Article de référence | Réf : J6018 v2

Schéma procédé
Élaboration des schémas de procédés - De l'idée à l'unité industrielle

Auteur(s) : Fabrice GIROUDIERE

Relu et validé le 23 oct. 2020

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

L’objectif de cet article est de fournir les informations nécessaires à l’élaboration des schémas de procédé. Selon l’étape de développement ou d’industrialisation du procédé, plusieurs schémas et plans sont utilisés. Parmi eux, le schéma de procédé est primordial car il décrit l’enchaînement des opérations unitaires qui constitue le procédé: sont donc représentés les flux de matière, les équipements principaux, les boucles de régulation principales et les conditions opératoires. Les symboles graphiques des équipements courants sont fournis dans cet article.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Elaboration of the process flow diagrams . From the idea to the industrial plant

This article provides the information required for designing process schemes. Several diagrams and drawings are used, depending on the development or industrialization stage of a process. Among these, the process flow diagram is important: it shows the sequence of unit operations that make up the process; material flow, main equipment, main control loop and process conditions are included. The graphic symbols for commonly used equipment items are given.

Auteur(s)

  • Fabrice GIROUDIERE : Chef du département Process Design, Direction conception modélisation procédés - IFP Énergies nouvelles, Solaize, France -

INTRODUCTION

Comme l'a dit Napoléon Bonaparte, « un bon croquis vaut mieux qu'un long discours ». Aussi, pour décrire efficacement un procédé de production ou de transformation, le recours à des schémas avec une symbolique adaptée et comprise par les différents interlocuteurs d'un projet est essentiel. Dans l'industrie on appelle « procédé » les outils et méthodes utilisés pour réaliser un produit en suivant plusieurs opérations élémentaires. Par outils, il faut comprendre appareils ou équipements qui permettent de réaliser une partie des opérations. Les méthodes sont à la fois l'ordre dans lequel ces opérations doivent s'enchaîner et à la fois les conditions opératoires à utiliser. Le schéma de procédé (« process flow diagram ») rassemble ces informations de manière synthétique sur un même document en utilisant un langage graphique symbolique, qui doit être commun et universel pour être compris de tous.

Le langage des schémas doit être commun aux différents métiers scientifiques qui contribuent à la conception et au développement du procédé : chimie, biochimie, physico-chimie, génie chimique, instrumentation, mécanique... mais aussi à tous les acteurs de l'entreprise, quels que soient leurs activités ou leur niveau d'exécution et de décision.

Le langage des schémas doit être universel. Les symboles graphiques, même s'il n'existe pas de norme internationale unique, doivent être suffisamment clairs et proches les uns des autres pour être utilisés et compris par tous les métiers, recherche, ingénierie, production, fabrication d'équipements... quelle que soit la langue parlée d'origine.

Les schémas sont en effet au cœur des méthodes de conception, de dimensionnement et de réalisation. Ils font partie intégrante du processus d'industrialisation, du laboratoire à l'usine, de la conception à l'exploitation et doivent être les outils employés par tous les intervenants. La qualité de ce mode de représentation est un des facteurs clés de succès des échanges entre acteurs quelle que soit l'étape de développement, d'industrialisation ou d'opération.

Cet article apporte un éclairage sur l'usage des différents schémas tout au long de la vie d'un projet depuis l'idée jusqu'à l'unité industrielle en passant par les différentes phases de développement. Il propose une méthode d'élaboration et aborde les questions d'optimisation. Enfin, il essaye d'initier chacun au langage des schémas de procédés.

Après une brève présentation du processus d'industrialisation d'un produit et du procédé pour l'obtenir, afin de se placer dans le contexte industriel, la contribution des différents schémas est décrite. Enfin, les deux ensembles de schémas suivants sont analysés plus en détail :

  • le schéma bloc ou schéma fonctionnel (« block diagram »). Il permet de décrire les étapes chimiques et physiques du procédé et les flux matières et thermiques depuis les matières premières jusqu'au produit fini ;

  • le schéma de procédé ou schéma de circulation ou schéma des conditions opératoires (« process flow diagram » ou « process flow sheet ») ;

Ces deux types de schéma précèdent les schémas d'implantation et les schémas de tuyauterie et instrumentation avec les fiches de spécification.

