Stage 2011

INTRODUCTION L’acide phosphorique est l’un des dérivés phosphatés les plus répondus. Exporté en tant qu’acide clarifié ou utilisé pour la fabrication de différents types d’engrais, Il peut être fabriqué suivant deux procédés de base soit par voie thermique ou par voie humide. Omniprésente et indispensable dans la fabrication d’un produit conforme aux exigences des clients, la désulfatation est l’une des étapes essentielles dans la production de l’acide phosphorique. A l’heure actuelle, la désulfatation dans l’atelier phosphorique de MP1 s’effectue par un nouveau procédé qui consiste à ajouté le phosphate finement broyé après l’étape de filtration au lieu du premier qui consistait à ajouté le phosphate avant la filtration. Dans notre étude, nous avons essayés d’établir une comparaison

entre ces deux

procédés de désulfatation afin de justifier le choix de l’un des deux en se basant sur des données expérimentales et des raisons convaincantes qui nous permettrons de montrer laquelle de ces deux possibilités est plus efficace.

Mon présent travail sera structuré comme suit :

Partie I : Présentation de l'entreprise. Partie II : Description du Procédé de fabrication de l’acide phosphorique.

Partie III : Traitement de sujet.

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I. Présentation groupe OCP A. Introduction Le Groupe Office Chérifien des Phosphates (OCP) est spécialisé dans l’extraction, la valorisation et la commercialisation de phosphate et de produits dérivés. Chaque année, plus de 23 millions de tonnes de minerais sont extraites du sous-sol marocain qui recèle les troisquarts des réserves mondiales. Principalement utilisé dans la fabrication des engrais, le phosphate provient des sites de Khouribga, Ben guérir, Youssoufia et Boucraâ-Laâyoune. Selon les cas, le minerai subit une ou plusieurs opérations de traitement (criblage, séchage, calcination, flottation, enrichissement à sec…). Une fois traité, il est exporté tel quel ou bien livré aux industries chimiques du Groupe, à Jorf Lasfar ou à Safi, pour être transformé en produits dérivés commercialisables : acide phosphorique de base, acide phosphorique purifié, engrais solides. Premier exportateur mondial de phosphate sous toutes ses formes, le Groupe OCP écoule 95% de sa production en dehors des frontières nationales. Opérateur international, il rayonne sur les cinq continents de la planète et réalise un chiffre d’affaires annuel de 1,3 milliard de dollars. Moteur de l’économie nationale, le Groupe OCP joue pleinement son rôle d’entreprise citoyenne. Cette volonté se traduit par la promotion de nombreuses initiatives, notamment en faveur du développement régional et de la création d’entreprise. Dans un contexte de concurrence accrue, le Groupe OCP poursuit la politique de consolidation de ses positions traditionnelles et développe de nouveaux débouchés. Avec une exigence sans cesse réaffirmée : améliorer la qualité de ses produits tout en maintenant un niveau élevé en matière de sécurité et de protection de l’environnement.

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B. Présentation de l’entreprise Pour présenter l’entreprise il me parait opportun de faire un historique sur sa création pour bien mettre en évidence son importance. 1. A l’échelle nationale Le Groupe Office Chérifien des Phosphates opère dans le domaine de l’industrie des phosphates et de ses produits dérivés. En 1920, le 7 août exactement, l’État marocain crée l’Office Chérifien des Phosphates, établissement public doté de l’autonomie financière, et lui confie le monopole de l’exploitation des phosphates au Maroc. Le Directeur Général de l’Office est nommé par Dahir Royal et dirige l’entreprise sous le contrôle d’un Conseil d’Administration. Bien qu’établissement public, l’OCP est géré comme une société de droit privé. Il tient sa comptabilité selon les règles assignées aux sociétés et est assujetti aux impôts et taxes en vigueur. Quelques mois seulement après sa création, les travaux d’exploitation ont démarré le 1er mars 1921 à Boujniba, dans la région de Khouribga. Le premier bateau de phosphate marocain a quitté Casablanca le 23 juillet 1921. Grâce aux efforts menés par le personnel et l’encadrement de l’Office, la production a augmenté progressivement pour atteindre 5 millions de tonnes en 1954, à la veille de l’Indépendance du pays. Depuis, la production a continué à se développer à un rythme plus accéléré, dépassant pour la 1re fois, les seuils de 10 millions en 1964 et de 20 millions de tonnes en 1979. Les techniques d’exploitation mises en oeuvre ont évolué avec le temps, capitalisant le savoir-faire interne et intégrant les améliorations et innovations développées par ailleurs.

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Ainsi, les cinquante dernières années, depuis l’Indépendance du pays, ont enregistré des avancées techniques importantes en matière de méthodes d’extraction et de traitement du minerai de phosphate. L’investissement le plus important pendant cette période a été double. En effet, il a concerné à la fois l’équipement des gisements et le développement des compétences techniques et managériales du personnel et de l’encadrement. Sur le plan du fonctionnement interne, le Groupe OCP a accompagné l’évolution de la pratique managériale dans le monde des entreprises industrielles et commerciales, en adoptant des modes et des moyens de gestion parmi les plus avancés de chaque époque, notamment dans les domaines du développement des ressources humaines, des méthodes de gestion et de l’utilisation des nouvelles technologies de l’information et de la communication. Organigramme du groupe OCP

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2. A l’échelle régionale

Au début des années 1970, l’OCP connut un tournant dans son histoire avec le lancement des programmes de développement de la valorisation locale des phosphates, dans le cadre d’un plan d’expansion qui allait permettre de faire passer le potentiel de transformation de phosphate de quelques centaines de milliers de tonnes en 1965, au démarrage du complexe de Maroc Chimie à Safi. Safi, avec la création et les différentes expansions de la plate-forme des industries de transformation du phosphate, est devenu un pôle industriel parmi les plus importants du pays, dans le triple objectif de :  Promouvoir l’industrialisation du pays, à travers un grand projet qui valorise deux produits de mines nationales : le phosphate de Youssoufia et la pyrrothine de Kettara.  Contribuer à l’approvisionnement de l’agriculture nationale en engrais,  Renforcer Safi comme centre de développement régional, dont le port était déjà utilisé pour les exportations de phosphate de Youssoufia. L’année 1976 a vu le démarrage, à Safi, de :  Maroc Chimie II dont la capacité a permis de tripler le potentiel opérationnel global de Maroc Chimie en le portant à 360.000 tonnes P2O5 par an.  Maroc Phosphore I, avec des capacités installées de l’ordre de 455.000 tonnes P2O5 d’acide phosphorique et de plus de 355.000 tonnes d’engrais MAP par an.

