I.4. Déshydratation
La présence d'eau entraîne différents
problèmes pour l'exploitation : suivant les conditions de
température et de pression qui règnent dans une installation, la
vapeur d'eau peut se condenser et provoquer la formation d'hydrates, se
solidifier ou favoriser la corrosion si le gaz contient des composants
acides.
Pour éviter ces problèmes, il est nécessaire
de réduire la teneur en eau du gaz naturel au moyen de techniques de
traitement appropriées.
La purification du gaz naturel est réalisée par
différents types de procédés :
> absorption; > adsorption; > perméation
gazeuse.
Parmi ces procédés de déshydratation, c'est
l'adsorption qui est la plus couramment utilisée.
I.4.1. Déshydratation par adsorption
Le schéma de principe d'une opération de
déshydratation par adsorption en lit fixe est représenté
sur la figure ci-après, Le procédé fonctionne d'une
manière alternée et périodique.
Figure 7 : Procédé de
déshydratation par adsorption.
Au cours de l'étape d'adsorption. le gaz traité est
envoyé sue le lit d'adsorbant qui fixe l'eau .lorsque le lit est
saturé. du gaz chaud est envoyé pour
régénérer l'adsorbant,
Après régénération et avant
l'étape d'adsorption, le lit doit être refroidi, ceci est
réalisé en envoyant du gaz froid, après
réchauffage, ce même gaz peut servir à effectuer la
régénération [1].
Pour un adsorbant soit efficace, il doit présenter les
caractéristiques suivantes :
> capacité d'adsorption à l'équilibre
importante ;
> adsorption réversible permettant de
régénérer l'adsorbant ;
> cinétique d'adsorption rapide ;
> faible perte de charge;
> pas d'effet de dilatation de volume avec la
température et la saturation. I.5. Le transfert
thermique
L'élaboration des produits commerciaux dans l'industrie
pétrolière est caractérisée par une série
d'opération décrites dans le schéma de fabrication ,les
unités de séparation, telles que distillation ,extraction par
solvant et cristallisation, nécessitent des quantités importantes
d'énergie calorifique pour obtenir le gradient de température qui
permettra le fractionnement ,et cela de même pour les unités
mettant en jeu des réactions de transformations ,telles que le craquage
ou la synthèse , C'est pourquoi, on s'attache à réduire au
maximum ce poste, en réalisant un circuit de récupération
de chaleur entre l'alimentation froide et les effluents chauds de
l'installation, L'équipement de récupération est
constitué par des appareils tubulaires d'échange de chaleur.
On distingue généralement trois classes
d'appareils, correspondant à des fonctions très
spécifiques :
-Les échangeurs et réfrigérants
dans lesquels ne se produit aucun changement de phase, la
désignation « échangeurs » est réservée
aux appareils ou le transfert entre fluides chaud et froid correspond
effectivement à une récupération de chaleur, alors que le
terme « réfrigérant » s'applique aux appareils ou l'on
refroidit l'effluent par un fluide auxiliaire ;
-Les condenseurs qui permettent la
condensation et le refroidissement d'un effluent vapeur en tête de
colonne, soit à l'aide d'un fluide froid, soit à l'aide d'un
fluide auxiliaire (eau, air, produit frigorigène ...) ;
-Les rebouilleurs qui assurent une vaporisation
partielle des produits des fonds de tours grâce à la circulation
d'un effluent chaud, ou d'un fluide auxiliaire [5].
Dans tous ces appareils la surface de transfert est
matérialisée par des tubes dont les divers arrangements
permettent de résoudre avec satisfaction les nombreux problèmes
de récupération de chaleur rencontrés dans l'industrie.
Le schéma fonctionnel d'un échangeur de chaleur
classique est généralement défini comme suit:
QmC
TCE
QmF
TFE
ECHANGEUR :
PARAMÈTRES K et S
QmC
TCS
QmF
TFS
Figure 8 : Schéma fonctionnel d'un
échangeur de chaleur [6] .
Les indices C, F, E et S étant respectivement relatifs
aux paramètres Chaud, Froid, Entrée et Sortie, Les
paramètres de l'échangeur sont ici son coefficient
d'échange global K et sa surface d'échange
S.
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