Modélisation, simulation et conduite d'un atelier de distillation extractive

par Christophe Loffler

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de José Ragot.

Soutenue en 1990

à Nancy 1 , en partenariat avec Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Distillation extractive
• Modèle de représentation
• Conduite des procédés
• Simulation par ordinateur

Résumé

Ce travail présente l'élaboration d'un schéma de conduite avancée d'un atelier de distillation extractive. L'idée générale de cette étude est de montrer l'apport des procédures de modélisation, d'identification et de simulation lors de l'établissement du schéma de conduite d'une unité industrielle. La première partie présente l'atelier de distillation extractive : les trois colonnes de distillation, l'instrumentation, la procédure de conduite. La seconde partie expose les hypothèses et approximations retenues puis les équations du modèle de connaissance dynamique proposé. Celui-ci, du type multi-entrées, multi-sorties, se présente sous la forme d'un système explicite algebro-differentiel non linéaire. La troisième partie décrit la phase d'acquisition de mesures nécessaires à l'étude des régimes transitoires de l'atelier et à la détermination des paramètres caractéristiques du modèle de représentation de l'unité. Quelques régimes transitoires naturels sont exploités. Les variables sensibles de l'unité sont étudiées lors d'essais et le schéma fonctionnel de l'unité, directement exploitable pour la conduire avancée, est établi. La quatrième partie expose certaines méthodes numériques d'intégration de systèmes algebro-différentiels explicites. Le problème de cohérence du système d'équations y est étudié. Un logiciel de simulation de systèmes dynamiques est développé. Disposant des paramètres caractéristiques du modèle de représentation de l'unité et utilisant la simulation dynamique, on élabore, dans la cinquième et dernière partie, le schéma de conduite avancée de l'unité. La correction de systèmes présentant d'importants temps morts est abordée. La mise en place du nouveau schéma est réalisée pour une période d'essais, et ses performances sont évaluées

Titre traduit

Modelling, simulation and control of an extractive distillation plant

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