Par ailleurs, le démarrage de Maroc Phosphore I a marqué l’entrée dans le marché international de l’acide phosphorique de l’OCP, devenu, en janvier 1975, après l’intégration des industries de transformation et d’autres métiers de support ou d’accompagnement, le Groupe Office Chérifien des Phosphates (Groupe OCP). Par la suite, l’année 1981 a vu l’entrée en exploitation, également à Safi, de Maroc Phosphore II construite pour transformer le phosphate de Benguérir, ce qui a permis au Maroc de disposer, sur ce site, de l’une des plus grandes plates-formes de fabrication d’acide phosphorique au monde pouvant valoriser plus de 5 millions de tonnes de phosphate et produire environ 1.400.000 tonnes d’acide phosphorique. ENSAS - GP&MC

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Concernant les ressources humaines, le complexe emploie 2.752 personnes, dont 120 ingénieurs. Ce potentiel de production a permis au Groupe OCP d’accompagner l’évolution du marché de l’acide phosphorique durant la première moitié des années 1980 et par la suite, de devenir, dès 1987, le premier exportateur mondial de ce produit. Ainsi on remarque l’importance de cette entreprise non seulement au niveau national mais aussi dans le niveau internationale ce qui m’a incitée à vouloir y passer mon stage. Organigramme pôle chimie

Les parties constituant le pôle chimie de Safi effectuent des tâchessimilaires en générale, mais chacune d’eux arrive a ces fin en utilisant différentesdémarches et en s’appuyant sur différentes processus de productions. Ce fait rend chacun du MC, MP1 et MP2.

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C. Historique

Le groupe O.C.P fut crée par le Dahir du statut du 7 août 1920 qui réservait à l’état marocain les droits de recherche, d’exploitation, et de commercialisation des phosphates pour éviter que les richesses des phosphates ne tombent en main d’organismes privés. La prospection géologique qui a commencé vers 1908 a relevé les premiers indices de phosphate au Maroc en 1921 dans les régions de OULED ABDOUN à 120 km de la mer, mais il a fallu attendre la fin de la première guerre mondiale 1919 pour que se soit une étude sérieuse des gisements en vue de leur mise en exploitation. L’exploitation effective du phosphate marocain fut entreprise à partir de février 1921 dans la région d’OUED ZEM sur le gisement d’OULED ABDOUN. Le premier Mars de la même année, l’ouverture de la recette I de BOUJNIBA a eu lieu, et le premier train des phosphates a pris son chemin vers CASABLANCA le 30 Juin sur voie large de 1.60 mètres. Depuis ce temps l’O.C.P n’a cessé de grandir, en effet, le phosphate a une teneur de 75% BPL (Bon Phosphate Lime), cela a permet à l’industrie des engrais les possibilités à 18% au lieu de 16%, donc la demande pour le phosphate marocain fut très élevée. La mise en exploitation d’un nouveau gisement à YOUSSOUFIA dans la région de GANTOUR à 80Km de SAFI, la teneur du phosphate de ce gisement (70%), elle est bien inférieure que le phosphate de KHOURIBGA mais elle reste supérieure à celle des gisements exploités dans les autres pays (USA, ALGERIE, TUNISIE…). En 1929, la demande du phosphate marocain connaît un brusque abaissement à cause de la crise économique qui va demeurer jusqu’à la seconde guerre mondiale. En 1939, la guerre éclate et les relations commerciales avec un grand nombre de pays sont rompues (en 1940 l’O.C.P n’a pu exploiter que 714,290 tonnes). Après la guerre (1944-1945), la restriction du secteur agricole des pays européens exige des qualités croissantes d’engrais et les exploitations de l’O.C.P repartent en flèche.

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D. Description complexe industriel –SAFI- (CIS)

Premier site chimique du Groupe OCP, le complexe de Safi a démarré en 1965 pour valoriser les phosphates de Gantour. Il se compose de quatre unités : Maroc Chimie, Infrastructure, Maroc Phosphore 1 et Maroc Phosphore 2. Il assure l’importation des matières premières et l’exportation des produits finis. 1. Maroc Chimie (CIS/PC)

La division Maroc Chimie, créée en 1965, est destinée à la valorisation des phosphates et la production de l’acide phosphorique et les engrais TSP. Elle se compose de : deux ateliers sulfuriques, deux ateliers phosphoriques et trois unités d’engrais. 2. Maroc Phosphore I (CIS/PP)

Pour faire face à la concurrence mondiale, la division Maroc Phosphore I s’engage à satisfaire les exigences de ses clients en termes de qualité, quantité et délais, elle produit deux qualités d’acide phosphorique normales et désulfaté. MPI comporte 4 ateliers principaux :  Atelier énergie et fluides

 Cet atelier traite de l’eau douce de capacité de 1.000 m3/h.  Station de pompage d’eau de mer d’une capacité de 18.000 m3/h.  Trois groupes turboalternateurs de puissance 43.2 MW.  Atelier sulfurique Il a été mis en place pour produire l’acide sulfurique nécessaire à l’attaque du phosphate. Il est constitué de :  Une unité de fusion et de filtration de soufre de capacité 536 t/h  Quatre lignes de production d’acide sulfurique de capacité unitaire 1.500 t/j utilisant le procédé POLIMEX.

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 Atelier phosphorique

Il dispose de quatre lignes : A, B, D et F dont le rôle est la production de l’acide phosphorique, selon deux procédés différents:  NISSAN (Lignes A, B, D).  RHONE-POULENC (ligne F).

Chaque ligne (A, B et D) est constituée de :  Unité de broyage du phosphate.  Unité de réaction et filtration.  9 Unités de concentration d’acide phosphorique pour les lignes A, B et D.

La ligne F est constituée de :  Deux unités de broyage.  Unité de réaction et filtration.  4 Unités de concentration d’acide phosphorique pour LF (X, Y, Z et V) La division comporte aussi un parc de stockage d’acide phosphorique et d’une unité d’expédition du produit fini (trains). L’ensemble des ateliers de Maroc Phosphore I est schématiser dans la figure suivante (Fig.I.1) :

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Energie ONE

Eau douce

Fuel

Centrale Thermique

Traitement Des eaux

Eau de mer Atelier Production soufre liquide et acide Sulfurique

Stockage Acide Phosphorique

Soufre

Atelier Production Acide Phosphate

Phosphorique

Fig.I.1 : Schéma de Maroc Phosphore I

3. Maroc Phosphore II (CIS/PM)

Cette entité a pour rôle de valoriser le phosphate humide provenant de Ben Guérir. Pour cela, il dispose d’une laverie de phosphate, de deux ateliers sulfurique et phosphorique ainsi que d’une centrale électrique avec les services annexes. 4. Infrastructure de Safi (CIS/PI)

Cette division, située au niveau du port, a pour activité le débarquement des matières premières et le chargement du phosphate et ses dérivés destinés à l’exportation.  Matières Importées : soufre solide et Le chlorure de potassium.  Produit Exportés : L’acide phosphorique, les engrais TSP et le phosphate brut.

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II. Procédé de fabrication de l’acide phosphorique (H3PO4) La fabrication de l’acide phosphorique peut être effectuée suivant deux procédés de base à partir des phosphates naturels:  Le premier par voie thermique, en oxydant le phosphore;  Le second par voie humide en procédant par une attaque des phosphates avec l'acide. L'attaque acide se fait généralement par l'acide sulfurique en raison de la facilité de séparation par filtration du sulfate de calcium et d'acide phosphorique. A Maroc Phosphore Safi le procédé utilisé est celui par voie humide en utilisant l'acide sulfurique comme acide d'attaque; qui suit trois façon de fabrication différentes: procédé dihydrate, semi - hydrate et anhydre. Le procédé le plus adapté, vu son rendement intéressant est le procédé dihydrate qui se présente sous deux formes: le procédé NISSAN et le procédé RHONE POULENC qui se diffère par le temps de séjour, l’installation et l’état d’hydratation de CaSO4. Ces deux procédés permettent de produire un acide phosphorique de qualité dont les utilités sont multiples et intéressantes.

A. Procédé NISSAN

Dans le procédé NISSAN, on fait intervenir les étapes suivantes :  Broyage;  Réaction-Filtration;  Concentration d’acide phosphorique (CAP);  Stockage et double décantation d’Acide phosphorique.

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1. Description des étapes  Broyage Le broyage consiste à réduire la granulométrie du phosphate pour augmenter la surface d’attaque afin d’améliorer le rendement de la réaction.

Le phosphate stocké dans le hall de stockage est acheminé vers le broyeur qui sert à le broyer en petit grain de taille inférieure à 147µm. A l’aide d’un ventilateur le phosphate broyé est transporté vers un séparateur dynamique effectuant la sélection suivant la taille désirée, le reste est recyclé vers le broyeur.

La quantité sélectionnée est envoyée vers le cyclone qui sépare les fines particules des grosses. Ces fines particules sont transportées vers le silo de stockage. La poussière est aspirée à l’aide d’un ventilateur vers le filtre à manches pour enlever l’excès d’air. Le phosphate récupéré est envoyé vers le silo. Il est à noter que l'unité de broyage est très coûteuse puisqu'elle consomme beaucoup d'énergie.

 Réaction/Désulfatation/Filtration  Réaction L’unité de réaction filtration d’acide phosphorique obtenu selon le procédé NISSAN de MP1, est composée de trois lignes identiques qui sont conçues pour l’attaque du phosphate par l’acide sulfurique. La production d’acide phosphorique est basée sur l’attaque du phosphate broyé de granulométrie entre 70 et 147 µm par l’acide sulfurique de 98% et l’acide phosphorique de 20% en P2O5 appelé acide de retour. Toutes les cuves de réaction sont disposées en cascade pour que le produit puisse s’écouler de l’une dans l’autre. Les gaz dégagés au cours de la réaction sont évacués à l’aide d’un laveur korting.

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 Désulfatation Une certaine teneur en acide sulfurique libre dans la bouillie du phosphate est nécessaire pour le processus de cristallisation du gypse et d’hydratation des cristaux. L’expérience montre qu’un excès en acide sulfurique libre de 3 à 4% dans le filtrat de la bouillie garantit une hydratation optimale, une croissance parfaite des cristaux et un degré d’attaque important. Du fait que la concentration du filtrat acide de 30% en P2O5 à 54% en P2O5 augmente forcément la teneur en acide sulfurique d’environ 6 à 7%, une désulfatation est nécessaire. Cette dernière consiste en la réduction de l’acide sulfurique libre dans l’acide phosphorique est obtenue par traitement de celuici à l’aide du phosphate broyé. N.B : Il est à noter que la désulfatation peut se faire soit avant soit après la filtration, l’intérêt de notre stage est de réaliser une comparaison entre ces deux possibilités et de montrer celle qui ne présentera pas de problèmes pour la suite du processus de production.

 Filtration Le paramètre le plus important lors de la filtration de la bouillie est la bonne géométrie des cristaux de gypse. En outre, un lavage efficace des tourteaux de gypse est nécessaire afin de récupérer aussi largement que possible le P2O5 adhérant au gypse sur un filtre à vide « UCEGO » ce qui donne une meilleure efficacité d’extraction.

 Concentration d’Acide Phosphorique (CAP) La concentration consiste à augmenter la teneur de l’acide en P2O5 de 30à 54% en faisant évaporer une quantité d’eau contenue dans l’acide phosphorique 30%. La Concentration se fait par chauffage de l’acide jusqu’à évaporation d’une quantité d’eau contenue dans l’acide 30 %, selon la quantité d’acide produit et dans des conditions de température et de pression déterminées.

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Le but de cette opération produit dans la cuve d’attaque, et filtré au niveau de la Filtration est d’augmenter sa concentration en P2O5. En générale, l’acide est concentré de 30 % en P2O5 à 54 % en P2O5 environ. L’unité de concentration est constituée de trois lignes identiques, chaque ligne est composée de 3 échelons:  Un échangeur de chaleur;  Un bouilleur;  Une unité à vide.  Stockage et double décantation d’acide phosphorique  Double décantation Un projet de double décantation est installé afin d'augmenter la teneur en P2O5 depuis la réaction filtration de 27% à 30%. Ceci va permettre d'obtenir une densité assez importante qui facilitera la concentration de l'acide phosphorique.  Stockage La concentration entraîne un accroissement de la teneur en matière solide avant que l'acide ne soit introduit dans les réservoirs de stockage. Les matières solides qui se déposent sont transportées sous forme de boues qui sont ramenées vers la réaction. Le refroidissement de l'acide clarifié chaud est effectué dans deux échangeurs de chaleur installés en série et refroidis à l'eau de mer. L'acide refroidi est stocké dans deux réservoirs froids, un système de raclage et des pompes de circulation y empêchent un dépôt de matières solides.

