TABLE DES MATIÈRES
Remerciements IV
Dédicace V
Avant-propos VI
Résumé VII
Sigles & abréviations VIII
Table des illustrations IX
Sommaire X
Introduction 1
Première partie : Introduction au traitement de
gaz naturel 3
Chapitre I : Le gaz naturel 4
Section 1 : Généralités sur le gaz naturel
5
Section 2 : Spécifications technico-commerciales 5
2. 1 - Spécifications commerciales 5
2. 1. 1 - Teneur en H2S 6
2. 1. 2 - Souffre total et autres contaminants 6
2. 1. 3 - Teneur en CO2 6
2. 1. 4 - Point de rosée 6
2. 1. 5 - Pouvoir calorifique 7
2. 2 - Spécifications pour le transport 7
2. 2. 1 - Point de rosée eau 7
2. 2. 2 - Teneur en hydrocarbure liquide 7
Section 3 : Bases théoriques du traitement de gaz naturel
8
3. 1 - Teneur en eau 8
3. 1. 1 - Détermination graphique 8
3. 1. 2 - Détermination empirique 9
3. 2 - Techniques de traitement du gaz naturel 10
Chapitre II : Hydrates de gaz 11
Section 1 : Nature 11
Section 2 : Conditions de formation 11
2. 1 - Présence d'eau liquide 13
2. 2 - Présence d'hydrocarbures légers 13
2. 3 - Réalisations de certaines conditions (P, T) 13
Section 3 : Prévention contre les hydrates 14
Deuxième partie : Description du
procédé de déshydratation 16
Chapitre I : Présentation du complexe de Torpille
Marine 17
Section 1 : Historique du champ de Torpille 17
Section 2 : Installations de production 19
Section 3 : Philosophie d'exploitation 21
3. 1 - Mode d'exploitation 21
XVII
3. 1. 1 - Champs 21
3. 1. 2 - Réseau gaz HP 22
3. 1. 3 - Réseau huile 22
3. 2 - Mode de fonctionnement 22
3. 2. 1 - Détection feu & gaz 23
3. 2. 2 - Réseau électrique 23
3. 3 - Organisation du travail 23
Chapitre II : Description du procédé de
déshydratation de gaz naturel 24
Section 1 : Section de déshydratation par absorption 24
Section 2 : Section de régénération du TEG
(Unité SERTERE) 27
Section 3 : Contrôle & supervision du
procédé 31
Section 4 : Système de sécurité 33
Troisième partie : Optimisation du
procédé de déshydratation de gaz 34
Chapitre I : Simulation de l'unité SERTERE
35
Section 1 : Présentation du simulateur Pro/II 35
Section 2 : Principes de fonctionnement du simulateur 37
Section 3 : Simulation du procédé 39
3. 1 - Vue d'ensemble 39
3. 2 - Construction du modèle d'optimisation 40
Section 4 : Résultats obtenus & Interprétations
44
Chapitre II : Optimisation du procédé
45
Section 1 : Analyse d'évènements 45
1. 1 - Démarrage du bruleur du rebouilleur de glycol 46
1. 2 - Problème de pressurisation de la
régénération 46
Section 2 : Performances du procédé 47
2. 1 - Spécifications techniques 47
2. 2 - Potentiel hydrogène du TEG 47
2. 3 - Paramètres réglants de l'absorbeur 48
Section 3 : Amélioration du procédé 49
3. 1 - Automatisation du procédé 49
3. 2 - Installation du réchauffeur électrique 52
Section 4 : Etude économique et environnementale 54
Conclusion générale 55
Références bibliographiques XI
Annexes XII
Table des matières XVI
L'objectif principal de ce travail, est de fournir des
propositions d'amélioration du procédé existant de
déshydratation de gaz naturel du site de Torpille de l'entreprise Total
Gabon. Cette unité a été le théâtre de
plusieurs incidents de sécurité à haut potentiel de risque
et sa capacité à accompagner le dégoulottage de la
chaîne gaz est incertaine. L'optimisation du procédé ici
décrite, se basera sur les résultats de sa simulation grâce
au logiciel thermodynamique Invensys PRO/II®; ainsi que sur la
nécessité d'automatiser les processus de démarrage et de
marche normale. En effet, l'étude du fonctionnement de l'unité,
permet d'affirmer qu'un certain nombre d'actions de maintenance telle que le
remplacement d'instruments manquants ou défectueux, seraient
bénéfiques pour l'opérabilité du
procédé, et permettraient en outre de faciliter les diagnostics
en cas de problèmes opératoires. L'installation d'un
réchauffeur électrique, en lieu et place du tube à feu
existant, permettrait de supprimer le facteur de risque lié au
démarrage du brûleur - cet élément étant le
plus gros vecteur de risque de l'unité.
Mots-clés : Gaz - Hydrates -
Déshydratation - Simulation - Optimisation - Sécurité.
The main objective of this work is to provide proposals for
improving the existing process natural gas dehydration of production site
Torpille of the company Total Gabon. This unit has been the scene of several
safety incidents with high risk potential and its ability to support the
debottlenecking of the gas chain is uncertain. The optimization of the process
described here, will be based on the results of its simulation software through
thermodynamic Invensys PRO / II®; and the need to automate startup and
normal operation process. Indeed, the study of the functioning of the unit, for
the proposition that a number of maintenance actions such as the replacement of
missing or defective instruments are beneficial for the operability of the
process and allow for further facilitate diagnostics in case of operating
problems. The installation of an electric heater, instead of in existing fire
tube would remove the risk factor linked to the burner start - this element
being the biggest risk of vector unit.
Keywords : Gas - hydrates -
dehydratation - simulation - optimization - safety.
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