Ingénierie préliminaire Usine de pâtes et papier DESIGN 99
Introduction 1 Technologie 2 Simulation 3 Choix du site 4 Intégration 5 Analyse économique DESIGN 99
1. Technologie de l'usine de pâtes et papier DESIGN 99
Schéma global du procédé Vieux papiers Préparation des copeaux Désencrage Pâte thermomécanique Pâte Kraft achetée Machine à papier DESIGN 99
Schéma global du procédé Vieux papiers Préparation des copeaux Désencrage Pâte thermomécanique Pâte Kraft achetée Machine à papier DESIGN 99
Désencrage boucle alcaline Vieux papiers Triturateur Tamisage grossier Tamisage fin Cellules de flottation Épaississeur Vers boucle acide DESIGN 99
Désencrage boucle acide Épurateurs Tamisage fin De la boucle alcaline Épurateurs inverses Laveur Épaississeur Vers machine à papier DESIGN 99
Schéma global du procédé Préparation des copeaux Vieux papiers Désencrage Pâte thermomécanique Pâte Kraft achetée Machine à papier DESIGN 99
Préparation des copeaux Tamis primaire en V coupeuse Tamis secondaire à disque Vers pâte thermomécanique Tamis à fines en V Vers bouilloire à vapeur DESIGN 99
Schéma global du procédé Vieux papiers Préparation des copeaux Pâte thermomécanique Désencrage Pâte Kraft achetée Machine à papier DESIGN 99
De la préparation des copeaux Pâte thermomécanique De la préparation des copeaux Imprégnation Raffineur primaire Cyclones pressurisés Raffinage secondaire Tamisage Épuration Épaississeur Vers machine à papier Vers raffineur des rejets DESIGN 99
Production de la vapeur Polisseur Adoucisseur Condensat Eau fraîche Bouilloire Traitement des gaz Fines Atmosphère Vapeur DESIGN 99
2. Simulation de l'usine de pâtes et papier DESIGN 99
Objectifs de la simulation Concevoir les différentes étapes de production d ’une usine de pâtes et papier Avoir un support informatique permettant de calculer plus rapidement les différentes options Illustrer des résultats importants au design de l ’usine tels que les bilans de masse et d ’énergie Permettre de dimensionner les appareils des étapes de production DESIGN 99
Simulation des étapes du procédé Division du procédé en blocs de simulation : Production d ’énergie Préparation du bois et usine de pâte thermomécanique Usine de désencrage Préparation de la pâte (circuit d ’eau) Machine à papier DESIGN 99
Cheminement de l’information vis-à-vis le groupe simulation DESIGN 99
Exemple tiré de la simulation Production de pâte thermomécanique selon plusieurs étapes comprenant La préparation des copeaux L’imprégnation et le raffinage primaire Le raffinage secondaire à basse consistance Le classement et le nettoyage La boucle des rejets DESIGN 99
Exemple tiré de la simulation Schéma général de production de pâte thermo-mécanique DESIGN 99
Défis techniques associés à la simulation de la pâte thermomécanique Contrôle des températures dans le procédé Convergence du circuit d’eau Simulation du raffineur Simulation de l’unité d’énergie en combinaison avec le procédé Détermination des limites de la simulation DESIGN 99
Principaux résultats de la PTM Pâte produite : 6161 mt/jr à 12% cons. Rejets : 0 mt/jr (vers machine à papier) Pertes en pâte : 6 % Eau fraîche requise : 6490 mt/jr Vapeur produite : 2042 mt/jr DESIGN 99
Résultats de la simulation Quantité de papier produit : 972 mt/jr Demande en eau : 20148 mt/jr Rejets : 13590 mt/jr Pertes en pâte : 16 % Chaudière au bois : 135 mt/jr de fines Chaudière au gaz naturel : 54 mt/jr de gaz DESIGN 99
Bref... Conception du procédé Défis techniques rencontrés et résolution de problèmes Intégration du projet Appréciation des résultats obtenus Amélioration envisageables : Circuit d ’eau Réutilisation accrue de la vapeur sale Réduction accrue de la consommation d ’eau DESIGN 99
