EI - Optimisation énergétique des procédés
Ref: 3EN2060
Description
L’objectif du cours est de présenter les outils nécessaires pour mener
une réflexion sur l’optimisation énergétique des procédés, en se fondant en
particulier sur une combinaison des bilans de matière et d’énergie. La notion d'exergie ou la méthode PINCH seront présentées pour estimer la quantité maximale d'énergie thermique récupérable de flux procédés. Le
cours s’appuiera sur des exemples concrets présentés par des intervenants de
l’industrie pour montrer les problématiques d’économie d’énergie et la démarche
aboutissant à l’optimisation énergétique d’une unité de production. Ces
exemples pourront concerner : l’élaboration des matériaux qui exige souvent de
hautes températures et met en jeu des quantités importantes d’énergie ; les
procédés pétrochimiques ; les procédés de séparation des gaz de l’air.
Numéro de trimestre
SM10
Prérequis
Sciences des transferts, thermodynamique, génie des procédés
Syllabus
Efficacité énergétique : pourquoi ?
Les échangeurs de chaleur Shell & Tubes à contre-courant
La méthode Pinch selon l'apporche TIM (Temperature Interval Method) : maximiser l'énergie récupérable, application à une colonne à distiller
Analogie entre la méthode TIM et les courbes composites chaudes / froides : interprétation de la courbe grand composite
Construction d'un réseau d'échangeurs de chaleur optimal (HEN), application à une colonne de distillation
Calcul d'un indice énergétique (EI)
Présentation et optimisation énergétique d'une unité de production d'aromatiquesComposition du cours
Cours magistraux, études de cas et projets réalisés en binôme
Notation
Travail personnel en binôme et présentation finale
Ressources
Equipe enseignante : Denis Bossanne (IFPEN) et Jean-Marc Borgard (CEA)
Résultats de l'apprentissage couverts par le cours
A la fin de cet enseignement, les étudiants seront capables de 1) mettre en œuvre la méthode PINCH pour trouver le
« MER » (Minimum Energy Requirement) et proposer un réseau d’échangeurs
de chaleur optimal sur une colonne à distiller, 2) calculer un index énergétique (EI), 3) proposer la mise en oeuvre d'un revamping énergétique (technologies spécifiques, optimisation de train
d’échangeurs,…) en estimant l’impact des modifications proposées sur l’EI.
Description des compétences acquises à la fin du cours
Validation possible des compétences C1, C3, C4, C7 et C8