Redimensionnement du condenseur 2203-JC au Complexe GL2/Z suivi d’une comparaison des résultats à l’aide du logiciel Aspen HYSYS

Abstract

Cette étude présente le redimensionnement thermique du condenseur 2203-JC du complexe GL2/Z d’Arzew dans le but de valoriser les surplus de vapeur basse pression saturée produits par l’installation. L’approche adoptée repose sur des calculs préliminaires réalisés selon la méthode de Kern, en s’appuyant sur les normes TEMA, ainsi que sur des simulations effectuées à l’aide du logiciel Aspen HYSYS, afin de valider le nouveau dimensionnement proposé. L’analyse du système a permis de mettre en évidence un surplus moyen d’environ 58000 kg/h de vapeur haute pression inexploitée, partiellement rejetée dans l’atmosphère, engendrant ainsi des pertes énergétiques, économiques et environnementales non négligeables. Cette situation est d’autant plus préoccupante que des phénomènes de corrosion et de colmatage du faisceau tubulaire dégradent les performances thermiques de l’échangeur. Un coefficient de sécurité de 1,1 a été retenu lors du dimensionnement, conduisant à une surface d’échange thermique de 432,15 m² pour une charge thermique de 32474200 kcal/h (37767494,6 W). Les résultats obtenus démontrent la capacité du nouvel équipement à récupérer la totalité du flux excédentaire de vapeur tout en assurant un fonctionnement optimal de l’installation. Ils confirment également la pertinence du redimensionnement proposé et mettent en évidence la nécessité de renouveler les équipements de transfert thermique afin d’améliorer les performances énergétiques au sein du complexe GL2/Z. Mots-clés : Condenseur 2203-JC, Redimensionnement thermique, Aspen HYSYS, Méthode de Kern, Échangeur de chaleur, Récupération de vapeur, Efficacité énergétique, Complexe GL2/Z. Abstract: This study presents the thermal redesign of the 2203-JC condenser at the GL2/Z complex in Arzew, with the objective of recovering and valorizing the excess saturated low-pressure steam generated by the facility. The adopted approach is based on preliminary calculations carried out using the Kern method, in accordance with TEMA standards, as well as simulations performed using Aspen HYSYS software to validate the proposed redesign. The system analysis revealed an average surplus of approximately 58000 kg/h of unused high-pressure steam, partially released into the atmosphere, resulting in significant energy, economic, and environmental losses. This situation is further aggravated by corrosion and fouling phenomena affecting the tube bundle, which reduce the thermal performance of the heat exchanger. A safety factor of 1,1 was considered during the design process, leading to a required heat transfer area of 432,15 m² for a thermal load of 32474200 kcal/h (37767494,6 W). The obtained results demonstrate the ability of the redesigned equipment to recover the entire excess steam flow while ensuring optimal operation of the installation. They also confirm the relevance of the proposed redesign and highlight the need to renew heat transfer equipment in order to improve the energy performance of the GL2/Z complex. Keywords : Condenser 2203-JC, Thermal Redesign, Aspen HYSYS, Kern Method, Heat Exchanger, Steam Recovery, Energy Efficiency, GL2/Z Complex.