Simulation de désacidification du gaz naturel (H2S, CO2) par HYSYS

Mémoire de fin d’études
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UNIVERSITE ABDELHAMID IBN BADIS MOSTAGANEM
UNIVERSITE FACULTE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE
Abdelhamid Ibn Badis DEPARTEMENT DE GENIE DES PROCEDES
MOSTAGANEM
MEMOIRE
Présenté pour obtenir le diplôme de
MASTER EN GENIE DES PROCEDES
Option : Raffinage et Ingénierie du Gaz
Par
Chaibou Ibra Abdoul Nasser
Soutenue le 17 Juin 2013 devant la commission d’examen :
Président :
Mme MELLOUK Senia
Maître de conférences
Université de Mostaganem
Examinateur :
Mme ATTOUTI Salima
Maître assistante
Université de Mostaganem
Rapporteur :
Mme BENMEKKI Fadila
Maître assistante
Université de Mostaganem
Simulation du procédé de désacidification (H2S et CO2) du gaz naturel
par le simulateur « HYSYS »

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Remerciements
Avant tout, nous remercions Dieu le tout puissant qui nous a donné l‘envie, le
Courage et la force pour mener à terme ce travail, qui a été réalisé au sein de
l’Université de Mostaganem, à la faculté de science technique – département
Génie Chimique. Au terme de ce travail, nous exprimons : Toutes nos
reconnaissances à notre encadreur Mme Fadel Bemekhi.
Nos respectueux remerciements aux membres de jury qui nous ont fait l’honneur
de participer à l’évaluation de ce modeste travail ; Un grand merci aussi à tout le
personnel du Centre de Calcul et du département Génie chimique de la faculté.
Nous avons eu beaucoup de plaisir à travailler avec chacun d’eux et leur
exprimons toute notre gratitude pour l’aide et le respect qu’ils nous ont
témoignés.

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Dédicaces
Mes dédicaces vont à :
• Mon père ;
• Ma mère ;
• Toute la famille Ibra
• Tous mes amis (es).

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TABLE DE MATIERE
Introduction générale…………………………………………………………………………..1
Chapitre I) la diéthanolamine DEA……………………………………………………………2
I-1) Propriétés physicochimique de la DEA…………………………………………………...2
I-2) Utilisation …………………………………………………………………………………3
I-3) Dégradation de la DEA……………………………………………………………………3
I-4) Réaction chimique de la DEA avec les gaz acide..………………………………………..3
Chapitre II) Description du procédé de désacidification du gaz naturel par une solution de
DEA…...……………………………………………………………………………………….6
Introduction ……………………………………………………………………………………6
II-1) Processus et fonctionnement du procédé…………………………………………………7
II-1-1) Etape d’absorption……………………………………………………………………...7
II-1-1-1) colonne d’absorption …………………………………………………………….…..8
II-1-2) Etape de régénération……………………………………………………………….….9
II-1-2-1) Régénérateur (colonne de distillation)……………………………………………...10
II-2) Problèmes d’exploitations………………………………………………………………11
II-2-1) Moussage…………………………………………………………………………….. 12
II-2-2) les difficultés à respecter les spécifications…………………………………………...12
II-2-3) les pertes en DEA……………………………………………………………………..13
II-2-4) Corrosion……………………………………………………………………………...13
Chapitre III) le simulateur HYSYS…………………………………………………………..15
Introduction…………………………………………………………………………………..15
III-1) Principe de fonctionnement et rôle des simulateurs …………………………………...15
III-2) Concepts et caractéristiques du simulateur HYSYS…………………………………...16
III-2-1) concepts de base du simulateur HYSYS……………………………………………16
III-2-1-1) Environnement de la simulation…………………………………………………..16

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III-3) Modèle thermodynamique…………………………………………………………….17
III-3-I) Modèles recommandés……………………………..………………………………..17
III-3-2) Amine package……………………………………..……………………………….18
III-3-2-1) Amine package « Li-Mather non idéal »……………….…………………………19
Chapitre IV) Simulation du procédé………………………………………………………….22
IV-1) Simulation de l’étape d’absorption..….………………………………………………..23
IV-2) Simulation de l’étape de régénération…...……………………………………………..25
Chapitre V) Analyses et interprétation des résultats obtenus…………………………………30
V-1) Analyse des profils de la colonne d’absorption…………………………………………30
V-1-1) Profil de composition…………………………………………………………………30
V-1-2) Profil de température…………………………………………………………………31
V-1-3) Profil de Pression……………………………………………………………………..31
V-1-4) Worksheet de la colonne d’absorption………………………………………………..32
V-2) Analyses des profils de la colonne de régénération……………………………………..33
V-2-1) Profil de composition…………………………………………………………………33
V-2-2) Profil de température………………………………………………………………….34
V-2-3) Profil de pression ……………………………………………………………………..34
V-2-4) Worksheet de la colonne de régénération…………………………………………….35
Conclusion générale…………………………………………………………………………..36