Pour plus de détails sur ces deux derniers schémas et sur ces fiches de spécification, consulter l'article [AG 3 200].

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-j6018


Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

4. Schéma procédé

Le schéma procédé fait suite au schéma bloc. Il représente de manière symbolique l'ensemble des équipements principaux du procédé, avec toutes les lignes de liaisons principales et les alimentations en utilités. Selon les industries, les stockages peuvent également être représentés. Il peut encore garder une symbolique fonctionnelle, du moins en partie.

Son élaboration, par un homme de procédé, commence en phase d'exploration durant laquelle plusieurs variantes sont comparées sur trois critères : technique, économique et environnemental. Le schéma retenu est complété au fur et à mesure de la phase développement du procédé, révisé si besoin en phase de validation de l'installation. Enfin, il est personnalisé sur chaque affaire aux besoins du client en phase de commercialisation. Sa réalisation nécessite la participation des chimistes, biochimistes, physico-chimistes, concepteurs du produit, ainsi que celle de spécialistes de génie chimique et d'ingénierie... afin d'intégrer tous les éléments de faisabilité industrielle tels que sécurité, environnement, corrosion, instrumentation, mécanique...

C'est un outil de dialogue entre R&I (Recherche et Innovation), bailleur de licence, ingénierie, fournisseurs, constructeur et opérateur.

C'est un support pour réaliser l'implantation, le dimensionnement des appareils, les schémas tuyauterie et instrumentation.

Il sert de base aux estimations des investissements à partir de la liste du matériel principal , estimations plus fiables que celles utilisant les méthodes basées sur le schéma bloc.

C'est un document de référence dans les réunions de validation car, même s'il est moins détaillé que le schéma de tuyauterie et d'instrumentation, il contient les informations essentielles à la compréhension du procédé et surtout toutes les conditions opératoires. Il est aussi utilisé ultérieurement pour la formation du personnel d'exploitation avant démarrage et au cours de l'exploitation pour analyser les dérives...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :

Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.

Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.

Obtenez CerT.I., la certification
de Techniques de l’Ingénieur !
Acheter le module

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Schéma procédé
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - COOPER (R.-G.) -   Winning at new products.  -  2e édition : Accelerating the process from idea to launch, Addison – Wesley Publishing Company (1997).

  • (2) - MOULIJN (J.A.), MAKKEE (M.), VAN DIEPEN (A.E.) -   Chemical process technology.  -  2nd ed., Wiley, New-York (2013).

  • (3) - JOLY (J.-F.), GIROUDIERE (F.), BERTONCINI (F.) -   Innovation in process development : from catalyst to industrial process.  -  Catalysis Today, p. 218-219 (2013).

  • (4) - TRAMBOUZE (P.), EUZEN (J.P.) -   Les réacteurs chimiques, de la conception à la mise en œuvre.  -  Technip, Paris (2002).

  • (5) - BARON (H.) -   The oil and gas engineering guide.  -  Technip, Paris (2010).

  • (6) - AUSTIN (D.-G.) -   Chemical engineering drawing symbols.  -  George Godwin, Limited. Londres (1979).

  • ...

1 Logiciels commerciaux de simulation de procédé

Aspen Plus® https://www.aspentech.com/en/products/engineering/aspen-plus

Aspen HYSYS® https://www.aspentech.com/en/products/engineering/aspen-hysys

ProSim® http://www.prosim.net/fr/index.php

PRO/II ®/Provision® http://www.iom.invensys.com/FR/Pages/SimSci-ProcessEngSuite.aspx

HAUT DE PAGE

2 Normes et standards

NF EN ISO 10628 (2015), Schémas de procédé pour l'industrie chimique et pétrochimique. Partie 1 : Spécification des schémas de procédé. Partie 2 : Symboles graphiques

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

1/ Quiz d'entraînement

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

2/ Test de validation

Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS