ÉNERGIE ET PROCÉDÉS FORMATION APPLIQUÉE POUR INGÉNIEURS. ENEP1 Thermodynamique appliquée aux procédés. ENEP2 Les procédés du raffinage

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1 ÉNERGIE ET PROCÉDÉS FORMATION APPLIQUÉE POUR INGÉNIEURS Programme ENEP1 Thermodynamique appliquée aux procédés ENEP2 Les procédés du raffinage ENEP3 Du brut aux produits propres : optimisation des opérations ENEP4 Génie des séparations ENEP5 Contrôle et optimisation des procédés ENEP6 Ingénierie ENEP7 Gestion de l'énergie appliquée aux procédés et utilités ENEP8 Les équipements dans l'industrie des procédés ENEP9 Économie appliquée ENEP10 Pétrochimie Gaz naturel : situation actuelle et future ENEP11 Développement durable et transition énergétique ENEP12 Sécurité des procédés et gestion QHSE ENEP13 Option logistique pétrolière ENEP14 Option pétrochimie ENEP15 Option gaz MT Module Transverse

2 ENEP1 THERMODYNAMIQUE APPLIQUÉE AUX PROCÉDÉS Les étudiants doivent être capables : de maîtriser les principaux concepts de thermodynamique rencontrés dans les procédés industriels mettant en jeu des fluides, d'acquérir le sens pratique du comportement physico-chimique des fluides, de pouvoir choisir, en fonction des domaines d application, le modèle le mieux adapté grâce à la connaissance des grandes familles de modèles thermodynamiques et les caractéristiques de leur mise en œuvre. Cours de thermodynamique The influence of wrong thermophysical data on process design Projet de Thermodynamique ENEP2 LES PROCÉDÉS DU RAFFINAGE Connaître le rôle et les caractéristiques techniques et économiques des principaux procédés de raffinage. Être capable d intégrer chaque unité dans un schéma de fabrication cohérent. Avoir une vision claire des différents schémas de raffinage, de leurs adaptations aux contraintes des marchés et aux évolutions des spécifications des produits compte tenu des contextes économique et environnemental. Être capable d'analyser les problèmes pouvant intervenir pendant les opérations des unités de raffinage. Catalyseurs industriels Reformage catalytique, Isomérisation, HDS Craquage catalytique VGO et résidus Hydrocraquage VGO et résidus Chaîne soufre Stage en raffinerie Traitement essences de FCC, oligomérisation, éthérification, alkylation Valorisation des résidus, viscoréduction, cokéfaction Adoucissements Les huiles de base, cires, paraffines, bitumes Troubleshooting 2

3 ENEP3 DU BRUT AUX PRODUITS PROPRES : OPTIMISATION DES OPÉRATIONS Connaître les principales spécifications des carburants et des combustibles pétroliers, être informé sur les tendances probables de leurs évolutions, être capable de faire le lien entre les propriétés et la composition d un produit pétrolier. Avoir une bonne connaissance des essais normalisés les plus courants, intégrer la notion de fidélité des méthodes de mesure. Être capable d'utiliser les corrélations spécifiques et les principales lois de mélange des propriétés des coupes pétrolières pour pouvoir aborder les différents domaines relatifs au génie chimique appliqué à nos industries. Maîtriser les méthodes d analyse et d évaluation technico-économique des pétroles bruts. Être capable de formuler des produits commerciaux répondant à des spécifications précises par mélange de différentes bases. Propriétés physico-chimiques et essais normalisés Relations entre les spécifications des produits et leur usage (carburants et autres produits) Mise en œuvre des pétroles bruts Logistique Pétrolière Stocks stratégiques Distribution pétrolière ENEP4 GÉNIE DES SÉPARATIONS Acquérir les connaissances nécessaires pour concevoir, estimer et effectuer le dimensionnement des équipements industriels de séparation par distillation. Être capable de réaliser des simulations de colonnes en mettant en œuvre les méthodes pratiques et les logiciels de simulation utilisés dans l industrie. Être capable de détecter les anomalies de procédé en analysant les conditions opératoires des colonnes industrielles. Comprendre le comportement opérationnel et les interactions régulation procédé. Être capable de concevoir des systèmes de contrôle permettant d optimiser le fonctionnement des unités de distillation. Connaître les unités industrielles de distillation des pétroles bruts (colonnes atmosphérique et sous vide). Conception, dimensionnement, exploitation des colonnes à distiller industrielles Plateaux de colonne Distillation atmosphérique et sous vide Dessalage et gestion des eaux de raffinerie Sur simulateur, contrôle et régulation (des colonnes à 2 produits et des colonnes à soutirages) Projet distillation 3

