ELBAKKALI WADIE 1

Licence Sciences et Techniques (LST)

PROJET DE FIN DETUDES

AAnnaallyyssee ddeess ccaauusseess ddee ddggrraaddaattiioonn ddeess rreeffrrooiiddiisssseeuurrss ttuubbuullaaiirreess dduunnee lliiggnnee ssuullffuurriiqquuee

llOOCCPP

Prsent par :

EELL BBAAKKKKAALLII WWAADDIIEE

Encadr par :

MMrr EEDD--DDEERRFFOOUULLII ((OOCCPP)) Pr BOUAYAD ABDESSALAM (FST)

Soutenu Le 13 Juin 2012 devant le jury compos de:

- Pr BOUAYAD ABDESSALAM -- PPrr SSQQAALLLLII OOUUAAFFAAEE - PPrr BBOOUUAAYYAADD AABBDDEELLOOUUAAHHEEDD

Stage effectu LOffice Chrifienne des Phosphates (lOCP) Anne Universitaire 2011 / 2012

UNIVERSITE SIDI MOHAMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES

Dpartement de chimie

ELBAKKALI WADIE 2

INTRODUCTION ................................................................................................................................................ 1

PRESENTATION DE LA SOCIETE DACCUEIL ...................................................................................................... 2

Prsentation du groupe O.C.P ..................................................................................................................... 3

LOCP DE Safi ....................................................................................... 4 Description du procd de fabrication dacide sulfurique ......................................................................... 5

I. .............................................................................................................................................. Description gnrale du procd de fabrication de lacide sulfurique ............................................... 6

A. ............................................................................................................... Combustion .......................................................................................................... 6

B. ................................................................................................................ Conversion ........................................................................................................... 6

C. ................................................................................................................ Absorption ............................................................................................................ 6

II. .............................................................................................................................................. Description du procd de la ligne H ................................................................................................ 7

A. ............................................................................................................... Circuit gaz ............................................................................................................ 7

B. ................................................................................................................ Circuit acide HRS ................................................................................................ 9

C. ................................................................................................................ Circuit acide 98.5% ............................................................................................ 10

Description de systme de refroidissement .................................................................................................. 12

I. .............................................................................................................................................. N

otion thorique ............................................................................................................................ 13

ELBAKKALI WADIE 3

1) ................................................................................................................ Dfinition ........................................................................................................... 13

2) ................................................................................................................ Mode de transfert ................................................................................................ 13

3) ................................................................................................................ Quelques exemples des changeurs thermiques ................................................ 13

4) ................................................................................................................ Quelques lments rentrant dans la marche de refroidisseur ............................. 17

II. .............................................................................................................................................. L

tat de lieu (la situation actuelle) ................................................................................................ 17

1) ................................................................................................................ D

escription du systme pour les procds dacide ......................................... 17

2) ................................................................................................................ M

ise en situation du problme ........................................................................ 19

3) ................................................................................................................ E

tude gnrale primaire ................................................................................. 20

4) ................................................................................................................ P

hase danalyse .............................................................................................. 23

Suggestions ............................................................................... 27 Conclusion gnrale ................................................................. 28

ELBAKKALI WADIE 4

Face au grand besoin et la grande importance dacide sulfurique, la ligne 01H (unit de production dacide sulfurique par double absorption) doit assurer une bonne qualit et un dbit dacide sulfurique important malgr les difficults lies aux diffrents problmes de production, dans le but de satisfaire les besoins de client Maroc Phosphore 1.

Et parmi ces problmes, on trouve la dgradation des refroidisseurs par plusieurs facteurs. Cette tude est ralise dans le but de:

1. Elaborer une analyse des causes de dgradation des refroidisseurs tubulaires de cette ligne sulfurique.

2. Proposer des actions ncessaires pour prvenir une dgradation prmature de ces quipements.

ELBAKKALI WADIE 5

Prsentation de la socit daccueil

ELBAKKALI WADIE 6

Prsentation du groupe O.C.P

Le phosphate, principale ressource minire du Maroc, confre notre pays la troisime place dans la production du phosphate aprs la Russie et lU.S.A, ceci grce ltendu des gisements et limportance des tonnages extraits.

