Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
-
Jean-Charles CICILE : Ingénieur de l’Institut du génie chimique de Toulouse (IGC) - Ingénieur de procédés à la société Krebs-Speichim
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dans les années cinquante, il était possible de conduire un atelier de distillation comportant plusieurs colonnes sans aucune régulation. C’est devenu pratiquement impossible aujourd’hui pour les raisons suivantes :
-
l'amélioration des dispositifs de mise en contact des phases a entraîné une diminution du diamètre des colonnes et, en conséquence, du temps de séjour des produits dans celles-ci ;
-
l'amélioration des méthodes de calcul et l'accumulation des résultats expérimentaux ont entraîné une réduction des coefficients de sécurité, tant en ce qui concerne l'hydrodynamique qu'en ce qui concerne l'efficacité ;
-
les économies d'énergie ont eu pour conséquence une plus grande complexité des schémas et une imbrication des circuits des différentes colonnes.
Cet article a pour objet le contrôle et la régulation des colonnes du point de vue de l'ingénieur en génie chimique. Il s'adresse aux non-spécialistes qui doivent :
-
exploiter des ateliers de production comportant une ou plusieurs colonnes de distillation ou d'absorption ;
-
concevoir une unité de distillation ;
-
comprendre les options prises par un fournisseur en matière de contrôle et de régulation.
Il est rédigé dans l'optique d'opérations continues, mais la plus grande partie de son contenu s'applique aussi aux opérations discontinues, le dernier chapitre de l’article s’attachant plus spécialement au caractère particulier de ces der-nières.
Cet article ne traite ni des instruments de mesure, ni de la transmission des informations, ni des organes de contrôle, ni des systèmes de commande. Tous ces sujets sont abordés dans le traité Mesures et Contrôle, en particulier à la rubrique Automatique, et nous invitons le lecteur à s'y reporter. Une comparaison entre les trois systèmes de commande en compétition (automates programmables, systèmes numériques de contrôle-commande et ordinateurs individuels) figure dans la référence bibliographique [1].
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1986 par Jean-Charles CICILE
DOI (Digital Object Identifier)
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Réglage du fonctionnement3. Contrôle de la marche d’une colonne
Pour conduire une unité de distillation ou de lavage de gaz, il faut avant tout connaître les valeurs prises par les différents paramètres. Ce rôle d'information revient aux appareils de mesure, dont l'ensemble constitue le contrôle ou l'instrumentation de l'installation. Il n'est pas possible de surveiller en permanence tous les paramètres de fonctionnement ; aussi les dérèglements importants seront-ils signalés aux opérateurs par des alarmes sonores et visuellement, pour que les défauts puissent être localisés rapidement. Si le défaut persiste, des dispositifs de sécurité agissant sur des automatismes assureront la protection du matériel en modifiant certains points de consigne ou en arrêtant l'installation s'il n'y a pas d'autre solution.
3.1 Qualité des produits
C'est évidemment le paramètre le plus important. Nous ne parlerons pas des méthodes d'analyse variées qui peuvent être utilisées dans le laboratoire de contrôle de production. Les mesures effectuées sur l'installation sont soit des mesures en continu de propriétés physiques (masse volumique, viscosité, indice de réfraction, résistivité, pH), soit des analyses discontinues, le plus souvent par chromographie en phase vapeur, effectuées toutes les 1 à 10 min.
L'obtention de produits hors normes devra être signalée et pourra entraîner, par exemple, une réduction du débit d'alimentation de la colonne si c'est possible, ou bien l'expédition du produit vers un réservoir de stockage différent de celui contenant le produit correct.
HAUT DE PAGE3.2 Débits
Il suffit de connaître les débits d'alimentation et les débits de soutirage sauf un, pour pouvoir établir le bilan massique de la colonne, mais il est préférable de les connaître tous. Les débits intermédiaires (reflux ou recyclages) sont moins essentiels, mais leur connaissance permet de mieux cerner le fonctionnement de la colonne.
Les arrêts d'alimentation doivent être signalés et, en distillation, il faut qu'ils entraînent la mise de la colonne en reflux total.
HAUT DE PAGE3.3 Niveaux
Les capacités (fonds de colonne, ballons...
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Contrôle de la marche d’une colonne
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WHITE (P.), GEORGE (G.) - Controlling the future - (Le contrôle de l'avenir). Chem. Eng. p. 74-8 (déc. 1997).
-
(2) - FRUEHAUF (P.S.) , MAHONEY (D.P.) - Improve distillation - Column control Design - (Pour mieux concevoir la régulation des colonnes de distillation). Chem. Eng. Prog. p. 75-83 (mars 1994).
-
(3) - TREVEDI (Y.) - Controlling distillation with the most sensitive tray - (Régulation de la distillation avec le plateau le plus sensible). Chem. Eng. p. 141-2 (janv. 1993).
-
(4) - THURSTON (C.W.) - Computer-aided design of distillation column controls - (Conception assistée par ordinateur de la régulation des colonnes de distillation). Hydrocarbon Proc. (juil. 1981) p. 125-30 p. 135-40 (août 1981).
-
(5) - DOLLAR (R.), MELTON (L.L.), MORSHEDI (A.M.), GLASGOW (D.T.) , REPSHER (K.W.) - Consider adaptive multivariable predictive controllers - (Envisagez des régulateurs multivariables prédictifs et adaptatifs). Hydrocarbon Proc. p. 109-12 (mars 1993).
-
...
ANNEXES
1.1 Logiciels de simulation de procédé continu
Aspen + et Dyna + de Aspen Technology
Hysys de AEA Technology-Hyprotech
ProSim de ProSim
ProVision de Simulation Science
INDISS de RSI
HAUT DE PAGE1.2 Logiciels de simulation de procédé discontinu
Batch-Frac de Aspen Technology
ProSim-Batch de ProSim
HAUT DE PAGE2 Fournisseurs de logiciels de régulation avancée (liste non exhaustive)
ABB Process Automation http://www.abb.com
ADERSA http://www.adersa.com
AEA Technology-Hyprotech https://www.aspentech.com/en
Aspen Technology http://www.aspentec.com
Elsag-Bailey
Foxboro http://www.foxboro.com
Gensym http://www.gensym.com
Honeywell http://www.honeywell.com...
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