4 ENEP5 CONTRÔLE ET OPTIMISATION DES PROCÉDÉS Être capable de définir un schéma simple de régulation et de dialoguer avec les "instrumentistes". Avoir une bonne connaissance des principes de fonctionnement et de la technologie des différents instruments. Comprendre les algorithmes des régulateurs PID et être en mesure de pratiquer les méthodes d identification et de réglages des actions P, I et D. Être sensibilisé aux problèmes d adaptation boucle de régulation procédé en fonction des changements des conditions de fonctionnement. Connaître les conditions de mise en œuvre de la régulation multivariable. Instrumentation TP de Contrôle et régulation Automatisation Contrôle avancé Étude de cas "Contrôle optimal de procédé" ENEP6 INGÉNIERIE Les étudiants doivent être capables : de concevoir les schémas de procédé des unités industrielles du raffinage, de la pétrochimie ou des traitements de gaz. d'établir les bilans matière et thermique et d'élaborer les spécifications des principaux équipements. de réaliser les plans de circulation des fluides en intégrant les différentes recommandations et réglementations concernant la sécurité et l environnement des unités industrielles aussi bien sur le plan de la conception que sur le plan de l exploitation des équipements. de décider du choix des matériaux en fonction du type d'opération réalisée. Utilisation du logiciel PROII Les schémas d ingénierie Contrats d ingénierie Les plans d'implantation Projet de dimensionnement d une unité Estimation du coût des projets Matériaux et corrosion Visite d usines 4

5 ENEP7 GESTION DE L'ÉNERGIE APPLIQUÉE AUX PROCÉDÉS ET UTILITÉS Comprendre les bilans énergétiques sur un site industriel et en maîtriser les possibilités d amélioration. Avoir une vision claire des conditions de production et d utilisation économiques de vapeur, d électricité et des utilités secondaires en usine. Maîtriser les lois globales d échange de chaleur. Connaître la technologie des différents types d échangeurs de chaleur : à faisceau et calandre, rebouilleurs, condenseurs et aéroréfrigérants. Être capable d'effectuer des calculs thermiques et hydrauliques relatifs aux échangeurs. Connaître la technologie et le fonctionnement en sécurité des fours et des chaudières. Les utilités : présentation générale Production de vapeur, bilan énergétique de la raffinerie Électricité Échangeurs de chaleur Les fours pétroliers Projet échangeur ENEP8 LES ÉQUIPEMENTS DANS L'INDUSTRIE DES PROCÉDÉS Pour les différents types de machines tournantes : pompes, compresseurs, turbines, connaître les domaines d utilisation, les caractéristiques de fonctionnement, l adaptation aux variations des conditions de marche des procédés en donnant la priorité à la technologie et aux principaux problèmes d exploitation. Pour les différents types de réacteurs, maîtriser les principes généraux de cinétique chimique et des phénomènes de transfert de matière et de chaleur intervenant dans la conception des réacteurs industriels. Être capable d'effectuer des dimensionnements non complexes de réacteurs en lit fixe et en lit fluidisé. Connaître la technologie des principaux types de réacteurs, être en mesure d analyser leur comportement opérationnel. Fonctionnement et technologie des machines tournantes Stage «matériel» Réacteurs Simulateur HDS Méthode CFD appliquée au calcul de réacteurs Simulateur FCC 5

6 ENEP9 ÉCONOMIE APPLIQUÉE Être capable de situer le contexte économique dans lequel s exerce l industrie pétrolière. Connaître les caractéristiques principales des marchés des pétroles bruts et des produits pétroliers commerciaux. Savoir déterminer et analyser les marges de l industrie du raffinage et de la pétrochimie. Être capable d en déduire les décisions opérationnelles pertinentes (approvisionnement, réglages ). Être capable d'identifier et analyser les éléments clés sur lesquels repose l'économie d'un projet industriel. Maîtriser les bases des techniques de calcul de rentabilité des investissements en intégrant les dimensions fiscales, financières et l analyse de risques. Être en mesure de réaliser une représentation matricielle d une raffinerie. Optimiser, en utilisant les outils de la programmation linéaire, la marche d une raffinerie ou d un site équivalent. Acquérir les principes généraux de "l'ordonnancement". Scène énergétique internationale et économie du raffinage Calculs économiques Optimisation des opérations de raffinage et gestion de raffinerie Contrôle de performances Programmation linéaire Réconciliation de données ENEP10 PÉTROCHIMIE GAZ NATUREL : SITUATION ACTUELLE ET FUTURE Dans le domaine du gaz : Connaître les caractéristiques des différentes étapes de traitement, stockage, transport sous forme gazeuse ou liquide et de distribution du gaz naturel depuis le gisement jusqu au consommateur, aussi bien sur le plan technique qu économique. Être capable de décrire la technologie et le principe de fonctionnement des équipements spécifiques rencontrés au cours des différentes opérations de traitement, transport, stockage du gaz naturel. Connaître les domaines de valorisation chimique du gaz naturel et la filière GTL (Gas-to-Liquids). Dans le domaine de la pétrochimie : Être capable de décrire les principales caractéristiques techniques des procédés industriels de fabrication des grands intermédiaires oléfiniques et aromatiques. Connaître l importance économique des liaisons entre les activités de raffinage, les activités gazières et celles de la pétrochimie lourde, aussi bien au niveau de la valorisation des charges des unités que de celle des produits. Comprendre les spécificités des installations de fabrication de polymères de commodité. Gaz : désacidification, déshydratation, extraction du liquide dans les gaz et exercices d'application Liquéfaction du gaz naturel Transport par gazoduc, transport-terminaux GNL, Flow assurance Gaz de synthèse : production H2 et procédé Fischer Tropsch, SMDS Le vapocraquage, la boucle aromatique, les hydrogénations sélectives, Ethylbenzène Styrène, PEHP Visite complexe pétrochimique Interaction Raffinage-Pétrochimie-Gaz 6

