Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Projet de Fin d’Etudes Page | 1 Projet de fin d’études Royaume du Maroc Univers

Projet de Fin d’Etudes Page | 1 Projet de fin d’études Royaume du Maroc Université Cadi Ayyad Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Safi Département : Génie Industriel N° d’ordre : 2012/G.PMC/P5 MÉMOIRE de PROJET DE FIN D’ÉTUDES Pour l’obtention du diplôme : INGENIEUR D’ÉTAT En Génie des Procédés et Matériaux Céramiques Présenté par : Jihad DARYF Rachid SEMLALI EL IDRISSI Projet réalisé à : Groupe Office Chérifien des Phosphates – Maroc Phosphore Safi Soutenu le : 03/07/2012 Devant le jury composé de : Nom et prénom Qualité Etablissement d’attache Fahd OUDRHIRI HASSANI Younes ABOULIATIM M.BOUKHATEM Enseignant-chercheur Enseignant-chercheur Enseignant-chercheur ENSA – Safi ENSA – Safi ENSA – Safi Thème : Optimisation de la désulfatation-décantation de l’acide phosphorique des lignes Nissan à Maroc Phosphore I Projet de Fin d’Etudes Page | 2 Projet de fin d’études REMERCIEMENTS Au terme de ce projet de fin d’études, nous tenons tout d’abord à adresser nos sincères remerciements à M. MAHROU, chef de la division Maroc Phosphore I, qui nous a donné la possibilité de réaliser notre travail au sein du service stockage et expédition. Nous remercions également, notre responsable de stage à l'OCP, M. LECHGAR, chef du service stockage et expédition ainsi que notre encadrant à l'ENSA de Safi M. OUDRHIRI, qui sans eux, ce projet n’aurait pas vu le jour. Nous ne saurions remercier suffisamment M. LOUHZ, chef de service phosphorique, pour son aide, ses conseils et son encouragement tout au long de notre période de stage. Nos remerciements vont aussi à M. BOUSBOULA, M. ELKARARI et tout le personnel du service stockage et expédition pour leurs aides, leurs écoutes et leurs soutiens. Enfin, à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à l'élaboration de ce mémoire, qu'ils trouvent ici l'expression de notre profonde gratitude. Projet de Fin d’Etudes Page | 3 Projet de fin d’études DÉDICACE A nos parents A nos frères et sœurs A tous les membres de nos familles A tous ceux qui nous sont chers… Projet de Fin d’Etudes Page | 4 Projet de fin d’études SUJET DE STAGE La désulfatation de la bouillie d'acide phosphorique est une opération nécessaire pour répondre aux exigences qualité de nos clients en termes de sulfates libres. Cette opération entrave la marche des unités filtration Nissan et par voie de conséquence la limitation des cadences de marche. Maroc phosphore I envisage la solution de la désulfatation d'acide 30% après filtration, il est demandé de: Faire un bilan matière au niveau du décanteur dédié à cette opération de traitement ; Déterminer la capacité maximale de désulfatation ; Optimiser la génération et le recyclage des boues décantées ; Déterminer la marche optimale avec génération d'un taux de solide conforme au niveau de l'over flow du décanteur ; Comparer la désulfatation d'acide 30% à l'atelier de traitement acide 54% de Maroc Chimie ; Envisager la production d'acide reconcentré (60% P2O5) destiné au client FOSBRASIL à base d'un acide produit 30% traité au niveau du décanteur. Projet de Fin d’Etudes Page | 5 Projet de fin d’études LISTE DES ABRÉVIATIONS APP: Acide Phosphorique Purifié CAP: Concentration d’Acide Phosphorique DAP: Di-Ammonium Phosphate DCP: Di Calcic Phosphate IDS: Industrial Direction of Safi MAP: Mono-Ammonium Phosphate MCP: Mono Calcic Phosphate MPI: Maroc Phosphore I NPK: engrais à base d’azote (N), phosphore(P) et de potassium(K) OCP: Office Chérifien des Phosphates PC, MC: Maroc chimie PP , MPI: Maroc Phosphore I PM, MPII: Maroc Phosphore II PI: Infrastructure Portuaire TSP: Triple Super Phosphate B.M: Bilan Matière Projet de fin d’études Projet de Fin d’Etudes Page | 6 Projet de fin d’études LISTE DES FIGURES Figure 1.1 Schéma de Maroc Phosphore I .......................................................................... Figure 1.2 Schéma de l'unité broyage ................................................................................. Figure 1.3 Schéma de l'unité réaction ................................................................................. Figure 1.4 Schéma de l'unité filtration ................................................................................ Figure 1.5 Schéma d'un échelon de concentration .............................................................. Figure 1.6 Schéma du stockage de l'acide phosphorique .................................................... Figure 1.7 Schéma de l'expédition de l'acide phosphorique ................................................ Figure 1.8 Schéma de l’unité de réaction du procédé Rhône-Poulenc ................................ Figure 2.1 Courbe de sédimentation (h,t) ............................................................................ Figure 2.2 Forces agissantes sur la particule ....................................................................... Figure 2.3 Schéma d’un décanteur circulaire classique ...................................................... Figure 3.1 Unité désulfatation ............................................................................................. Figure 3.2 Désulfatation d’une seule ligne (circuit fermé) ................................................. Figure 3.3 Désulfatation d’une seule ligne (circuit ouvert) ................................................. Figure 3.4 Variation de volume (cm3) en fonction du temps (min) lors de la sédimentation en éprouvette ................................................................................................. Figure 3.5 Détermination du temps de séjour ..................................................................... Figure 3.6 Détermination du temps de séjour lors du premier essai de décantation ........... Figure 4.1 Comparaison des courbes de sédimentation avec et sans recyclage des boues.. Figure 4.2 Schéma du décanteur avec recirculation des boues ........................................... Figure 4.3 Système à étudier .............................................................................................. Figure 4.4 Résultats selon JMP10 ....................................................................................... Figure 4.5 Effet de l'interaction de deux facteurs sur le taux de solide de l'acide clarifié .. Figure 4.6.a Cartographie du taux de solide en fonction des facteurs densité et taux de solide dans l'acide ................................................................................................................. Figure 4.6.b Cartographie du taux de solide en fonction des facteurs densité et taux de solide dans les boues ............................................................................................................ Figure 4.6.c Cartographie du taux de solide en fonction des facteurs taux de solide dans l'acide et taux de solide dans les boues ................................................................................ 08 10 10 12 15 17 18 19 29 29 32 35 40 41 43 44 45 49 50 54 57 60 61 61 62 Projet de Fin d’Etudes Page | 7 Projet de fin d’études Figure 5.1 Procédé de fabrication de l'acide phosphorique « FOSBRASIL » .................... Figure 5.2 Flowsheet de l'atelier TA (Réacteur de désulfatation) ....................................... Figure 5.3 Comparaison entre l’atelier TA de MC et l’unité désulfatation de MP1 ........... Figure 5.4 Débouchage manuel de conduite ....................................................................... Figure 5.5.a Transfert par débordement .............................................................................. Figure 5.5.b Transfert via une pompe ................................................................................. Figure 5.6 Doseur de phosphate (Atelier TA) ..................................................................... 66 70 72 75 76 76 77 Projet de Fin d’Etudes Page | 8 Projet de fin d’études LISTE DES TABLEAUX Tableau 2.1 Composition représentative du phosphate brut G10 et de ses acides 30% et 54% en P2O5 ....................................................................................................................... Tableau 2.2 Analyse des impuretés des différentes qualités du phosphate brut de Youssoufia ......................................................................................................................... Tableau 2.3 Influence des principales impuretés contenues dans l’acide phosphorique... Tableau 3.1 Résumé du calcul des taux de sulfates et débits de phosphate ..................... Tableau 3.2 Temps de séjour relatif à chaque essai de sédimentation ............................. Tableau 4.1 Données du plan d’expériences .................................................................... Tableau 4.2 Matrice d’expériences et leurs réponses ....................................................... Tableau 4.3 Matrice d’expériences et résultats avec les interactions entre les facteurs ... Tableau 5.1 Exigences du client « FOSBRASIL » au niveau de l'acide phosphorique ... Tableau 5.2 Comparaison des paramètres de marche ....................................................... Tableau 5.3 Comparaison des équipements ..................................................................... 22 23 26 39 45 55 55 56 65 73 74 Projet de Fin d’Etudes Page | 9 Projet de fin d’études SOMMAIRE Introduction générale ...................................................................................................... Chapitre 1: Présentation du groupe OCP & Procédé de fabrication de l'acide phosphorique I- Introduction .................................................................................................................. II- Aperçu général du groupe OCP ................................................................................ II.1- Quelques dates clés ................................................................................................ II.2- Phosphates: Quelques repères ................................................................................ II.3- Diversification des produits de l’OCP ................................................................... III- Description du Pôle Industriel: Maroc Phosphore Safi ........................................ III.1- Maroc Chimie (IDS/PC) ....................................................................................... III.2- Maroc Phosphore I (IDS/PP) ................................................................................ III.3-Maroc Phosphore II (IDS/PM) ............................................................................... III.4. Infrastructure portuaire de Safi (IDS/PI) ............................................................... IV- Procédés de fabrication de l'acide phosphorique .................................................... IV.1- Procédé Nissan ….................................................................................................. IV.2- Procédé Rhône-Poulenc ........................................................................................ V- Conclusion ................................................................................................................... 12 15 15 15 16 17 18 18 18 20 20 20 20 29 31 Chapitre 2: Etude bibliographique I- Introduction .................................................................................................................. II- Composition et impuretés du phosphate et de l'acide phosphorique .................... II.1- Composition du phosphate et de l'acide phosphorique .......................................... II.2- Impuretés dans l'acide phosphorique ...................................................................... III- Sources et influences des impuretés dans l'acide phosphorique ......................... III.1- Sources d’impuretés de l’acide phosphorique ...................................................... III.2- Influence des impuretés de l’acide......................................................................... IV- Purification de l'acide phosphorique ....................................................................... 33 33 33 34 36 36 36 38 Projet de Fin d’Etudes Page | 10 Projet de fin d’études IV.1- Raisons de la purification de l’acide phosphorique .............................................. IV.2- Procédés de purification d’acide phosphorique à l’OCP ...................................... IV.3- Décantation ........................................................................................................... IV.3.1- Théorie de décantation .................................................................................. IV.3.2- Théorie de Kynch .......................................................................................... IV.3.3- Types de suspensions en décantation ............................................................ IV.3.4- Vitesse de sédimentation des particules dans un liquide .............................. IV.3.5- Exemples des équipements de décantation ................................................... V- Conclusion ................................................................................................................... 38 38 39 39 39 41 42 42 44 Chapitre 3: Bilan matière autour de l’unité désulfatation & Capacité maximale de désulfatation I- Introduction .................................................................................................................. II- Bilan matière ............................................................................................................... II.1- Calcul du taux de sulfates requis ............................................................................ II.2- Calcul du débit de phosphate requis ....................................................................... II.3- Bilan matière .......................................................................................................... III- Détermination de la capacité maximale de désulfatation-décantation ................ III.1- Essais expérimentaux de décantation .................................................................... III.2- Détermination du temps de séjour (résolution graphique) .................................... III.3- Détermination de la capacité maximale de décantation ........................................ III.4- Détermination de la capacité maximale de désulfatation ...................................... IV- Conclusion ................................................................................................................. 46 46 47 48 51 53 54 55 57 57 58 Chapitre 4: Optimisation de la décantation de l’acide phosphorique I- Introduction .................................................................................................................. II- Importance de la recirculation uploads/Ingenierie_Lourd/ desulfatation-ensas-pdf 1 .pdf