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ProSimPlus Energy

Simulation et optimisation pour l'efficacité énergétique des procédés industriels continus

Dans de nombreux secteurs industriels (agroalimentaire, chimie, papeterie…), l’amélioration de l’efficacité énergétique pour maitriser les consommations représente un enjeu majeur aussi bien sur le plan environnemental qu’économique. Entre un logiciel général de simulation des procédés, parfois cher et complexe à mettre en œuvre, et des outils se limitant à une analyse partielle et simpliste de la problématique, ProSimPlus Energy a été conçu spécifiquement pour les personnes confrontées à ces enjeux : responsables énergie des sites, professionnels des audits énergétiques, concepteurs d'installations éco-efficientes…

Des modules spécifiques dédiés à l'amélioration de l'efficacité énergétique (pompes à chaleur, ORC…), la production d’utilités (chaudières, turbines à combustible…) ou la valorisation des effluents (combustion, méthanisation…).

Un outil de diagnostic énergétique d'un procédé complet par la méthode du pincement pour optimiser les récupérations.

Des fonctionnalités uniques pour l’analyse exergétique des procédés. 

Une évaluation économique des solutions envisagées (CAPEX et OPEX).

Un logiciel ouvert et facile à mettre en œuvre.

ProSim : optimisation énergétique, audit, simulation de procédé...ProSimPlus Energy est indispensable pour répondre à une démarche d’amélioration de l'efficacité énergétique.

Il permet notamment au concepteur ou à l'exploitant d'une installation de :
• modéliser un procédé, quantifier sa performance énergétique puis l’optimiser.
• rendre la méthode du pincement ("pinch technology") accessible à tout énergéticien afin de comparer les consommations d'utilités aux minima théoriques et valoriser au mieux les chaleurs fatales.
• combiner l’analyse énergétique d’un procédé et la production des utilités associées au sein d’un même logiciel.
• analyser tout cycle thermodynamique et son interaction avec le procédé.

 

Un ensemble complet d'opérations unitaires dédiées à l'efficacité énergétique

En plus d'opérations unitaires classiques (échangeurs de chaleur, pompes...), la bibliothèque de ProSimPlus Energy comprend des opérations unitaires spécifiques à la gestion de l'énergie pour trouver rapidement la meilleure façon d'améliorer l'efficacité énergétique d'un procédé.

Efficacité énergétique : pompe à chaleur simple ou bi-étagée, cycle de réfrigération, cycle organique de Rankine (ORC), pompe à chaleur à injection partielle.
Production des utilités : turbine à combustible, moteur à combustible, chaudière.
Valorisation des effluents : combustion, réacteur de méthanisation.

Avantages :

  • Représenter facilement le couplage des utilités avec le procédé et tester des scénarios alternatifs en jouant sur les caractéristiques des équipements.
  • Modéliser simultanément la production d’utilités et leur utilisation dans le procédé.
  • Tester et implémenter des choix d'optimisation énergétique comme le ferait un expert du domaine.
  • Améliorer la valorisation des déchets en testant rapidement des procédés différents.

 

Un outil de diagnostic énergétique d’un procédé complet par la méthode du pincement

Le module d'analyse "pinch" est utilisé pour effectuer des calculs d'intégration énergétique et des analyses basés sur la méthode du pincement. Une telle intégration énergétique permet aux concepteurs de comparer les utilités chaudes et froides avec les minima théoriques par la méthode du pincement, d’identifier les améliorations de conception et prévoir les couts liés aux utilités. A partir des courbes enthalpiques de chaque courant, les courbes composées chaudes et froides sont tracées. Selon la température de pincement sélectionnée pour l'ensemble du procédé (différence minimale de température entre les courants chauds et froids), les besoins minimum d'utilités (chaudes et froides) sont calculés.

Les opérations unitaires du procédé impliquées dans l'analyse "pinch" sont celles où un chauffage ou un refroidissement se produit (échangeurs de chaleur, flashes, réacteurs...). Elles sont automatiquement détectées et les informations nécessaires sont transmises au module d’analyse "pinch".

Avantages : 

  • Fournir aux ingénieurs les informations nécessaires afin de réaliser des économies financières grâce à une meilleure intégration énergétique (maximiser la récupération de la chaleur entre fluides du procédé et réduire ainsi le recours à des utilités coûteuses).
  • Optimiser le réseau d’échangeurs de chaleur dès la phase de conception ou en revamping d'un procédé.