La principale utilisation du phosphate est la production des engrais et dacide phosphorique. Le Maroc

exporte actuellement, le phosphate brut, les engrais ou P2O5 sous forme des produits (acide phosphorique clarifi, super phosphate, ammonium simple et divers produits pharmaceutiques ou autre).

Cr en 1920, le groupe OCP dtient le monopole de la recherche, de lexploitation et de la commercialisation des phosphates au Maroc.

Il sagit dun tablissement public caractre industriel et commercial, il est aussi dot dun organisme lui

permettant dagir avec la mme dynamique et la mme souplesse quune entreprise prive.

LOCP : Office chrifienne des phosphates est la premire entreprise au Maroc qui a des changes commerciaux de haut niveau avec ltranger. Elle reprsente 25% des exportations du Maroc et ralise 7 8% du produit national brut. Grce lOCP lindustrie du phosphate a connu depuis 1965 un progrs considrable ralisant la production de 100 millions de tonnes de phosphate en lanne 2000.

LOCP DE SAFI

ELBAKKALI WADIE 7

La direction des industries chimiques de Safi DIS comprend quatre divisions.

Maroc Chimie (MC), cre en 1965. Maroc Phosphore I (MPI), Cre en 1976. Maroc Phosphore II (MPII), Cre en 1981. Infrastructure de Safi (IS).

Les units MC et MPI produisentlacide sulfurique comme produit intermdiaire, lacide phosphorique et les engrais comme produits finis.

Lunit MPII produit aussi lacide sulfurique comme produit intermdiaire, mais produit seulement lacide phosphorique comme produit fini.

MPI : Ce complexe utilise le phosphate de Youssoufia et le soufre import pour la production dacide sulfurique, lusine est constitue dun :

Atelier de fusion de soufre. Atelier de production dacide sulfurique. Atelier dnergie et fluides.

Atelier de production dacide phosphorique. Atelier de production dengrais MAP.

Une Installation de stockage dacide phosphorique.

ELBAKKALI WADIE 8

Description du procd de fabrication de lacide

sulfurique

ELBAKKALI WADIE 9

I. Description gnrale du procd de fabrication de lacide sulfurique

La production de lacide sulfurique partir du soufre au sein du groupe OCP met en vidence trois tapes

sont la combustion,la conversion etlabsorption

A. Combustion

Les ractions de combustion sont trs exothermiques, ce qui fait que cette nergie est rcupre afin de

produire la vapeur HP. La raction de combustion stablit comme suit :

B. Conversion

La raction de conversion(transformation du SO2 en SO3) fait appel un catalyseur base de pentoxyde de vanadium V2O5, cette raction catalytique obit aux lois thermodynamiques pour avoir un taux de conversion maximal. Le paramtre "temprature" est une importance capitale lors du droulement de cette raction, lchelle industrielle, la transformation relative de la totalit de SO2 en SO3 impose des racteurs multi tages (4 couches dans le procd MPI).

La raction de conversion stablit comme suit :

C. Absorption

La raction dabsorption consiste hydrater lanhydride sulfurique SO3, pour cela on utilise lacide

sulfurique 98,5%. La raction dabsorption stablit comme suit :

S + O2 SO2 + Q (Q=65, 2kcal/mole)

SO2 + 1/2O2 SO3 + Q (Q = 22, 6 kcal/mole)

H2SO4 + SO3 H2S2O7

H2S2O7 + H2O 2 H2SO4 + Q (Q=31 kcal/mole)

ELBAKKALI WADIE 10

On constate que le soufre, lair et leau constituent les matires premires pour la production de lacide

sulfurique, ces matires sont traites dans diffrentes units au niveau de MP1 afin de satisfaire aux besoins

spcifiques des units sulfuriques.

