Résumé:
Le traitement de gaz naturel par des procédés membranaires est devenu une alternative
intéressante aux procédés conventionnels très couteux et source de pollution. Une méthode de
calcul pour la prédiction des performances de la séparation de gaz à travers un perméateur
gazeux est présentée. Deux modèles mathématiques sont développés pour étudier
conjointement l’effet du mode de circulation de l’alimentation et du perméat à l’intérieur du
module membranaire dans le cas d’un gaz parfait et d’un gaz réel. Les modes de circulation
explorés sont le co-courant et le contre-courant. Le modèle mathématique développé dans le
cas de la circulation à contre-courant est soumis au problème de valeurs aux limites. La
méthode proposée est une combinaison de la méthode d’ondelettes de Jacobi (0,2) et de la
technique itérative de découplage et de quasi-linéarisation.
Pour la validation des modèles mathématiques développés dans cette étude, nous avons utilisé
des données expérimentales de la littérature. Les résultats obtenus par simulation coïncident
parfaitement avec ceux de l’expérience. L’étape suivante consiste à utiliser ces modèles pour
prédire les performances d’un module membranaire conçu pour le traitement d’une charge de
gaz naturel (cas du complexe GNL1/Z Algérie). Les résultats obtenus montrent clairement
l’efficacité du mode de circulation à contre-courant par rapport au co-courant. Le taux de
pureté obtenu dans le cas du mode de circulation à contre-courant est plus élevé que celui
obtenu dans le cas du co-courant pour le même taux de récupération. Les profils de
concentration des composants clés sont analysés pour expliquer les différences entre le
modèle d’écoulement à co-courant et à contre-courant
