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CTP 03 - Évaluation du risque de solidification lors de la production de GNL

CTP 03 - Évaluation du risque de solidification lors de la production de GNL

Evaluation of the crystallization risk in LNG production

Proposition de thèse

Spécialité

Energétique et Procédés

Ecole doctorale

SMI - Sciences des Métiers de l'Ingénieur

Directeur de thèse

STRINGARI Paolo

Co-directeur de thèse

CAMPESTRINI Marco

Unité de recherche

Energétique et Procédés

ContactPaolo STRINGARI - Tel:01.64.69.48.57
Site Webhttp://www.ctp.mines-paristech.fr
Mots-clés

Gaz naturel liquéfié, solidification, équilibres solide-liquide

Liquefied natural gas, crystallization, solid-liquid equilibria

Résumé

Le Centre de Thermodynamique des Procédés (CTP) de MINES ParisTech/Armines (France) propose le projet industriel commun (Joint Industry Project, JIP) «Évaluation du risque de cristallisation dans la production de GNL»
La thèse organisée dans le cadre du JIP vise à déterminer (mesure et modélisation) les conditions thermodynamiques d'apparition des phases solides qui doivent être parfaitement maîtrisées lors de la conception des procèdes de liquéfaction du gaz naturel.

The Centre of Thermodynamics of Processes (CTP) of MINES ParisTech/Armines (France) is proposing the Joint Industry Project (JIP) “Evaluation of the crystallization risk in LNG production”.
The Ph.D. thesis organized in the context of the JIP aims at determining (experiments and modeling) the thermodynamic conditions of appearance of solid phases which need to be perfectly mastered during the design of natural gas liquefaction processes.

Contexte

La croissance rapide du marché du Gaz Naturel Liquéfié (GNL) oblige les entreprises à faire face au problème de la cristallisation des impuretés dans le procédé de liquéfaction du gaz naturel. À cause des basses températures nécessaires pour liquéfier le gaz naturel, le risque de cristallisation des impuretés est l'un des principaux problèmes techniques à prendre en compte dans la conception des procédés de liquéfaction. Les solides qui se forment au cours du procédé de production de GNL se déposent sur les paroirs des échangeurs de chaleur et obstruent les équipements du procédé. Des dépôts massifs peuvent par ailleurs boucher les tuyaux en engendrant des problèmes de sécurité majeurs, tels que le risque de rupture ou d'explosion. L'absence de données expérimentales et de modèles de calcul permettant un accès fiable aux limites de solubilité des impuretés dans le GNL oblige les entreprises à adopter des grandes marges de sécurité dans le procédé de liquéfaction, ce qui entraîne l'augmentation de la consommation d'énergie, la conception surdimensionnée des unités de prétraitement et la perte de profit au niveau des ventes de GNL. Le sujet de thèse proposé s'inscrit dans le contexte du Joint Industry Project (JIP) « Evaluation of the crystallization risk in LNG production » coordonné par Le Centre Thermodynamique des Procédés (CTP), centre de recherche commun de MINES ParisTech et Armines.

Encadrement

Directeur de thèse : Paolo STRINGARI, quotité d'encadrement 40 %
Maître de thèse : Marco CAMPESTRINI, quotité d'encadrement 60 %

Domaine(s)

1006 Génie des procédés

Profil candidat

Ingénieur et/ou Master recherche – Bon niveau de culture générale et scientifique. Bon niveau de pratique de l'anglais. Bonnes capacités d'analyse, de synthèse, d'innovation et de communication. Qualités d'adaptabilité et de créativité. Motivation pour l'activité expérimentale et de recherche. Projet professionnel cohérent. Connaissances en thermodynamique et en travail expérimental.

Pour postuler, transmettre à paolo.stringari@mines-paristech.fr :
- 1 CV
- 1 lettre de motivation
- Coordonnées d'un ou deux référents.
- relevés de notes
- diplômes
- niveau d'anglais (TOEIC, autres équivalents).

Date limite de candidature : 29/06/2018

Research engineer or Master. Good level of general and scientific education. Good level in English language. Good analysis, synthesis, innovation, and communication skills. Adaptability and creativity qualities. Motivation for experimental and research activities. Relevant professional project. knowledge in thermodynamics and experimental activity.

Application Deadline : 29/06/2018

Résultat attendu

Développement d'un modèle d'équilibre de phase (basé sur des données issues de la littérature scientifique et de nouvelles mesures) pour déterminer avec précision les limites de solubilité des impuretés dans le gaz naturel.

Objectif

L'objectif principal de la thèse est de développer un modèle thermodynamique visant à représenter de manière précise les limites de solubilité des impuretés dans le gaz naturel dans le domaine des basses températures afin de permettre une conception optimisée du procédé de liquéfaction du gaz naturel. Le développement de ce modèle se fera à partir de données expérimentales issues de la littérature scientifique et d'expériences réalisées en laboratoire.

Références

P. Stringari, P. Theveneau, C. Coquelet, G. Lauermann, Solubility measurements of solid n-hexane in liquid methane at cryogenic temperature, 91st Annual GPA Convention, New Orleans, USA, April 15-18, 2012.
P. Stringari, M. Campestrini, C. Coquelet, P. Arpentinier, An equation of state for solid–liquid–vapor equilibrium applied to gas processing and natural gas liquefaction, Fluid Phase Equilibria, vol 362, 2014, pp. 258-267.

Type financement

Financement d'un Etablissement d'enseignement supérieur

Partenariat/contrat

Contrat Doctoral une partie des travaux sera réalisée dans le cadre du projet 'Joint Industry Project (JIP) « Evaluation of the crystallization risk in LNG production ».

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