Estimation et localisation stationnaire et instationnaire de la température maximale pour la sécurité d’un réacteur chimique exothermique tubulaire

par Lamiae Vernières-Hassimi

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur. Génie des procédés

Sous la direction de Moulay Ahmed Abdelghani-Idrissi.

Soutenue en 2006

à Rouen .


  • Résumé

    Le présent travail est une contribution au développement de la sécurité dans les réacteurs chimiques tubulaires. L’objectif de ce travail est de déterminer la température maximale et de la localiser en régime stationnaire, puis en régime instationnaire dans un réacteur tubulaire où se déroule une réaction chimique exothermique. Dans un premier temps, cette étude est basée sur l’influence de différents paramètres tels que les débits du milieu réactionnel et du fluide réfrigérant, les concentrations des réactifs et les températures d’entrée des deux fluides. Ces paramètres influencent fortement la valeur maximale de la température du milieu réactionnel et décalent sa position axiale. Ensuite, une méthode basée sur l’estimation dynamique d’état par un observateur de type Luenberger dans le réacteur chimique a été développée. Le gain de correction de cet estimateur est fonction de la position dans le réacteur chimique. L’étude paramétrique a conduit à réduire la matrice du gain à deux éléments. De plus, le profil du gain correspond au profil conjugué de la température du milieu réactionnel normalisée en régime stationnaire. Cette méthode a permis l’estimation de la température maximale ainsi que sa localisation dans le réacteur chimique.


  • Résumé

    This work is a contribution to the development of safety in the tubular chemical reactor. The objective of this work is to determine the maximum temperature and its localization in stationary regime, then in transient regime in tubular reactor where flows an exothermic chemical reaction. Initially, this study is based on the influence of the various parameters such as the flows of the reactional fluid and the cooling fluid, the concentrations of the reactants and the inlet temperatures of the two fluids. These parameters strongly influence the maximum temperature value of the reactional fluid and shift its axial position. Then, a method was developed based on the dynamic state estimation by a Luenberger-like observer in the chemical reactor. The gain of correction of this estimator is a function of the position in the chemical reactor. Parametric study resulted in reducing the matrix of the gain to two elements. Moreover, the profite of the gain corresponds to the combined profile of the temperature of the reactional medium standardized in stationary regime. This method allowed the estimate of the maximum temperature and its localization in the chemical reactor.

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Informations

  • Détails : 123p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.60 réf

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 06/ROUE/S044(c)
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