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2. Description des unités a) Unité broyage Le phosphate provenant de Youssoufia est stocké dans le hall de stockage. Il est ensuite soutiré à travers trois tunnels pour être transporté par des bandes alimentant les lignes A, B et D. Ensuite, il alimente une trémie ayant une forme cylindrique à fond conique. Par le biais d’une bascule intégratrice, le phosphate est acheminé vers le broyeur. Le phosphate brut est repris du tube broyeur à l’aide de l’air de circulation produit par le ventilateur exhausteur et séparé en fonction de la granulométrie dans le séparateur dynamique. L’excès d’air du circuit de broyeur est dirigé vers les filtres à manches pour récupérer les fines particules ayant échappées au cyclonage. A l’aide des suppresseurs installés au-dessous du silo, le phosphate broyé est extrait et acheminé vers l’élévateur à godets par des couloirs pneumatiques. Il se compose des éléments suivants :  Trémie de stockage: Cet appareil a une capacité de 90tonnes. Elle sert de réservoir du phosphate alimentant le broyeur. Le niveau de la trémie est contrôlé par un indicateur de niveau.  Bande intégratrice: Le phosphate est acheminé vers le broyeur à l'appui d'une bascule intégratrice installée au dessous de la trémie. Cette bande transporte le phosphate et le transverse dans le broyeur avec un débit précis.

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 Broyeur à boulets: Le broyeur à boulets est l’appareil principal de l’installation caractérisée d’une virole de forme cylindrique et qui fait 15tr/mn. A l’intérieur de cette carcasse sont fixées des plaques de blindage en acier ou manganèse destinés à le protéger contre l’usure. De plus une grille en manganèse est fixée vers la sortie. L’appareil est muni d’une station de graissage pour le soulèvement du broyeur et lubrification des paliers de fixation.  Ventilateur exhausteur: Le phosphate broyé est repris du tube broyeur à l’aide de l’air de circulation produit par le ventilateur (170 000 m3/h) vers le séparateur. Ce ventilateur permet aussi l’aspiration de l’air poussiéreux de la partie haute des cyclones.  Séparateur dynamique: C’est un appareil de forme cylindrique muni d’un variateur de vitesse réglable selon le débit du phosphate et la finesse désirée. Il est composé d’une chambre extérieure qui permet aux particules grossières de chuter par gravité constituant le refus. Ce séparateur permet d’obtenir une granulométrie de 147 μm qui atteint les cyclones et une granulométrie supérieure à 147 μm qui est retournées vers le broyeur.  Cyclones: L’air chargé en particules pénètre tangentiellement au sommet de la partie cylindrique du cyclone, il descend en spiral vers le bas. Pendant ce trajet, les particules sont soumises à l'accélération centrifuge produite par la rotation rapide de l’air dans le corps du cyclone et descend le long de la partie conique vers l'évacuation. Dans la partie conique l’air change de direction et remonte vers la cheminée de sortie en tourbillonnant. Donc l’air évolue suivant deux mouvements : Un extérieur descendant durant lequel les particules vont sédimenter et un intérieur montant vers la sortie.

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 Filtre à manche: Le filtre est constitué de compartiments comprenant chacun des manches de longueur de 3750 mm et de diamètre de 200 mm, réalisées pour récupérer les grains de l’air poussiéreux.  Silo : Il a une forme cylindrique réalisé en béton armé pour le stockage du phosphate broyé sur une capacité de 1500 tonnes. Afin d’acheminer le phosphate vers l’élévateur à godets, un système de fluidisation est installé au dessous du silo. L’évacuation de phosphate se fait à travers les couloirs pneumatiques de transport. La fluidisation se fait via l’air à l’aide de deux compresseurs. Le phosphate coule par glissement vers la sortie du silo.

Fig.II.1 : Schéma de l’unité broyage

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b) Unité réaction / filtration (1) Réaction L’unité de réaction d’acide phosphorique selon le procédé NISSAN, de Maroc Phosphore 1 est conçue pour l’attaque du phosphate par l’acide sulfurique par voie humide. Chaque ligne comporte les équipements suivants : deux pré mélangeur, deux digesteurs, quatre cristalliseurs et un laveur Korting.  Prémélangeur: C'est un réacteur bien agité de capacité 10 m3 qui contient la bouillie composée du phosphate broyé, de l'acide sulfurique à 98% et de l'acide de retour H3PO4 à 20% en P2O5. Son rôle est de rendre le phosphate tricalcique en phosphate monocalcique selon la réaction suivante : Ca3 (PO4)2 + 4H3PO4

3 Ca (H2PO4)2

Durant cette réaction la température s'élève à 85°C.  Digesteurs : Ce sont deux cuves agitées et identiques de capacité 100 m3. Au niveau de ces deux cuves, se déroulent les réactions suivantes :

Les réactions principales sont : Ca3 (PO 4) + 4H3PO4 Ca (H2PO4)2 + H2SO4 + 1/2H2O

3Ca (H2PO4)2 2H3PO4 + (CaSO4,1/2H2O)

Les réactions secondaires sont : CaCO3 + H2SO4 + ½ H2O H2SiF6 (CaSO4, 1/2H2O) + 3/2 H2O SO3 + H2O

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(CaSO4, 1/2H2O) + CO2 + H2O 2HF + SiF4 (CaSO4, 2H2O) H2SO4

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La température de la bouillie dans le premier digesteur est de 90°C, dans le second digesteur, elle est de 95°C. Le temps de séjour de la bouillie dans les deux digesteurs est d’environ 50 min.  Laveur Korting : Les gaz produits lors de la réaction sont exclus du digesteur grâce à une dépression créée par l'eau de mer, cette dernière sert aussi au lavage de ces gaz et cela se fait dans le laveur Korting. Les gaz aspirés subissent une douche par l'eau de mer, ceux qui sont solubles dans l'eau sont rejetés dans la mer alors que ceux qui ne le sont pas sont saturés par l'eau et rejetés dans l'atmosphère.  Cristalliseurs: La bouillie qui sort du deuxième digesteur est composée essentiellement d'acide phosphorique, d'acide sulfurique et de gypse sous forme semi- hydratée (CaSO4, ½ H2O). A ce stade, s'effectue la transformation du semi-hydrate en dihydrate par refroidissement de la bouillie avec l'air apporté à l'aide d'un ventilateur. La cristallisation se fait dans quatre cuves appelées cristalliseurs de capacité égale à 750 m3 chacune, les cuves sont agitées, disposées en série, reliées par des rigoles et destinées à refroidir la bouillie pour favoriser la formation du gypse dihydrate.

