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Version 1.2© Conception des Procédés Assistée par Ordinateur - I cours Copyright ©INPT 2006 suivante  Un cours multimédia.

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1 version 1.2© Conception des Procédés Assistée par Ordinateur - I cours Copyright ©INPT 2006 suivante  Un cours multimédia sur l’utilisation de logiciels de simulation pour concevoir, simuler et optimiser des procédés de l’industrie chimique … propres et sûrs Version françaiseEnglish version

2 version 1.2© Objectifs suivante  COURS : Acquérir un savoir sur la simulation de l’ensemble interconnecté des opérations unitaires qui forment un procédé –Chapitre 1 : introduction générale Motivations de la simulation des procédés Utilisations des simulateurs de procédés Architecture logicielle des simulateurs de procédés –Chapitre 2 : simulation des procédés sans contraintes Exemple illustratif n°1 Formulation du problème Mise en place des stratégies de résolution du problème –Chapitre 3 : simulation des procédés avec contraintes : la CPAO Exemple illustratif n°2 Formulation du problème Mise en place des stratégies de résolution du problème  EXERCICES : Apprendre à se servir d’un progiciel de simulation de procédé professionnel : ProSimPlus (version complète bridée à 50 simulations fournie avec ce cours) –Exercice résolu pas à pas : simulation de l’exemple simple de A. Westerberg –Exercice à faire (solution fournie et commentée) : simulation d’un procédé industriel avec et sans contraintes

3 version 1.2© précédentesuivante sommaire simulationintroductionglossaireCPAOexercices Niveaux de difficultés (+ à ++++) Chapitre I : Introduction générale Chapitre II : Simulation des procédés Chapitre III : CPAO Travail personnelContenu I – simulation pas à pas II – production de cyclohexane III – production de cyclohexane sous contraintes COURS EXERCICES Découverte des modules Prise en main de ProSimPlus (cours + QCM) ++ (TD) ++++ (TD) ++ (TD) + ++ Evaluation personnelle + à rendre - -

4 version 1.2© précédentesuivante sommaire simulationintroductionglossaireCPAOexercices Introduction à la CPAO I.1 -La Conception des procédés QCM I.2 -De l’analyse à la conduite des procédésDe l’analyse à la conduite des procédés I.3 -Les simulateurs de procédésLes simulateurs de procédés I.3.1 -ObjectifsObjectifs I.3.2 -Simulateurs orientés modules et orientés équations I.3.3 -L’environnement progiciel des simulateursL’environnement progiciel des simulateurs I.3.3.a -Serveur de propriétés physico-chimiquesServeur de propriétés physico-chimiques I.3.3.c -Bibliothèque d’opérations unitairesBibliothèque d’opérations unitaires Méthodes numériques pour la résolution des systèmes d’équations I.3.3.d -Interface utilisateurInterface utilisateur I.4 -ConclusionsConclusions I.3.3.b -

5 version 1.2© II.4 - avantages et inconvénients de l’approche modulaire séquentielleavantages et inconvénients de l’approche modulaire séquentielle Simulation des procédés assistée par ordinateur précédentesuivante sommaire simulationintroductionglossaireCPAOexercices II.1 -Problématique de la simulation des procédés : un exemple QCM, exercices II.2 -Modèle du procédéModèle du procédé II.3 -Stratégies de résolution du problème de simulationStratégies de résolution du problème de simulation II.3.1 -Approche globaleApproche globale II.3.2 -Approche modulaire séquentielle Sommaire général

6 version 1.2© II.3 -Stratégies de résolution du problème de simulation précédentesuivante sommaire simulationintroductionglossaireCPAOexercices Modèle du procédé II.2 -Modèle du procédé II.2.1 -Vue généraleVue générale II.2.2 -Définition d’un courant II.2.3 -Choix des variables caractérisant un courant matièreChoix des variables caractérisant un courant matière II.2.4 -Équations des modèles d’unités II.2.5 -Équations de connexion II.2.6 -Équations de spécification Début chapitre II : Simulation

7 version 1.2© II.4 -Avantages et inconvénients de l’approche modulaire séquentielleAvantages et inconvénients de l’approche modulaire séquentielle précédentesuivante sommaire simulationintroductionglossaireCPAOexercices Stratégies de résolution du problème de simulation II.3.1.c.ii -Convergence des boucles de recyclageConvergence des boucles de recyclage II.3 -Stratégies de résolution du problème de simulation II.3.1 -Approche globaleApproche globale II.3.2 -Approche modulaire séquentielle II.3.1.a -Ensemble de données standardEnsemble de données standard II.3.1.c -Résolution séquentielleRésolution séquentielle II.3.1.b -Approche modulaireApproche modulaire II.3.1.c.i -Séquence de calculSéquence de calcul II.3.1.b.i -Définition des modulesDéfinition des modules II.3.1.b.ii -Diagramme de simulationDiagramme de simulation Début du chapitre II : Simulation