II. Description du procd de la ligne H

La production de lacide sulfurique au niveau de MAROC PHOSPHORE I est renforce par la construction

de la ligne H, ligne double absorption avec systme de rcupration de chaleur HRS, de capacit de 3410 T/J dacide sulfurique avec une production importante de vapeur HP et BP.

A. Circuit du gaz

La 1re tape dans la production de lacide sulfurique lieu au four soufre. Les matires premires, entrant

en jeu pour cette tape, sont lair et le soufre. Lair est aspir par la turbosoufflante, passe travers le filtre air afin dliminer les impurets puis travers la tour de schage pour liminer lhumidit pouvant causer des dommages aux quipements situs en aval (corrosion par gaz humides), et passe par la turbosoufflante qui le refoule vers le four soufre o aussi lieu linjection du soufre travers les 6 brleurs prsent dans la faade du four. La raction de combustion est trs exothermique donc les gaz sortant du four passent travers 2 chaudires tubes de fume afin de

rcuprer de lnergie et la transmettre au circuit nergtique pour la production de la vapeur HP. La vanne la sortie des chaudires (HV621) et celle au by-pass (HV602) assurent le rglage de la temprature des gaz se dirigeant vers la 1re masse du convertisseur.

Les gaz quittant les chaudires HP peuvent contenir des imbrules ou des cendres pouvant causer des

dommages au convertisseur, donc il est ncessaire de les faire passer par un filtre gaz chaud afin dliminer ces impurets. Ce filtre est divis en 2 tage afin daugmenter la surface de filtration et vit lencrassement rapide du

filtre.

Aprs le filtre gaz chaud vient la 2me tape de la production de lacide sulfurique, cest la conversion qui se fait dans un convertisseur 4 tages. Les tempratures des gaz dans les couches doivent varier entre423C et 630C selon les spcifications du catalyseur. Les gaz provenant du filtre gaz chaud entrent dans la 1re masse avec une temprature de 423C et y sortent avec une temprature de 621C, il est ncessaire de les faire refroidir avant quils entrent dans la 2me masse, donc ils passent travers le surchauffeur 1B qui constitue la dernire tape de la production de la vapeur HP, lchange de la chaleur entre les gaz et la vapeur fait diminuer la temprature des gaz 440C (temprature dentre de la 2me masse), le rglage de cette temprature se fait par la vanne TV147B (by-pass du surchauffeur 1B ct vapeur), aprs le surchauffeur 1B, les gaz sont achemins vers la 2me masse, la sortie de la 2me masse, la temprature et 522C, donc il faut les refroidir. Ils passent travers lchangeur gaz/gaz chaud ct tubes ou lchange cette fois ci lieu avec les gaz revenant de la tours HRS et passant par lchangeur gaz/gaz froid, la temprature la sortie de lchangeur gaz/gaz chaud est 440C, le

ELBAKKALI WADIE 11

rglage de cette dernire se fait par la vanne TV117 (by-pass de lchangeur gaz/gaz chaud ct calandre). Puis les gaz se dirigent vers la 3me masse, aprs la sortie, a lieu labsorption dans la tour HRS, mais avant dentrer dans cette tour, la temprature qui est de 464C doit tre diminue, donc les gaz passent travers un changeur gaz/gaz froid o lchange qui se fait avec les gaz sortant de la tour HRS, fait abaisser la temprature 276C, puis passent travers lconomiseur 3B afin dabaisser la temprature 166C en faisant lchange avec leau alimentaire sortant de lconomiseur 4A. Le rglage de cette temprature se fait par la vanne manuelle by-pass de lconomiseur ct eau.

Aprs lconomiseur 3B, vient la 3me tape de la production de lacide sulfurique, cest labsorption, mais

dans ce cas, cest une absorption intermdiaire qui se fait dans la tour HRS, les gaz ascendant rencontre lacide

descendant, ce dernier, scoulant du 1er tage de la tour HRS, pour rle dabsorber le SO3 prsent dans les gaz. Lacide scoulant du 2metage a pour rle la rcupration de la chaleur qui entre dans la production de la vapeur BP.

