’intérieur des réacteurs et trémies. Lors des travaux sur les zones de hauts risques : Consigner les appareils tournants Isolement des vidanges de circuit Isolement des lieux de travail Installation des échafaudages et éclairage  Unité CAP : Zones à haut risque :  Conduite d’acide sulfurique  Conduite de vapeur et eau chaude  Appareils tournants Lors des travaux :  Assurer le nettoyage des lieux des équipements selon les règles d’art  Suivre la marche des équipements et signaler toute anomalie et agir en conséquence  Faire les travaux de procédé lors de lavage périodique
  52. 52. 52 Département Chimie Industrielle  La présence de l’encadrement et indispensable ainsi que le port des équipements de protection individuelle appropriée  Suivre les consignes de sécurité  Aération des lieux
  53. 53. 53 Département Chimie Industrielle Le stage que j’ai effectué m’as permis d’acquérir plusieurs informations concernant la chimie, minéralurgie et le processus. Ainsi qu’à voir ce que j’ai étudié théoriquement dans le monde applicable. En effet, j’ai pu acquérir et connaître la valeur du travail en équipe ainsi que les relations humaines qui sont essentielles pour l’assurance d’un travail collectif productif en bonne conditions Bref, mon stage a déroulé dans des meilleures conditions, et mieux que j’ai excepté tout ça grâce aux agents qui réalisent la signification du respect, la fidélité et le sérieux.
  54. 54. 54 Département Chimie Industrielle A tous qui m’ont tendue la main afin d’effectuer ce travail et aidé à connaître tous les informations que j’ai acquis théoriquement ce premier semestre dans le monde d’industrie. A ceux avec qui j’ai passé de bons moments durant ce mois grâce à leur modestie, grand esprit et gentillesse. Je leur informe que je viens de passer avec eux un mois inoubliable dont j’ai effectué mon stage dans les meilleures conditions Je leur remercie vraiment et qu’ALLAH soit avec eux et leur procure une longue vie pleine de bonheur.
  55. 55. 55 Département Chimie Industrielle

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