8 version 1.2© CPAO : Simulation sous contraintes des procédés assistée par ordinateur précédentesuivante sommaire simulationintroductionglossaireCPAOexercices III.1 -Problématique de la simulation des procédés sous contrainte Passer aux exercices III.2.1 -FormulationFormulation III.2.2 -Implantation dans le simulateur ProsimPlus Sommaire général III.2 -Approche modulaire simultanéeApproche modulaire simultanée III.1.1 -Définition de la CPAO – Un exemple détailléDéfinition de la CPAO – Un exemple détaillé III.1.2 -Les différentes approches III.2.2.a -Choix de l’opérateurChoix de l’opérateur III.2.2.b -Convergence III.2.2.c -Facteur de relaxation

9 version 1.2© précédentesuivante sommaire simulationintroductionglossaireCPAOexercices Le simulateur industriel : ProSimPlus ® I - Prise en main de ProSimPlus et de l’interface graphique V - Simulation d’un procédé de production de cyclohexane sous contraintes Sommaire niveau précédent II - Liste descriptive de modules d’opération unitaire utilisés dans ProSim Plus III, IV et V ouvrent un nouveau fichier IV - Simulation d’un procédé de production de cyclohexane III - Simulation pas à pas d’un procédé simple

10 version 1.2© Objectives next  COURSE: to acquire knowledge on the simulation of interconnected unit operations that form a process –Chapter 1: General introduction to Computer Aided Process Engineering Motivations of process simulation Use of a process simulator Software design of a process simulator –Chapter 2: Computer Aided Process Simulation Illustrative example n°1 Problem formulation Devising solving strategies –Chapter 3: Computer Aided Process Design under constraints Illustrative example n°1 Problem formulation Devising solving strategies  EXERCISES: To learn how to use a commercial process simulator: ProSimPlus (full version with 50 runs provided with along this course) –exercise solved step by step: simulation of the simple example published by A. Westerberg –exercise to be done (solution is given and commented): simulation of an industrial process without and with specification

11 version 1.2© previousnext content CAPSCAPE in generalglossaryCAPDexercises Introduction to CAPE I.1 -Process design MCQ I.2 -From process analysis to operationFrom process analysis to operation I.3 -Process simulatorsProcess simulators I.3.1 -ObjectivesObjectives I.3.2 -Modular oriented and equation oriented simulators I.3.3 -Software environment of simulatorsSoftware environment of simulators I.3.3.a -Physico-chemical property serverPhysico-chemical property server I.3.3.c -Unit operation databaseUnit operation database I.3.3.b -Numerical methodsNumerical methods I.3.3.d -User interfaceUser interface I.4 -ConclusionsConclusions

12 version 1.2© II.4 - Advantages and drawbacks of sequential modular approachAdvantages and drawbacks of sequential modular approach Computer Aided Process Simulation previousnext content CAPSCAPE in generalglossaryCAPDexercises II.1 -Overview of process simulation: an example MCQ, exercises II.2 -The process modelThe process model II.3 -Solving strategies of process simulationSolving strategies of process simulation II.3.1 -Global approachGlobal approach II.3.2 -Sequential modular approach Course general content

13 version 1.2© II.3 -Solving strategies previousnext content CAPSCAPE in generalglossaryCAPDexercises Process Model II.2 -Process model II.2.1 -OverviewOverview II.2.2 -Definition of streams II.2.3 -Choice of variables defining a material streamChoice of variables defining a material stream II.2.4 -Equations of unit models II.2.5 -Equations of connections II.2.6 -Equations of specifications Beginning of chapter II: Computer Aided Process Simulation

14 version 1.2© I.4 -Avantages and drawbacks of sequential modular approachAvantages and drawbacks of sequential modular approach previousnext content CAPSCAPE in generalglossaryCAPDexercises Solving strategies of process simulation problems II.3.1.c.ii -Recycle ConvergenceRecycle Convergence II.3 -Solving strategies of process simulation problems II.3.1 -Global approachGlobal approach II.3.2 -Sequential Modular approach II.3.1.a -Set of standard dataSet of standard data II.3.1.c -Sequential solvingSequential solving II.3.1.b -Modular approachModular approach II.3.1.c.i -Calculation sequenceCalculation sequence II.3.1.b.i -Definition of unit modulesDefinition of unit modules II.3.1.b.ii -Simulation diagramSimulation diagram Beginning of chapter II: Computer Aided Process Simulation

15 version 1.2© CAPD: Computer Aided Process Design previousnext content CAPSCAPE in generalglossaryCAPDexercises III.1 -Overview of process design problem Go to the exercises III.2.1 -FormulationFormulation III.2.2 -Implementation in ProsimPlus simulator Course general content III.2 -Simultaneous modular approachSimultaneous modular approach III.1.1 -Definition of design problem – an exampleDefinition of design problem – an example III.1.2 -Solving strategies III.2.2.a -Choice of the solverChoice of the solver III.2.2.b -Convergence III.2.2.c -Relaxation factor

16 version 1.2© previousnext content CAPSCAPE in generalglossaryCAPDexercises A commercial simulator: ProSimPlus ® I - Discover ProSimPlus and its graphical interface V - Simulation of the cyclohexane plant process under specifications content of the exercise part II - Description of selected unit operation modules used in ProSim Plus III, IV & V open a new file IV - Simulation of the cyclohexane plant process III - Simulation step by step of a simple process


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