Optimisation et conduite automatique d'un réacteur discontinu-application à la synthèse du 2-furyl oxirane

Optimization and automatic control of a batch reactor-applicatio, to the synthesis of 2-furyl oxirane

• Auteur / Autrice : Jens Uhlemann
• Direction : Gilbert Casamatta
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes adaptatifs

Commande automatique

Furane

Commande, Théorie de la

Oxyde d'éthylène

Réacteurs chimiques

Résumé

Ce travail s'inscrit dans le cadre general de la conduite optimale des reacteurs de synthese de la chimie fine, a l'aide d'une approche conjuguant optimisation et automatisation. La demarche est appliquee a l'exemple de la synthese du 2-furyl oxirane. Le texte est divise en 4 parties et 13 chapitres. La premiere partie bibliographique situe le contexte general des procedes discontinus de la chimie fine. Les chapitres abordent successivement les problemes generaux associes a la conduite des reacteurs discontinus, outil principal de la transformation de la matiere en chimie fine. La deuxieme partie presente l'application de notre approche a l'optimisation de la synthese du 2-furyl oxirane. L'optimisation fait appel a un modele dit de tendance de la stchiometrie et de la cinetique qui est obtenu a partir des donnees experimentales facilement accessibles telles que concentrations initiales et finales, duree de reaction et temperature. Ce modele est utilise dans l'optimisation des conditions operatoires. La troisieme partie presente notre approche concernant la conduite automatique du reacteur de synthese a l'aide d'un algorithme de commande adaptative (la commande predictive generalisee avec multiples modeles de references). Les resultats de l'optimisation sont utilises pour la conduite automatique simulee et experimentales de la synthese du 2-furyl oxirane dans un reacteur pilote d'un volume nominal de 2 litres. La quatrieme partie vise a placer l'etude de la synthese dans le cadre general d'un procede de fabrication du 2-furyl oxirane incluant la phase reactionnelle et les differentes etapes d'isolement. Cette partie de l'etude est basee sur une modelisation thermodynamique des operations de separation envisagees (distillation, extraction par solvant) et les procedes sont decrits par des modeles a etages d'equilibre. Sur cette base une comparaison de plusieurs procedes a ete effectuee