Faculté de science et technologie
Avril 2020
L3 : Génie des procédés
TP N01 : Simulateur des procédés
La simulation de processus est utilisée pour la conception, le développement, l’analyse et
l’optimisation des processus techniques tels que : les usines chimiques, procédés chimique,
systèmes environnementaux, centrales électriques, opérations de fabrication complexes,
processus biologiques et fonctions techniques similaires.
Le CHEMCAD est un logiciel Windows dédie à la simulation de procédés pour
l’industrie chimique. Il a été créé CHEMCAD pour renforcer le rôle des ingénieurs chimistes
dans l'industrie. Pour améliorer leurs capacités de conception, d'analyse et de test afin qu'ils
puissent stimuler la productivité dans l'ensemble de leurs organisations. CHEMCAD vous
permet de répondre aux besoins toujours croissants de la profession de génie chimique,
reflétant la conception profondément intuitive et flexible de notre logiciel de simulation de
processus.
Afin d’installer le logiciel CHEMCAD 5.1 sur vos ordinateurs utiliser le lien suivant :
http://www.mediafire.com/file/ibadcqh8eg83lnl/CHEMSTATIONS.CHEMCAD.V5.1.3_By_
%25D8%25B9%25D8%25A8%25D9%2582%25D8%25B1%25D9%258A_%25D8%25A5
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5D9%258A.zip/file
La méthode d’installation du logiciel est bien expliquée dans la vidéo suivante:
https://www.youtube.com/watch?v=JuTV5XPosuw
TP N01: Conception d’une colonne de distillation
On veut séparer un mélange binaire formé de n-heptane et n-octane par une distillation
fractionnée.
On donne les caractéristiques de l’alimentation : Température=50.0°C ; pression=1.0 atm,
débit total liquide à l’état standard (StdL) 500 l/h ; fraction molaire du n-heptane= 0.8.
Les caractéristiques de la colonne sont comme suit : Unité : colonne SHORT CUT ; modèle
de calcule : 2-Design FUG with tray location (avec emplacement de plateau) ; condenseur :
Total taux de reflux : reflux Ratio =1.5
On veut récupérer le composé légère, n-heptane (light key), avec un ratio de 0.9 et le
composé lourd, n-octane (heavy key) avec un taux de récupération (ratio) de 0.2 au distillat.
Déterminer :
1- Le nombre de plateaux théoriques et minimum (number of stages et minimum stages),
ainsi que le plateau d’alimentation (Feed stage).
2- Les énergies au condenseur et rebouilleur (condenser duty, reboiler
duty). 3- Les fractions molaires de l’heptane et octane au distillat et au
résidu.
4- Imprimer le shémas PFD en affichant la composition en fraction molaire du C7 et C8.
Les différentes étapes de TP :
On fait double click sur l’icône
On obtient la page suivante :
On clique sur file
New job on aura une palette, on le nomme TP n 01
save
On obtient la page suivante :
Nous choisissons la colonne SHORT CUT colomn sur la palette ou sur l’icone de flèche où
on trouve la liste des noms des procédés.
Pour chaque procédés nous avons besoin d’une entrée des réactif
(appelé Feed
qui contient le débit d’entrée) et une ou plusieurs sorties des produits
(appelé
Product qui contient les débits de sorties). Les deux éléments sont essentiels dans chaque
procédé. On relie entre les différents éléments par l’icône Stream
.
On passe en mode de calcule et introduction des données en cliquant sur S/G où on peut plus
effectuer des modifications sur le schéma sauf si on la désactive.
Ensuite, on passe par ordre à l’icône suivante pour introduire les noms des composés traités
par le procédés qui se trouve sur la plate forme du logiciel (n-heptane et n-octane).puis
l’icône suivante pour choisir le modèle thermodynamique utilisé pour les calcules (PengRobinson) et pour le valider on clique sur H= puis OK.
Par la suite, on introduit les données du débit d’entrée en cliquant sur la flèche jaune ou
sur le carré numéros 1(pour convertir les unités, on peut utiliser « Units Calculator » sur le
menu de Tools) Flash OK.
Ou bien sur le menu de Format on choisit « engineering units » pour changer les unités du
système en Metric, et on peut même changer l’unité d’un seul paramètre puis cliquer sur OK.
Les caractéristiques de la colonne seront introduites en cliquant sur le cercle 1 :
On choisi le mode : 2- Design FUG with tray location, Condenser : Total, Reflux ratio : 1.5,
n-octane heavy key=0.2, n-heptane light key=0.9 et cliquer OK.
L’exécution du procédé se fait par l’icône R et on clique une deuxième fois sur les carrés 1, 2
et 3 pour avoir les résultats.
Pour l’affichage des résultats sur la worksheet :
sur cette palette on
 aller vers le menu Output, Main PFD
introduit le tableau des informations et on écrit à l’intérieur du tableau par l’icône ab.
 Aller sur menu Format
Add stream box
enter stream ID’s, on donne 1 sur
Composition option cocher mole fraction
OK.
 Aller sur menu Format
Add Unit Op box
enter stream ID’s, on donne
OK.
 Aller sur menu Format
Add TP box
afficher température, pression
et l’energie w.
 Organiser les tableaux obtenus avec le schéma du procédé sous forme d’un rapport.
Compte rendu :
Le compte rendu sera envoyé par émail « ezzerougkaouther@yahoo.fr », avec introduction,
discussion des résultats et conclusion dans un délai de 15 jours de la mise en ligne du TP
simulateur des procédés.