Exemples d'Application

(exemple seulement disponible en anglais)
Cet exemple illustre principalement l'utilisation du module de simulation de pipeline inclus dans la version standard de ProSimPlus grâce à la modélisation d'un système de collecte de gaz composé de trois puits raccordés à une unité de traitement de gaz grâce à un réseau de pipelines.
La création de pseudo-composés et l'estimation de leurs propriétés pour modéliser les coupes C7+ est également détaillée dans ce modèle.
Cet exemple montre également comment la pression au niveau des noeuds du réseau de gaz peut être ajustée automatiquement lorsque les débits en tête de puits et la pression de sortie sont fixés.
Enfin la modélisation des courbes de performance des têtes de puits est utilisée pour montrer comment ajouter des fonctionnalités aux opérations unitaires grâce à la fonctionnalité "Windows Script" de ProSimPlus.

Cet exemple traite d'un procédé de déshydratation de gaz naturel à l'aide de Tri Ethylène Glycol (TEG) à travers un contacteur et une boucle de régénération de TEG. L'intérêt de l'exemple réside dans la mise en ouvre du module "Absorbeur", qui joue le rôle du contacteur et dans la représentation de deux colonnes en série par un unique module "Stripper" de ProSimPlus. D'autre part, le module Windows Script est utilisé en différents endroits du procédé pour effectuer certains calculs complémentaires (point de rosée d'un gaz en fonction de sa teneur en eau, pertes de TEG pour calculer l'appoint nécessaire).

Cet exemple présente un procédé de récupération de GPL dans un gaz avec une boucle de réfrigération au propane, un procédé particulièrement interconnecté et qui présente plusieurs recyclages. D'autre part, outre la colonne de séparation (le déethanizeur) et la mise en ouvre de cette boucle de réfrigération, cet exemple exploite le module d'échangeur à plaques brasées de ProSimPlus. Ces échangeurs peuvent inclure entre 8 et 10 courants différents ce qui rend leur modélisation et les calculs associés particulièrement complexes.

Cet exemple illustre la simulation d'une unité de production de bioéthanol. L'éthanol est ici produit à partir de biomasse par des procédés d'hydrolyse et de fermentation de sucres. La biomasse subit dans un premier temps un pré-traitement à l'acide et aux enzymes pour produire du sucre qui est ensuite fermenté en alcool. L'éthanol produit contient encore une quantité importante d'eau qui est retirée par distillation. Cet exemple illustre notamment l'ajout de nouveaux constituants aux bases de données de corps-purs de ProSimPlus et la mise en ouvre de plusieurs jeux de réactions complexes dans un procédé.

Cet exemple illustre un procédé de purification du naphtalène dans un mélange contenant 13 constituants. La purification s'effectue par un train de trois colonnes de distillation diphasique (liquide-vapeur). Pour chaque colonnes, plusieurs spécifications sont imposées sur les courants de sortie, illustrant ainsi la façon d'imposer des spécifications "non-standard" dans les modules de séparation multi-étagés de ProSimPlus. Cet exemple illustre également la façon d'utiliser les modules de mesure sur les courants ainsi que le module "Manipulateur de Courants d'Informations" afin de calculer le taux de récupération global du naphtalène entre l'entrée du procédé et la sortie.

Cet exemple illustre un procédé de séparation poussée d'un mélange azéotropique (éthanol-eau) par distillation azéotropique hétérogène (on parle également de distillation "hetéroazéotropique"). Ce sont essentiellement les modules de colonnes de distillation triphasiques (liquide-liquide-vapeur) qui sont mis en ouvre dans cet exemple. Les modules de calculs rigoureux des séparateurs multi-étagés triphasiques sont en outre intégrés dans une boucle de recyclage, illustrant ainsi l'efficacité des algorithmes de convergence de ProSimPlus. Des spécifications sont imposées sur les courants de sortie des colonnes afin d'obtenir les puretés requises, illustrant ainsi la façon d'imposer des spécifications "non-standard" dans les modules de séparation multi-étagés de ProSimPlus. Enfin, cet exemple montre la possibilité d'utiliser sur un même flowsheet plusieurs modèles thermodynamiques (ou un même modèle avec des paramètres différents).

