La présente invention concerne un procédé de commande d'une installationThe present invention relates to a method for controlling an installation
de traitement d'un gaz, notamment d'une installation de traitement par adsorption qui comporte N unités d'adsorption, N étant supérieur ou égal à deux, fonctionnant suivant un cycle réparti uniformément en au plus N temps de phase et durant une partie duquel au moins une des unités d'adsorption est for treating a gas, in particular an adsorption treatment plant which comprises N adsorption units, N being greater than or equal to two, operating in a cycle uniformly distributed in at most N phase time and during a part of which at least one of the adsorption units is
soumise au flux de sortie d'au moins une des autres unités d'adsorption. subjected to the output stream of at least one of the other adsorption units.
Elle concerne également une installation de traitement d'un gaz, commandée par un tel procédé. It also relates to a gas treatment plant, controlled by such a method.
Pour assurer le bon fonctionnement d'une installation de traitement d'un gaz par adsorption pourvue de plusieurs adsorbeurs à marche cyclique, il est connu de recourir à un séquenceur, c'est-à-dire une succession ordonnée d'opérations de commande des adsorbeurs. Un tel séquenceur s'avère particulièrement utile lorsque l'installation comporte un grand nombre d'adsorbeurs, soumis d'une part à des flux extérieurs d'alimentation et de régénération, et/ou d'autre part à des flux provenant des autres adsorbeurs, le séquenceur regroupant de manière structurée des centaines d'instructions de manoeuvre de vannes d'entrée et de sortie de ces adsorbeurs, en vue d'assurer le fonctionnement cyclique de l'installation. To ensure the proper functioning of an adsorption gas treatment plant provided with several cyclic adsorbers, it is known to use a sequencer, that is to say an ordered succession of control operations of adsorber. Such a sequencer is particularly useful when the installation comprises a large number of adsorbers, subjected on the one hand to external feed and regeneration flows, and / or on the other hand to flows from other adsorbers , the sequencer grouping in a structured way hundreds of instructions for operating the inlet and outlet valves of these adsorbers, in order to ensure the cyclic operation of the installation.
Par ailleurs, il est de plus en plus demandé aux installations de traitement à adsorbeurs de fonctionner avec un haut niveau de fiabilité et de stabilité. Ainsi, même si un ou plusieurs adsorbeurs se trouvent momentanément hors service en raison d'une opération de maintenance ou d'un incident imprévu, tel qu'une rupture de vanne, il est souhaitable que ces installations continuent de fonctionner en marche exceptionnelle, c'est-à-dire puissent continuer de produire un flux de gaz traité avec un débit et une pureté sensiblement similaires à ceux du flux de gaz traité en marche normale, tout en isolant le ou les adsorbeurs déficients. Furthermore, there is an increasing demand for adsorber treatment plants to operate with a high level of reliability and stability. Thus, even if one or more adsorbers are temporarily out of service due to a maintenance operation or an unforeseen incident, such as a valve break, it is desirable that these facilities continue to operate in exceptional operation, c. that is, can continue to produce a treated gas stream with a flow rate and purity substantially similar to that of the gas stream processed in normal operation, while isolating the deficient adsorber or adsorbers.
La transition entre la marche normale et une marche exceptionnelle se doit d'être rapide et d'engendrer le moins possible de perturbations du flux sortant de gaz traité ainsi que du flux d'un gaz résiduaire, en vue par exemple d'assurer la pérennité d'installations aval consommatrices de ces gaz. The transition between normal walking and an exceptional march must be rapid and generate the least possible disturbance of the outgoing gas flow as well as the flow of a waste gas, for example to ensure the durability downstream installations consuming these gases.
La prise en compte de ces diverses marches de fonctionnement par le procédé de commande d'une telle installation s'avère particulièrement complexe, en raison du très grand nombre de cas de figure envisageables. Il faut ainsi prévoir toutes les possibilités d'isolation d'adsorbeurs et de survenue d'un incident de production, sans pour autant allonger les temps de réaction de l'installation. De manière plus générale, les installations de traitement gazeux de taille importante incluent de très nombreux éléments, tels que des vannes individuelles, des groupes de vannes, des adsorbeurs individuels et/ou des groupes d'adsorbeurs, à commander un à un en vue de faire suivre à l'installation une marche de fonctionnement donnée, ce qui rend les procédés de commande de ces installation délicats à mettre au point et demande un haut niveau d'investissement en argent et en temps. Taking into account these various operating steps by the control method of such an installation is particularly complex, because of the very large number of possible scenarios. It is thus necessary to provide all the possibilities of adsorber insulation and occurrence of a production incident, without lengthening the reaction time of the installation. More generally, large gas processing plants include a large number of elements, such as individual valves, valve groups, individual adsorbers and / or adsorber groups, to be controlled one by one in order to to make the installation follow a given operating step, which makes the control processes of these installations difficult to develop and requires a high level of investment in money and time.
Pour réduire le travail de programmation du séquenceur de commande d'une installation à adsorbeurs, la demanderesse a proposé, dans EP-A-1 336 910, un procédé grâce auquel, à partir des étapes de commande de l'installation de traitement qui interviennent durant un temps de phase donné du cycle d'une marche de fonctionnement de l'installation, on obtient, par extrapolation aux autres temps de phase du cycle, le séquenceur de cette marche de fonctionnement. L'intérêt de ce procédé est que la programmation, ou plus généralement la mise au point du séquenceur de commande de l'installation, se réduit à la programmation d'une séquence de commande de l'installation sur uniquement un temps de phase du cycle. Pour une installation comportant dix adsorbeurs fonctionnant sur un cycle à dix temps de phase, le travail d'implémentation est réduit d'un facteur 10. In order to reduce the programming work of the control sequencer of an adsorber installation, the Applicant has proposed, in EP-A-1 336 910, a method by which, from the control stages of the treatment plant that intervene during a given phase time of the cycle of a running operation of the installation, the sequencer of this operating step is obtained by extrapolation to the other phase phases of the cycle. The advantage of this method is that the programming, or more generally the development of the control sequencer of the installation, is reduced to the programming of a control sequence of the installation on only one phase of the cycle . For an installation with ten adsorbers operating on a ten-phase cycle, the implementation work is reduced by a factor of 10.
Le but de la présente invention est de proposer un procédé de commande d'une installation de traitement d'un gaz, qui permette à la fois de réduire encore davantage le travail de programmation de l'unité de commande reproduisant le procédé proposé et de faciliter ultérieurement ce travail pour d'autres installations de traitement et qui, pour les installations de traitement par adsorption, soit compatible avec le procédé proposé dans EP-A-1 336 910. The object of the present invention is to propose a method for controlling a gas treatment installation, which makes it possible at the same time to further reduce the programming work of the control unit reproducing the proposed method and to facilitate subsequently this work for other processing facilities and which, for adsorption treatment plants, is compatible with the process proposed in EP-A-1 336 910.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de commande d'une installation de traitement d'un gaz, laquelle installation comporte une pluralité d'éléments adaptés pour être commandés afin d'être sélectivement traversés par du gaz circulant au sein de l'installation, procédé dans lequel on fait suivre à l'installation une marche de fonctionnement donnée en commandant individuellement ces éléments, caractérisé en ce que, pour commander au moins une partie de ces éléments, on sélectionne, parmi un nombre fini de modules prédéterminés, et on applique, à chaque élément, au moins un module d'instructions contrôlant le ou les flux de gaz relatifs à l'élément considéré. For this purpose, the subject of the invention is a method for controlling a gas treatment installation, which installation comprises a plurality of elements adapted to be controlled so as to be selectively traversed by gas circulating within the installation, a method in which a given operation step is sent to the installation by individually controlling these elements, characterized in that, to control at least a part of these elements, one of a finite number of predetermined modules is selected and applying to each element at least one instruction module controlling the gas flow or flows relating to the element in question.
Suivant le procédé selon l'invention, on dispose d'un nombre fini de modules préprogrammés, regroupés dans une bibliothèque, entièrement réutilisables d'une installation à une autre à condition de conserver une architecture d'installation globalement commune, c'est-à-dire une disposition des conduites des installations sensiblement analogue. Pour chaque nouvelle installation à commander et pour chaque marche de fonctionnement désirée, il suffit d'appeler et d'appliquer à chaque élément de l'installation à commander, un de ces modules prédéterminés. Dans le cas où l'architecture d'une nouvelle installation s'écarte de l'architecture précédente, il est toujours possible de modifier certains modules pré-existants ou d'ajouter un ou plusieurs nouveaux modules prédéterminés sans changer les opérations générales pour obtenir la programmation de l'unité de commande de l'installation. According to the method according to the invention, there is a finite number of preprogrammed modules, grouped in a library, entirely reusable from one installation to another provided that a generally common installation architecture is maintained, that is to say to say a layout of the pipes of the installations substantially similar. For each new installation to be controlled and for each desired operating step, it is sufficient to call and apply to each element of the installation to be controlled, one of these predetermined modules. In the case where the architecture of a new installation deviates from the previous architecture, it is still possible to modify some pre-existing modules or add one or more new predetermined modules without changing the general operations to obtain the programming of the control unit of the installation.
L'utilisation de ces modules prédéterminés permet en outre de disposer d'une représentation simple et compréhensible de la marche obtenue, par exemple des différentes étapes de la séquence de commande d'une installation à fonctionnement cyclique, notamment sur un temps de phase pour une installation à plusieurs unités d'adsorption. Il est alors possible de s'affranchir d'un grand nombre de commentaires purement informatifs et relatifs à chaque installation de traitement à commander, qui sont redondants avec la spécification propre de chaque installation. The use of these predetermined modules furthermore makes it possible to have a simple and comprehensible representation of the step obtained, for example the various steps of the control sequence of a cyclically operating installation, in particular on a phase time for a given time. installation with several adsorption units. It is then possible to dispense with a large number of purely informative comments relating to each processing installation to be ordered, which are redundant with the specific specification of each installation.
Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de ce procédé, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles: - on utilise une interface graphique pour sélectionner le module à appliquer à l'élément considéré ; - pour une installation qui comporte, d'une part, parmi ses éléments à commander, N unités d'adsorption, N étant supérieur ou égal à deux, fonctionnant suivant un cycle réparti de manière sensiblement uniforme en au plus N temps de phase et durant une partie duquel au moins une des unités d'adsorption est soumise au flux de sortie d'au moins une des autres unités d'adsorption et, d'autre part, une pluralité de vannes de commande de la circulation des flux gazeux dans ces unités d'adsorption, on utilise au moins un séquenceur de commande auquel on fournit une séquence d'étapes de commande des N unités d'adsorption sur au moins un temps de phase donné du cycle et qui assure en boucle sur lui-même le fonctionnement cyclique de l'installation et on obtient au moins certaines étapes de cette séquence en appliquant à chaque unité d'adsorption au moins un desdits modules prédéterminés dont les instructions contrôlent les flux entrant dans et sortant de l'unité d'absorption considérée; - dans ce procédé, - on associe à chaque temps de phase successif du cycle un paramètre mobile d'identification de l'état de fonctionnement de l'unité 15 d'adsorption qui est dans ce temps de phase, - sur le temps de phase donné de la séquence à obtenir, on repère chaque unité d'adsorption en fonction par le paramètre d'identification de l'état de fonctionnement de l'unité d'adsorption considérée, et - pour chaque étape de commande à obtenir à partir des 20 modules prédéterminés, on applique au moins un de ces modules prédéterminés à chaque unité d'adsorption repérée par son paramètre mobile; - pour N unités d'adsorption en fonction, on obtient une séquence de commande en marche normale de l'installation de traitement; - on prévoit, en tant que module prédéterminé, un module d'isolation adapté pour isoler du reste de l'installation l'adsorbeur auquel est appliqué ce module et, lorsqu'au moins une unité d'adsorption de l'installation est à isoler, on obtient une séquence de commande en marche exceptionnelle de l'installation en appliquant, pour chaque étape de commande de la séquence, le module d'isolation à la ou à chaque unité à isoler; - on prévoit au moins une séquence d'étapes de transition entre la séquence de commande en marche normale et la séquence de commande en marche exceptionnelle de l'installation de traitement, ladite séquence de transition comportant une ou plusieurs étapes de commande obtenues en appliquant à chaque unité d'adsorption au moins un desdits modules prédéterminés; - avant d'obtenir la séquence de commande en marche exceptionnelle, on introduit, pour chaque unité d'adsorption isolée, un paramètre fixe d'identification de l'état isolé de ladite unité d'adsorption et, pour obtenir la séquence de commande en marche exceptionnelle, on applique le module d'isolation à la ou chaque unité d'adsorption isolée repérée par son paramètre fixe; - on prévoit au moins une séquence de démarrage de l'installation, comportant une ou plusieurs étapes de commande obtenues en appliquant à chaque unité d'adsorption au moins un desdits modules prédéterminés; - les vannes de l'installation sont réparties en différents ensembles numérotés de vanne(s) en fonction de l'usage du gaz qui traverse la ou les vannes d'un même ensemble et chaque module prédéterminé comporte au moins une instruction de commande d'une de ces vannes repérée au moins par le numéro de l'ensemble auquel la vanne appartient; - au moins certaines des vannes de l'installation sont chacune repérées, d'une part, par le paramètre mobile ou fixe de repérage de l'adsorbeur en entrée ou en sortie duquel est placée la vanne et, d'autre part, par le numéro de l'ensemble auquel appartient la vanne; - plusieurs modules prédéterminés sont paramétrés par un paramètre prévu pour correspondre à l'un des numéros des ensembles de vannes; - au moins certains des modules prédéterminés comportent au moins une instruction de diagnostique relatif au fonctionnement de vannes de l'installation, relatif aux pressions d'unités d'adsorption de l'installation et/ou relatif à des paramètres de fonctionnement de l'installation. According to other advantageous features of this method, taken individually or in any technically possible combination: a graphic interface is used to select the module to be applied to the element in question; - for an installation comprising, on the one hand, among its elements to be controlled, N adsorption units, N being greater than or equal to two, operating in a cycle that is substantially uniformly distributed in at most N phase time and during a part of which at least one of the adsorption units is subjected to the outlet stream of at least one of the other adsorption units and, secondly, a plurality of valves for controlling the flow of gas flows in these units adsorption method, at least one control sequencer is used which is provided with a sequence of control steps of the N adsorption units over at least a given phase time of the cycle and which in turn provides cyclic operation over itself of the installation and at least some steps of this sequence are obtained by applying to each adsorption unit at least one of said predetermined modules whose instructions control the flows entering and leaving the unit of a bsorption considered; in this method, each successive phase phase of the cycle is associated with a mobile parameter for identifying the operating state of the adsorption unit which is in this phase phase, on the phase time. given of the sequence to be obtained, each adsorption unit is identified in function by the identification parameter of the operating state of the adsorption unit considered, and for each control step to be obtained from the 20 predetermined modules, at least one of these predetermined modules is applied to each adsorption unit indicated by its mobile parameter; for N adsorption units in function, a control sequence is obtained during normal operation of the treatment plant; - As a predetermined module, an isolation module is provided adapted to isolate from the rest of the installation the adsorber to which this module is applied and, when at least one adsorption unit of the installation is to isolate an exceptionally high control sequence of the installation is obtained by applying, for each stage of control of the sequence, the isolation module to the or each unit to be isolated; at least one sequence of transition steps is provided between the normal operating command sequence and the exceptional operating sequence of the processing installation, said transition sequence comprising one or more control steps obtained by applying to each adsorption unit at least one of said predetermined modules; before obtaining the exceptional operating command sequence, a fixed parameter for identifying the isolated state of said adsorption unit is introduced for each isolated adsorption unit and, to obtain the control sequence in Exceptional operation, the insulation module is applied to the or each isolated adsorption unit marked by its fixed parameter; at least one startup sequence of the installation is provided, comprising one or more control steps obtained by applying to each adsorption unit at least one of said predetermined modules; the valves of the installation are divided into different numbered sets of valves according to the use of the gas passing through the valve or valves of the same set and each predetermined module comprises at least one control instruction of one of these valves marked at least by the number of the assembly to which the valve belongs; at least some of the valves of the installation are each marked, on the one hand, by the mobile or fixed parameter of identification of the adsorber at the inlet or outlet of which the valve is placed and, on the other hand, by the number of the assembly to which the valve belongs; several predetermined modules are parameterized by a parameter intended to correspond to one of the numbers of the sets of valves; at least some of the predetermined modules comprise at least one diagnostic instruction relating to the operation of valves of the installation, relating to the adsorption unit pressures of the installation and / or relating to operating parameters of the installation .
