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Génie de la réaction chimique

3 jours GCA/GRC
Niveau
Expertise
Public
  • Cette formation s'adresse aux ingénieurs et cadres techniques de l'industrie du raffinage, de la pétrochimie et de la chimie, dans les fonctions de R&D, appui technique, projet.
  • Elle s'adresse également aux ingénieurs procédés ou toute personne impliqué dans la conception, le design ou l'amélioration des procédés.
Finalité
  • Cette formation apporte les éléments méthodologiques permettant de sélectionner le type de réacteur adapté et déterminer les données nécessaires au dimensionnement ou à l'optimisation des performances.
Objectifs
  • À l'issue de la formation, les participants seront capables de :
  • connaître les caractéristiques des réactions chimiques, les variables opérationnelles et leur impact sur le taux de transformation et le rendement,
  • pouvoir évaluer les caractéristiques des différentes technologies de réacteur, catalytiques ou non,
  • déterminer les éléments de choix de technologie et conditions opératoires optimales.
Pré-requis
  • Pas de prérequis pour cette formation.
Les + pédagogiques
  • De nombreux exemples d'application de raffinage et chimie, basés sur des cas réels. Une place importante est laissée aux échanges entre participants. Des études de cas, basées sur des retours d'expérience, sont traitées par les participants et illustrent chacun des thèmes de la formation.

PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DES RÉACTIONS CHIMIQUES 0.75 jour
  • Thermodynamique et cinétique des réactions chimiques.
  • Réactions consécutives, compétitives. Sélectivité, rendement et conversion.
  • Catalyseurs : principales caractéristiques, mise en forme, propriétés structurales, texturales et mécaniques. Activité et sélectivité.
  • Cinétique des réactions catalytiques : adsorption, réaction en surface et désorption. Désactivation. Mécanismes simplifiés et lois cinétiques.
  • Réactions polyphasiques : transfert de matière aux interfaces. Diffusion intragranulaire pour les réactions catalytiques sur solide. Importance de l'aire interfaciale pour les réactions liquide-liquide.
  • Notion de régime chimique, régime limité par le transfert de matière externe ou limité par la diffusion intragranulaire.
  • Chaleur de réaction : production, gradients de température, diffusion, élimination.
  • Analyse des différents paramètres au travers d'exemples de l'industrie chimique; un des exemples sert de fil rouge tout au long de la formation.
PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DES RÉACTEURS 0.5 jour
  • Réacteurs batch, semi-batch ou continus : contrôle de la productivité, maîtrise du rendement.
  • Écoulement dans les réacteurs : fonctionnement parfaitement agité ou piston. Représentation des écarts à l'idéalité via un critère de dispersion axiale ou une association de réacteurs parfaitement agités en série. Distribution des temps de séjour.
  • Contrôle du profil de température dans les réacteurs : fonctionnement adiabatique, avec échange thermique. Impact sur les résultats. Stabilité des réactions exothermiques.
  • Critères de choix : cette partie est traitée au travers d'analyse de situations réelles, dont le fil rouge.
CHOIX TECHNOLOGIQUES DES RÉACTEURS 1 jour
  • Performances de transfert de matière et de chaleur. Maîtrise du mode d'écoulement. Contraintes de formulation catalytique.
  • Impact sur les choix technologiques :
  • Lits fixes, fluidisés ou circulants pour les réacteurs gaz-solide.
  • Colonnes à bulles, colonnes d'absorption réactive, … dans le cas des mises en œuvre gaz-liquide.
  • Réacteurs agités mécaniquement ; critères de choix des mobiles d'agitation.
  • Écoulement noyé ou en film ruisselant pour les lits fixes triphasiques.
  • Critères de choix technologique, bases de dimensionnement.
  • Cette partie est traitée au travers d'analyse de situations réelles, dont le fil rouge.
DU CHOIX DU RÉACTEUR À L'OPTIMISATION DES CONDITIONS OPÉRATOIRES 0.75 jour
  • Ce chapitre est réparti dans les différentes parties sous forme de l’étude d'un cas servant de fil rouge, impliquant la participation active de chacun, au cours duquel les étapes de la méthodologie sont suivies.
  • Méthodologie d'approche de conception de réacteur :
  • Analyse des caractéristiques thermodynamiques, cinétiques et thermiques de la transformation souhaitée.
  • Revue des avantages et inconvénients des technologies de réacteurs envisageables.
  • Critères de sélection.
  • Agencement de plusieurs réacteurs.
  • Choix des conditions opératoires.
  • Performances attendues.