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Optimization of an ammonia evaporator level control

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Concevoir une régulation grâce au MBD

Dans de nombreuses usines, certains process sont suivis de très près. Lorsque l’on observe des irrégularités, il est tentant de modifier les réglages mais on peut vite commettre une erreur et générer beaucoup de dégâts. Dans ces cas-là, il vaut mieux simuler.

Acsystème est intervenu auprès de Yara afin d’apporter une expertise sur les régulations de niveau de l’unité de production de Montoir-de-Bretagne. Chez cet industriel du secteur agricole, le process de fabrication de nitrate d’ammonium est très surveillé. Le produit final est irritant et toxique pour l’humain et également explosif au-delà de quelques centaines de degrés. Depuis quelques temps, ils observaient des comportements anormaux sans pouvoir agir dessus. Le seul moyen à leur disposition était d’attendre la période de maintenance annuelle, tester un nouveau réglage puis attendre l’année suivante pour faire de nouvelles modifications. Peu efficace.

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Pour répondre à cette problématique, l’un de nos experts a déployé notre démarche de modélisation / simulation : le Model Based Design. Cette méthode consiste à construire sur ordinateur une représentation du process et tester de nombreux réglages, même explosifs, en simulation et sans arrêt d’usine. Nous avons donc modélisé unitairement, sous Matlab et Simulink, les composants du procédé chimique (neutraliseur, bacs de stockage…) et leur régulation. Ensuite, l’installation globale a été modélisée en interconnectant les différents composants. Les simulations réalisées ont permis de valider le modèle global obtenu par comparaison avec les courbes enregistrées sur le site.

Sur la base de ce modèle a été conçue une régulation adaptée aux problématiques rencontrées par l’unité de nitrate d’ammonium. Le modèle a permis de tester les différentes stratégies proposées et de les calibrer. La direction est convaincue par les résultats obtenus et souhaite désormais profiter du prochain arrêt de l’usine pour mettre en place la régulation préconisée. Le process chimique est désormais mieux maîtrisé grâce à cette étape de simulation. De son côté, le client assure aussi la sûreté de son installation.

Sébastien Saliou, octobre 2013

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