L'invention a également pour objet une installation de traitement d'un gaz, du type comportant: - une pluralité d'éléments adaptés pour être commandés afin d'être sélectivement traversés par du gaz circulant au sein de l'installation, - une conduite d'alimentation en gaz à traiter, raccordée à au moins certains desdits éléments à commander, - une conduite de production en gaz traité, raccordée à au moins certains desdits éléments à commander et - une unité de commande individuelle desdits éléments, assurant le fonctionnement de l'installation suivant une marche donnée, caractérisée en ce que l'unité de commande comporte, d'une part, des moyens de mémorisation d'un nombre fini de modules d'instructions prédéterminés et, d'autre part, des moyens de sélection et d'application à chaque élément à commander d'au moins un desdits modules d'instructions prédéterminés. The subject of the invention is also a gas treatment plant, of the type comprising: a plurality of elements adapted to be controlled so as to be selectively traversed by gas circulating within the installation; gas supply line to be treated, connected to at least some of said elements to be controlled, - a treated gas production line, connected to at least some of said elements to be controlled and - an individual control unit of said elements, ensuring the operation of the installation according to a given step, characterized in that the control unit comprises, on the one hand, means for storing a finite number of predetermined instruction modules and, on the other hand, selection means and applying to each element to be controlled at least one of said predetermined instruction modules.
Selon un mode de réalisation de cette installation, elle comporte, parmi ses éléments à commander, N unités d'adsorption, N étant supérieur ou égal à deux, qui fonctionnent suivant un cycle réparti de manière sensiblement uniforme en au plus N temps de phase et durant une partie duquel au moins une des unités d'adsorption est soumise au flux de sortie d'au moins une des autres unités d'adsorption, et l'unité de commande de cette installation possède au moins un séquenceur de commande des N unités d'adsorption, assurant en boucle sur lui-même le fonctionnement cyclique de l'installation suivant la marche donnée, les moyens de sélection et d'application étant adaptés pour fournir à ce séquenceur une séquence de commande de l'installation sur au moins un temps de phase donné du cycle. According to one embodiment of this installation, it comprises, among its elements to be controlled, N adsorption units, N being greater than or equal to two, which operate in a substantially uniformly distributed cycle in at most N phase time and during a part of which at least one of the adsorption units is subjected to the output stream of at least one of the other adsorption units, and the control unit of this installation has at least one control sequencer of the N units adsorption, looping over itself the cyclic operation of the installation according to the given step, the selection and application means being adapted to provide the sequencer with a control sequence of the installation over at least one time given phase of the cycle.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins 20 sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique et partielle d'une installation de traitement d'un gaz par adsorption selon l'invention; - la figure 2 est un diagramme du cycle de fonctionnement des adsorbeurs de l'installation de la figure 1, sur lequel différents états de fonctionnement a, b, 25..., i sont représentés; - les figures 31 à 3X sont des diagrammes respectivement associés aux adsorbeurs de l'installation de la figure 1 et illustrant un seul et même temps de phase du cycle de la figure 2; - la figure 4 est un organigramme explicitant une séquence de commande 30 en marche normale de l'installation de la figure 1; - la figure 5 est un diagramme analogue à celui de la figure 2, illustrant un cycle de fonctionnement en marche exceptionnelle de l'installation de la figure 1; et - la figure 6 est une vue analogue à la figure 1, illustrant une autre installation de traitement gazeux selon l'invention. The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and with reference to the drawings in which: FIG. 1 is a schematic and partial view of a treatment plant an adsorption gas according to the invention; FIG. 2 is a diagram of the operating cycle of the adsorbers of the installation of FIG. 1, on which different operating states a, b, 25..., i are represented; FIGS. 31 to 3X are diagrams respectively associated with the adsorbers of the installation of FIG. 1 and illustrating a single phase time of the cycle of FIG. 2; FIG. 4 is a flow diagram explaining a control sequence 30 during normal operation of the installation of FIG. 1; FIG. 5 is a diagram similar to that of FIG. 2, illustrating a cycle of operation in exceptional operation of the installation of FIG. 1; and FIG. 6 is a view similar to FIG. 1, illustrating another gas treatment installation according to the invention.
Sur la figure 1 est représentée une installation I de traitement d'un flux d'hydrogène impur, destinée à épurer ce flux d'hydrogène d'impuretés qu'il contient, telles que de l'eau, du monoxyde de carbone, de l'azote, du méthane, du dioxyde de carbone, des hydrocarbures, etc... FIG. 1 shows an installation I for treating an impure hydrogen stream, intended to purify this flow of hydrogen of impurities which it contains, such as water, carbon monoxide, water, nitrogen, methane, carbon dioxide, hydrocarbons, etc.
A cet effet, l'installation I comporte une conduite 1 d'alimentation en hydrogène à épurer, une conduite 2 de production d'hydrogène épuré et dix adsorbeurs, référencés respectivement R1, R2, R3,..., R9 et RO et reliés aux conduites 1 et 2. Chaque adsorbeur comporte une bouteille contenant un ou plusieurs matériaux adsorbants à même de retenir tout ou partie des impuretés précitées lorsqu'il sont balayés par le flux d'hydrogène à traiter. Ce ou ces matériaux sont régénérables, c'est-à-dire qu'ils sont capables de restituer des impuretés préalablement adsorbées. A cet effet, l'installation I comporte une conduite 5 de collecte du gaz résiduaire chargé d'impuretés désorbées provenant des adsorbeurs qui se régénèrent, cette conduite 5 étant reliée à chaque adsorbeur. L'installation I peut comporter également une ligne d'approvisionnement en un gaz d'élution GE, par exemple prélevé sur la conduite de production 2 ou provenant d'un perméat d'une unité membranaire non-représentée. For this purpose, the installation I comprises a pipe 1 for supplying hydrogen to be purified, a pipe 2 for the production of purified hydrogen and ten adsorbers, respectively referenced R1, R2, R3,..., R9 and RO and connected to each other. to the lines 1 and 2. Each adsorber comprises a bottle containing one or more adsorbent materials capable of retaining all or part of the aforementioned impurities when they are swept by the flow of hydrogen to be treated. This or these materials are regenerable, that is to say they are able to restore impurities previously adsorbed. For this purpose, the installation I comprises a pipe 5 for collecting the waste gas loaded with desorbed impurities from the adsorbers which regenerate, this pipe 5 being connected to each adsorber. The installation I may also include a supply line of a GE elution gas, for example taken from the production line 2 or from a permeate of a non-represented membrane unit.
L'installation I comporte également d'une part des conduites de raccordement, dont la conduite 7, entre les conduites précitées 1, 2 et 5 et les adsorbeurs R1 à RO, et d'autre part, des conduites 3, 4 et 6 de raccordement des adsorbeurs R1 à RO entre eux, l'une des conduites de raccordement 4 étant raccordée à la ligne d'approvisionnement en gaz d'élution GE. La disposition précise des conduites 3, 4, 6 et 7 apparaîtra plus clairement lors de la description du fonctionnement de l'installation I. De plus, toutes ces conduites de raccordement sont munies de vannes tout ou rien ou de vannes de régulation du débit de gaz qui les traverse, dont la disposition apparaîtra également lors de la The installation I also comprises, on the one hand, connection lines, of which line 7, between the aforementioned lines 1, 2 and 5 and adsorbers R1 to RO, and, on the other hand, lines 3, 4 and 6 of connecting the adsorbers R1 to RO between them, one of the connecting pipes 4 being connected to the elution gas supply line GE. The precise arrangement of lines 3, 4, 6 and 7 will become clearer when describing the operation of plant I. In addition, all these connection lines are provided with on-off valves or flow control valves. gas which passes through them, the arrangement of which will also appear at the
description du fonctionnement de l'installation. description of the operation of the installation.
L'installation I comporte en outre une unité 8 de commande des adsorbeurs de l'installation. Les détails de programmation et de fonctionnement de cette unité seront développés par la suite. The installation I further comprises a unit 8 for controlling the adsorbers of the installation. The programming and operating details of this unit will be further developed.
La figure 2 illustre un cycle de fonctionnement de l'installation I. Sur cette figure, où les temps t sont portés en abscisses et les pressions absolues P en ordonnées, les traits orientés par des flèches indiquent les mouvements et destinations des courants gazeux, et, en outre, le sens de circulation dans respectivement les adsorbeurs RI à RO: lorsqu'une flèche est dans le sens des ordonnées croissantes (vers le haut du diagramme), le courant est dit à cocourant dans l'adsorbeur. Si la flèche dirigée vers le haut est située au-dessous du trait indiquant la pression dans l'adsorbeur, le courant pénètre dans l'adsorbeur par l'extrémité d'entrée de cet adsorbeur; si la flèche dirigée vers le haut est située au-dessus du trait indiquant la pression, le courant sort de l'adsorbeur par l'extrémité de sortie de cet adsorbeur, les extrémités d'entrée et de sortie étant respectivement celles du gaz à traiter et du gaz soutiré en phase de production; lorsqu'une flèche est dans le sens des ordonnées décroissantes (vers le bas du diagramme), le courant est dit à contrecourant dans l'adsorbeur. FIG. 2 illustrates an operating cycle of the installation I. In this figure, where the times t are plotted on the abscissa and the absolute pressures P on the ordinate, the lines indicated by arrows indicate the motions and destinations of the gaseous currents, and in addition, the direction of flow in respectively the adsorbers RI to RO: when an arrow is in the direction of increasing ordinates (towards the top of the diagram), the current is said cocurrent in the adsorber. If the upward arrow is below the line indicating the pressure in the adsorber, the current enters the adsorber through the inlet end of this adsorber; if the upward arrow is located above the pressure line, the stream exits the adsorber through the outlet end of this adsorber, the inlet and outlet ends being respectively those of the gas to be treated and gas withdrawn during the production phase; when an arrow is in the direction of decreasing ordinates (towards the bottom of the diagram), the current is said to counter-current in the adsorber.
Si la flèche dirigée vers le bas est située au-dessous du trait indiquant la pression de l'adsorbeur, le courant sort de l'adsorbeur par l'extrémité d'entrée de l'adsorbeur; si la flèche dirigée vers le bas est située au-dessus du trait indiquant la pression, le courant pénètre dans l'adsorbeur par l'extrémité de sortie de l'adsorbeur, les extrémités d'entrée et de sortie étant toujours celles du gaz à traiter et du gaz soutiré en phase de production. If the downward arrow is below the line indicating the pressure of the adsorber, the stream exits the adsorber through the inlet end of the adsorber; if the downward arrow is above the pressure line, the current enters the adsorber through the outlet end of the adsorber, the inlet and outlet ends always being those of the gas at the outlet. process and gas withdrawn during the production phase.