Une partie de la bouillie est recyclée du troisième cristalliseur vers le premier cristalliseur pour le refroidissement de la bouillie provenant du deuxième digesteur (à 95°C) et pour favoriser la germination, cette dernière diminue la température au niveau du premier cristalliseur et assure une bonne cristallisation.

Les températures dans les cristalliseurs sont : - Cristalliseur I : 65°C - Cristalliseur II :

60°C

- Cristalliseur III : 57°C - Cristalliseur IV : 55°C

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La bouillie passe environ 2h30min dans chacun des cristalliseurs.

Fig.II.2 : Schéma de l’unité réaction

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(2) Filtration Le but de la filtration est la séparation entre la phase liquide (acide) et la phase solide (gypse ou gâteau). La bouillie sortie du quatrième cristalliseur est dirigée vers un distributeur à l'aide d'une pompe. Une partie de cette bouillie est utilisée pour la desulfatation et une autre est acheminée par gravité vers le filtre.  Filtre UCEGO : C'est un filtre de forme ronde, il représente l'élément le plus important de l'installation, il nous permet de savoir le rendement en P2O5. Le filtre est constitué d'un plateau mobile qui renferme plusieurs tuyaux collecteurs pour les filtrats provenant de la table filtrante et d'un plateau fixe qui comprend des compartiments dans lesquels on recueille les différents filtrats. La table du filtre est constituée de six secteurs :  Pré secteur;  Secteur acide fort;  Secteur acide moyen;  Secteur acide faible;  Lavage des toiles;  Extraction du gypse.

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Fig.II.3 : Schéma de l’unité filtration

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c) Unité concentration La concentration consiste à augmenter la teneur de l’acide en P2O5 de 30% à 54% en faisant évaporer une quantité d’eau contenue dans l’acide 30%. L’ébullition se fait sous vide à 80 mmHg et à une température de 80°C. La dépression créée par une unité à vide constituée principalement par des éjecteurs et des laveurs.  Description du circuit acide dans un échelon : Une pompe de circulation refoule l’acide à travers une pipe vers l’échangeur pour le chauffer, puis il pénètre tangentiellement dans le bouilleur pour favoriser la séparation gaz liquide. Sous une dépression de 80 mmHg, la température d’ébullition d’eau devient seulement 80°C, la vapeur d’eau et les gaz sont aspirés par l’unité à vide. Dans les deux premiers échelons, l’acide produit à une teneur de 46% en P2O5, pour le concentrer jusqu’à 54% on le fait passer dans le troisième échelon. Les trois échelons constituent une ligne de concentration, ils sont identiques et fonctionnent sous le même principe. Chaque échelon est équipé d’un bouilleur, d’une pipe, d’un échangeur et de trois pompes : pompe de circulation, pompe à condensat et pompe transporteuse.

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Incondensable

Grand laveur (Condenseur)

Eau de mer Vapeur 4,5 bars

Coude DN 900

02 petits laveurs

GAZ

04 éjecteurs

Colonne DN 900

Pot Bouilleur Conduites

Conduite 500

DN 100

Coude 800 Comp. 800

Porte visite inclinée

Cône supérieur

Garde hydraulique

Entrée Vapeur 0,75 bar

Échangeur de chaleur ACP produit 54 ou 58%

Colonne 800

Sortie condensa t

Compensateur Appoint ACP 30 ou 52%

Cône inférieur

DN 600 DN 800

Pompe de circulation Pipe

Fig.II.4 : Schéma d’un échelon de concentration

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 Description du circuit vapeur-condensat : Le fluide caloporteur faisant l’échange thermique avec l’acide est de la vapeur, dite secondaire, elle est introduite par le haut de l’échangeur à une température de 125°c et une pression de 0,75 bar, circulant à l’extérieur des tubes, et devenant condensat après usage. Le condensat est récupéré par le bas de l’échangeur dans une conduite équipée d’un conductimètre et d’une vanne à trois voies. Cette dernière l’oriente soit vers le bac à condensat dans le cas normal, soit vers les égouts s’il est pollué. A partir du bac à condensat, le condensat secondaire passe à travers un réchauffeur, à contre courant avec le condensat primaire, puis dans un dégazeur qui est alimenté par :  De la vapeur secondaire : dégazage thermique.  D’une solution d’hydrate d’hydrazine pour lutter contre la corrosion des tubes du transporteur.  D’une solution de phosphate trisodique pour lutter contre l’entartrage des tubes et des conduites. Ensuite le condensat secondaire pénètre dans le transformateur par le bas, l’échange thermique se fait avec la vapeur primaire provenant de la central thermique à une pression de 4,5 bars. En haut du transformateur, on récupère de la vapeur secondaire qui va être recyclée vers l’échangeur.

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Fig.II.5 : Schéma du transformateur de vapeur

 Description de l’unité à vide :

Elle a pour but le lavage des gaz issus de la concentration et la création d’une dépression au niveau du bouilleur pour diminuer la température d’ébullition d’eau. Elle est constitué de:  Un grand laveur : Dans lequel l’eau de mer entre tangentiellement pour la création d’une dépression qui va aspirer les gaz au niveau du bouilleur.  Deux petits laveurs : Les gaz, qui ne sont pas lavés par le grand laveur, sont introduits par des éjecteurs. L’eau de mer qui entre du haut du petit laveur va absorber une partie des gaz, l’autre partie sera éjectée dans un pot pour le lavage final.  Un pot: C’est une petite cuve dont le but est le lavage final et la diminution du bruit des gaz.

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26

 Quatre éjecteurs : Leur but est d’augmenter la vitesse d’entraînement des gaz et de créer par conséquent une dépression très importante au niveau du bouilleur.  Garde hydraulique: Elle rassemble l’eau de lavage issue des quatre appareils afin de la mélanger avec le gypse (résultat de la filtration) pour faciliter son écoulement vers la mer.

