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Niveau: Supérieur, Master
This document must be cited according to its final version which is the Master of Science thesis: Weijun ZHOU3, «Commande d'un procédé de déshydrogénisation de propane par catalyse», rapport de stage de fin d'études de Master STS mention Génie Electrique Génie des Procédés1, parcours recherche Génie des Systèmes Automatisés2, UCBL1, 2010-2011 Advisors : Pascal Dufour3 and Zhou4 All open archive documents of Pascal Dufour are available at: The professional web page (Fr/En) of Pascal Dufour is: 1 2 3 Université de Lyon, Lyon, F-69003, France; Université Lyon 1; CNRS UMR 5007 LAGEP (Laboratoire d'Automatique et de GEnie des Procédés), 43 bd du 11 novembre, 69100 Villeurbanne, France Tel +33 (0) 4 72 43 18 45 - Fax +33 (0) 4 72 43 16 99 4 ECUST Shanghai, China

déshydrogénisation de propane par catalyse

modèle de déhydrogenation

simulation numérique en boucle ouverte

recherche génie des systèmes automatisés2

déhydrogenation du propane

master gegp-m2r

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Université de Lyon Dufour

This document must be cited according to its final version which is the Master of Science thesis: Weijun ZHOU3, «Commande d’un procédé de déshydrogénisation de propane par catalyse», rapport de stage de fin d’études de Master STS mention Génie Electrique Génie des Procéd2és1, parcours recherche Génie des Systèmes Automatisés, UCBL1, 2010-2011 Advisors : Pascal Dufour3 and Zhou4 All open archive documents of Pascal Dufour are available at: http://hal.archives-ouvertes.fr/DUFOUR-PASCAL-C-3926-2008 The professional web page (Fr/En) of Pascal Dufour is: http://www.lagep.univ-lyon1.fr/signatures/dufour.pascal 1http://mastergegp.univ-lyon1.fr 2http://m2rgsa.univ-lyon1.fr/ 3Université de Lyon, Lyon, F-69003, France; Université Lyon 1; CNRS UMR 5007 LAGEP (Laboratoire d’Automatique et de GEnie des Procédés), 43 bd du 11 novembre, 69100 Villeurbanne, France Tel +33 (0) 4 72 43 18 45 - Fax +33 (0) 4 72 43 16 99 http://www-lagep.univ-lyon1.fr/ http://www.univ-lyon1.fr http://www.cnrs.fr 4ECUST Shanghai, China

Commande d’un procédéde déshydrogénisation de propane par catalyseZEtHuOdiUa nWt e:ijunGMaSsAt e2r0 G10E-G2P0-1M12R Encadrants :DUFOUR PascalHAMMOURI HassanZHOU Xingui

Sommaire1.Introduction2.Modèle 3.Simulation numériquedu modèle4.Conclusions et perspectives

IntroductionNouveau projet : Entre l’équipe SNLEP de LAGEP et ECUST(CHINE)Système : dehydrogenation + regeneration jamais étudiéen commandeBut au LAGEP : synthèse du modèle et commande optimale Mon stage :Problème : documents difficiles àcomprendre (rapport non publiéet programme) pour le modèleTravail effectué: synthèse et mise en forme du modèle en système EDP utilisablepar automaticienTravail en cours : simulation numériqueen boucle ouverte du modèle de déhydrogenation

Modèle Répétition de 4 modes en séquences : Déhydrogenation du propane (DH)Purification Regeneration du catalyseur (RG)Evacuation

Système éhétModèleorgèRéacteur tubulaireen

Réactions pendant la déhydrogenationDéhydrogenation :C3H8012C3H6#H2 P×xCH.P×xH-k1(T)(P×xC3H8-382)Kqer1(xC3H8,xC2H4,P,T)1P×x1#C3H6Craquage thermique :K1(T)C3H8ÛCH4#C2H4 r2(xC3H8,P,T)1-k2(T)P×x3C8H Hydrogénation d’éthylene: CH#H2ÛCH 6242r(x,x,P,T)1-k(T)×P×xP×x× 3CHCH3C2H4H24283

Taux de cokéfaction et activitédu catalyseurTaux de cokéfaction :¶¶CtM1k2C(T)¶CmCmk22C(T)RT2¶t1CMRT2(k2C(T)#CmaxCMk1C(T))kic(T)=k0icexp(-ERaic(T1-T1m)) Activitédu catalyseur : -a3CMCma(CM,Cm,T)1(1-a1(T)Cm)#a2Cme-Ear111R(T-Tm)a1(T)1r01e

Synthèse du modèle de DH¶¶xx1fDH.D(,x,u)¶¶rt¶xfDH.B(,x,u) =0¶rÉtats avec dynamiquesCmC,MÉtats sans dynamique nt,P,T,xAr,xCH4,xC2H4,xC2H6,xC3H6,xC3H8,2Hx

RégénerationLa combustion du cokeréaction chimique1#OC2Cprocessus de transportO2la diffusion des réactifsdiffusion des poresdiffusion externe

Synthèse du modèle de RG¶¶xx1fRG.D(,x,u)¶¶rt¶xfRG.B(,x,u) =0 ¶rÉtats avec dynamiques:CM,Cm,T,xO2États sans dynamiqueP,Pas,Tas

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