Chaque adsorbeur RI à RO suit le cycle de la figure 2, en étant décalé par rapport à l'adsorbeur le précédant d'une durée appelée "temps de phase" et égale à la durée T du cycle divisée par dix, c'est-à-dire divisée par le nombre d'adsorbeurs en fonction c'est-à-dire intégrés dans le cycle en pression. Le cycle de la figure 2 comporte donc dix temps de phase et illustre la dualité "temps de phaseladsorbeurs", à savoir qu'à tout instant du fonctionnement de l'installation I, chaque adsorbeur est dans un temps de phase différent, ce qui revient à dire que l'état du fonctionnement d'un adsorbeur est, à tout instant du fonctionnement de l'installation, déterminé par le temps de phase dans lequel est cet adsorbeur. Each adsorber R1 to RO follows the cycle of FIG. 2, being offset with respect to the adsorber preceding it by a duration called "phase time" and equal to the duration T of the cycle divided by ten, that is, that is to say divided by the number of adsorbers in function that is to say integrated in the cycle under pressure. The cycle of FIG. 2 therefore comprises ten phase times and illustrates the duality "phaseladsorber time", namely that at any instant of the operation of the installation I, each adsorber is in a different phase time, which amounts to to say that the operating state of an adsorber is, at any time of the operation of the installation, determined by the phase time in which is this adsorber.
Pour comprendre par la suite le procédé de commande mis en oeuvre par l'unité de commande 8, le fonctionnement de l'installation I va être d'abord explicité en se contentant de décrire le fonctionnement des adsorbeurs R1 à RO durant un seul temps de phase, étant entendu que le fonctionnement des adsorbeurs durant le reste du cycle se déduit par répétition en décalant l'ordre des adsorbeurs. To further understand the control method implemented by the control unit 8, the operation of the installation I will be first explained by simply describing the operation of the adsorbers R1 to RO during a single time of phase, it being understood that the operation of the adsorbers during the remainder of the cycle is deduced by repetition by shifting the order of the adsorbers.
A cet effet, on considère par exemple le temps de phase durant lequel l'adsorbeur RI est dit "maître", c'est-à-dire qu'il commence sa phase d'adsorption à une haute pression Pad, supérieure à la pression atmosphérique Paso, tel qu'illustré sur la figure 31. De façon concomitante, l'adsorbeur R2 suit le diagramme de la figure 311, l'adsorbeur R3 suit le diagramme de la figure 3111, et ainsi de suite, jusqu'à l'adsorbeur RO qui suit le diagramme de la figure 3X. For this purpose, consider, for example, the phase time during which the adsorber RI is said to be "master", that is to say that it starts its adsorption phase at a high pressure pad, which is greater than the pressure. Paso atmospheric, as shown in Fig. 31. Concurrently, the adsorber R2 follows the diagram of Fig. 311, the adsorber R3 follows the diagram of Fig. 3111, and so on, until the RO adsorber which follows the diagram of Figure 3X.
Pour faciliter la lecture, seules les vannes ouvertes durant au moins une partie de ce temps de phase, repéré par commodité entre les temps t=0 et t =T/10, sont représentées sur les figures 1 et 31 à 3X. Ces vannes seront désignées dans toute la suite par la lettre V suivie de deux caractères X Y selon les conventions suivantes: - X est le numéro de l'adsorbeur auquel est associée la vanne, et - Y est le numéro d'un ensemble de vannes ayant la même fonction et associé à une des conduites de l'installation, le numéro 1 étant associé à une fonction "alimentation" par la conduite 1, le numéro 2 étant associé à une fonction "production" par la conduite 2, le numéro 3 étant associé à une fonction "équilibrage de pression" par l'intermédiaire de la conduite de raccordement 3, le numéro 4 étant associé à une fonction "élution" par l'intermédiaire de la conduite de raccordement 4, le numéro 5 étant associé à une fonction "évacuation du gaz résiduaire" par la conduite 5, le numéro 6 étant associé à une autre fonction de type "équilibrage de pression" par l'intermédiaire de la conduite de raccordement 6, et le numéro 7 étant associé à une fonction "repressurisation finale" par la conduite de raccordement 7. To facilitate reading, only the valves open during at least a part of this phase time, identified for convenience between the times t = 0 and t = T / 10, are shown in FIGS. 1 and 31 to 3X. These valves will be designated in all the following by the letter V followed by two characters XY according to the following conventions: - X is the number of the adsorber with which the valve is associated, and - Y is the number of a set of valves having the same function and associated with one of the pipes of the installation, the number 1 being associated with a "supply" function via line 1, the number 2 being associated with a "production" function via line 2, the number 3 being associated with a "pressure equalization" function via the connecting line 3, the number 4 being associated with an "elution" function via the connecting line 4, the number 5 being associated with a function "waste gas evacuation" via the line 5, the number 6 being associated with another function of the "pressure equalization" type via the connecting line 6, and the number 7 being associated with a function "re" final pressurization "through the connecting pipe 7.
De plus, la représentation de plusieurs conduites 3, 4 ou 6 est trompeuse en ce sens que ces conduites sont dessinées deux fois sur les figures 1 et 2 car elles sont sollicitées durant deux durées successives distinctes comme indiqué ci-dessous, alors qu'une seule et même conduite 3, 4 ou 6 est en pratique parcourue par deux flux gazeux successifs différents. Moreover, the representation of several lines 3, 4 or 6 is misleading in the sense that these lines are drawn twice in FIGS. 1 and 2 because they are biased during two distinct successive periods as indicated below, whereas only one and the same pipe 3, 4 or 6 is in practice traversed by two different successive gaseous flows.
Il est important de noter que l'agencement des conduites et des vannes de mise en oeuvre du fonctionnement de l'installation I est volontairement simplifié, tant par commodité de description que de représentation; des aménagements particuliers, comportant notamment moins de vannes moyennant des conduites transversales à tout ou partie de l'installation par exemple, sont à la portée de l'homme de l'art, sans sortir du cadre de l'invention. It is important to note that the arrangement of the pipes and the valves for implementing the operation of the installation I is voluntarily simplified, both for convenience of description and representation; particular arrangements, including including fewer valves through transverse conduits to all or part of the installation for example, are within the reach of those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
Préalablement au début du temps de phase représenté sur les figures 31 à 3X, c'est-à-dire avant l'instant t = 0, les vannes V01, V02, V91, V92, V45 et V55 sont ouvertes durant au moins la fin du temps de phase précédant le temps de phase considéré représenté sur les figures 31 à 3X. Prior to the beginning of the phase time shown in FIGS. 31 to 3X, that is to say before the instant t = 0, the valves V01, V02, V91, V92, V45 and V55 are open for at least the end phase time preceding the considered phase time shown in FIGS. 31 to 3X.
Pendant le temps de phase des figures 31 à 3X, les adsorbeurs RI et RO sont en phase d'adsorption, les autres adsorbeurs étant en phase de régénération. Plus précisément, de façon sensiblement concomitante à l'instant t =0: - en plus des vannes V01 et V02, les vannes V11 et V12 sont ouvertes pour assurer la production d'une partie du flux d'hydrogène épuré ; - les vannes de mise en production de l'adsorbeur R9, qui était en phase d'adsorption durant le temps de phase précédant le temps de phase détaillé sur 15 les figures 31 à 3X, sont fermées; - les vannes V26, V27 et V96 sont ouvertes pour permettre par au moins une partie des flux issus respectivement des adsorbeurs RI, R9 et RO de recomprimer l'adsorbeur R2; - les vannes V33 et V83 sont ouvertes pour permettre, par le flux issu de 20 l'adsorbeur R8, de recomprimer l'adsorbeur R3; - la vanne V65 est ouverte pour permettre d'amener la pression de l'adsorbeur R6 à la pression basse du cycle; et - en plus de la vanne V55, les vannes V54 et V74 sont ouvertes pour permettre l'élution de l'adsorbeur R5 par le flux issu de l'adsorbeur R7. During the phase time of FIGS. 31 to 3X, the adsorbers R1 and RO are in the adsorption phase, the other adsorbers being in the regeneration phase. More precisely, substantially concomitantly at time t = 0: in addition to the valves V01 and V02, the valves V11 and V12 are open to ensure the production of a portion of the stream of purified hydrogen; the valves for bringing into production the adsorber R9, which was in the adsorption phase during the phase time preceding the phase time detailed in FIGS. 31 to 3X, are closed; the valves V26, V27 and V96 are open to allow, by at least a portion of the flows coming respectively from the adsorbers R1, R9 and RO to recompress the adsorber R2; the valves V33 and V83 are open to allow, by the flow coming from the adsorber R8, to recompress the adsorber R3; the valve V65 is open to enable the pressure of the adsorber R6 to be brought to the low pressure of the cycle; and - in addition to the valve V55, the valves V54 and V74 are open to allow the elution of the adsorber R5 by the flow from the adsorber R7.
Puis, à partir de l'instant t = xi où la pression dans l'adsorbeur R2 est sensiblement égale à la pression dans l'adsorbeur R9, les vannes V26 et V96 sont fermées, la recompression ultérieure de l'adsorbeur R2 par le flux traversant la vanne V27 étant alors plus lente. Then, from the moment t = xi where the pressure in the adsorber R2 is substantially equal to the pressure in the adsorber R9, the valves V26 and V96 are closed, the subsequent recompression of the adsorber R2 by the flow crossing the valve V27 then being slower.
Puis, à partir de l'instant t = x2 où la pression dans l'adsorbeur R3 est sensiblement égale à la pression dans l'adsorbeur R8, les mouvements de vannes suivant se produisent de façon sensiblement concomitante: - la vanne V33 est fermée et la vanne V43 est ouverte pour permettre de commencer la repressurisation de l'adsorbeur R4; - les vannes V44 et V45 sont fermées, la totalité du flux issu de l'adsorbeur R7 alimentant alors l'adsorbeur R5; et - les vannes V36 et V96 sont ouvertes pour permettre de recomprimer d'avantage l'adsorbeur R3 par le flux issu de R9. Then, from the moment t = x2 where the pressure in the adsorber R3 is substantially equal to the pressure in the adsorber R8, the following valve movements occur substantially concomitantly: - the valve V33 is closed and the valve V43 is opened to allow the repressurization of the adsorber R4 to begin; the valves V44 and V45 are closed, the entire flow coming from the adsorber R7 then supplying the adsorber R5; and the valves V36 and V96 are open to enable the adsorber R3 to be recompressed more advantageously by the flow coming from R9.
Puis, à l'instant t = x3, la vanne V64 est ouverte pour permettre l'élution du matériau adsorbant de la bouteille R6. Then, at time t = x3, the valve V64 is opened to allow the elution of the adsorbent material of the bottle R6.
Enfin, à l'instant t = 10 où la pression dans l'adsorbeur R2 est sensiblement égale à la pression dans l'adsorbeur RI, les vannes V27, V96, V83, V74, V43 et V36 sont fermées pour passer du temps de phase décrit 10 jusqu'ici au temps de phase suivant. Finally, at time t = 10 when the pressure in the adsorber R2 is substantially equal to the pressure in the adsorber RI, the valves V27, V96, V83, V74, V43 and V36 are closed to pass phase time described so far at the next phase time.
Le fonctionnement de l'installation I durant les autres temps de phase du cycle se déduit du fonctionnement ci-dessus, en considérant comme maître pendant le temps de phase suivant l'adsorbeur R2, puis l'adsorbeur R3, et ainsi de suite, jusqu'à l'adsorbeur RO. The operation of the installation I during the other phase phases of the cycle is deduced from the above operation, considering as master during the phase time following the adsorber R2, then the adsorber R3, and so on, until to the RO adsorber.
L'ensemble des instructions de commande des vannes de l'installation I, pour les dix temps de phase du cycle, forment ce qu'il est courant d'appeler un séquenceur de commande de l'installation, prévu dans l'unité 8. Pour les installation relevant de l'art antérieur, la totalité des instructions d'un tel séquenceur est à implémenter, c'est-à-dire à saisir, à la main sur par exemple un moyen informatique dédié, sauf pour les installation décrites dans EP-A-1 336 910 pour lesquelles seule une séquence correspondant à un seul temps de phase est à implémenter. The set of instructions for controlling the valves of the installation I, for the ten phases of the cycle phase, form what is commonly called a control sequencer of the installation, provided in the unit 8. For installations falling within the prior art, all the instructions of such a sequencer must be implemented, that is to say, to be grasped by hand on, for example, a dedicated computer means, except for the installations described in FIG. EP-A-1 336 910 for which only a sequence corresponding to a single phase time is to be implemented.
Le procédé selon l'invention permet d'obtenir une telle séquence relative à un temps de phase de manière plus fiable et plus rapide, comme il va être 25 expliqué ci-dessous. The method according to the invention makes it possible to obtain such a sequence relating to a phase time in a more reliable and faster manner, as will be explained below.
Pour cela, on introduit des paramètres: on associe à chaque temps de phase successif du cycle, un paramètre d'identification de l'état de fonctionnement de l'adsorbeur qui est dans ce temps de phase. For this purpose, parameters are introduced: each successive phase time of the cycle is associated with an identification parameter of the operating state of the adsorber which is in this phase phase.
Ainsi, sur le temps de cycle représenté sur la figure 2, le paramètre d'état i est associé au temps de phase dans lequel l'adsorbeur commence sa phase d'adsorption (adsorbeur maître), le paramètre d'état i est associé au temps de phase qui suit et dans lequel l'adsorbeur termine sa phase d'adsorption, le paramètre d'état h est associé au temps de phase qui suit et dans lequel l'adsorbeur commence sa dépressurisation, et ainsi de suite pour les paramètres g, f, e, d, c, b et a. Ces paramètres d'état sont indiqués en abscisses du diagramme de la figure 2. II est ainsi nécessaire d'introduire autant de paramètres qu'il y a de temps de phase, autrement dit d'adsorbeurs en fonction. Thus, on the cycle time represented in FIG. 2, the state parameter i is associated with the phase time in which the adsorber starts its adsorption phase (master adsorber), the state parameter i is associated with the phase time that follows and in which the adsorber completes its adsorption phase, the state parameter h is associated with the following phase time and in which the adsorber begins its depressurization, and so on for the parameters g , f, e, d, c, b and a. These state parameters are indicated on the abscissa of the diagram of FIG. 2. It is thus necessary to introduce as many parameters as there are phase times, in other words adsorbers in function.