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27

d) Unité stockage

La concentration entraîne un accroissement de la teneur en matière solide avant que l'acide ne soit introduit dans les réservoirs de stockage, la teneur en matière solide doit être abaissée en dessous de 0,5% par une clarification appropriée. Les matières solides qui se déposent sont transportées sous forme de boue qui est ramenée vers la réaction. Le refroidissement de l'acide clarifié chaud est effectué dans deux échangeurs de chaleur installés en série et refroidis à l'eau de mer. L'acide refroidi est stocké dans deux réservoirs froids, un système de raclage et des pompes de circulation y empêchent un dépôt de matière solide. La station de clarification est composée de cinq séparateurs se débarrasse de ses matières solides. Ainsi le procédé NISSAN permet d'obtenir un meilleur rendement, mais avec une grande consommation d'énergie. ACP 58% Clarifié vers Stockage final

ACP 54% Clarifié Froid vers Stockage final

U33 04DT03

04AT03

04BT03

5 000 m3

5 000 m3

5 000 m3

Arrivée boues des bacs

Bac à boues Boues vers RF Bâtiment Administratif

ACP 54% Froid Clarifié

ACP 58% Froid Clarifié 03BT05

03AT05

04AT02

04BT02

04DT02

03DT03

1 500 m3

1 500 m3

1 500 m3

1 500 m3

1 500 m3

1 500 m3

ACP 58% Froid

Refroidisseurs

ACP 58% Chaud 03DT05

04DT01

04AT01

1 500 m3

1 500 m3

1500 m3

Arrivée ACP 58% Produit par l'échelon de concentration

ACP 52%Vers échelon produisant ACP 58%

Vue panoramique : 1500 m3 OCP SAFI 04BT01

Arrivée ACP 52% Produit par l'échelon de concentration

03AT03

03BT03

1 500 m3

1 500 m3

ACP 30% Vers les unités de concentration

Arrivée ACP 30%

Produit par les lignes Réaction Filtration

Fig.II.6 : Schéma du stockage de l’acide phosphorique

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28



Expédition acide phosphorique :

Elle est composé de deux voies ferrées de chargement : la voie N°1 et la voie N°2. Chaque voie est munie de 3 lignes A, B, D. Chaque ligne est constituée d’une jupe de raccordement avec les sous rames. Le chargement se fait par gravite et à partir de MD et MC le chargement se fait par des pompes. Il y a 2-3 rames / poste, la rame se compose de 17 à 19 wagons. Wagons 45- 50 T P2O5.

U33

04XT04 OU 04XT05

Rampe principale d'alimentation DN 400

Vanne à papillon DN 200

Vanne à papillon DN 200 LD

Débitmètre Vanne pneumatique

Vanne DN 50 de désaérage

Flexible Jupe LD

Vanne DN Trou 250 d'homme d'alimenta tion

Machine

Vanne DN 50 de Jupe LB désaérage

Vanne DN 200

Jupe LA

Flexible raccordement citernes

Citerne

Vanne de vidange DN 80

Fig.II.7 : Schéma de l’expédition de l’acide phosphorique

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29

B. Procédé RHONE POULENC

Le procédé RHONE-POULENC est reconnu mondialement (utilisé dans 26 pays). Au Maroc, il est utilisé en dix unités dont deux à Safi et huit à JORF-Lasfar. Maroc phosphore 1 dispose d’une ligne de production d’acide phosphorique selon ce procédé Rhône Poulenc.

Fig.II.8: Schéma du procédé RHONE-POULENC

Cette ligne dispose des unités suivantes :  Unité broyage.  Unité Réaction.  Unité filtration.  Unité de Concentration d’ACP.

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30

La production d’acide phosphorique à 30% de P2O5 se fait par la réaction entre le phosphate broyé qui a une granulométrie bien déterminée, l’acide sulfurique 98% et l’acide phosphorique à 18% de P2O5 (acide de retour). La réaction se fait dans une cuve d’attaque ayant une capacité de 950 m3, et possédant sur sa partie supérieure des canots permettant d’amener l’air atmosphérique.

1. Principe de l’attaque du phosphate

Il consiste à mettre une réaction entre trois réactifs :  Le phosphate ayant une granulométrie de 400 μm.  L’acide sulfurique à une concentration de 98%.  L’acide de retour à environ 18% de P2O5.

Les produits résultants sont : 

L’acide phosphorique à 30% de P2O5.



Le sulfate de calcium déshydraté.



Un mélange de gaz.

N.B : les débits de phosphate et d’acide sulfurique sont reliés par un proportionneur qui garde le rapport des deux débits constant :

Débit massique du phosphate=2 x Débit massique d’acide sulfurique

2. Description d’une installation d’attaque

a) Cuve d’attaque C’est là ou le mélange entre les trois réactifs précédents s’effectue, elle est revêtue intérieurement d’une couche en briques de carbone et elle est équipée de :

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

Un agitateur central à deux hélices



Six agitateurs refroidisseurs de la bouillie



Quatre agitateurs disperseurs d’acide sulfurique.

31

L’ensemble de ces agitateurs doit assurer les fonctions suivantes : 

Introduire le phosphate dans la bouillie.



assurer un débit important dans la bouillie



assurer un débit important de circulation de la bouillie dans la cuve.



Provoquer une turbulence importante dans la zone d’introduction du phosphate.



Remettre en suspension le gypse dans la cuve après un arrêt.



Refroidissement de la bouillie.

b) Cuve de passage Elle sert à augmenter le temps de séjour de l’attaque du phosphate et à diminuer la température de la bouillie, elle est aussi équipée d’un agitateur pour le maintien de la bouillie en agitation, et comme la cuve d’attaque, elle est intérieurement revêtue d’une couche en briques de carbone.

c) Pompe à bouillie

Elle pompe la bouillie vers un lot dans lequel on ajoute du floculant, et dont le rôle est de régler le débit de la bouillie qui sera livrée à la filtration .L’excès retournera à la cuve de passage.

d) Système d’assainissement Les gaz échappés de la cuve d’attaque sont aspirés par un aspirateur K6301 pour les soumettre après un lavage à l’eau épurée dans la tour. Les gaz qui n’y sont pas solubles vont se libérer dans l’atmosphère via une cheminée.

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32

III. Traitement du sujet La désulfatation

est une étape indispensable

dans la fabrication d’un acide

phosphorique conforme aux exigences des clients, actuellement, il y a la possibilité de réaliser cette tâche par 2 procédés différents :  La désulfatation avant filtration.  La désulfatation après filtration.