3. Choix du site de l'usine de pâtes et papier DESIGN 99
CHOIX DU SITE Régions considérées Critères de choix Site retenu Étude d ’impact milieu naturel milieu humain Impacts anticipés et atténuations DESIGN 99
Régions considérées Mauricie-Bois-Francs, Côte-Nord DESIGN 99
Critères de choix Proximité et disponibilité des matières premières (eau, bois, papier recyclé) Eaux usées, enfouissement Énergie, réseau de transport Économie et milieu humain Terrains (disponibilité, taxes…) DESIGN 99
Site : La Tuque MRC Haut-Saint-Maurice DESIGN 99
Site : La Tuque Rivière Saint-Maurice Sud-ouest de la Tuque Côté est du Saint-Maurice DESIGN 99
Configuration du site critères de choix Direction écoulement rivière Direction et vitesse de vents Réseau ferroviaire Réseau routier Dénivellation Zonage DESIGN 99
Étude d’impact : milieu récepteur Milieu naturel Milieu humain DESIGN 99
Impacts anticipés et atténuations Construction de l’usine Effluents (eaux usées, boues) Émissions atmosphériques Oxygène dissous PH Toxicité Matières en suspension Température Solides flottants Mousse Goût Odeur Concentration en produits nutritifs Prolifération des micro-organismes DESIGN 99
4. Intégration de l'usine de pâtes et papier DESIGN 99
INTÉGRATION Configuration de l’usine Description des services chaudière, désencrage, pâte thermomécanique, machine à papier, services. Description des services traitement des affluents traitement des effluents (eaux usées, boues) traitement de l ’air DESIGN 99
Configuration de l’usine DESIGN 99
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Traitement des affluents eaux de procédé Débit d’alimentation = 21 000 m³/jour Pré-traitement séparation floculation décantation filtration DESIGN 99
Traitement des effluents Rejets après traitement : EAU DBO = 1 300 kg/jour MES = 1 460 kg/jour norme = 8 000 kg/jour BOUE Débit = 21 000 kg/jour DBO = 7 480 kg/jour MES = 13 500 kg/jour norme = 5000 kg/jour Traitement primaire Traitement secondaire Traitement des boues DESIGN 99
Traitement de l ’air Traitement des émissions particulaires (vapeur d’eau, poussières) Options : 1) cyclone 2) épurateur humide 3) précipitateur électrostatique DESIGN 99
5. Analyse économique de l'usine de pâtes et papier DESIGN 99
Analyse économique Hypothèses nécessaire au calcul Analyse Rentabilité / Sensibilité Conclusion DESIGN 99
Hypothèses importantes pour l ’analyse économique Tram 15% Taux de change 0,76$ USD/CND Taux d ’intérêt 7% Durée de vie du projet 20 ans Ratio dette/équité 60/40 Amortissement 5% de la valeur actuelle Taux d ’imposition 35% DESIGN 99
Principe de calcul 1. Opérations Revenus - Dépenses Revenus bruts - Impôts à payer Revenus nets 2. Investissement - Capital investi + Dépréciation Fond de roulement 3. Financement Emprunt - Remboursement Total :Flux monétaire DESIGN 99
Principaux résultats Revenus bruts Dépenses Dépréciation Emprunt Intérêt total Investissement en capital Profits DESIGN 99
Rentabilité (du meilleur projet) Valeur présente TRI Retour sur investissement DESIGN 99
Analyse de sensibilité Thème étudiés Prix de vente du papier Taux d ’intérêt Taux de change Coût d ’immobilisation Coûts des copeaux Coûts du vieux papiers Ratio dette/équité XXX DESIGN 99
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Résultats finaux Investissement total nécessaire: Revenus nets moyens: TRI: Valeur présente (selon TRAM): Retour sur investissement: Profits: DESIGN 99
Conclusion Projet le plus rentable: Facteur influençant le plus la rentabilité: DESIGN 99