De plus, ces paramètres sont dit "mobiles" dans le sens où ils peuvent correspondre à n'importe lequel des dix adsorbeurs, selon le moment considéré du cycle. Ainsi, si à un instant donné le paramètre j correspond à l'adsorbeur RI (j=1), au bout d'une durée valant le cinquième du temps de cycle T (c'est-à-dire valant deux fois la durée d'un temps de phase), ce paramètre j correspondra à l'adsorbeur R3 (j=3). In addition, these parameters are said to be "mobile" in the sense that they can correspond to any one of the ten adsorbers, depending on the moment considered in the cycle. Thus, if at a given instant the parameter j corresponds to the adsorber RI (j = 1), after a period equal to one fifth of the cycle time T (that is to say twice the duration of a phase time), this parameter j will correspond to the adsorber R3 (j = 3).
Pour pouvoir appliquer le procédé de EP-A-1 336 910, on doit disposer d'une séquence paramétrée d'étapes de commande de l'installation I pendant uniquement un temps de phase donné, chaque adsorbeur n'étant pas repéré par son numéro, mais par le paramètre d'identification de l'état de fonctionnement de cet adsorbeur pendant la période de temps relative au temps de phase choisi. En d'autres termes, cela revient à décrire le fonctionnement de l'installation sur un temps de phase donné, de la même façon qu'il a été décrit en regard des figures 31 à 3X, mais en repérant chaque adsorbeur par un des paramètres variables a, L..., j, en fonction du temps de phase choisi. Dans la suite, l'adsorbeur correspondant au paramètre "x" sera par commodité d'écriture désigné par Rx. In order to be able to apply the method of EP-A-1 336 910, it is necessary to have a parameterized sequence of control steps of the plant I during only a given phase time, each adsorber not being identified by its number. but by the identification parameter of the operating state of this adsorber during the period of time relative to the selected phase time. In other words, this amounts to describing the operation of the installation over a given phase time, in the same way as has been described with reference to FIGS. 31 to 3X, but by identifying each adsorber by one of the parameters variables a, L ..., j, depending on the chosen phase time. In the following, the adsorber corresponding to the parameter "x" will be for writing convenience designated Rx.
Ainsi, sur la figure 4 est représentée schématiquement cette séquence, notée S, obtenue par le procédé selon l'invention comme expliqué plus loin. Elle comporte huit étapes successives I à VIII détaillées cidessous, ainsi que trois tests de passage 91, 92 et 93 adaptés chacun pour tester la bonne commutation des vannes commandées durant la ou les étapes se déroulant entre la condition de passage considérée et soit le début de la séquence, soit le test antérieur. Si toutes ces commutations sont effectuées sans incident, la séquence progresse de l'étape précédant le test de passage à l'étape suivante. Dans le cas contraire, la séquence S est interrompue et une séquence transitoire S", qui sera détaillée par la suite, est avantageusement mise en oeuvre. Thus, in Figure 4 is shown schematically this sequence, denoted S, obtained by the method according to the invention as explained below. It comprises eight successive steps I to VIII detailed below, as well as three passage tests 91, 92 and 93 each adapted to test the proper switching of the valves controlled during the step or steps taking place between the passage condition considered and the beginning of the sequence, the previous test. If all these switching operations are performed without incident, the sequence progresses from the step preceding the test to the next step. In the opposite case, the sequence S is interrupted and a transient sequence S ", which will be detailed later, is advantageously implemented.
L'étape I comporte des instructions d'ouverture des vannes Vjl et Vj2permettant le démarrage de la production de l'adsorbeur Rj qui est donc maître durant le temps de phase considéré pour la séquence S et d'ouverture de la vanne Ve5 permettant le raccordement de l'adsorbeur Re à la conduite 5 de collecte de résiduaire. Durant l'étape I, les vannes Vd4 et Vd5, ainsi que les vannes Vc4 et Vc5, qui étaient ouvertes préalablement à l'étape I le restent. Stage I comprises instructions for opening the valves Vjl and Vj2 allowing the start of the production of the adsorber Rj which is therefore master during the phase time considered for the sequence S and the opening of the valve Ve5 allowing the connection from the adsorber Re to the waste collection line 5. During stage I, the valves Vd4 and Vd5, as well as the valves Vc4 and Vc5, which were opened prior to stage I, remain so.
L'étape Il comporte des instructions de fermeture des vannes Vh1 et Vh2 mettant fin à la production de l'adsorbeur Rh, d'ouverture des vannes Vg3 et Vb3 permettant le démarrage de l'équilibrage de pression entre les adsorbeurs Rg et Rb et d'ouverture de la vanne Vf4 permettant l'élution des adsorbeurs Rd et Rc. Stage II comprises closing instructions for the valves Vh1 and Vh2 ending the production of the adsorber Rh, opening the valves Vg3 and Vb3 allowing the start of the pressure equalization between the adsorbers Rg and Rb and d opening of the valve Vf4 for the elution of adsorbers Rd and Rc.
La durée des étapes I et Il est fixée à une valeur courte, par exemple de quelques secondes, pour permettre les mouvements des vannes et le maintien d'un flux gazeux de production stable. The duration of steps I and II is set at a short value, for example of a few seconds, to allow the movements of the valves and the maintenance of a stable production gas flow.
L'étape III est une étape d'attente d'égalisation approximative des pressions de l'adsorbeur Ra et de l'absorbeur Rh. A l'instant initial de cette étape, les vannes Vh6 et Va6 sont ouvertes pour amorcer cet équilibrage et la vanne Val est ouverte pour participer à la repressurisation de l'adsorbeur Ra tout en maintenant un débit de production en hydrogène stable. L'étape III se poursuit de telle sorte qu'à la fin de l'étape, qui correspond à l'instant xi si on considère que l'étape I a commencé à un instant zéro, les pressions des adsorbeurs Ra et Rh sont sensiblement égales. Step III is a step of waiting for approximately equalization of the pressures of the adsorber Ra and the absorber Rh. At the initial time of this step, the valves Vh6 and Va6 are open to initiate this equilibration and the Val valve is open to participate in the repressurization of the adsorber Ra while maintaining a stable hydrogen production rate. Step III continues so that at the end of the step, which corresponds to the instant xi if we consider that stage I began at a time zero, the pressures of the adsorbers Ra and Rh are substantially equal.
Le test de passage 91 vérifie, de préférence peu après le début de l'étape 20 III, la bonne commutation des vannes commandées aux étapes I à III, ainsi que l'obtention des bons niveaux de pression en Ra et Rh. The passage test 91 verifies, preferably shortly after the start of step III, the correct switching of the valves controlled in steps I to III, as well as obtaining the right pressure levels in Ra and Rh.
L'étape IV est également une étape d'attente d'égalisation approximative des pressions de l'absorbeur Rb et de l'adsorbeur Rg. Au tout début de cette étape, les vannes Vh6 et Va6 sont fermées, l'équilibrage des adsorbeurs Ra et Rh étant terminé, tandis que les vannes Vb3 et Vg3, ouvertes à l'étape III, sont maintenues en l'état de telle sorte qu'à la fin de l'étape, qui correspond sensiblement à l'instant x2 si on considère que l'étape I a commencé à un instant zéro, les pressions des adsorbeurs Rb et Rg sont sensiblement égales. Step IV is also a step of waiting for approximate equalization of the pressures of the absorber Rb and the adsorber Rg. At the very beginning of this step, the valves Vh6 and Va6 are closed, the balancing of the adsorbers Ra and Rh being completed, while the valves Vb3 and Vg3, opened in step III, are maintained in the state of such at the end of the step, which corresponds substantially to the instant x2 if it is considered that stage I began at a time zero, the pressures of the adsorbents Rb and Rg are substantially equal.
Le test de passage 92 vérifie, de préférence peu après le début de l'étape IV, la bonne commutation des vannes commandées au tout début de cette étape, ainsi qu'à l'obtention des bons niveaux de pression en Rb et Rg. The passage test 92 verifies, preferably shortly after the start of step IV, the correct switching of the valves controlled at the very beginning of this step, as well as obtaining the right pressure levels at Rb and Rg.
L'étape V comprend des instructions de fermeture des vannes Vb3 et Vg3, l'équilibrage des adsorbeurs Rb et Rg étant terminé. En option, la durée de l'étape peut être ajustée au temps de phase en cours. Stage V comprises closing instructions for the valves Vb3 and Vg3, the balancing of the adsorbers Rb and Rg being completed. Optionally, the duration of the step can be adjusted to the current phase time.
L'étape VI comporte des instructions de fermeture des vannes Vc4 et Vc5, l'élution de l'adsorbeur Rc étant terminée, et d'ouverture des vannes Vb6 et Vh6 pour amorcer l'équilibrage des absorbeurs Rb et Rh. Step VI includes instructions for closing the valves Vc4 and Vc5, the elution of the adsorber Rc being completed, and the opening of the valves Vb6 and Vh6 to initiate the balancing of the absorbers Rb and Rh.
L'étape VII comporte des instructions d'ouvertures des vannes Vc3 et Vg3 5 pour amorcer l'équilibrage des adsorbeurs Rc et Rg. Step VII includes instructions for opening valves Vc3 and Vg3 to initiate equilibration of adsorbers Rc and Rg.
La durée des étapes V à VII est suffisante pour permettre les mouvements de vannes et la stabilisation des flux gazeux. The duration of the stages V to VII is sufficient to allow the movements of valves and the stabilization of the gas flows.
L'étape VIII, qui débute sensiblement à l'instant x3 si on considère que l'étape I a commencé à l'instant zéro, comporte une instruction d'ouverture de la vanne Ve4 pour amorcer l'élution de l'adsorbeur Re. Les vannes Vb6 et Vh6 ouvertes à l'étape VI, les vannes Vc3 et Vg3 ouvertes à l'étape VII et la vanne Val ouverte à l'étape III le restent jusqu'à la fin de l'étape VIII,qui correspond sensiblement à l'instant de telle sorte qu'à la fin de l'étape VIII, les pressions des adsorbeurs Rh et Rb soient sensiblement égales et celles des absorbeurs Rc et Rg soient également proches. Step VIII, which starts substantially at time x3 if it is considered that step I started at time zero, comprises an opening instruction of the valve Ve4 to initiate the elution of the adsorber Re. The valves Vb6 and Vh6 open in step VI, the valves Vc3 and Vg3 open in step VII and the valve Val open in step III remain so until the end of step VIII, which corresponds substantially to the moment so that at the end of step VIII, the pressures of the adsorbers Rh and Rb are substantially equal and those of the absorbers Rc and Rg are also close.
Le test de passage 93 vérifie, de préférence peu après le début de l'étape VIII, la bonne commutation des vannes commandées aux étapes V à VIII, ainsi que l'obtention des bons niveaux de pression en Rb, Rc, Rh, Rg et Ra. The passage test 93 checks, preferably shortly after the start of step VIII, the good switching of the valves controlled in steps V to VIII, as well as obtaining the right pressure levels in Rb, Rc, Rh, Rg and Ra.
Pour obtenir la séquence paramétrée S, on n'implémente pas à la main les diverses instructions énoncées ci-dessus mais, selon l'invention, on utilise une bibliothèque de modules d'instructions prédéterminés et adaptés pour permettre de définir la séquence de marche de l'installation I, ou plus généralement de toute installation de traitement d'un gaz dont la disposition des adsorbeurs, des conduites et des vannes, appelée couramment l'architecture de l'installation, est connue à l'avance. In order to obtain the parameterized sequence S, the various instructions set out above are not manually implemented but, according to the invention, a library of predetermined and adapted instruction modules is used to make it possible to define the operating sequence of the installation I, or more generally of any gas treatment installation whose arrangement of adsorbers, pipes and valves, commonly called the architecture of the installation, is known in advance.
Pour bien comprendre l'invention et l'intérêt d'utiliser une telle bibliothèque, lorsqu'on considère les étapes I à VIII de la séquence S à obtenir, on remarque que différents types d'instructions élémentaires sont répétés pour différents adsorbeurs et/ou à différentes étapes de la séquence. Par exemple, à l'étape Il, il est prévu d'ouvrir la vanne Vb3 en vue de repressuriser l'adsorbeur Rb avec du gaz circulant dans la conduite 3 alors qu'il est prévu à l'étape VII une repressurisation analogue de l'adsorbeur Rc, c'est-à-dire avec du gaz circulant dans la conduite 3, au moyen de la vanne Vc3. Un autre exemple concerne la repressurisation avec du gaz circulant dans la conduite 6 qui est prévue à l'étape III pour l'adsorbeur Ra et qui est prévu à l'étape VI pour l'adsorbeur Rb. Un autre exemple concerne les instructions aux vannes associées à la conduite 4 et permettant l'élution des adsorbeurs, des instructions analogues se répétant à la fois pour l'adsorbeur Rc et l'adsorbeur Rd à l'étape II ainsi que pour l'adsorbeur Re à l'étape VIII. De même, les instructions relatives à l'isolement d'un adsorbeur, c'est-à- dire à la fermeture de ses vannes d'entrée et de sortie, se répètent pour l'adsorbeur Rh à l'étape II et à l'étape IV, pour les adsorbeurs Rb et Rg à l'étape V ainsi que pour l'adsorbeur Rc à l'étape VI. To understand the invention and the interest of using such a library, when considering steps I to VIII of the sequence S to obtain, it is noted that different types of elementary instructions are repeated for different adsorbers and / or at different stages of the sequence. For example, in step II, it is planned to open the valve Vb3 in order to repressurize the adsorber Rb with gas flowing in the pipe 3 while it is provided in step VII a similar repressurization of the adsorber Rc, that is to say with gas flowing in line 3, by means of the valve Vc3. Another example relates to the repressurization with gas flowing in line 6 which is provided in step III for the adsorber Ra and which is provided in step VI for the adsorber Rb. Another example relates to the instructions to the valves associated with the pipe 4 and allowing the elution of the adsorbers, similar instructions repeating both for the adsorber Rc and the adsorber Rd in stage II and for the adsorber Re at step VIII. Likewise, the instructions relating to the isolation of an adsorber, that is to say to the closing of its inlet and outlet valves, are repeated for the Rh adsorber at stage II and at the same time. step IV, for the adsorbers Rb and Rg in step V as well as for the adsorber Rc in step VI.
