II ÉTUDES DES POSSIBILITÉ6lT 0$ 8 * 0 ( 1
7 $ 7 , 2 1 lT ( lL$ l&$ 3$ &, 7 É DE TRAITEMENT DU
RÉSEAU BP DE 4.827t/h à 7.5 t/h
L'étude précédente ayant montré
que la capacité de traitement des gaz BP est inférieure à
la production de ce type de gaz par la raffinerie. Cette partie de
l'étude de remise en marche du réseau BP consistera à
recenser les modifications à apporter au réseau BP dans le but
d'augmenter sa capacité de traitement de gaz BP de 4.827 t/h à
7.5 t/h.
Avant cela, la détermination des nouveaux débits de
solution d'amine à mettre en circulation est nécessaire.
II-1 Détermination itulnouCil-FulitIEBlit'Fr Inl-
à mettre en circulation
Le tableau 14 donne les débits de gaz
et de DEA à mettre en circulation. On note que selon la CPE (Consigne
permanente d'exploitation) les débits de gaz et d'amine doivent
respecter la consigne suivante :
Avec
> L est de débit massique de solvant (solution
d'amine)
> G est le débit massique du gaz
contenant le soluté à extraire (gaz contenant l'H2S)
Tableau 14: Les débits de gaz et les
débits d'amines à mettre en circulation
|
|
|
|
DEBIT (t/h)
|
DEBIT DE DEA (t/h)
|
|
GAZ BP
|
5
|
25
|
|
SURPLUS GAZ BP
|
2,5
|
12,5
|
|
GAZ MP
|
9,3
|
46,5
|
|
GAZ HP
|
1,3
|
6,5
|
|
TOTAL DES DEBITS
|
18
|
90
|
BILAN :
Les débits de gaz BP seront de 7.5 t/h ce qui correspond
à un débit d'amine de 37.5 t/h. Le débit total de DEA
à mettre en circulation sera de 90 t/h.
- - 43 --
II-2 Vérifications des lignes
La vérification des lignes passe par le contrôle de
:
> La vitesse de circulation des fluides dans la ligne, pour
éviter la formation de charges électrostatiques dans le circuit
en cas de vitesses trop élevées.
> La norme UOP (Universal Oil Product) impose une vitesse
inférieure à 3.55 m/s pour les
liquides et une vitesse limite pour les gaz de
Avec , la masse volumique (lb/ft3) On calcule :
La vitesse dans la ligne,
m
D
> , la masse volumique en kg/m3 et V, la vitesse en
m/s. Les paramètres pris en compte sont :
> Le diamètre D de la ligne indiqué sur les DAO
de l'unité; > La masse volumique donnée par PRO II ;
> Qm est le débit massique en Kg/s ;
Les résultats sont consignés dans le
Tableau 15
Les lignes de gaz sont les lignes :
6».HC.88.201.1.B01 - 6'.HC.88.202.1.B01- 6'.HC.88.203. 1 .B01 -
6'.HC.88.203.1 .B02 - 6».HC.88.208.2.B01
Les lignes de gaz sont des lignes de diamètre
6''.
Les lignes d'amines sont les lignes :
2».A.88.220.2.D01 -1.5».A.88.220.2.D01- 2».A.88.217.1.D01 -
4». A.88.220.1.D01 - 4». A.88.310.1.D09 - 4». A.88.219.1.D01
Les lignes de DEA sont les lignes de diamètre
1.5'', 2'' et 4''.
Tableau 15 : Les débits massiques limites
sur les lignes de gaz BP et sur les lignes d'amines
|
GAZ
|
6
|
0,1524
|
9,6
|
7,62
|
39
|
24.6
|
|
DEA
|
1,5
|
0,0381
|
899
|
6,51
|
3,55
|
13
|
|
DEA
|
2
|
0,0508
|
899
|
3,66
|
3,55
|
23.5
|
|
DEA
|
4
|
0,1016
|
899
|
2,96
|
3,55
|
93
|
Nature
fluide
Débit
Diamètre Diamètre ñ Vitesse (V)
Vitesse massique
limite limite
(") (m) (kg/m3) (m/s) (m/s) t/h
- 44 -
Les lignes de DEA 1.5» et 2» posent problème car
leurs vitesses sont supérieures aux limites.