A. Désulfatation avant filtration

Fig.III.1: Désulfatation avant filtration (ancienne désulfatation)

Une certaine teneur en acide sulfurique libre dans la bouillie du phosphate est nécessaire pour le processus de cristallisation et d’hydratation. Il est apparu qu’un excès en acide sulfurique libre de 3 à 4% dans le filtrat de la bouillie garantit une hydratation optimale, une croissance parfaite des cristaux et finalement un degré d’attaque important. La réduction de l’acide sulfurique libre dans l’acide phosphorique est obtenue par traitement de celui-ci à l’aide du phosphate brut. On désigne ce processus sous le nom de la désulfatation.

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33

La bouillie de dihydrate en provenance du cristalliseur 03XD4 et alimente le distributeur 03XD11 plus haut. Au niveau de ce distributeur se trouvent des chambres de séparation qui divisent le courant principal en trois courants. La bouillie s’écoule par gravité à l’aide d’un dispositif de tuyauteries en PVC vers un pot mélangeur, ou il réagit avec le phosphate brut pour donner naissance au phosphate monocalcique selon la réaction suivante : Ca3(PO4)2F2

+

2H3PO4

3Ca(H2PO4)2 + 2HF

Le phosphate naturel est acheminé vers le pot mélangeur à l’aide d’une vis sans fin qui est lui aussi alimenté via un sas alvéolaire. Le circuit de la bouillie désulfaté regagne le cristalliseur 03XD4 moyennant un dispositif des flexibles. La bouillie désulfaté ou le phosphate monocalcique réagit avec l’excès d’acide sulfurique libre présent la bouillie de dihydrate en formant de l’acide phosphorique et de gypse.

B. Désulfatation après filtration

Fig.III.2: Désulfatation après filtration (nouvelle désulfatation

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34

Dans ce cas, La désulfatation s’effectue par l’ajout du phosphate dans un réacteur équipé d’un agitateur, après avoir séparé l’acide phosphorique de la bouille par l’opération de filtration. Le phosphate est dérivé de la trémie par une goulotte, puis évacué par un sas alvéolaire qui alimente à son tour une vis sans fin, qui entraîne le phosphate dans un réacteur alimenté tangentiellement par l’acide phosphorique arrivé du filtre. Le mélange de l’acide phosphorique et du phosphate finement broyé s’envoie vers un décanteur afin de séparer les boues de l’acide, la quantité du phosphate ajouté est en fonction de la teneur du sulfate libre demandée.

C. Comparaison entre la désulfatation avant et après filtration 1. Paramètres de marche Dans le cas de la présente étude, « désulfatation de l’acide phosphorique » , la variation des paramètres de marche peut donner une idée sur le bon déroulement de la production . En effet, le choix de la meilleure désulfatation nécessite une comparaison de deux lignes de production afin d’étudier l’influence du changement de procédé sur les différents paramètres de marche, dans ce cadre en effectue une simple exploitation des prélèvements journaliers de ces

paramètres pendant le mois de mai 2010 (

ancienne désulfatation) et mai 2011 (nouvelle désulfatation). Les paramètres qui représentent la base de cette comparaison sont détaillés dans ce qui suit. (On prendra pour l’étude deux des quatres lignes à MP1).

N.B : Les courbes de couleur verte représentent le mois 5 de l’année 2010 et ceux en rouge le mois 5 de l’année 2011.

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35



Le débit du phosphate

Débit phosphate (ligne D)

Débit phosphate (ligne B) Débit phosphate

Débit phosphate

80 60 40 20 0 0

10

20

30

66.5 66 65.5 65 64.5 64 63.5

40

0

10

Jours

30

40

Jours

Débit phosphate (ligne D)

Débit phosphate (ligne B)

80

80 Débit phosphate

Débit phosphate

20

60 40 20 0

60 40 20 0

0

10

20

30

40

Jours

0

10

20

30

40

Jours

Avec l’ancienne désulfatation, on pouvait travailler à une cadence d’environ 63 m3/h. Alors que pour la nouvelle désulfatation on atteint un débit de 66 m3/h car la ligne est en usage normal et la désulfatation ne se fait qu’après filtration.

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36



Le débit de H2SO4

Débit H2SO4 (ligne D)

Débit H2SO4 (ligne B) Débit H2S04

Débit H2SO4

40 30 20 10 0 0

10

20

30

33.2 33 32.8 32.6 32.4 32.2 32 31.8

40

0

10

Jours

30

30

Débit H2S04

Débit H2SO4

40

20 10 0 20 Jours

40

Débit H2SO4 (ligne B)

40

10

30

Jours

Débit H2SO4 (ligne D)

0

20

30

40

20 10 0 0

10

20

30

40

Jours

De même pour le débit d’H2SO4, la cadence est plus élevée lorsque le procédé utilise la nouvelle désulfatation (33 m3/h) au lieu de 31 m3/h si on utilise l’ancienne désulfatation.

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37



Débit d’acide phosphorique de retour

Acide phosphorique de retour (ligne B)

200

Débit ACP retour

Débit ACP retour

Acide phosphorique de retour (ligne D)

195 190 185 0

10

20

30

205 200 195 190 185 0

40

10

210 200 190 180 170 160 20

40

Acide phosphorique de retour (ligne B) Débit ACP retour

Débit ACP retour

Acide phosphorique de retour (ligne D)

10

30

Jours

Jours

0

20

30

40

Jours

250 200 150 100 50 0 0

10

20

30

40

Jours

L’acide phosphorique de retour est l’image de la filtration, plus le débit d’acide de retour est important, plus la filtration est bonne. D’après les courbes, on remarque que le débit d’acide de retour en mai 2011 est supérieur à celui de mai 2010, donc le filtration est meilleure dans le cas de la nouvelle désulfatation.

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38



La teneur en acide sulfurique après D2

% H2SO4 après D2 (ligne B)

12 10 8 6 4 2 0

%H2SO4

%H2SO4

% H2SO4 après D2 (ligne D)

0

10

20

30

10 9.8 9.6 9.4 9.2 9 8.8 0

40

10

30

40

Jours

Jours

% H2SO4 après D2 (ligne D)

% H2SO4 après D2 (ligne B) 10 %H2SO4

10 %H2SO4

20

9.5 9 8.5

9.5 9 8.5

0

10

20 Jours

30

40

0

10

20

30

40

Jours

Pour la nouvelle et l’ancienne désulfatation, la teneur en H2SO4 après D2 sera la même car dans les deux cas on n’a toujours pas ajouté de phosphate pour la désulfatation.