On comprend donc que différents types d'instructions élémentaires, remarquables de par la finalité des mouvements de vannes correspondants, se répètent. La bibliothèque précitée contient à cet effet différents modules en nombre fini, chaque module correspondant à un type d'instructions élémentaires à finalité identifiée. It is therefore understandable that different types of elementary instructions, remarkable for the purpose of the corresponding valve movements, are repeated. The above-mentioned library contains for this purpose different modules in finite number, each module corresponding to a type of elementary instructions with an identified purpose.
De la même façon que les exemples de modules mis en évidence ci- dessus pour la séquence S détaillée plus haut, on comprend que lorsqu'on souhaite modifier la séquence d'instructions à fournir au séquenceur de l'installation I suite par exemple à une modification de la composition du gaz d'alimentation au niveau de la conduite 1 ou à une volonté de faire évoluer les performances de l'installation, on utilise pour chaque nouveau cycle à définir des types identiques d'instructions élémentaires. In the same way as the examples of modules highlighted above for the sequence S detailed above, it is understood that when it is desired to modify the sequence of instructions to be supplied to the sequencer of the installation, for example following a modification of the composition of the feed gas at the level of the pipe 1 or a desire to change the performance of the installation, it is used for each new cycle to define identical types of basic instructions.
En tout état de cause, il est en pratique très utile de disposer de la bibliothèque précitée de modules prédéfinis, qui regroupe des modules d'instructions prédéterminés à appliquer à un ou plusieurs adsorbeurs de l'installation lors d'une ou de plusieurs étapes de la séquence à obtenir. Le tableau 1 ci-dessous illustre un exemple d'une telle bibliothèque qui contient dix-sept modules prédéterminés: In any case, it is in practice very useful to have the aforementioned library of predefined modules, which groups together predetermined instruction modules to be applied to one or more adsorbers of the installation during one or more stages of the sequence to obtain. Table 1 below illustrates an example of such a library that contains seventeen predetermined modules:
TABLEAU 1TABLE 1
Nom du module appliqué Finalité des instructions du module à l'adsorbeur Ry PROD(y) Production d'une partie du flux d'hydrogène épuré par l'adsorbeur Ry UBAL [V](y) V = 3 Equilibrage de l'adsorbeur amont Ry via la conduite 3 V = 4 Equilibrage de l'adsorbeur amont Ry via la conduite 4 V = 6 Equilibrage de l'adsorbeur amont Ry via la conduite 6 DBAL[V](y) V = 3 Equilibrage de l'adsorbeur aval Ry via la conduite 3 V = 4 Equilibrage de l'adsorbeur aval Ry via la conduite 4 V = 6 Equilibrage de l'adsorbeur aval Ry via la conduite 6 ISOL(y) Isolation de l'adsorbeur Ry REP(y) Repressurisation finale de l'adsorbeur Ry par le flux de la conduite 7 PPURGE[V](y) V = 3 Alimentation élution par l'adsorbeur Ry via la conduite 3 V = 4 Alimentation élution par l'adsorbeur Ry via la conduite 4 V = 6 Alimentation élution par l'adsorbeur Ry via la conduite 6 PURGE[V] (y) V = 3 Elution de l'adsorbeur Ry via les conduites 3 et 5 V = 4 Elution de l'adsorbeur Ry via les conduites 4 et 5 V = 6 Elution de l'adsorbeur Ry via les conduites 6 et 5 DUMP(y) Dépressurisation de l'adsorbeur Ry vers la conduite de résiduaire 5 IDLE(y) Maintien en l'état des vannes relatives à l'adsorbeur Ry On notera que, par commodité, les noms de modules évoquent leur fonction en langue anglaise ( purge correspond à élution , ppurge renvoie à provide purge qui correspond à alimentation élution , bal renvoie à balance qui correspond à équilibrage , U et D renvoient à upstream et downstream qui correspondent à amont et aval , etc.). Name of the applied module Purpose of the module instructions to the Ry PROD adsorber (y) Production of a part of the stream of hydrogen purified by the adsorber Ry UBAL [V] (y) V = 3 Balancing of the upstream adsorber Ry via line 3 V = 4 Balancing of the upstream adsorber Ry via the line 4 V = 6 Balancing of the upstream adsorber Ry via line 6 DBAL [V] (y) V = 3 Equilibration of the downstream adsorber Ry via line 3 V = 4 Equilibration of downstream adsorber Ry via line 4 V = 6 Balancing of downstream adsorber Ry via line 6 ISOL (y) Insulation of adsorber Ry REP (y) Final repressurization of adsorber Ry by the flow of the pipe 7 PPURGE [V] (y) V = 3 Supply elution by the adsorber Ry via the pipe 3 V = 4 Supply elution by the adsorber Ry via the pipe 4 V = 6 Elution power supply by adsorber Ry via line 6 PURGE [V] (y) V = 3 Elution of adsorber Ry via lines 3 and 5 V = 4 Elution of adsorber Ry via lines 4 and 5 V = 6 Elutio n of the adsorber Ry via the pipes 6 and 5 DUMP (y) Depressurization of the adsorber Ry towards the waste pipe 5 IDLE (y) Maintenance in the state of the valves relative to the adsorber Ry It will be noted that, by convenience, module names evoke their function in English language (purge corresponds to elution, ppurge refers to provide purge that corresponds to power elution, bal refers to balance that corresponds to balancing, U and D refer to upstream and downstream that correspond to upstream and downstream, etc.).
En utilisant les modules de cette bibliothèque, les étapes I à VIII de la séquence S sont obtenues en appliquant à chaque adsorbeur repéré par son paramètre a à i au moins un de ces modules d'instructions, chaque module étant à même de commander les flux entrant dans et sortant de l'adsorbeur auquel le module est appliqué. Using the modules of this library, steps I to VIII of the sequence S are obtained by applying to each adsorber indicated by its parameter a to i at least one of these instruction modules, each module being able to control the flows. entering and leaving the adsorber to which the module is applied.
Le tableau 2 ci-dessous illustre l'obtention de la séquence paramétrée S à partir de la bibliothèque du tableau 1. Table 2 below illustrates obtaining the parameterized sequence S from the library of Table 1.
TABLEAU 2TABLE 2
Etapes de la séquence S 1 II III IV V VI VII VIII a) 0 a 'e Stages of the sequence S 1 II III IV V VI VII VIII a) 0 a 'e
E 1%)E 1%)
a ISOL ISOL DBAL[6] et REP REP REP REP REP ISOL ISOL DBAL [6] and REP REP REP REP REP
REPREP
b ISOL DBAL[3] DBAL[3] DBAL[3] SOL DBAL[6] DBAL[6] DBAL[6] c IDLE PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] ISOL DBAL[3] DBAL[3] d IDLE PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] e DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP PURGE[4] f ISOL PURGE[4] PPURGE[4] PPURGE[4] PPURGE[4] PPURGE[4] PPURGE[4] PPURGE[4] g ISOL UBAL[3] UBAL[3] UBAL[3] SOL ISOL UBAL[3] UBAL[3] h PROD ISOL UBAL[6] ISOL SOL UBAL[6] UBAL[6] UBAL[6] b ISOL DBAL [3] DBAL [3] DBAL [3] SOL DBAL [6] DBAL [6] DBAL [6] c PURGE IDLE [4] PURGE [4] PURGE [4] PURGE [4] ISOL DBAL [3] DBAL [3] IDLE PURGE [4] PURGE [4] PURGE [4] PURGE [4] PURGE [4] PURGE [4] PURGE [4] DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP PURGE [4] ISOL PURGE [ 4] PPURGE [4] PPURGE [4] PPURGE [4] PPURGE [4] PPURGE [4] PPURGE [4] ISOL UBAL [3] UBAL [3] UBAL [3] SOL ISOL UBAL [3] UBAL [3] h PROD ISOL UBAL [6] ISOL SOIL UBAL [6] UBAL [6] UBAL [6]
I PROD PROD PROD PROD PROD PROD PROD PROD I PRODUCE PROD PRODUCT PRODUCT PROD PROD PROD PROD
j PROD PROD PROD PROD PROD PROD PROD PROD Chaque étape de ce tableau est limitée par une durée nominale prédéterminée qui, comme expliqué plus haut, pour les étapes I, II, V et VI permet au moins la commutation des vannes sollicitées et, pour les étapes III, IV, VII et VIII permet a priori d'atteindre les équilibrages ou les niveaux de pressions souhaités entre différents adsorbeurs. Par rapport aux figures 31 à 3X, l'instant xi se trouve entre les étapes III et IV, l'instant x2 se trouve entre les étapes V et VI et l'instant x3 se trouve entre les étapes VII et VIII. Each step of this table is limited by a predetermined nominal duration which, as explained above, for steps I, II, V and VI allows at least the switching of the solenoid valves and, for Steps III, IV, VII and VIII allow a priori to achieve the desired balances or pressure levels between different adsorbers. With respect to FIGS. 31 to 3X, the instant xi is between steps III and IV, the instant x2 is between steps V and VI and the instant x3 is between steps VII and VIII.
L'utilisation de cette bibliothèque est donc pratique pour obtenir rapidement et de façon fiable la séquence S d'étapes I à VIII puisqu'il n'est pas nécessaire, pour chacune de ces étapes, d'implémenter les instructions de vannes correspondantes. En pratique, l'utilisateur dispose par exemple d'un support informatique pourvu d'une interface lui permettant, au niveau de chaque case du tableau 2, de sélectionner un ou plusieurs modules parmi la liste des modules de la bibliothèque, ces modules étant stockés à un emplacement de mémoire dédié. Les moyens informatiques sont prévus pour appliquer le ou les modules sélectionnés à l'adsorbeur concerné lors de l'étape considérée. The use of this library is therefore convenient to quickly and reliably obtain the sequence S of steps I to VIII since it is not necessary, for each of these steps, to implement the corresponding valve instructions. In practice, the user has for example a computer support provided with an interface allowing him, in each box of Table 2, to select one or more modules from the list of modules of the library, these modules being stored to a dedicated memory location. The computer means are provided for applying the selected module (s) to the adsorber concerned during the step considered.
La définition des modules de la bibliothèque limite les risques d'erreur dans la séquence obtenue puisqu'il convient de s'assurer que ces modules ne comportent aucune erreur de programmation pour s'assurer que l'ensemble des instructions de la séquence n'en comporte également aucune. The definition of the modules of the library limits the risks of error in the sequence obtained since it must be ensured that these modules do not contain any programming error to ensure that all the instructions of the sequence do not also has none.
Avantageusement, certains modules prédéterminés intègrent un diagnostique de fonctionnement des vannes de l'installation, l'application d'un de ces modules provoquant la recherche systématique de vannes défectueuses, c'est-à-dire de vannes ne répondant pas, en un temps nominal prédéterminé, aux instructions qui leur sont envoyées. A titre d'exemple, les modules d'équilibrage de pression entre deux adsorbeurs intègrent des instructions de diagnostique de fonctionnement de certaines des vannes d'équilibrage utilisées. Advantageously, certain predetermined modules include a diagnostic operation of the valves of the installation, the application of one of these modules causing the systematic search for defective valves, that is to say non-responding valves, in a time predetermined nominal value, to the instructions sent to them. For example, the pressure balancing modules between two adsorbers include operating diagnostic instructions for some of the balancing valves used.
Pour un équilibrage entre deux adsorbeurs Ry et Rz à travers par exemple la conduite 6, les modules concernés vérifient, en cas de problème détecté sur les pressions ou de manière systématique, que toutes les vannes de la conduite 6, à l'exception des vannes Vy6 et Vz6, sont bien fermées et que toutes les vannes des adsorbeurs Ry et Rz autres que les vannes Vy6 et Vz6 sont également bien fermées. Autrement dit, pour reprendre l'exemple de la séquence S illustrée par le tableau 2, cela revient à intégrer aux modules DBAL[6] et UBAL[6] au moins une partie des instructions de diagnostique correspondant au test de passage 91 de la figure 4 et à intégrer aux modules DBAL[3] et UBAL[3] au moins une partie des instructions de diagnostique correspondant au test 92. De la même façon, certains modules intègrent des instructions de diagnostique relatif aux pressions dans les adsorbeurs et/ou relatif aux paramètres de fonctionnement de l'installation (composition et débit du flux à traiter, du flux traité, etc...). Lorsqu'un dysfonctionnement est ainsi détecté, la partie de diagnostique de chaque module fournit l'indice de la vanne défectueuse conduisant généralement à l'isolation de l'adsorbeur correspondant. For a balancing between two adsorbers Ry and Rz through for example the pipe 6, the modules concerned verify, in the event of a problem detected on the pressures or systematically, that all the valves of the pipe 6, with the exception of the valves Vy6 and Vz6 are properly closed and all Ry and Rz adsorber valves other than the Vy6 and Vz6 are also closed. In other words, to use the example of the sequence S illustrated in Table 2, this amounts to integrating at least part of the diagnostic instructions corresponding to the passing test 91 into the DBAL [6] and UBAL [6] modules of FIG. 4 and to integrate at least a portion of the diagnostic instructions corresponding to the test 92 into the DBAL [3] and UBAL [3] modules. Similarly, some modules include diagnostic instructions relating to the pressures in the adsorbers and / or relative the operating parameters of the installation (composition and flow of the flow to be treated, the processed flow, etc.). When a malfunction is thus detected, the diagnostic part of each module provides the index of the defective valve generally leading to the insulation of the corresponding adsorber.