Cet exemple traite de la production de biocarburant à partir d'huiles végétales avec un catalyseur alcalin. La production de biodiesel s'effectue à l'aide d'une réaction de transestérification, qui nécessite l'utilisation d'un alcool (le méthanol en général) et qui transforme l'huile pour produire le biodiesel et du glycérol. Ce procédé comporte essentiellement des réacteurs simples (pour la transestérification et la neutralisation du catalyseur), des colonnes de lavage et des séparateurs de constituants pour séparer les composés lourds des légers, et des colonnes de distillation pour la séparation des produits et la purification du biodiesel.

Cet exemple illustre une unité de production d'alcool de bouche (éthanol) avec des spécifications de pureté très contraignantes. La simulation de ce procédé est complexe de par sa structure car le procédé comporte cinq colonnes de distillation diphasiques ou tri-phasiques très interconnectées avec de nombreux recyclages. En outre la représentation des équilibres entre phases est également particulièrement complexe à cause de la forte non-idéalité du système : spécifications de pureté très strictes, phénomènes de démixtion, azéotropes multiples, etc. Le point particulier qui est détaillé au niveau de cet exemple est la possibilité d'imposer des spécifications sur les courants de sortie d'une colonne de distillation ou de tout module de séparation multi-étagé dans ProSimPlus.

Cet exemple correspond à une unité de production de cyclohexane. Il s'agit d'un procédé assez typique de l'industrie chimique constitué d'une section réactionnelle afin de synthétiser le produit d'intérêt suivie d'une section dans laquelle est effectuée la séparation des produits et sous-produits. Les points particuliers qui sont détaillés au niveau de cet exemple sont la mise en ouvre d'un module de gestion des contraintes afin d'atteindre une spécification et le découplage d'un échangeur de chaleur entre un consignateur de température et un simple échangeur afin d'éviter un courant de recyclage, en utilisant un courant d'information.

L'intérêt principal de cet exemple simple est qu'il permet d'aborder la simulation de procédés et ses principaux concepts : constituants mis en jeu, modèle thermodynamique, opérations unitaires et leurs paramètres opératoires, boucles de recyclage, etc. Le point particulier qui est détaillé au niveau de cet exemple est la notion de boucle de recyclage et les principes de l'approche modulaire simultanée mise en ouvre dans ProSimPlus.

Calcule la longueur d'un échangeur de chaleur doube tube à des températures d'entrée et de sortie du fluide de procédé données.
 

Reprend la méthode graphique de McCabe & Thiele pour l'estimation du nombre d'étages théoriques, du reflux minimum et du plateau d'alimentation dans le cadre d'une séparation de deux constituants.

Determine le débit massique maximum qu'une vanne peut accepter en fonction d'un intervalle de pression fourni.

Détermine le débit d'eau nécessaire en entrée afin d'obtenir un certain débit de vapeur en sortie de la chaudière

Calcule la puissance, la hauteur de liquide et la température de sortie à partir de la température d'entrée et des consignes de pression en entrée et sortie de la pompe.

Calcule la puissance fournie par une turbine et la température de la vapeur en sortie de la turbine à partir des température et pression en entrée et d'une consigne de pression en sortie du module.

Cet exemple correspond à une unité de production d'acide nitrique par un procédé bi-pression. Il s'agit d'un procédé assez classique de production industrielle d'acide nitrique.
Les principaux modules spécifiques au simulateur ProSimPlus HNO3 sont ici mis en ouvre : colonne d'oxydo-absorption de vapeurs nitreuses, condenseurs de vapeur nitreuses, réacteurs d'oxydation, échangeurs de chaleur avec volumes d'oxydation, compresseurs de vapeurs nitreuses, etc.

Cet exemple correspond à une unité de production d'acide nitrique par un procédé mono-pression. Il s'agit également d'un procédé assez classique de production industrielle d'acide nitrique.
Les principaux modules spécifiques au simulateur ProSimPlus HNO3 sont ici mis en ouvre : colonne d'oxydo-absorption de vapeurs nitreuses, condenseurs de vapeur nitreuses, réacteurs d'oxydation, échangeurs de chaleur avec volumes d'oxydation, compresseurs de vapeurs nitreuses, etc.