Chimie industrielle : les grandes filières, schémas et bilans
CGP101
Objectifs pédagogiques :
Donner aux élèves les connaissances de base, scientifiques et technologiques, sur les grands procédés de la chimie industrielle organique et minérale, y compris leur schématisation et l'écriture des bilans de matière et des bilans thermiques correspondants.
Public et conditions d'accès :
Futurs ingénieurs en génie des procédés, futurs responsables en production dans les industries chimiques et pharmaceutiques (RNCP II) et futurs titulaires du master "ingénierie chimique".
Conditions d'accès : Avoir un niveau bac + 2 scientifique et technique.
Compétences :
Cet enseignement vise à développer des compétences dans l'ingénierie chimique, avec une focalisation sur la conception des procédés industriels de l'industrie chimique.
Les élèves seront capables de :
- réaliser des bilans matière et énergie,
- comprendre, afin de mieux maitriser, différentes filières de production chimique (minérale et organique) et les procédés associés,
- comprendre les principes de la chimie industrielle et les technologies associées,
- schématiser des procédés et comprendre les équipements utilisés dans les industries chimiques (savoir dessiner des schémas de procédés industriels pour représenter les différentes étapes d'un processus chimique, y compris les équipements, les réacteurs et les échanges de matière/énergie ; être capable de lire et d'interpréter des schémas techniques pour comprendre le fonctionnement des différentes unités d'un procédé).
Méthodes de validation :
Examen écrit de 3 heures
Contenu de la formation :
FOD nationale : plusieurs regroupements organisés en visioconférence durant le semestre (les lundis)
Caractéristiques des industries chimiques : généralités
Bilans matière et d'énergie
- Définitions
- Élaboration de bilans
Chimie industrielle minérale
- Filière de l'azote
- Synthèse de l'ammoniac (préparation de gaz de synthèse, équilibre, cinétique, catalyseurs, technologie des réacteurs, schémas d'unités)
- Acide nitrique (oxydation de l'ammoniac, cinétique, catalyseurs, réacteur, absorption, schémas d'unités)
- Filière du soufre
- Extraction (procédé FRASCH, procédé CLAUS) ; Dioxyde de soufre : oxydation, équilibre, cinétique, catalyseurs, réacteurs
- Fabrication d'acide sulfurique, schémas d'unités
- Filière du chlore
- Électrochimie, différents types de cellules, technologie ; Fabrication de soude
- Principales applications du chlore.
Chimie industrielle organique
- Vapocraquage
- Reformage catalytique
- Filière du méthanol
- Méthanol, synthèse (procédés : ICI, Procédé Lurgi), utilisations
- Dérivés : formaldéhyde, téréphtalate de diméthyle, méthacrylate de méthyle, méthylamines, méthyltertiobutyléther)
- Filière de l'éthylène
- Ethylène, caractéristiques ; polyéthylène ; chlorure de vinyle ; éthylbenzène ; styrène ; oxyde d'éthylène ; acétaldéhyde ; éthanol.
- Filière du propylène
- Propylène, caractéristiques ; polypropylène ; acrylonitrile ; oxyde de propylène et ses dérivés.
Schématisation des procédés
Bibliographie :
- H. FAUDUET: Principes fondamentaux du génie des procédés et de la technologie chimique : aspects théoriques et pratiques (Lavoisier, Paris, 1997)
- B. LEFRANCOIS: Chimie industrielle, tome 1. Cours et problèmes résolus (Lavoisier, Paris, 1995)
- B. LEFRANCOIS: Chimie industrielle, tome 2. Problèmes résolus (Lavoisier, Paris, 1996)
- R. PERRIN et J.P. SCHARFF: Chimie industrielle, 2e édition (Masson, Paris, 1999)
Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants :
- DIE6602A : Diplôme d'établissement Responsable en ingénierie d'étude et de production option Production parcours Génie chimique
- LG04005A : Licence Sciences, technologies, santé mention Sciences et technologies parcours Génie des procédés
- CYC8701A : Diplôme d'ingénieur Spécialité Génie des procédés parcours Procédés chimiques
- MR10101A : Master Sciences, technologies, santé mention Génie des procédés et des bio-procédés parcours Ingénierie chimique