Une fois qu'on dispose de la séquence paramétrée S relative à un temps de phase du cycle de l'installation I, on obtient le séquenceur de commande en marche normale de l'installation en faisant correspondre à chaque paramètre mobile le numéro d'adsorbeur associé au temps de phase se déroulant effectivement. A cet effet, on peut utiliser le tableau de correspondance suivant, qui se lit de gauche à droite, ligne par ligne: a b c d e f g h i j 1 er temps de phase R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO RI 2ème temps de phase R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO R1 R2 3eme temps de phase R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO R1 R2 R3 4ème temps de phase R5 R6 R7 R8 R9 RO R1 R2 R3 R4 5ème temps de phase R6 R7 R8 R9 RO R1 R2 R3 R4 R5 6eme temps de phase R7 R8 R9 RO R1 R2 R3 R4 R5 R6 7ème temps de phase R8 R9 RO R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 8eme temps de phase R9 RO R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 9ème temps de phase RO R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 10ème temps de phase R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO Arbitrairement le premier temps de phase indiaué dans ce tableau esi celui où l'adsorbeur R1 est maître, c'est-à-dire que, durant ce premier temps de phase, i est à remplacer par 1, de même que a est à remplacer par 2, b par 3, etc, jusqu'à remplacer i par O. On déroule les étapes I à VIII de la séquence S en faisant correspondre à chaque paramètre son numéro d'adsorbeur correspondant selon la première ligne du tableau de correspondance: on dispose alors de l'ensemble des étapes de commande décrites précédemment en regard des figures 31 à 3X. Puis on déroule de nouveau cette séquence S en faisant correspondre à chaque paramètre son numéro d'adsorbeur selon la deuxième ligne du tableau, et ainsi de suite jusqu'à la dixième ligne. Once the parameter sequence S relative to a phase time of the cycle of the installation I is available, the control sequencer is obtained in the normal operation of the installation by matching each mobile parameter with the number of adsorber associated with the phase time actually taking place. For this purpose, the following correspondence table can be used, which is read from left to right, line by line: abcdefghij 1st phase time R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO RI 2nd phase time R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO R1 R2 3rd phase time R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO R1 R2 R3 4th phase time R5 R6 R7 R8 R9 RO R1 R2 R3 R4 5th phase time R6 R7 R8 R9 RO R1 R2 R3 R4 R5 6th time phase R7 R8 R9 RO R1 R2 R3 R4 R5 R6 7th phase time R8 R9 RO R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 8th phase time R9 RO R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 9th phase time RO R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 10th phase time R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO Arbitrarily the first phase time indiaué in this table is that where the adsorber R1 is master, that is to say, during this first time of phase, i is to be replaced by 1, just as a is to be replaced by 2, b by 3, etc., until replacing i by O. The steps I to VIII of the sequence S are carried out by matching each pa its corresponding adsorber number is measured according to the first line of the correspondence table: all the control steps previously described with reference to FIGS. 31 to 3X are then available. Then this sequence S is rolled up again by matching each parameter its adsorber number according to the second row of the table, and so on until the tenth line.
De cette façon, sur la durée T d'un cycle, chacun des adsorbeurs RI à RO suit la succession des dix temps de phase du cycle, assurant le fonctionnement cyclique de l'installation I. Ainsi, l'obtention du séquenceur en marche normale de l'unité de commande 8 par le procédé selon l'invention nécessite seulement l'implémentation d'un nombre fini de modules prédéterminés, nettement inférieur au nombre d'instructions élémentaires nécessaires à l'implémentation à la main d'une séquence entière, puis la sélection et l'application d'au moins un de ces modules à chaque adsorbeur pour chaque étape de la séquence S relative à un temps de phase du cycle. In this way, over the duration T of a cycle, each of the adsorbers R1 to RO follows the succession of ten phase phases of the cycle, ensuring the cyclic operation of the installation I. Thus, obtaining the sequencer in normal operation of the control unit 8 by the method according to the invention requires only the implementation of a finite number of predetermined modules, significantly less than the number of elementary instructions necessary for the implementation by hand of an entire sequence, then selecting and applying at least one of these modules to each adsorber for each step of the sequence S relating to a phase time of the cycle.
La programmation modulaire et paramétrée prévue par l'invention se révèle également très intéressante lorsqu'il est nécessaire de remettre à niveau la logique de contrôle et/ou le fonctionnement séquencé d'une installation existante. The modular and parameterized programming provided by the invention is also very interesting when it is necessary to upgrade the control logic and / or the sequenced operation of an existing installation.
En variante non représentée, les modules prédéterminés de la bibliothèque décrite ci-dessus sont appliqués directement aux adsorbeurs R1 à RO, c'est-à-dire sans les repérer par des paramètres mobiles. Dans ce cas, la séquence à obtenir à partir de ces modules prédéterminés doit durer toute une période T du cycle, cette séquence comportant alors toutes les instructions de commande, que le séquenceur de l'unité 8 boucle sur elles même pour assurer le fonctionnement cyclique de l'installation. As a variant not shown, the predetermined modules of the library described above are applied directly to the adsorbers R1 to RO, that is to say without identifying them with mobile parameters. In this case, the sequence to be obtained from these predetermined modules must last an entire period T of the cycle, this sequence then including all the control instructions, that the sequencer of the unit 8 loop on themselves to ensure the cyclic operation of the installation.
L'utilisation de la bibliothèque prévue pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention permet en outre d'obtenir rapidement des séquenceurs pour un grand nombre de cycles différents. En toute rigueur, une bibliothèque donnée est toutefois dépendante de l'architecture de l'installation considérée, en particulier de la disposition des conduites et des vannes de raccordement entre les adsorbeurs. Cependant, sur la base par exemple de la bibliothèque décrite plus haut et associée à l'installation I, des particularités d'une architecture légèrement différentes de celle de l'installation I peuvent être prises en compte en modifiant les modules existants et/ou en ajoutant un ou plusieurs modules supplémentaires, adaptés de manière spécifique aux particularités de cette architecture. The use of the library provided for the implementation of the method according to the invention also makes it possible to quickly obtain sequencers for a large number of different cycles. Strictly speaking, a given library is however dependent on the architecture of the installation in question, in particular the arrangement of the pipes and the connection valves between the adsorbers. However, on the basis for example of the library described above and associated with the installation I, features of a slightly different architecture than that of the installation I can be taken into account by modifying the existing modules and / or by adding one or more additional modules, specifically adapted to the particularities of this architecture.
Une application avantageuse du procédé selon l'invention concerne la commande de l'installation en marche exceptionnelle, c'est-à-dire dans l'hypothèse où un ou plusieurs adsorbeurs de cette installation sont isolés, notamment pour des raisons de maintenance ou d'incidents mécaniques. C'est par exemple le cas lorsque l'adsorbeur R3 de l'installation I est isolé. L'installation I ne fonctionne plus qu'avec neuf adsorbeurs et son unité de commande 8 est prévue pour alors faire suivre à l'installation une marche dite exceptionnelle. Le cycle de l'installation est par exemple celui représenté schématiquement sur la figure 5. An advantageous application of the method according to the invention relates to the control of the plant in exceptional operation, that is to say in the event that one or more adsorbers of this installation are isolated, in particular for reasons of maintenance or mechanical incidents. This is for example the case when the adsorber R3 of the installation I is isolated. The installation I no longer works with nine adsorbers and its control unit 8 is provided to then forward to the installation a so-called exceptional walk. The cycle of the installation is for example that shown diagrammatically in FIG.
De la même façon que précédemment, on associe à chacun des temps de phase du cycle de marche exceptionnelle un paramètre mobile d'identification d'un état de fonctionnement de l'adsorbeur qui est dans ce temps de phase. In the same way as above, each of the phase times of the exceptional duty cycle is associated with a mobile parameter for identifying an operating state of the adsorber which is in this phase phase.
Pour l'installation I à neuf adsorbeurs en fonction, le cycle de marche est de durée T', de valeur différente de la durée T du cycle en marche normale de la figure 2 et comporte neuf temps de phase, les neuf paramètres associés, indiqués en abscisses sur la figure 5, étant par la suite notés k, I, m, n, p, g, r, et t. For the installation I with nine adsorbers in operation, the duty cycle is of duration T ', of value different from the duration T of the normal operating cycle of FIG. 2 and comprises nine phase times, the nine associated parameters, indicated on the abscissae in Fig. 5, being subsequently denoted k, I, m, n, p, g, r, and t.
On introduit également un paramètre d'identification de l'état isolé d'un adsorbeur, ce paramètre étant dit fixe dans le sens où il ne peut correspondre dans le temps qu'à un seul adsorbeur, celui qui est isolé. Dans la suite, ce paramètre fixe est noté u. An identification parameter of the isolated state of an adsorber is also introduced, this parameter being said to be fixed in the sense that it can correspond in time to only one adsorber, that which is isolated. In the following, this fixed parameter is denoted u.
En utilisant la bibliothèque de modules décrite ci-dessus, on obtient une séquence S' de commande des vannes de l'installation sur un temps de phase du cycle de marche exceptionnelle, comportant six étapes et indiquée cidessous sous la forme du tableau 3, avec les mêmes conventions de notation que précédemment: Using the library of modules described above, a sequence S 'of control of the valves of the installation is obtained on a phase time of the exceptional operating cycle, comprising six steps and indicated below in the form of table 3, with the same notation conventions as before:
TABLEAU 3TABLE 3
Etapes de la séquence S' I' II' III' IV' V' VI' ri k ISOL ISOL DBAL[6] REP REP REP et REP I ISOL DBAL[3] DBAL[3] ISOL ISOL DBAL[6] m PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] n DUMP DUMP PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4] p PPURGE[4] PPURGE[4] PPURGE[4] ISOL DUMP DUMP q ISOL UBAL[3] UBAL[3] ISOL PPURGE[4] PPURGE[4] r PROD ISOL UBAL[6] ISOL ISOL UBAL[6] s PROD PROD PROD PROD PROD PROD t PROD PROD PROD PROD PROD PROD u ISOL ISOL ISOL ISOL ISOL ISOL Puis, durant chaque temps de phase du cycle, on fait correspondre à chaque paramètre l'adsorbeur associé au temps de phase considéré, générant ainsi au bout de neuf séquences successives le séquenceur de marche exceptionnelle. A cet effet, sont prévus dix tableaux de correspondance possibles selon l'adsorbeur réellement isolé. Dans le cas de l'adsorbeur R3 isolé, ce tableau de correspondance est le suivant: k I m n p q r s t u 1 er temps de phase R5 R6 R7 R8 R9 RO R1 R2 R4 R3 2ème temps de phase R6 R7 R8 R9 RO R1 R2 R4 R5 R3 3ème temps de phase R7 R8 R9 RO R1 R2 R4 R5 R6 R3 4eme temps de phase R8 R9 RO R1 R2 R4 R5 R6 R7 R3 5eme temps de phase R9 RO R1 R2 R4 R5 R6 R7 R8 R3 6eme temps de phase RO R1 R2 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R3 7eme temps de phase R1 R2 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO R3 8eme temps de phase R2 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO R1 R3 9eme temps de phase R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO R1 R2 R3 Ce tableau se lit de la même façon que le tableau de correspondance associé à la marche normale de l'installation. On notera que le paramètre u correspond toujours à l'adsorbeur isolé R3, pour tous les temps de phase du cycle. Stages of the sequence S 'I' II 'III' IV 'V' VI 'ri k ISOL ISOL DBAL [6] REP REP REP and REP I ISOL DBAL [3] DBAL [3] ISOL ISOL DBAL [6] m PURGE [ 4] PURGE [4] PURGE [4] PURGE [4] PURGE [4] PURGE [4] DUMP DUMP PURGE [4] PURGE [4] PURGE [4] PURGE [4] p PPURGE [4] PPURGE [4] PPURGE [4] ISOL DUMP DUMP q ISOL UBAL [3] UBAL [3] ISOL PPURGE [4] PPURGE [4] PRODUCT ISOL UBAL [6] ISOL ISOL UBAL [6] s PRODUCT PRODUCT PROD PROD PRODUCT PROD PROD PROD PRODUCTION ISOL ISOL ISOL ISOL ISOL ISOL Then, during each phase of the cycle phase, the adsorber associated with the phase time considered is assigned to each parameter, thus generating, after nine successive sequences, the exceptional step sequencer. For this purpose, ten possible correspondence tables are provided according to the adsorber actually isolated. In the case of the isolated adsorber R3, this correlation table is as follows: ## EQU1 # 3rd stage time R7 R8 R9 RO R1 R2 R4 R5 R6 R3 4th phase time R8 R9 RO R1 R2 R4 R5 R6 R7 R3 5th phase time R9 RO R1 R2 R4 R5 R6 R7 R8 R3 6th phase time RO R1 R2 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R3 7th phase time R1 R2 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO R3 8th phase time R2 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO R1 R3 9th phase time R4 R5 R6 R7 R8 R9 RO R1 R2 R3 This table reads in the same way as the correspondence table associated with the normal operation of the installation. It will be noted that the parameter u always corresponds to the isolated adsorber R3, for all the phase times of the cycle.
Le procédé de commande selon l'invention permet ainsi d'obtenir un séquenceur de commande en marche exceptionnelle de l'installation I, en n'utilisant que la bibliothèque de modules déjà utilisée pour obtenir un séquenceur en marche normale de l'installation. The control method according to the invention thus makes it possible to obtain a command sequencer in exceptional operation of the installation I, using only the library of modules already used to obtain a sequencer during normal operation of the installation.
A titre de variante dans le cas où plusieurs adsorbeurs sont isolés, il convient d'introduire autant de paramètres fixes d'indentification des états isolés de ces adsorbeurs. As an alternative in the case where several adsorbers are isolated, it is necessary to introduce as many fixed parameters of identification of the isolated states of these adsorbers.
Par ailleurs, en vue d'assurer une meilleure fiabilité et une plus grande réactivité de l'unité de commande 8 de l'installation I, il est souhaitable d'introduire des séquences de transition entre la marche normale et une marche exceptionnelle, telle que la séquence de transition S" mentionnée à la figure 4. Moreover, in order to ensure a better reliability and greater responsiveness of the control unit 8 of the installation I, it is desirable to introduce transition sequences between normal walking and an exceptional step, such as the transition sequence S "mentioned in FIG. 4.
