Optimisation des pertes de vapeur

Présentation de l’Office Chérifien des Phosphates

Historique Mondialement, le Maroc détient les réservoirs les plus importants de phosphate dans son sous-sol, il est de l’ordre de 51,8 Milliard de tonnes de minerai, ce qui représente 75 % des réserves mondiales. Ses premières traces ont été découvertes en 1912, dans les régions des OULAD ABDOUN, zone de Khouribga. Son gisement est une superposition de couches de différentes teneurs situées à 120 Km du Sud-est de Casablanca. Le phosphate provient de la décomposition des fossiles des animaux de mers qui ont vécu, il y a plusieurs millions d’années du fait que les mers et les océans recouvraient une grande partie des continents actuels. La création de l’OCP fut en 1920 et l’exploitation n’a commencé qu’en 1921 dans la région de Oued-Zem, depuis lors les besoins continus de l’agriculture mondiale en phosphate ont fait de l’office une entreprise qui jusqu’à nos jours n’a cessé de grandir et pour se maintenir sur le plan de la concurrence par rapport aux autres pays producteurs de phosphate et dérivés, elle se modernise, se développe continuellement et s’affirme comme le LEADER du marché mondial des phosphates.

Statut juridique

L’OCP a été constitué sous la forme d’un organisme semi-publique sous contrôle de L’ETAT. Il fonctionne ainsi comme une société dont le seul actionnaire est l’état Marocain, appliquant les méthodes de gestion privée, dynamique, souple et efficace vu le caractère de ses activités industrielles et commerciales, il est dirigé par un Directeur Général nommé par DAHIR, le contrôle est exercé par un conseil d’administration présidé par le premier ministre. Sur le plan fiscal, elle est inscrite sur le registre de commerce soumis à la même obligation que d’autres entreprises privées. Sur le plan financier ; entièrement indépendante de celle de l’ETAT. Toutes les années, le groupe établit son bilan, son compte d’exploitation et ses prix de revient. Chaque année le Groupe, participe au budget de l’Etat par le versement des dividendes. La gestion du personnel est régie par le statut du mineur du 1er janvier 1973. Ce statut a été élaboré en conformité avec le DAHIR n° 16007 du 24 décembre 1960 sur le statut des entreprises minières au MAROC. Les structures actuelles ont été modifiées par le document 716 du 1/1/1971 signé par le Directeur Général du Groupe OCP est d’environ 22677 dont 725 ingénieurs.

Convertisseur

La réaction de conversion de SO2 en SO3 est tellement lente qu’en pratique, elle apparaît irréalisable, et exige donc, de faire appel à un catalyseur approprié afin d’obtenir un taux de conversion élevé et rapide. Le catalyseur envisagé est le Pentoxyde du Vanadium. Le convertisseur est d’une forme cylindrique verticale se compose de quatre couches de catalyseur où s’effectue la conversion du SO2 en SO3. Les caractéristiques physico-chimiques du catalyseur imposent un soutirage des gaz réactionnels du convertisseur pour leur refroidissement au niveau de chaque lit catalytique afin de maintenir une température correcte d’entrée. Ainsi le gaz sortant du four est refroidi dans la Chaudière de récupération et dans un Surchauffeur de vapeur E16 avant qu’il traverse la première couche catalytique. Après la première couche, le gaz est refroidi par un Surchauffeur à vapeur E01, à la sortie de la deuxième couche catalytique le gaz est refroidi à l’intérieur d’un Echangeur de chaleur à gaz à chaud E02 qui sert aussi au réchauffage du gaz revenant de la tour d’absorption intermédiaire D02. Le gaz sortant de la troisième couche, est envoyé vers la Tour d’absorption intermédiaire où le SO3 du gaz est absorbé par l’acide sulfurique, le gaz est refroidi avant son admission à la tour par un Echangeur de chaleur à gaz à froid E03 et par un Economiseur E04. A la sortie de la quatrième couche du Convertisseur (la dernière), le gaz est refroidi dans un Economiseur/Surchauffeur le E05 avant son admission dans la Tour d’absorption finale où le SO3 résiduel est absorbé dans l’acide sulfurique en circulation.