7 ENEP11 DÉVELOPPEMENT DURABLE ET TRANSITION ÉNERGÉTIQUE Acquérir une culture sur les nouvelles technologies de l'énergie, s'inscrivant dans un contexte de développement durable. Comprendre les enjeux de la transition énergétique et le rôle des énergies carbonées (gaz, pétrole, charbon). Appréhender les aspects réglementaires sur les différents rejets, en particulier de CO 2. Les nouvelles technologies de l'énergie Les biocarburants : différentes filières de production Les biocarburants Procédés industriels Le Développement Durable et ses limites Problématique CO 2 Optimisation énergétique dans la raffinerie Captage et stockage CO 2 H 2 : nouveau vecteur d'énergie Projet : Transition Énergétique et Responsabilité Globale (TERG) Estimations économiques Visite d'un site industriel (Biocarburants, CO 2...) ENEP12 SÉCURITÉ DES PROCÉDÉS ET GESTION QHSE Comprendre l'analyse des dangers et des risques au niveau de la conception et de l'exploitation des installations de Raffinage-Pétrochimie-Gaz. Connaître et pouvoir appliquer les techniques essentielles de réduction des risques. Appréhender les aspects réglementaires sur la limitation des impacts environnementaux des installations. Connaître les bases des problématiques de gestion de l'environnement, la santé et la qualité. Environnement Phase de projet Traitement des eaux de procédé Traitement des eaux de réfrigération Analyse de dangers (HAZID) Méthodes d'analyse des risques Pression de calcul Réseaux torches et soupapes Instrumentation de sécurité (SIL/IPF) Phénomènes transitoires Environnement En Installations Démarche qualité Étude HAZOP Toxicologie Sécurité prévention en raffinerie et exercice sur feux réels au GESIP et gestion de la sécurité en installations au GESIP 7

8 ENEP13 OPTION LOGISTIQUE PÉTROLIÈRE À l issue de cette formation, les élèves seront capables de : intégrer l'ensemble des contraintes techniques, économiques, administratives et environnementales du circuit logistique depuis la raffinerie jusqu'à la station-service pour mieux l'optimiser, connaître le fonctionnement et la gestion des oléoducs ; maîtriser les contraintes de stockage et de distribution, comprendre les aspects techniques et administratifs de la gestion des stocks, y compris les stocks stratégiques, intégrer les notions de sécurité et d'environnement. Stockage et manutention des hydrocarbures Transport par oléoduc Stockage et manutention des hydrocarbures : les ICPE Optimisation des ressources Stocks stratégiques et distribution Aspect économique de la logistique pétrolière aval Le réseau de distribution des carburants Projet de stockage et manutention des hydrocarbures Présentation du projet de stockage et manutention des hydrocarbures et examen oral de logistique Visite d un dépôt d hydrocarbures BP, d'une installation de pipeline (TRAPIL) et d un dépôt d avitaillement ENEP14 OPTION PÉTROCHIMIE Être capable de mettre en œuvre les connaissances acquises dans le domaine de la pétrochimie (cf. U.E n 10) dans le cadre d un projet. 8

9 ENEP15 OPTION GAZ Être capable de mettre en œuvre les connaissances acquises dans le domaine du gaz (cf. U.E. n 10) dan s le cadre d un projet. MT MODULE TRANSVERSE Ce module se déroule chaque année durant tout le mois de janvier. Il concerne les étudiants "Bac+5" non alternants de la promotion actuelle des différents programmes (sauf PEM et RGE) et les alternants "Bac+4" de la promotion de l'année précédente. Durant ce module, chaque étudiant bénéficie d'une formation personnalisée, sous forme de cours électifs, aux principaux aspects non techniques du métier d'ingénieur, en complément de sa formation initiale. En parallèle, il acquiert des compétences relatives au travail en milieu multiculturel à travers un projet d'un mois en équipe pluridisciplinaire et multiculturelle. Ce thème est particulièrement développé durant ce module, grâce au suivi des équipes de projets par des spécialistes dédiés au management de projets interculturels, en complément du nécessaire suivi technique. A la fin de ce module, l'étudiant a donc acquis des bases solides de travail en environnement multidisciplinaire, nécessaires pour une bonne adaptation au monde professionnel. interculturel et Par ailleurs, il a renforcé et complété ses compétences non techniques. Ainsi, il comprend l'environnement économique fluctuant de l'entreprise au niveau national et international, appréhende le fonctionnement des entreprises et la sociologie de leur organisation, comprend la structure d'un partenariat et son management, connaît et analyse les enjeux actuels en matière de Développement Durable, et a acquis des compétences de gestion de projet. Projet Cours électifs 9