Pour le choix des nouvelles lignes, sachant que pour une ligne
à remplacer la masse volumique et le débit sont les mêmes.
La détermination du nouveau diamètre, se fera en fixant une
vitesse qui respecte la norme (<3.55m/s). On a :
> La nouvelle ligne DEA pour Dancien=1.5''
En prenant une vitesse de 1 ,7m/s, on a :
Le diamètre convenable est 3».
> La nouvelle ligne DEA pour Dancien=2» En
prenant une vitesse de 1 ,4m/s, on a :
Le diamètre convenable est 3».
BILAN :
Les lignes de gaz peuvent supporter un débit de gaz
limite de 24.6 t/h. Les lignes d'amine de 1.5» et 2»
elles constituent un problème car elles ne peuvent supporter le
débit d'amine de 37.5 t/h. Les débits d'amines
limites sont de 23.5 t/h pour celle de 2» et
13t/h pour celle de 1.5».Les lignes d'amines de 1.5»
et 2»constituent un goulot pour l'augmentation du débit de gaz
à traiter. Elles doivent être remplacées par des lignes de
3».
;
- 45 -
II-3 Vérification de la capacité de la pompe
88 P 11 A/B à mettre en circulation la solution d'amine
> La capacité maximale de traitement de gaz BP, MP, HP
est : 15.5t/h
BP: 4,827 kg/h
MP : 9,275 kg/h 15,5 t/h
HP : 1,344 kg/h
Selon les CPE (consignes permanentes d'exploitation) le
débit d'amine à mettre en circulation doit
respecter la consigne suivante :
Avec L débit massique d'amine ;
G débit massique du gaz à traiter.
On en déduit que le débit maximum de DEA est: ou
86.20 m3 / h
La densité de la DEA 10% étant de 899 kg / m3
Le débit maximum de la pompe 88 PM1 1A/B étant de :
60.3 m3/h soit 54.20 t/h .Cette pompe ne pourrait
mettre en circulation toute la quantité d'amine si l'unité
était en fonctionnement maximal. > Actuellement la capacité de
traitement moyen des réseaux BP MP HP sont de :
BP : 0 kg/h
MP : 5 kg/h 6 t/h
HP : 1 kg/h
|
Le débit d'amine serait de 30t/h soit
34 m3/h en respectant la CPE
|
|
; la pompe peut faire
|
face à ce débit.
En considérant que le débit d'amine en circulation
actuellement est de 30 t/h, il reste un déficit de
24.2 t/h d'amine qui pourrait encore être mis en
circulation par la pompe 88 PM 11 A/B.
Ce déficit correspond à une capacité de gaz
à traiter de 5 t/h en tenant compte de la CPE.
BILAN :
La pompe 88PM 11 A/B a une capacité maximale de 54.2
t/h .Cette pompe constitue un goulot pour la remise en marche du réseau
BP car elle ne peut pas faire face à la mise en circulation du nouveau
débit de DEA qui est de 90 t/h.
Il faudrait la remplacer ou mettre les pompes 88 PM 11 A et 88 PM
11 B en parallèles.
- 46 -
II-4 Vérification des ballons 88 B 15, 88 B 16, 88
B 17, 88B18
La vérification de ces ballons consiste à
vérifier que les valeurs des pressions et des températures de
service sont respectivement inférieures à celles des pressions et
des températures limites.
