Etude numérique de l'encrassement par le pétrole brut dans le train de préchauffage de la raffinerie d'Alger

Abstract

Les phénomènes d'encrassement, généralement liés aux bruts lourds et aux coupes pétrolières bitumineuses, néanmoins affectent de manière significative le train de préchauffage du brut léger Algérien. Dans cette étude, un modèle bidimensionnel a été développé en utilisant la méthode de dynamique des fluides numérique (CFD) et cela afin d'étudier le comportement de l'encrassement dans le préchauffeur de la raffinerie d'Alger. Un modèle d'encrassement a été proposé spécifiquement pour le pétrole brut étudié. Le modèle comprend un mécanisme cinétique chimique pseudo détaillé et il considère la déposition des matières inorganiques. Le modèle proposé a été validé en utilisant les résultats expérimentaux de la littérature. Les résultats de simulation montrent de bons accords avec les données expérimentales. Le mécanisme de déposition des deux voies d'encrassement a été étudié en analysant l'effet de la vitesse d'écoulement sur les conditions thermo-hydrauliques des régions proches de la paroi. Les résultats indiquent que l'encrassement par réaction chimique est contrôlé par un processus de réaction cinétique et que la déposition d'espèces inorganiques est dominée par la diffusion massique. La répartition du taux d'encrassement initial a été évaluée sur l'ensemble du réseau d'échangeurs de chaleur. Les résultats de la simulation montrent que le processus inorganique était prédominant au niveau du premier échangeur de chaleur et que l'encrassement par réaction chimique atteint son maximum à la sortie du préchauffeur.