De nouveau, la bibliothèque de modules décrite ci-dessus est avantageusement utilisée pour obtenir cette séquence de transition S", comme indiqué par le tableau 4 ci-dessous suivant les mêmes conventions que précédemment. Bien entendu, dans ce cas, la séquence S" ne correspond pas à un temps de phase et n'est pas prévue pour être bouclée sur ellemême, aucune notion de cycle n'étant associée à cette séquence que l'on peut considérer comme linéaire . Dans cet exemple, c'est l'adsorbeur repéré par le paramètre f qui est à isoler pour passer en marche exceptionnelle. Again, the library of modules described above is advantageously used to obtain this transition sequence S ", as indicated by Table 4 below according to the same conventions as above.Of course, in this case, the sequence S" does not correspond to a phase time and is not intended to be looped on itself, no notion of cycle being associated with this sequence that can be considered as linear. In this example, it is the adsorber identified by the parameter f which is to isolate to go into exceptional operation.
TABLEAU 4TABLE 4
Etapes de la séquence de transition S" Paramètre I" II" III" de l'adsorbeur a module DBAL[6] REP REP DELTAPSP 1.0 1.0 b module ISOL ISOL DBAL[6] Stages of the transition sequence S "Parameter I" II "III" of the adsorber with DBAL module [6] REP REP DELTAPSP 1.0 1.0 b module ISOL ISOL DBAL [6]
DELTAPSPDELTAPSP
C module PURGE[4] PURGE[4] ISOLC module PURGE [4] PURGE [4] ISOL
DELTAPSPDELTAPSP
d module PURGE[4] PURGE[4] PURGE[4]d module PURGE [4] PURGE [4] PURGE [4]
DELTAPSPDELTAPSP
e module DUMP DUMP DUMPe DUMP DUMP DUMP module
DELTAPSPDELTAPSP
f module ISOL ISOL ISOLf module ISOL ISOL ISOL
DELTAPSPDELTAPSP
g module PPURGE[4] PPURGE[4] PPURGE[4] DELTAPSP 3.0 3.0 3.0 h module UBAL[6] ISOL UBAL[6] DELTAPSP 1.0 1.0 module PROD PROD PROD g module PPURGE [4] PPURGE [4] PPURGE [4] DELTAPSP 3.0 3.0 3.0 h module UBAL [6] ISOL UBAL [6] DELTAPSP 1.0 1.0 module PROD PROD PROD
DELTAPSPDELTAPSP
module PROD PROD PRODPROD PROD PROD module
DELTAPSPDELTAPSP
Le tableau 4 se distingue des tableaux 2 et 3 précédents par la présence d'une condition de progression de la séquence S" liée à des différentiels de pressions, entre certains adsorbeurs ou relativement à une consigne en pression à la fin de certaines étapes. Ces conditions de progression relatives à la pression sont indiquées par l'expression DELTAPSP à laquelle est associée, pour ces adsorbeurs et ces étapes, une valeur numérique correspondant à des bars. Si on prend l'exemple de la condition de progression relative à l'adsorbeur Rh à l'étape I", la différence de pression entre les adsorbeurs Rh et Ra à la fin de cette étape doit être inférieure à un bar pour vérifier la condition de progression. Les instructions pour vérifier chaque condition de progression relative à la pression peuvent être incorporées au module correspondant, par exemple au module PPURGE[4] pour la condition de progression relative à l'adsorbeur Rg. Table 4 differs from Tables 2 and 3 above by the presence of a progression condition of the sequence S "linked to pressure differentials, between certain adsorbers or relative to a set pressure at the end of certain steps. conditions of progression relating to the pressure are indicated by the expression DELTAPSP with which is associated, for these adsorbers and these stages, a numerical value corresponding to bars, taking the example of the progression condition relating to the adsorber. Rh in step I ", the pressure difference between the adsorbers Rh and Ra at the end of this step must be less than one bar to check the progress condition. The instructions for verifying each progress condition relating to the pressure can be incorporated in the corresponding module, for example the PPURGE module [4] for the progression condition relating to the adsorber Rg.
De plus, comme pour les étapes des séquences S et Sr, les étapes I" à III" ont des durées respectives prédéterminées. La condition de progression relative à la pression est une condition supplémentaire à celle relative à la durée d'une étape donnée. Autrement dit, pour que la séquence S" passe de son étape I" à son étape II", il est nécessaire, pour les adsorbeurs Ra et Rh, que leur pression différentielle soit inférieure à un bar avant la fin de la durée prédéterminée de l'étape I". Dans le cas contraire, la séquence de transition S" est interrompue et l'installation I est arrêtée ou tout du moins gelée. In addition, as for the steps of the S and Sr sequences, the steps I "to III" have respective predetermined durations. The condition of progression relative to the pressure is a condition additional to that relating to the duration of a given step. In other words, for the sequence S "to go from its stage I" to its stage II ", it is necessary, for the adsorbers Ra and Rh, that their differential pressure be less than one bar before the end of the predetermined period of time. 'stage I'. In the opposite case, the transition sequence S "is interrupted and the installation I is stopped or at least frozen.
Une autre utilisation de la bibliothèque de modules prédéterminés permet d'obtenir une séquence D de démarrage de l'installation I, c'est-à-dire une succession d'instructions permettant de passer d'un état au repos à un état de fonctionnement en marche normale de l'installation. Comme pour la séquence S", la séquence D est linéaire et n'est pas prévue pour être bouclée sur elle-même. Le tableau 5 ci-dessous illustre un exemple d'une telle séquence de démarrage D, avec les mêmes conventions de notation que précédemment: Another use of the library of predetermined modules makes it possible to obtain a start-up sequence D of the installation I, that is to say a succession of instructions making it possible to go from a state at rest to a state of operation. in normal operation of the installation. As for the sequence S ", the sequence D is linear and is not intended to be looped on itself .. Table 5 below illustrates an example of such a start sequence D, with the same notation conventions. than previously:
TABLEAU 5TABLE 5
Etapes de la séquence de démarrage D Paramètre de DI DII DIII DIV DV DVI l'adsorbeur a module ISOL ISOL ISOL DBAL[6] DBAL[3] ISOL Stages of the start-up sequence D Parameter of DI DII DIII DIV DV DVI the adsorber with ISOL module ISOL ISOL DBAL [6] DBAL [3] ISOL
PSPPSP
b module ISOL ISOL ISOL ISOL ISOL DBAL[6] ISOL ISOL ISOL module ISOL ISOL DBAL [6]
PSPPSP
c module DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP c DUMP DUMP module DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP
PSPPSP
d module DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP
PSPPSP
e module DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP e DUMP DUMP module DUMP DUMP DUMP DUMP DUMP
PSPPSP
f module REP.FEED PROD PROD UBAL[6] ISOL UBAL[6] PSP 25.0 g module REP. FEED PROD PROD ISOL UBAL[3] ISOL PSP 25.0 h module REP. FEED PROD PROD ISOL ISOL ISOL PSP 25.0 module ISOL REP. H2 ISOL ISOL ISOL ISOL PSP 25.0 module ISOL ISOL REP.H2 ISOL ISOL ISOL PSP 25.0 DELTAPSP (bar) 1 1 1 1 1 1 Durée T-MAX (sec) 100 100 100 30 30 30 Comme pour la séquence de transition S", cette séquence de démarrage D prévoit des condition de progression relatives aux pressions des adsorbeurs. La mise en oeuvre de certaines de ces conditions relatives aux pressions est légèrement différente de celle des conditions de progression de la séquence de transition S" en ce sens qu'à la fin de chaque étape où est prévue une telle condition, on s'assure que la différence, en valeur absolue, entre la pression de l'adsorbeur considérée et une valeur de pression indiquée en valeur seuil, notée PSP dans le tableau 5, est inférieure à la valeur de DELTAPSP propre à chaque étape avant la fin de la durée maximale T-MAX imposée. Dans le cas contraire, la séquence est arrêtée par mise en gel de l'installation I. Pour les cellules du tableau 5 au niveau desquelles aucune indication ne figure à la rubrique PSP, la condition de progression relative au DELTAPSP s'applique de manière analogue à ce qui a été décrit à propos du tableau 4 pour les modules concernés, en particulier les modules d'équilibrage. f module REP.FEED PROD PROD UBAL [6] ISOL UBAL [6] PSP 25.0 g module REP. FEED PROD PROD ISOL UBAL [3] ISOL PSP 25.0 h module REP. FEED PROD PROD ISOL ISOL ISOL PSP 25.0 module ISOL REP. H2 ISOL ISOL ISOL ISOL PSP 25.0 module ISOL ISOL REP.H2 ISOL ISOL ISOL PSP 25.0 DELTAPSP (bar) 1 1 1 1 1 1 Duration T-MAX (sec) 100 100 100 30 30 30 As for the transition sequence S ", this start-up sequence D provides progress conditions relating to the pressures of the adsorbers, the implementation of some of these conditions relating to the pressures is slightly different from that of the conditions of progression of the transition sequence S "in that the end of each step where such a condition is provided, it is ensured that the difference, in absolute value, between the pressure of the adsorber considered and a pressure value indicated as a threshold value, noted as PSP in Table 5, is less than the value of DELTAPSP specific to each step before the end of the maximum duration T-MAX imposed. In the opposite case, the sequence is stopped by setting facility I to freeze. For the cells of table 5 in which no indication appears in the PSP item, the progress condition relative to DELTAPSP applies analogously. to what has been described in connection with Table 4 for the modules concerned, in particular the balancing modules.
Le tableau 5 mentionne deux modules nouveaux par rapport aux modules de la bibliothèque décrite précédemment, à savoir: - un module intitulé REP.FEED dont la finalité est de pressuriser l'adsorbeur considéré avec du gaz d'alimentation provenant de la conduite 1, et - le module intitulé REP.H2 dont la finalité est de pressuriser l'adsorbeur considéré avec de l'hydrogène produit en sortie de l'installation au niveau de la conduite 2, via notamment des vannes associées aux conduites 3 et/ou 7. Table 5 mentions two new modules with respect to the modules of the library described above, namely: a module entitled REP.FEED whose purpose is to pressurize the adsorber in question with feed gas from line 1, and the module entitled REP.H2, the purpose of which is to pressurize the adsorber in question with hydrogen produced at the outlet of the installation at line 2, in particular via valves associated with lines 3 and / or 7.
Le séquenceur de démarrage de l'installation est ensuite obtenu en faisant correspondre, sur la durée totale prédéterminée de la séquence D, à chaque paramètre a, b, ..., j, un adsorbeur différent de l'installation. A titre d'exemple, pour démarrer l'installation I en vue d'atteindre la marche normale de séquence S indiquée au tableau 2, il faut, dans le tableau 5, remplacer a par 2, b par 3, par 4 et ainsi de suite jusqu'à j par 1 afin de s'ajuster au premier temps de phase du cycle de marche normale. The start sequencer of the installation is then obtained by matching, over the predetermined total duration of the sequence D, each parameter a, b, ..., j, an adsorber different from the installation. By way of example, in order to start the installation I in order to reach the normal step of sequence S indicated in Table 2, it is necessary, in Table 5, to replace a by 2, b by 3, by 4 and so of continued until j by 1 to adjust to the first phase time of the normal walking cycle.
On notera que, dans la mesure où les séquences S" et D sont mises en oeuvre dans des circonstances particulières, le contenu précis des modules appelés durant ces séquences peut légèrement s'écarter de celui des modules de même nom et de même finalité prévus pour obtenir les séquences de marche S et S'. Note that, since the sequences S "and D are implemented in particular circumstances, the precise content of the modules called during these sequences may slightly deviate from that of the modules of the same name and the same purpose provided for obtain the sequences of steps S and S '.
En variante non représentée, la bibliothèque de modules prédéterminée, éventuellement complétée des deux modules nouveaux évoqués ci-dessus, est utilisée pour obtenir une séquence paramétrée D' d'instructions pour le démarrage de l'installation vers un cycle de fonctionnement en marche exceptionnelle. In a variant that is not shown, the predetermined module library, possibly completed with the two new modules mentioned above, is used to obtain a parameterized sequence D 'of instructions for starting the installation towards a running cycle in exceptional operation.
Bien entendu, le procédé selon l'invention s'applique à une installationde traitement comportant plusieurs unités d'adsorption, ces unités comportant chacune un (cas de l'installation I de la figure 1) ou plusieurs adsorbeurs, chaque unité d'adsorption étant commandée en la considérant comme un adsorbeur. Of course, the method according to the invention applies to a treatment plant comprising several adsorption units, these units each comprising one (case of the installation I of FIG. 1) or several adsorbers, each adsorption unit being ordered by considering it as an adsorber.
Sur la figure 6 est représentée une installation J de traitement d'un flux d'hydrogène impur, destinée, de la même façon que pour l'installation 1 de la figure 1, à épurer ce flux d'hydrogène des impuretés qu'il contient. L'installation J comporte à cet effet une conduite 11 d'alimentation en hydrogène à épurer, une conduite 12 de production d'hydrogène épuré et, entre ces dernières, une sous- installation 10 de traitement par adsorption du flux d'hydrogène à épurer. Cette sous-installation 10 est par exemple constituée de l'installation I de la figure 1 ou, de manière plus générale, d'une pluralité d'adsorbeurs fonctionnant suivant un cycle en pression ou en température. De manière analogue à l'installation I, la sous-installation 10 comporte une conduite 15 d'évacuation d'un gaz résiduaire chargé d'impuretés extraites du flux d'hydrogène alimentant la sous-installation, munie d'une vanne V5. FIG. 6 shows an installation J for treating an impure hydrogen flow, intended, in the same way as for the installation 1 of FIG. 1, to purify this flow of hydrogen of the impurities it contains. . For this purpose, the installation J comprises a pipe 11 for supplying hydrogen to be purified, a pipe 12 for producing purified hydrogen and, between them, a sub-installation 10 for treatment by adsorption of the stream of hydrogen to be purified. . This sub-installation 10 consists, for example, of the installation I of FIG. 1 or, more generally, of a plurality of adsorbers operating according to a pressure or temperature cycle. In a similar manner to the installation I, the sub-installation 10 comprises a pipe 15 for discharging a waste gas loaded with impurities extracted from the flow of hydrogen supplying the sub-installation, equipped with a valve V5.