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39



La teneur en acide sulfurique après C1

% H2SO4 après C1 (ligne B)

5

4.6

4

4.4

%H2SO4

%H2SO4

% H2SO4 après C1 (ligne D)

3 2 1

4.2 4 3.8

0 0

10

20

30

0

40

10

5

4.6

4

4.4

3 2

4.2

1

4

0

3.8 20

40

% H2SO4 après C1 (ligne B)

%H2SO4

%H2SO4

% H2SO4 après C1 (ligne D)

10

30

Jours

Jours

0

20

30

40

0

10

Jours

20

30

40

Jours

De même, la teneur en H2SO4 sera semblable dans les deux cas.

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40



La teneur en acide sulfurique après C4

% H2SO4 après C4 (ligne D)

% H2SO4 après C4 (ligne B)

3 %H2SO4

%H2SO4

2.5 2 1.5 1

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

0.5

0

10

20

30

40

Jours

0 0

10

20

30

40

Jours

% H2SO4 après C4 (ligne B)

5

5

4

4 %H2SO4

%H2SO4

% H2SO4 après C4 (ligne D)

3 2

3 2

1

1

0

0 0

10

20

30

40

Jours

0

10

20

30

40

Jours

Pour mai 2010, la désulfatation se faisait dans C4, ce qui explique une teneur basse en H2SO4, au contraire de mai 2011 où la teneur est normale.

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41



La température de D2

Température de D2 (ligne B)

100

98

98

96

Température

Température

Température de D2 (ligne D)

96 94 92 90

94 92 90 88

0

10

20

30

40

0

10

Jours

30

40

Jours

Température de D2 (ligne D)

Température de D2 (ligne B)

97 96 95 94 93 92 91

98 Température

Température

20

96 94 92 90 88

0

10

20 Jours

30

40

0

10

20

30

40

Jours

En ce qui concerne les températures, dans l’ancienne désulfatation la germination des cristaux se fait jusqu'au cristaliseur C3 car la désulfatation se fait au niveau de C4, au contraire de la nouvelle désulfatation, ou la germination se fait jusqu’à C4 donc on aura une meilleure germination avec une température plus basse, et c’est ce que montre les courbes.

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42



La température de C1

Température de C1 (ligne B)

78 76 74 72 70 68 66

80 Température

Température

Température de C1 (ligne D)

60 40 20 0

0

10

20

30

0

40

10

Température de C1 (ligne D)

40

Température de C1 (ligne B) 80 Température

85 Température

30

Jours

Jours

80 75 70 65

75 70 65

0

10

20 Jours

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20

30

40

0

10

20

30

40

Jours

43



La température de C4

Température de C4 (ligne D)

Température de C4 (ligne B) 80 Température

Température

80 60 40 20

60 40 20 0

0 0

10

20

30

0

40

10

Jours

Température de C4 (ligne D)

40

80 Température

Température

30

Température de C4 (ligne B)

80 60 40 20 0

60 40 20 0

0

10

20 Jours

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20 Jours

30

40

0

10

20

30

40

Jours

44



Débit de l’eau de lavage

Débit eau de lavage (ligne B)

155 150 145 140 135 130 125

200

Température

Température

Débit eau de lavage (ligne D)

150 100 50 0

0

10

20

30

40

0

10

Jours

Température

Température 20 Jours

40

Débit eau de lavage (ligne B)

175 170 165 160 155 150 145 10

30

Jours

Débit eau de lavage (ligne D)

0

20

30

40

175 170 165 160 155 150 145 0

10

20

30

40

Jours

Plus important est le débit d’eau de lavage, meilleure sera la filtration. D’après les courbes le débit d’eau de lavage en mai 2011 est plus important qu’on mai 2010.

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45



Densité d’acide faible

Densité d'acide faible (ligne D)

Densité d'acide faible (ligne B) 1070

1070

Température

Température

1080 1060 1050 1040

1060 1050 1040 1030

1030 0

10

20

30

0

40

10

Densité d'acide faible (ligne D)

Densité d'acide faible (ligne B)

1065 1060 1055 1050 1045 1040 1035

1065 1060 1055 1050 1045 1040 1035

Température

Température

30

0

10

20 Jours

40

Jours

Jours

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20

30

40

0

10

20

30

40

Jours

46

2. Equipements de production (Matériel) Dans ce volet, on s’intéressera aux équipements de production (pompes, cristaliseurs,…) en listant les inconvénients des deux désulfatation et l’avantage de l’une par rapport à l’autre.

 Inconvénients  Ancienne désulfatation:  Isolement du cristaliseur C4, car la désulfatation se fait à ce niveau.  Manque d’une pompe de réserve, car une pompe assure l’alimentation de la filtration et le mélangeur, l’autre pompe assure la germination.  Nettoyage pénible des flexibles (chaque semaine).  Coût important de remplacement des flexibles abimés.  Pollution à cause des fuites de phosphate au niveau des bacs.  Le processus impose la réduction de la cadence.  Nouvelle désulfatation :  Coincement du racleur par les boues (tous les deux mois).  Apparition de fuite au niveau des parois.  Avantages de la nouvelle désulfatation par rapport à l’ancienne  Marche normale de la ligne de production (c'est-à-dire que la désulfatation est indépendante de l’unité de production), par conséquent la cadence sera maximale.  Désulfatation d’un volume important d’acide.

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47

3. Calcul du taux de sulfate requis

L’atelier de fabrication d’acide phosphorique dispose de quatre lignes : A, B, D et F, selon les deux procédés : NISSAN (Lignes A, B, D) et RHONE-POULENC (ligne F). L’opération de désulfatation ce fait seulement au niveau des deux lignes B et D par contre les deux autres restent normales. Le mélange des quatre ligne peut avoir un taux de sulfate presque égal à 2,2 %. La possibilité de désulfater 2 lignes afin de réduire le taux de la sulfate libre dans le mélange des quarte n’est pas la seule .notre mission consiste à chercher d’autres possibilités et prouver leur efficacité. Les possibilités qu’on a choisis d’étudier sont les suivantes : Désulfatation d’une seule ligne : (

( (

+ (QD z)+(QF t)= QM (

(

2,2 (

Avec : QM : le débit massique du mélange des 4 lignes de fabrication d’acide phosphorique QA, QB, QD, QF : les débits massiques respectivement des lignes A, B, D et F x, y, z, t : la fraction du sulfate dans les lignes A, B ,D et F A.N : Pour une cadence de production de 1800 T/jours pour chaque lignes :

QA=QB=QD=QF=1800 T /jours

Z