A la sortie de la tour HRS, la temprature des gaz est 71C, donc ils passent dans les cts calandres des changeurs gaz/gaz chaud est froid afin dlever leur temprature 425C, cest la temprature dentre la 4me masse o lieu la dernire conversion qui lve le taux de conversion 99,7%. Aprs cette dernire couche, les gaz se dirigent vers la tour finale, mais avant, ils passent travers le block surchauffeur 4A/conomiseurs4C/4A afin

dabaisser la temprature 135C, qui est la temprature exige lentre de la tour dabsorption finale. Dans cette tour, le reste du SO3 prsent dans les gaz sabsorbe et les gaz sortant se dirigent vers la chemin puis latmosphre

avec une constitution de 4% en O2 et 417ppm en SO2. Voici un schma illustrant le circuit de gaz :

ELBAKKALI WADIE 12

Figure : schma dmonstratif du circuit du gaz

B. Circuit acide HRS

Le bac adjacent loge deux pompes qui refoulent lacide chaud (204C) descendant du 1er et du 2me tage vers la chaudire HRS, en faisant lchange avec leau prsente dans la chaudire de la vapeur BP est produite et lacide

est refroidit 185C, la sortie de la chaudire HRS lacide est envoy vers les dilueurs afin de le diluer de 99,6% 99%, mais avant les dilueurs une partie qui constitue la production du systme HRS est envoye vers le prchauffeur HRS puis vers le bac de pompage commun, lacide dilu est envoy vers le 1er tage, des analyseurs sont asservis avec

des vannes afin de rgler les dbits deau de dilution des 2 dilueurs, quand au dbit dacide qui scoule du 2me tage

il a pour rle la rcupration de la chaleur des gaz quittant le 1er tage.

Voici un schma illustrant le circuit dacide HRS :

Figure : schma du circuit dacide HRS

C. Circuit acide 98,5%

Le bac de pompage commun constitue une capacit suffisante pour tout lacide circulant dans lusine que ce

soit vers la tour de schage, la tour finale ou mme la production HRS.

Le bac de pompage commun est divis en deux chambres, la 1re loge les pompes de la tour de schage,

quand la 2me elle loge la pompe de la tour finale. Les pompes de la tour de schage refoulent lacide une temprature de 91C cette temprature est suprieure la temprature larrosage de la tour de schage, donc il est ncessaire de faire passer lacide par un refroidisseur, mais avant une partie est envoye vers les dilueurs HRS en cas

de forte humidit, une autre partie rgle la temprature darrosage du 2metage de la tour HRS, et une 3mepartie rgle

ELBAKKALI WADIE 13

la temprature darrosage de la tour de schage, dans le refroidisseur de la tour de schage lacide est refroidit en

faisant lchange thermique avec leau de mer (Co-courant), la sortie du refroidisseur une partie de cet acide est envoye vers le refroidisseur de production afin dabaisser sa temprature de 60C 40C puis est envoy vers le bac de stockage, une autre partie est destine arroser le 2me tage de la tour HRS, une 3me partie est envoy vers le bac

afin de se mlanger avec leau de dilution, quand la partie qui reste cest lacide darrosage de la tour se schage. Le

retour de la tour se schage est envoy vers le bac de pompage commun (compartiment de la tour de schage, mais une partie de cet acide est envoye vers le compartiment de la tour finale afin de rgler de temprature darrosage de cette tour.

Le 2me compartiment du bac, compartiment de la tour finale, loge une pompe qui assure le refoulement de

lacide vers la tour finale, cet acide une temprature de 82C dj rgle par une vanne qui assure le mlange du retour dacide de la tour finale (91C) avec une partie de lacide de retour de la tour de schage (69C).

