ETUDE POUR LA RECUPERATION DU SLOP ET AUGMENTATION DU RENDEMENT DE L’UNITE DE DISTILLATION DE LA RAFFINERIE D’ARZEW

Abstract

La structure d’une raffinerie évolue constamment pour satisfaire la demande quantitative et qualitative d’un marché de l’énergie chaque jour plus exigeant. Dans ces conditions, la recherche de procédés nouveaux et l’amélioration de la productivité demeurent un objectif permanent. L’ensemble des unités de la raffinerie ont été mises en service en 1973, parmi elles la zone 7 qui est destinée à la production des huiles de base et vu la grande demande du marché de ces produits, l’industrie du raffinage a décidé de faire installer une nouvelle zone (zone 5) qui a été conçue par TEXACO et en collaboration avec la zone 7 pourras par la suite satisfaire cette demande du marché tout en gardant la même qualité du produit. Notre travail dans cette étude consiste à une présentation de la raffinerie d’Arzew et description de la zone 5 dans la première partie, dans la seconde partie on s’intéresse à l’étude et détermination des performances des équipements de transfert de chaleur au niveau d’unité distillation sous vide (unité 100). Le présent travail a pour objet de nous informer, d’identifier et de traiter les différentes actions requises lors de la récupération des Slop cut légers et cut lourds, à l’instar des autres installations de la raffinerie d’Arzew. Durant les années 90, et suivant l’élargissement du marché de lubrifiants, la demande sur le grade SAE30 a été très importante , et pour répondre aux exigences et satisfaire la demande du marché, les services techniques de NAFTEC ont fait des études appropriées sur la récupération des Slop cut légers et cut lourds afin d’améliorer les rendements massiques de la production des huiles de base et celle d’augmenter réellement les quantités nécessaires du grade SAE30, tout en gardant les mêmes spécifications et qualités des produits. Ce qui peuvent en outre maintenir la stabilité de marche de l’unité 300 basée sur ce grade SAE30, ou il est traité en grande quantité et d’éviter les arrêts fréquent par manque de charge. Dans l’unité 100 au niveau de la zone 5, la colonne de distillation sous vide C101 est destinée au soutirage de quatre produits et le cinquième en zone d’épuisement (VGO,SPO,SAE10, SAE30, RSV) qui seront transformés par la suite en huiles de base. En outre, on produira deux coupes intermédiaires dites «Slop cut » lourd et léger. Ces dernières participent respectivement au préchauffage de la charge et à la régénération de la vapeur BP (basse pression), ensuite elles sont acheminées vers fuel. La récupération et l’introduction de ces deux coupes dans la colonne permet d’augmenter les quantités de distillats et d’améliorer les rendements massiques de ces derniers et plus précisément celui du grade SAE 30. Depuis ce temps, l’unité 300 marche avec un taux de charge de 100 % sans perturbation par manque de charge.  Donc le but de cette modification : est d’augmenter le rendement Cependant l’élargissement des coupes d’huiles a engendré certaines contraintes comme : La perte de la quantité de chaleur de l’échangeur E103 acquise par les Slop cut lourds pour préchauffer la charge du BRA. Une surcharge du four H101 en fuel gaz (débit de fuel augmente) dû à la diminution de la température d’entrée du four qui est actuellement de 250°C au lieu de 280 °C (température du design) ce qui a donné naissance à un problème de cokage. Altération de la qualité des huiles au niveau de la couleur, l’indice de réfraction et l’indice de viscosité. Nous rappelons que l’unité 100, telle qu’elle a été conçue initialement renvoyait les Slop légers et lourds vers fuel. Nous avons vu aussi que pour augmenter le rendement en SAE10 et SAE30, une modification du procédé a été entreprise par les opérateurs de cette unité, et qui consiste à la récupération des Slop cut lourds et légers dans la colonne de distillation sous vide. Ce qui se traduit par l’élimination de l’échangeur E103 qui avait pour rôle de surchauffer le BRA ; et par l’augmentation de la charge tant au niveau de la colonne qu’au niveau des échangeurs et du four. Dans nos calculs nous allons, à partir d’un bilan de matière, reprendre le fonctionnement de la colonne de distillation sous vide avec la nouvelle charge, et étudier le comportement des échangeurs E104 et E105 en absence de l’échangeur E103, nous verrons aussi quel est l’impact de ces variations sur le fonctionnement du four H101. Dans chaque cas nos calculs seront comparés à ceux du design, ce qui nous permettra de tirer les conclusions nécessaires quant au bon fonctionnement de l’unité 100. Mots clés : Slop cut ; distillation sous vide ;raffinerie ;spendl oil