Circuit vapeur / Circuit eau

La chaleur libérée lors de la combustion du soufre dans le four et de la conversion du SO2 en SO3 dans le convertisseur est récupérée par les échangeurs de chaleur suivant : Une Chaudière de Récupération V01, deux surchauffeurs E16 et E01, un Economiseur E04, un Economiseur/Surchauffeur E05, un Ballon de détente R04. La Chaudière de Récupération est du type à tube de fumée où le gaz circule dans les tubes d’échange et l’eau est du côté de la calandre de la chaudière, elle est équipée d’un ballon de vapeur supérieur et de deux sections. L’eau alimentaire de la chaudière venant de la centrale thermique est chauffée par le gaz dans l’Economiseur/Surchauffeur E05 et l’Economiseur E04 avant d’être acheminée vers la Chaudière de Récupération où il absorbe la chaleur du gaz sortant du four en se transformant en vapeur. La vapeur sortante de la chaudière est surchauffée par le gaz en passant par l’Economiseur / Surchauffeur E05 et les deux surchauffeurs E16 et E01. La vapeur produite à une température de T= 490 °C et une pression P= 56 bars. Une partie de la vapeur HP produite est utilisée pour l’entraînement de la turbosoufflante, la vapeur d’échappement de la turbine est récupérée sous forme de vapeur MP envoyée aux barillets MP de la centrale. L’autre partie est livrée directement aux barillets HP de la centrale pour l’alimentation des trois GTA. Une injection du phosphate tri sodique est effectuée dans le Ballon de vapeur afin de réduire l’acidité d’eau pour éviter l’entartrage à l’intérieur du corps de la chaudière.

Circuit acide

L’acide sulfurique fort utilisé pour le séchage de l’air de procédé dans la tour de séchage est dilué par la vapeur d’eau éliminée de l’air, tandis que l’acide venant de la tour intermédiaire est plus fort, alors on garde une concentration correcte par le mélange des deux acides dans le bac de circulation R01. Un appoint d’eau désilicée est effectué à l’entrée du réservoir commun afin de corriger la concentration de l’acide à 98.5%. La Tour finale alimente seulement un deuxième bac R02 de circulation d’une taille plus petite. Notez que l’absorption d’eau dans la Tour de séchage s’accompagne par une augmentation de la température de l’acide, et que la réaction d’absorption de SO3 est exothermique ; ainsi, pour diminuer sa température l’acide subit un refroidissement en passant par cinq refroidisseurs à eau de mer : quatre refroidisseurs E06, E17, E07 et E09 qui alimentent la Tour intermédiaire, la Tour de séchage et l’unité 12 de stockage d’acide et un refroidisseur E08 qui alimente la tour finale. Le débit allant à l’unité 12 est contrôlé par la vanne de production de E09 qui est asservie avec le niveau des bacs de circulation

Conclusion

L’estimation des fuites de vapeur montre que l’écart existant entre entrée Eau alimentaire / Vapeur est presque égale aux pertes dues à des anomalies ; On déduit que les pertes accidentelles sont à l’origine de l’écart objet du sujet. Pour minimiser l’écart, on doit attaquer en premier lieu les anomalies de type 1 car ca nécessite pas un arrêt qui va engendrer une perte de production, puis de type 2 et 3. Si non pour les deux derniers types elles seront traitées lors des arrêts froids et arrêt complexe dont la fréquence est faible (arrêt froid 1 fois par 24mois, arrêt complexe selon la nécessité généralement 1 fois par an) L’énergie récupérée pendant la fabrication de l’acide sulfurique est utilisée dans la centrale pour produire de l’électricité. L’atelier sulfurique produit une quantité de 88,76 MW/h, ce qui donne une somme de 19,43 MDH/ans, ce chiffre peut augmenter avec les améliorations ajoutées.

Le rapport de stage ou le pfe est un document d’analyse, de synthèse et d’évaluation de votre apprentissage, c’est pour cela rapport gratuit propose le téléchargement des modèles gratuits de projet de fin d’étude, rapport de stage, mémoire, pfe, thèse, pour connaître la méthodologie à avoir et savoir comment construire les parties d’un projet de fin d’étude.

Table des matières

Introduction générale
CHAPITRE I Présentation du groupe OCP
Procédé de fabrication
Description du procédé
Les circuits d’installation
Circuit gaz
Circuit vapeur/Circuit eau
Circuit acide
Description des équipements (chaudière – compresseur – filtres – pompes – convertisseur – tours – échangeurs …)
CHAPITRE II Optimisation des pertes de vapeur
Introduction
Détermination des causes des pertes de vapeur
Etude des pertes
Type des pertes de vapeur
Calcul des pertes de vapeur
Actions
Conclusion