Voici un schma illustrant le circuit dacide 98,5% :

Figure : schma du circuit dacide 98,5%

ELBAKKALI WADIE 14

Description du systme de refroidissement

ELBAKKALI WADIE 15

I. Notions thorique

1. Dfinition Un changeur de chaleur est un dispositif permettant de transfrer de l'nergie

thermique d'un fluide vers un autre, sans les mlanger. La plupart du temps, on utilise cette mthode pour refroidir ou rchauffer un

liquide ou un gaz qu'il est impossible ou difficile de refroidir ou chauffer directement.

Remarque : Les systmes de refroidissement sont des changeurs thermiques (changeurs de chaleur).

2. Mode de transfert

- courant co-courant : les deux fluides sont disposs paralllement et vont dans le mme sens.

- contre courant : les deux fluides sont disposs paralllement, mais les courants vont dans des sens opposs.

- courant crois : les deux fluides sont positionns perpendiculairement. - tte d'pingle : un des deux fluides fait un demi-tour dans un conduit plus large, que le deuxime fluide traverse

3. Quelques exemples des changeurs thermiques

Echangeur faisceau tubulaire horizontal

ELBAKKALI WADIE 16

Schma d'un changeur tubulaire

Un schma typique d'un changeur tubes calandre (est prsent ci-contre. L'appareil est constitu d'un faisceau de tubes, disposs l'intrieur d'une enveloppe dnomme calandre. L'un des fluides circule l'intrieur des tubes et l'autre l'intrieur de la calandre, autour des tubes. On ajoute en gnral des chicanes dans la calandre, qui jouent le rle de promoteurs de turbulence et amliorent le transfert l'extrieur des tubes.

chaque extrmit du faisceau sont fixes des botes de distribution qui assurent la circulation du fluide l'intrieur du faisceau en une ou plusieurs passes. La calandre est elle aussi munie de tubulures d'entre et de sortie pour le second fluide (qui circule l'extrieur des tubes) suivant le chemin impos par les chicanes (voir figure).

Avantages Inconvnients Utilisation Rsiste aux fortes pressions Pour toutes les puissances Economique Accepte des grands carts de

temprature Peut tre utilis en condensation

partielle

Contraintes sur les tubes Difficult de nettoyage

(multitube) Sensible aux vibrations

Eau/eau Vapeur/eau Huile/eau Eau surchauffe/eau

Echangeur faisceau tubulaire vertical

Schma d'un changeur tubulaire

Avantages Inconvnients Utilisation Faible encombrement L'changeur peut tre plein de

condensat

Formation de poche d'air Faible rsistance hautes

Vapeur HP/eau Eau surchauffe/eau Fluide

ELBAKKALI WADIE 17

Parfaitement adapt l'change vapeur haute pression/eau

pressions thermique/eau Fumes/eau

Echangeur tubes en U

Schma d'un changeur tubes en U

Avantages Inconvnients Utilisation Rsiste aux fortes pressions Libre dilatation des tubes et du

corps Toutes puissances

Encombrement Prix de revient lev Dbouchage difficile

vapeur/eau Eau surchauffe/eau Huile/eau Process

Echangeur spirales

Schma d'un changeur spirale

Un changeur spirales consiste en 2 plaques de mtal enroules de manire hlicodale pour former une paire de canaux en spirale. Le diamtre de l'changeur est relativement grand, avec une surface d'change maximale d'environ 185 m2 pour un diamtre de 1,5 m, ce qui le place dans la catgorie des changeurs non-compacts. L'change de chaleur n'est pas aussi bon que celui de l'changeur plaques, car la surface d'change ne possde pas en rgle gnrale de profil, mais pour une mme capacit d'change, un changeur spiral ncessite 20% de moins de surface d'change qu'un changeur faisceau tubulaire.

