| Thèmes abordés |
La production des produits chimiques de base est adressée. Après une introduction sur l'industrie chimique, quelques procédés importants sont traités en détail, aussi bien les flow-sheets, les aspects cinétiques/catalytiques, les aspects conception de réacteurs, les aspects séparation et purification des réactifs et produits, les aspects énergétiques et environnementaux, et les aspects sécurité.
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Acquis
d'apprentissage |
Contribution du cours au référentiel du programme
Faisant référence aux acquis d'apprentissage du diplôme KIMA, les AAs suivants sont visés:
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Axe 1: 1.1, 1.2;
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Axe 2: 2.2, 2.3, 2.4, 2.5;
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Axe 3: 3.1, 3.2, 3.3;
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Axe 4: 4.1, 4.2, 4.4;
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Axe 5: 5.3, 5.5, 5.6;
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Axe 6: 6.1, 6.2, 6.3.
Acquis d'apprentissage spécifiques au cours
Résultats d'apprentissage techniques
A l'issue de ce cours, l'étudiant sera capable de:
- Donner un aperçu de l'industrie de chimie de base, les procédés les plus importants et leur intégration.
- Donner des schémas typiques de raffinage et les procédés impliqués.
- Donner un aperçu des différentes opérations unitaires utilisées dans les procédés chimiques:
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Types d'opération unitaire (réaction, séparation, échange de chaleur, ...),
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Technologie(s) utilisée(s) pour les différentes opérations unitaires.
- Réaliser ou interpréter un schéma de procédé intégrant différentes opérations unitaires.
- Réaliser des bilans de masse/espèces et d'énergie pour un procédé chimique tenant compte des différentes opérations unitaires.
- Réaliser le dimensionnement d'un réacteur chimique bien mélangé ou à écoulement piston.
- Prendre une variété de mesures visant à augmenter l'efficacité énergétique et à réduire l'impact environnemental d'un procédé chimique.
- Pour les procédés de production suivants:
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acide sulfurique,
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gaz de synthèse & hydrogène, ammoniaque, méthanol,
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acide nitrique,
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anhydride maléique,
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éthylène et propylène,
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hydrocarbures (par craquage catalytique),
décrire en détail:
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le schéma de procédé et l'interaction avec d'autres procédés,
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les aspects de sécurité du procédé,
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les caractéristiques des matières premières et des produits,
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les conditions d'opération,
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la chimie et la thermodynamique et cinétique réactionnelle,
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le catalyseur si utilisé,
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le type de réacteur utilisé,
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les mesures prises pour augmenter l'efficacité énergétique et réduire l'impact environnemental du procédé.
Résultats d'apprentissage transversaux
A l'issue de ce cours, l'étudiant sera capable de:
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Etudier de façon indépendante les différents aspects d'un procédé chimique.
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Présenter et expliquer les différents aspects d'un procédé chimique à un public professionnel, par écrit et oralement.
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Mobiliser des connaissances scientifiques et techniques provenant de diverses sources, y compris les livres de référence et le web.
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Utiliser un corpus de connaissances en sciences fondamentales et polytechniques, permettant de résoudre des problématiques disciplinaires cadrées.
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Analyser, organiser et mener à son terme une démarche d'ingénierie appliquée au développement d'un procédé répondant à un besoin ou à une problématique cadrée, à l'analyse d'un phénomène physique donné ou un système.
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Contribuer, en équipe, à la réalisation d'un projet disciplinaire ou pluridisciplinaire en respectant une approche cadrée.
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Communiquer efficacement oralement et par écrit, en français et en anglais, les résultats des missions qui lui sont confiées.
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Faire preuve de rigueur et d'esprit critique dans ses démarches scientifiques et techniques en se souciant de l'éthique.
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| Méthodes d'enseignement |
Ce cours combine l'ex-cathedra et des projets du tutorat.
Les cours sont ex-cathedra. Les étudiants sont encouragés à poser des questions. Dans le contexte du cours, un nombre de publications scientifiques sont lues, analysées et questionnées. A part des sessions d'exercices, deux mini-projets sont prévus pour former les étudiants dans l'étude et la compréhension des différents aspects d'un procédé chimique de manière indépendante.
Mini-Project 1:"Production d'acide sulfurique: conception du procédé globale et étude thermodynamique de l'oxydation de SO2 en SO3" permet aux étudiants d'étudier les bilans de masse et d'énergie d'un procédé industriel et d'identifier des contraintes thermodynamiques de conversion. Outre le développement des compétences techniques des étudiants, le mini-projet vise également à apprendre aux étudiants comment rapporter une étude technique d'une manière scientifique et concise, à la fois par écrit et oralement devant un public.
Mini-Project 2:Les étudiants sont invités à étudier un procédé de chimie de base, spécifié au début de l'année, et de présenter ses caractéristiques principales (schéma, aspects de sécurité & environnementaux, type de réacteur, etc.), à la fois par écrit et oralement devant un public. Une amélioration du procédé doit être proposée et quantifiée.
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