 

Analyse exergétique

Le concept d'exergie se révèle très pratique pour calculer la fraction de l’énergie qui peut être pratiquement récupérée. En quantifiant non seulement l'énergie disponible sur un procédé mais également sa "qualité" en termes de récupération l'analyse exergétique est une approche puissante dans le domaine de l’efficacité énergétique. Cependant, jusqu’à présent, l'exergie a été peu utilisée par les ingénieurs, notamment parce qu'elle n’était pas directement calculée par les logiciels de simulation. Pour rendre l’analyse exergétique accessible et prouver son utilité pour l'analyse de l'efficacité énergétique d'un procédé et de son système d'utilités, un module automatisé a été développé et intégré dans ProSimPlus Energy.

Les exergies sont calculées comme une propriété extensive de chaque courant. Les bilans énergétiques et exergétiques sont ainsi effectués non seulement pour le procédé dans son ensemble, mais aussi pour chaque équipement afin d'évaluer et de souligner les irréversibilités et les inefficacités thermodynamiques.

Avantages : cette fonctionnalité unique permet aux utilisateurs de concevoir un procédé plus efficace en tenant compte de toutes les contraintes. En termes de résultats, le module présente les bilans exergétiques de chaque opération unitaire au moyen de tableaux et de graphiques, tels que les diagrammes de Grassmann.


Réduire les coûts d’exploitation et optimiser les investissements

Les utilisateurs pourront tirer avantage de ProSimPlus Energy afin d'évaluer les coûts d’exploitation (OPEX) et les investissements en capital (CAPEX) pour comparer économiquement et analyser plusieurs alternatives du procédé.

Le logiciel fournit une vision claire de chaque coût opérationnel impliqué dans le procédé : coût des matières premières, coût des utilités (chaudes, froides, électricité) et coût de traitement des effluents. Les résultats peuvent ensuite être utilisés par les ingénieurs comme des informations fiables pour faire les choix appropriés afin d'améliorer l’efficacité énergétique du procédé tout en réduisant les coûts.

Les dépenses d’investissement comprennent principalement les coûts liés à la mise en œuvre d'équipements additionnels et aux mesures prises pour augmenter l'efficacité énergétique. La simulation précise et fidèle fournie par ProSimPlus Energy permet à l’utilisateur de tester l’efficacité et la rentabilité des améliorations technologiques possibles, permettant ainsi aux industries de procédés de répondre aux contraintes environnementales tout en minimisant les investissements en R&D.

 

Des procédés d'industries très diverses peuvent être analysés

ProSimPlus Energy intègre le serveur de calculs thermodynamiques inégalé, Simulis Thermodynamics (cf. page sur Simulis® Thermodynamics). Cela permet de générer des propriétés physico-chimiques fiables ainsi que de calculer correctement les équilibres entre phases, même pour les procédés les plus complexes et dans un grand nombre d'industries (chimie, agroalimentaire, papeterie…).

Un logiciel rapidement adopté par les utilisateurs

Aucun logiciel, aussi puissant soit-il, n'est rentable s'il n'est pas utilisé. ProSimPlus Energy est très intuitif et ne nécessite pas de formation longue et coûteuse pour devenir complétement opérationnel. L’interface graphique sous Windows® offre un large choix de fonctionnalités permettant de construire facilement un procédé : glisser-déposer, copier-coller des opérations unitaires, palette de couleurs, taille, sous-flowsheet, vue "organigramme", insertion d’images et de textes, zoom... L’analyse rapide et la compréhension aisée des résultats est facilitée par de nombreuses fonctions accessibles en un seul clic : tracé de diagrammes, profils des échangeurs de chaleur,…

Le logiciel est disponible en français et en anglais.

ProSimPlus Energy

Un logiciel ouvert pour accueillir facilement votre savoir-faire

Pratiquement toutes les briques de ProSimPlus Energy peuvent être enrichies afin de s’adapter aux besoins de l’utilisateur. Il est possible d’ajouter des bases de données privées de constituants, des modèles thermodynamiques ou de créer des opérations unitaires personnalisées (en VBS, Fortran, C++ ...). Les résultats peuvent également être customisés. Une intégration plus avancée peut être réalisée avec les ingénieurs de ProSim. Grâce à sa compatibilité totale avec le standard CAPE-OPEN, il est possible d'utiliser des packages thermodynamiques et des opérations unitaires d'autres fournisseurs.

 

Quelle est la configuration matérielle requise pour utiliser ProSimPlus Energy ?

Compatible PC à base de processeur Intel Pentium, possédant :
•    2 Go de RAM ou plus (4 Go ou plus recommandés).
•    Système d'exploitation 32 bits ou 64 bits : Microsoft Windows XP, Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10, Windows Server 2003, Windows Server 2008, Windows Server 2012 (nous consulter pour d’autres systèmes).
•    Au moins 2 Go d'espace disque disponible après installation pour de bonnes performances d'utilisation.
•    Un accès internet (pour télécharger le logiciel et la licence).