ELBAKKALI WADIE 18

Il est utilisable pour les liquides visqueux ou pour les mlanges liquide-solide et possde une capacit autonettoyante garantissant un encrassement rduit par rapport l'changeur faisceau tubulaire. Il ne peut fonctionner qu'avec des diffrences de tempratures et de pression limites.

Avantages Inconvnients Utilisation Grande surface de contact Large passage Encombrement rduit Excellent condenseur Autonettoyant

Non dmontable Ecarts de T limits

Eau/eau Vapeur/eau Eau surchauffe/eau

Echangeur plaques

Schma d'un changeur plaques Une plaque avec un profil appel Chevron

Un changeur thermique plaques est un changeur constitu de plaques superposes en aluminium, en acier inoxydable ou en matriaux composites constituants deux vaines de fluide ou de gaz trs fines sparant le flux chaud et le flux froid. La circulation croise du gaz ou du fluide permet un change de chaleur avec un bon rendement. Lavantage principal de ce type dchangeur est la compacit. En effet, on voit bien que ce dispositif permet une grande surface dchange dans un volume limit, ce qui est particulirement utile lorsque des puissances importantes doivent tre changes. L'changeur thermique plaques est le plus rpandu des changeurs thermiques. Il s'utilise dans le chauffage, la climatisation, l'industrie alimentaire ( pasteurisation), l'industrie nuclaire liquide, etc.

Avantages Inconvnients Utilisation Compact Trs bons coefficients de transfert Prix comptitifs Peu de pertes thermiques Modulable

Faible cart de T possible Rgulation Perte de charge importante Pression de travail limite

Vapeur BP/eau Eau/eau Huile/eau Eau surchauffe/eau

4. Quelques lmentsrentrant dans la marche de refroidisseur

ELBAKKALI WADIE 19

Pour assurer le fonctionnement normal dun refroidisseur (dun changeur), il est ncessaire dtudier et de contrlerplusieurs lments, parmi lesquels :

Les paramtres physico-chimiques des fluides. La nature des fluides et leur composition. La nature des ressources matrielles. Lexistence et lefficacit des protections contre les diffrents problmes

possibles.(la corrosion, lencrassement, la vibration etc.)

II. Ltat de lieu (la situation actuelle)

1) Description du systme de refroidissement pour les procds dacide

ELBAKKALI WADIE 20

En gnral : Le systme de refroidissement de lacide limine lexcdent de

chaleur produit par le schage, labsorption et le refroidissement du gaz dans les

tours dacide. Chaque usine dacide prsente une disposition qui lui est propre, et les

refroidisseurs dacide doivent donc tre conus pour traiter la charge thermique

spcifique produite.

Pour le procd de MAROC PHOSPHORE 1:Le refroidisseur dacide Aker

Kvaerner Chemetics, qui transfre lexcdent de chaleur de lacide leau de

refroidissement, est constitu dun changeur de chaleur faisceau tubulaire en

acier inoxydable. Lacide scoule dans lespace lextrieur des tubes au ct

calandre qui est refroidi par leau scoulant lintrieur des tubes.

A lintrieur de la calandre du refroidisseur se trouvent les chicanes qui

soutiennent les tubes et font dvier lacide tout autour des tubes pour promouvoir le

transfert de la chaleur.

Toutes les surfaces mtalliques qui entrent avec lacide lintrieur du

refroidisseur (tubes,calandre, plaques tubulaires, chicanes, buses dacide) sont faites

dacier inoxydables. Ces pices sont protges contre la corrosion au moyen du

systme de protection anodique, qui produit une pellicule doxyde protectrice sur les

surfaces mouilles dacide.Dans le procd de la ligne 01H on a deux

refroidisseurs de mmetype qui sont :

Le premier (Refroidisseurd'acideprincipale):

ELBAKKALI WADIE 21

Cest un grand refroidisseur constitu de 1467 tubes de diamtre 19.05 mm,

et de longueur 9.144 m.

Le deuxime (refroidisseurd'acideproduit):

Cest un petit refroidisseur constitu de 142 tubes de diamtre 19.05 mm, et

de longueur 9.144 m.

