Design préliminaire d'une usine d'acétate de vinyle

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1 Design préliminaire d'une usine d'acétate de vinyle
Affectés au projet: Coordonateur: Pierre Granger Vincent Loiselle Mathieu Hamel Stéphane Belleau Pour la période: Février à novembre 2000

2 Introduction Acétate de vinyle (VAM) Producteurs principaux
Monomère (CH3COOCH=CH2 ) utilisé pour produire le PVA et EVA Utilisation : base de peinture, adhésif, plastiques et films de plastique Producteurs principaux Celanese, BP-UCC, National Distillers, Quantum, Dupont, Union Carbide

3 Une usine de 100 ton/j Objectifs du projet
Objectifs à atteindre pour décembre 2000 Évaluer la rentabilité de la construction d'une usine d'une capacité de 100 ton/j Choisir le site et disposer les équipements Évaluer la sécurité du procédé, principalement le réacteur exothermique Étudier l'impact écologique d'un tel projet

4 Technologie... Deux techologies existantes: En phase liquide
De moins en moins utilisée à cause des dangers d'explosion Production de composés chlorés Produits secondaires formés En phase vapeur Appellée acétoxylation de l'étylène en phase vapeur Moins dangereuse Moins de produits secondaires

5 Procédé en phase vapeur
Désirable: Indésirable: H2C=CH2 + 3O  CO H2O (éthylène) (oxygène)  (dioxyde de carbone) (eau) CH3COOH H2C=CH2 + ½O2  CH3COOCH=CH2 + H2O (acide acétique) (éthylène) (oxygène)  (acétate de vinyle) (eau)

6 Résultats du design d'équipement
Équipement ton/jour Évaporateur psia 3,455MM BTU/hr Réacteur 10m de long, PBR volume de gaz = ft3 (PdAc) -7,66 MM BTU/hr Séparateur psia 5.36 MM BTU/hr

7 Résultats du design d'équipement
Équipement ton/jour Absorbeur 8 plateaux, 128 psia 13.12 ft. hauteur 4.921 ft. diamètre Colonne 20 plateaux, 84 psia -0.13 MM Kcal/hr Décanteur 5 m³, 18 psia Séparateur CO2 2 colonnes d'absorption à zéolite (à designer)

8 Échéancier

9 Choix de matériaux Contraintes Sélection À exclure d'emblée
Température Corrosion par oxygène Échange thermique Prix Sélection PVC pour les réservoirs et conduites d'alimentation froides TLS lorsque la température est entre °C et que l'atmosphère est corrosive SS 304 lorsque l'atmosphère est chaude, mais pas trop corrosive Hastaloy C-276 pour les échangeurs et le réacteur (chauds, atmosphère corrosive) pour lesquels un bon échange thermique est nécessaire À exclure d'emblée Cuivre (inhibiteur de réaction)

10 Analyse environnementale
Normes de la qualité de l'air Pas d'émission de contaminants selon la loi Normes sur la qualité de l ’eau Normes sur l ’état des sols Conditions de travail Détecteurs requis pour éviter de dépasser le TWA des produits toxiques (Éthylène, Acétate de Vinyle, Acide Acétique) = Analyseur IR Normes spécifiques Entreposage de l'acétate de vinyle: doit être inhibé par de l'hydroquinone Précautions d'usage pour hydrocarbures (mise à la terre, …)

11 Choix du site : Montréal-Est
Avantages Proximité des matières premières Transport facile Main d'œuvre spécialisée disponible Direction du vent avantageuse Inconvénients Salaires élevés Climat variable (été, hiver) Proximité de villes (en cas d'émissions majeures)

12 Analyse de sécurité Danger d'emballement du réacteur
Côté enveloppe (shell) Pression et niveau de l'eau de refroidissement contrôlés Tour d'eau de refroidissement et disque de rupture en cas de coupure d'eau de procédé Côté tube Disque de rupture vers un réservoir de dépressurisation Disque de rupture à l'atmosphère Fuite d'un côté à l'autre Analyseur d'oxygène sur la vapeur produite

13 Analyse de sécurité détaillée
Refroidissement Valve d ’entrée d ’eau brise Shell perce Eau de refroidissement trop chaude Problème avec tour de refroidissement Valve de vapeur brise Perte de l ’instrumentation Procédé Température Démarrage Fuites Alimentation

14 Tâches restantes : Disposition des équipements dans l ’usine
Localisation définitive de l ’usine (superficie) Analyse d ’impact environnemental: Coûts de traitement des effluents Analyse économique: Réponses des fournisseurs Est-ce rentable??? Écriture du rapport final

15 Merci Période de question...