Le temps de séjour est inversement proportionnel au
débit de gaz alimentant les ballons, par la relation suivante :
> Ts : temps de séjour, exprimé en s;
> Q = le débit de gaz parvenant au ballon
m3/s;
> V : volume occupé par le gaz dans le ballon flash,
exprimé en m3
Tableau 16 : Vérifications des
températures et pressions des ballons
|
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|
|
|
|
Ballon 88B15
|
Ballon 88B16
|
Ballon 88B17
|
Ballon 88B18
|
|
Pression de service (bar eff)
|
6
|
5.8
|
5.6
|
0.9
|
|
Pression limite (bar eff)
|
10.5
|
10.2
|
10.5
|
-
|
|
Température de service (°C)
|
37
|
35
|
45
|
42
|
|
Température limite (°C)
|
53
|
53
|
53
|
53
|
|
Ts design pour 4.8 t/h
|
8.3s
|
4.5s
|
|
|
|
Ts pour 7t/h
|
6
|
3.2
|
|
|
BILAN :
Au niveau des pressions et températures ceux-ci sont en
dessous des limites. Le seul problème se trouve au niveau de la
durée de flash du gaz dans le ballon 88 B 15 qui est réduite. Il
y a un risque d'entraînement de condensats vers l'absorbeur 88 C 13
augmentant le risque de moussage la solution d'amine.
II-5 Vérification du filtre 88 FL11
La solution d'amine doit être filtrée en
permanence pour éviter les phénomènes de moussage
provoqué par la présence de sulfure de fer dans l'amine. La CPE
(Consigne Permanente d'Exploitation) indique une norme de 10% de la solution
d'amine qui doit être filtrée.
Le filtre 88FL11 a une capacité à l'heure
estimée et égale à 5.2 t/h. Cette capacité
correspond au débit maximum pouvant être traité par cet
équipement sans qu'il y ait perte de son efficacité.
- 47 -
Ce filtre est adapté pour un débit de DEA maximum
de 52 t/h donc pour 10.2t/h de gaz à traiter. Actuellement le
débit de DEA en circulation est de 30 t/h ; ce filtre est adapté
à ce débit.
BILAN :
En cas d'augmentation du débit de gaz à traiter de
2.5t/h le nouveau débit de DEA en circulation sera de 90 t/h. Ce filtre
ne pourra alors filtrer que 5.8 % de la solution de DEA.
II-6 Vérification des échangeurs 88E11A/B,
88E 12, 88EA11, 88EA12
La vérification des échangeurs 88 E 11 A/B, 88 E
12, 88 EA 11, 88 EA 12 consiste après avoir entré les
caractéristiques de ces équipements dans PRO II, à simuler
leurs comportements face au nouveau débit de DEA en circulation (90
t/h).
On vérifiera
-les chaleurs échangées aux valeurs limites ;
-les vitesses dans les tubes et dans les calandres ;
-les pertes de charge dans les tubes et dans les calandres ;
Le Tableau 17 compare les valeurs à 90
t/h aux valeurs limites.
Tableau 17 : Vérifications des
caractéristiques de 88E1 1 A/B et 88E1 2
|
|
|
|
|
|
88E11A/B
|
88E12
|
|
Valeurs à
90 t/h
|
Valeurs
limites
|
Valeurs à
90 t/h
|
Valeurs
limites
|
|
Chaleur échangée (Mkcal/h)
|
2.6
|
2.539
|
0.025
|
3.06
|
|
ÄP tube (bars)
|
0.18
|
0.55
|
0.1
|
0.1
|
|
Vitesse tube (m/s)
|
0.96
|
1
|
|
|
|
ÄP calandre (bars)
|
0.4
|
0.55
|
0.18
|
0.3
|
|
Vitesse calandre (m/s)
|
0.7
|
1
|
|
|
La vérification des
aéroréfrigérants consiste essentiellement à
comparer les chaleurs à échanger pour un débit de DEA de
90 t/h aux valeurs limites. On vérifiera également que les pertes
de charge sont telles qu'il n'y a pas de goulots hydrauliques.
Tableau 18: Vérifications des
caractéristiques de 88EA11 et 88EA12
Chaleur échangée à 90t/h Valeur
limite
(Mkcal/h) DP (bars) Valeur limite
(bars)
|
88 EA 11
|
1.4
|
1.702
|
0.6
|
1
|
|
88 EA 12
|
1.12
|
1.220
|
0.8
|
0.1
|
- 48 -
BILAN :
Ces quatre échangeurs peuvent supporter le débit de
DEA de 90 t/h.
| 