2) Mise en situation du problme

ELBAKKALI WADIE 22

Le problme

Aprs quelques annes de bon fonctionnement du refroidisseur dacide

principal, il a connu dernirement une chute de pH de leau du refroidissement

qui circule lintrieur des tubes cause dune fuite dacide de partie calandre.

Les conditions de fonctionnement nominal

Les tempratures dentre et de sortie des deux fluides ainsi que leurs

dbits et vitesses dcoulement sont regroups dans le tableau suivant :

Paramtres normales de fonctionnement Acide (partie calendre) Eau de mer (partie tube)

Temprature dentre (C) 91 60

Temprature de sortie (C) 20 30.8

Vitesses dcoulement (m/s) VW=0.98 VX=0.86 V=2.92

Taux nominal dudbit (m3/h) 3037 3389

Tableau : Paramtres normales de fonctionnement

3) Etudes gnrales primaires :

Aprs une petite tude globale qui est rsume comme suit :

Contrle des paramtres physico chimique des fluides

Prise des informations daprs larrt de rparation (photos,)

Connaissance de procdure de leau de mer utilise

Les rsultats et les propositions :

Dgradations constates :

ELBAKKALI WADIE 23

Photo: Fuite dacide sur les tubes

Mode de dfaillance distingu :

Aprs louverture des portes visites (PV) du refroidisseur en question, une perforation des tubes est constate au centre de la plaque tubulaire.

Procdure de refroidissement par leau de mer :

ELBAKKALI WADIE 24

Processus globale de leau de refroidissement.

La procdure de leau de mer est simple, elle est prsente dans le schma ci-dessus. Malgr cette simplicit il ya un problme de dbit de leau de refroidissement cause de sarpartition avant larrive la ligne 01H. Cette rpartition est dtaille comme suite :

En aval de lunit de filtration il y a deux autres unit de refroidissement quelles sont plus proches que celle de la ligne 01H (LH):

ELBAKKALI WADIE 25

Arbre de dfaillance simplifi

Figure : Arbre de dfaillance Dysfonctionnement refroidisseur

4) Phase danalyse

ELBAKKALI WADIE 26

Cette phase est consacre la connaissance de vraies causes des problmes afin de les traiter dfinitivement :

Et pour cela jai effectules tapes suivantes : Visite de lunit de filtration de leau de mer, et des filtres cylindriques.

Etude du rgime de fonctionnement du refroidisseur avant larrt.

Prise en compte du rapport du spcialiste CHEMETICS (spcialiste de la socit

fournisseur qui fait un contrle de lefficacit du systme anodique).

Analyse de leau de mer (pour connaitre lefficacit de la filtration, au niveau de

lunit de filtration et au niveau des filtres cylindriques).

Rgime de fonctionnement du refroidisseur avant larrt :

% H2SO4 = 98% T= 86 C

Pour ce pourcentage dacide (98% ) ; la zone de corrosion de ce refroidisseur se trouve partir de T= 110 C. (Rf : guide dAker Kvaerner Chemetics).

Lefficacit de protection anodique :

Daprs le rapport de spcialiste, les photos de fuite et le rgime de

fonctionnement, on peutdduire que la protection anodique est efficace jusqu prsent.

Les rsultats des analyses de leau de mer :Les rsultatssont regroups dans le tableau suivant :

Leau

lentredunit de

filtration

Leau lentre du

filtre cylindre

Leau lentre du

refroidisseur

Concentration de Cl-

(g/l)

13.8 13.3 13.3

Concentration de Na+

(g/l)

11.4 10.8 10 .8

Lexistence de matire

en suspension

Existe Existe Existe

Tableau : rsultats des analyses de leau de mer

Zone de fonctionnement normal.

ELBAKKALI WADIE 27

La concentration de Na+et Cl-dans leau de mer est leve, mais le but de ces analyses est de connaitre lefficacit de la filtration. (Cest--dire est ce quil ya de diminution de ces concentration ou non).

Description du procd de lunit de filtration :

Avant dutiliser leau de mer comme eau de refroidissement de lacide sulfurique, il est obligatoire de la faire passer par un systme de filtration afin dliminer les impurets et les salets deau de mer. De ce fait on procde filtrer leau de mer selon le schma suivant :

SCHEMA DU PROCEDE DE FILTRATION DEAU DE MER

On stocke leau de mer dans un bassin afin de raliser lopration de dcantation du sable, aprs il y a ouverture des batardeaux amonts des 3 chambres pour faire passer leau de mer par des grilles qui liminent les algues et les dchets de grandes tailles, ces grilles sont quipes de dgrilleurs pour les nettoyer, ensuite leau de mer passe travers des filtres paniers quips de systmes de rinage automatique, aprs cette opration, les batardeaux avals des chambres souvrent afin de faire passer leau de mer dans un bassin o il y a quatre pompes HALBERG qui refoulent leau vers le complexe MP1.

Aprs ma visite cette unit de filtration jai remarqu deux choses trs importanteset urgentesquon doit prendre en considration :

ELBAKKALI WADIE 28

Le bassin est dimensionn pour faire liminer le sable et les matires en suspension par un racleur avec pont roulant, mais malheureusement actuellement il nexiste pas dans le systme, et par consquent il y a des matires en suspension qui peuvent passer travers le bassin de dcantation.

Les membranes des filtres paniers sont dchires, et peuvent laisser passer des polluants de grande taille.

Remarque : malheureusement je nai pas pu prendre des photos de ces problmes qui peuvent affecter les refroidisseurs de la ligne 01H par bouchage des tubes. Mais ces photos de larrt du refroidisseur peuvent nous donne une ide claire :

Photos : Des polluants de grande taille lintrieur du refroidisseur.

On peut dduire que le fonctionnement mme des filtres cylindres nest pas efficace, et non seulement celui de lunit de refroidissement.

Analyse cause racine

Arrt chaud de la ligne

01H

Chute de pH de leau de mer (de

ELBAKKALI WADIE 29

Schma : Analyse Cause-Racine du refroidisseur principal (Ligne 01H)

Fuite dacide dans les tubes

Dysfonctionnement de la protection anodique

Surchauffe des tubes

Dtrioration des joints de

soudure

Pression deau

infrieure aux normes

Suggestions

Les suggestions faire pour le bon fonctionnement des refroidisseurs sont les suivantes :

Rparation des filtres panier de lunit de filtration. Suivi de dbit. Maintien des vannes disolement cot eau de mer Maintien dune installation de leau douce du refroidisseur dans le but de :

Ajuster le dbit pendant la priode de mare basse. Diminuer la salinit deau (la concentration de Na+ et Cl-

). Nettoyage pendant larrt.

Lajout dune cinquime pompe dans lunit de filtration (pourassurer le dbit ncessaire deau de refroidissement).

Planification dune filtration chimique ou membranaire pour diminuer la concentration de chlorure Cl-.

Remplacement les filtres cylindriques avec des filtres deux plaques (pour pouvoir nettoyer lun des deux avec la marche normale de leau).

Analyse de leau de mer (pH, Temprature, impurets,). Mettre en place des cathodes sacrificielles au niveau des portes visites

(PV).

A la fin de mon stage lOCP jai dduit que, le fond

du problme de dgradation des refroidisseurs existe

principalement au niveau du pompage et de la filtration.

(Mauvaise filtration et dbit deau insuffisant).

Toutefois cette priode de stage ma permis de

mintgrer au sein des quipes de production et dtablir

des relations avec les quipes de rgulations, mcaniciens

et lectriciens, aussi jai acquis des connaissances

dinitiation avec le milieu de travail, mais il faudra que je

fasse de mon mieux afin damliorer mes comptence

professionnelle, chose qui saboutis avec du travail et de

leffort.