L'installation J est adaptée pour produire un flux d'hydrogène épuré à deux valeurs de pression différentes, par exemple à une première pression de 20 bars absolus au niveau d'une première branche de production 12B munie d'une vanne V2B, et à une seconde pression de 40 bars absolus au niveau d'une seconde branche de production 12A munie d'une vanne V2A. A cet effet, l'installation J comporte deux compresseurs PI et P2 installés en amont de la sous-installation 10. Plus précisément, la partie aval de la conduite d'alimentation 11 est divisée en trois branches distinctes, à savoir une branche 11A équipée d'une vanne VIA et reliant directement la conduite d'alimentation 11 à la sous-installation 10, une branche 11B pourvue du compresseur P1, en amont et en aval duquel sont prévus respectivement des vannes V1BI et VI B2 et en sortie duquel est prévu un piquage de retour du gaz en entrée du compresseur, muni d'une vanne VP1, et une branche 11C pourvue du compresseur P2, en amont et en aval duquel sont prévues respectivement des vannes V1 C1 et VI C2 et en sortie duquel est prévu un piquage de retour du gaz en entrée du compresseur, muni d'une vanne VP2. The installation J is adapted to produce a stream of purified hydrogen at two different pressure values, for example at a first pressure of 20 bar absolute at a first production branch 12B provided with a valve V2B, and at a second pressure of 40 bars absolute at a second branch of production 12A provided with a valve V2A. For this purpose, the installation J comprises two compressors PI and P2 installed upstream of the sub-installation 10. More specifically, the downstream part of the feed pipe 11 is divided into three distinct branches, namely a branch 11A equipped of a valve VIA and directly connecting the supply line 11 to the sub-installation 10, a branch 11B provided with the compressor P1, upstream and downstream of which are provided respectively valves V1BI and VI B2 and at the output of which is provided a return gas tap at the inlet of the compressor, provided with a valve VP1, and a branch 11C provided with the compressor P2, upstream and downstream of which are respectively provided valves V1 C1 and VI C2 and at the output of which is provided a return gas tap at the inlet of the compressor, equipped with a VP2 valve.
Chacune des vannes précitées de l'installation J est adaptée pour commander l'écoulement du flux de gaz l'alimentant. Plus précisément, chaque vanne est dans l'une des configurations suivantes: - totalement fermée, ce qui implique qu'aucun flux gazeux ne s'écoule en sortie de la vanne; - totalement ouverte, ce qui signifie que la totalité du flux gazeux entrant dans la vanne en ressort librement; - en régulation de débit, ce qui signifie que la vanne impose au flux gazeux la traversant de présenter un débit de sortie sensiblement égal à une part prédéterminée du débit de gaz entrant dans la vanne; et - en régulation de pression, ce qui signifie que la vanne impose au flux gazeux la traversant de présenter une pression de sortie sensiblement égale à une part prédéterminée de la pression du flux entrant dans la vanne. Each of the aforementioned valves of the installation J is adapted to control the flow of the gas flow supplying it. More precisely, each valve is in one of the following configurations: - totally closed, which implies that no gaseous flow flows out of the valve; - completely open, which means that all the gas flow entering the valve comes out freely; - In flow control, which means that the valve requires the gas flow therethrough to have an output flow substantially equal to a predetermined portion of the gas flow entering the valve; and in pressure regulation, which means that the valve requires the gas stream passing therethrough to have an outlet pressure substantially equal to a predetermined portion of the pressure of the flow entering the valve.
L'installation J comporte en outre une unité 18 de commande à distance des vannes précitées de manière à ce que chacune d'elles présente l'une des quatre configurations détaillées ci-dessus. The installation J further comprises a remote control unit 18 for the aforementioned valves so that each of them has one of the four configurations detailed above.
En fonctionnement, l'ensemble des vannes précitées est commandé de manière à ce que le flux de gaz alimentant la conduite 11 soit amené jusqu'à la sous-installation de traitement par adsorption 10 pour produire un flux d'hydrogène épuré en 12, en évacuant un gaz résiduaire en 15. Selon que l'on souhaite obtenir un flux de production sous une pression d'environ 20 ou 40 bars, tout ou partie du gaz d'alimentation est éventuellement comprimé par l'un et/ou l'autre des compresseurs P1 et P2 avant d'être traité par la sous-installation 10. On comprend donc que différentes marches de fonctionnement de l'installation J sont envisageables. In operation, all of the aforementioned valves are controlled so that the flow of gas supplying the pipe 11 is brought to the adsorption treatment sub-installation 10 to produce a stream of hydrogen purified at 12, in discharging a residual gas 15. Depending on whether it is desired to obtain a production flow under a pressure of approximately 20 or 40 bar, all or part of the feed gas is possibly compressed by one and / or the other compressors P1 and P2 before being processed by the sub-installation 10. It is therefore clear that different operating steps of the installation J are possible.
A titre d'exemple, cinq cas de marche différents sont indiqués cidessous: 20 - Cas de marche n 1: l'installation J est à l'arrêt; - Cas de marche n 2: l'installation J produit en 12B un flux d'hydrogène épuré de pression égale à environ 20 bars et de débit compris entre 30 et 100% du débit nominal du gaz d'alimentation; - Cas de marche n 3: l'installation J produit en 12A un flux d'hydrogène épuré de pression égale à environ 40 bars et de débit compris entre 30 et 50% du débit nominal d'alimentation, en n'utilisant que le compresseur P1; - Cas de marche n 4: l'installation J produit en 12A un flux d'hydrogène épuré de pression égale à environ 40 bars et de débit compris entre 30 et 50% du débit nominal d'alimentation, en n'utilisant que le compresseur P2; et - Cas de marche n 5: l'installation J produit en 12A un flux d'hydrogène épuré de pression égale à environ 40 bars et de débit compris entre 50 et 100% du débit nominal d'alimentation, en utilisant à la fois les compresseurs P1 et P2. By way of example, five different walking cases are indicated below: 20 - Walking case n 1: the installation J is at a standstill; - Run Case No. 2: the installation J produces in 12B a purified hydrogen stream of pressure equal to about 20 bar and a flow rate of between 30 and 100% of the nominal flow rate of the feed gas; - Run 3 case: the installation J produces in 12A a stream of hydrogen purified pressure equal to about 40 bar and flow rate between 30 and 50% of the nominal flow of supply, using only the compressor P1; - Run No. 4: the installation J produces in 12A a purified hydrogen stream of pressure equal to about 40 bar and a flow rate of between 30 and 50% of the nominal supply flow, using only the compressor P2; and operating case 5: the plant J produces at 12A a purified hydrogen stream with a pressure equal to approximately 40 bar and a flow rate of between 50 and 100% of the nominal feed rate, using both the compressors P1 and P2.
Dans la pratique, ces différents cas de marche sont appliqués à l'installation J de manière successive, selon les besoins de production en hydrogène épuré. L'unité de commande 18 contient donc les différentes instructions de commande relatives aux vannes de l'installation J associées aux différents cas de marche. In practice, these different cases of operation are applied to the installation J successively, according to the production needs in purified hydrogen. The control unit 18 therefore contains the various control instructions relating to the valves of the installation J associated with the different operating cases.
Pour éviter de programmer ces instructions de commande indépendamment d'un cas de marche à un autre, une bibliothèque de quatre modules prédéterminés est prévue, chacun de ces modules prédéterminés comportant les instructions élémentaires de commande à transmettre à une vanne pour que cette dernière occupe respectivement l'une de ses quatre configurations possibles. Le tableau 6 ci-dessous résume la bibliothèque constituée de ces quatre modules prédéterminés, de manière analogue au tableau 1 détaillé ci-dessus pour la bibliothèque associée à l'installation I: In order to avoid programming these control instructions independently of a step-by-step case, a library of four predetermined modules is provided, each of these predetermined modules comprising the basic control instructions to be transmitted to a valve so that the valve occupies respectively one of its four possible configurations. Table 6 below summarizes the library consisting of these four predetermined modules, similarly to Table 1 detailed above for the library associated with the installation I:
TABLEAU 6TABLE 6
On notera que, avantageusement, au moins certains de ces modules peuvent intégrés un diagnostic de fonctionnement de la vanne à laquelle est applicable le module, de façon analogue à ce qui a été décrit plus haut pour les modules de la bibliothèque du tableau 1. It will be noted that, advantageously, at least some of these modules can integrate an operating diagnostic of the valve to which the module is applicable, in a manner similar to that described above for the modules of the library of Table 1.
Chaque cas de marche de l'installation J peut alors être obtenu en appliquant un de ces modules d'instructions à chaque vanne de cette installation repérée par sa référence. Le tableau 7 ci-dessous illustre l'obtention des instructions de commande des vannes de l'installation J à partir de la bibliothèque du tableau 6. Each running case of the installation J can then be obtained by applying one of these instruction modules to each valve of this installation identified by its reference. Table 7 below shows how to obtain control instructions for the J installation valves from the library in Table 6.
Nom du module Finalité des instructions du module appliqué à la vanne z VO(z) Vanne z en configuration totalement ouverte VF(z) Vanne z en configuration totalement fermée VRQ(z) Vanne z en configuration de régulation de débit VRP(z) Vanne z en configuration de régulation de pression Module name Purpose of the module instructions applied to the valve z VO (z) Valve z in fully open configuration VF (z) Valve z in fully closed configuration VRQ (z) Valve z in flow control configuration VRP (z) Valve z in pressure regulation configuration
TABLEAU 7,TABLE 7,
Vanne Cas de Cas de Cas de Cas de Cas de marche n 1 marche n 2 marche n 3 marche n 4 marche n 5 Valve Case of Case of Case of Case of Market No. 1 Step No. 2 Step No. 3 Step No. 4 Step No. 5
VIA VF VRQ VF VF VFVIA VF VFR VF VF VF
V1BI VF VF VRQ VF VRQ V1 C1 VF VF VF VRQ VRQ VP1 VO VO VRP VO VRP VP2 VO VO VO VRP VRP V1B2 VF VF VO VF VO V1C2 VF VF VF VO VO V5 VF VRQ VRQ VRQ VRQ V2A VF VF VRP VRP VRP V2B VF VRP VF VF VF L'utilisation de cette bibliothèque est donc pratique pour obtenir rapidement et de façon fiable les instructions de commande des vannes de l'installation J et ce pour les différents cas de marche voulus, puisqu'il n'est pas nécessaire, pour chaque cas de marche, d'implémenter les instructions élémentaires de commande des vannes. Bien entendu, l'utilisateur peut tout aussi facilement et rapidement obtenir autant de cas de marche qu'il le souhaite. En pratique, l'utilisateur dispose par exemple d'un support informatique pourvu d'une interface lui permettant, au niveau de cases analogues à celles du tableau 7 ou au niveau de cases situées à proximité de représentations symboliques des vannes au sein d'un schéma graphique représentant virtuellement l'installation J de manière analogue au schéma de la figure 6, de sélectionner un module parmi la liste des modules de la bibliothèque, ces modules étant stockés à un emplacement de mémoire dédié. Ces moyens informatiques sont alors prévus pour appliquer le module sélectionné à la vanne concernée lors de l'établissement de la marche de fonctionnement concernée. V1BI VF VF VRQ VF VRQ V1 VF C1 VF VF VRQ VV VR1 VR VO VRP VO VRP VV2 VO VO VR VRP V1B2 VF VF VO VF VO V1C2 VF VF VF VO VO V5 VR VRQ VRQ VRQ V VR V2 VF VF VR VRP VRP VR V2B VF VRF VF VF VF The use of this library is therefore practical to obtain quickly and reliably the control instructions of the valves of the installation J and this for the different cases of market wanted, since it is not necessary , for each case of operation, to implement the basic instructions for controlling the valves. Of course, the user can just as easily and quickly get as many market cases as he wants. In practice, the user has for example a computer support provided with an interface enabling him, at the level of boxes similar to those of Table 7 or at the level of boxes located near symbolic representations of the valves within a diagram illustrating virtually the installation J similarly to the diagram of Figure 6, to select a module from the list of modules of the library, these modules being stored at a dedicated memory location. These computer means are then provided to apply the selected module to the valve concerned during the establishment of the operating step concerned.
Divers aménagements et variantes aux procédés et aux installations décrits ci-dessus sont en outre envisageables. En particulier, au niveau de l'interface graphique permettant de sélectionner et d'appliquer un des modules prédéterminés à l'un des éléments à commander de l'installation, c'est-à-dire l'un des dix absorbeurs R1 à RO de l'installation 1 ou l'une des vannes VIA, V1BI, V1 B2, VP1, VI Cl, V1 C2, VP2, V5, V2A et V2B de l'installation J, il peut être prévu de pouvoir passer par exemple de l'installation 1 à dix adsorbeurs à une installation à seulement six adsorbeurs à commander, quatre adsorbeurs étant en réalité isolés ou inexistants et leur représentation symbolique étant effacée. Various arrangements and variants of the processes and installations described above are furthermore possible. In particular, at the level of the graphical interface making it possible to select and apply one of the predetermined modules to one of the elements to be controlled by the installation, that is to say one of the ten absorbers R1 to RO of the installation 1 or one of the valves VIA, V1BI, V1 B2, VP1, VI C1, V1 C2, VP2, V5, V2A and V2B of the installation J, it can be envisaged to be able to pass for example 1 to 10 adsorbers installation to an installation with only six adsorbers to control, four adsorbers are actually isolated or nonexistent and their symbolic representation being erased.
De même, on peut passer, au niveau de l'interface graphique, de l'installation J à deux compresseurs à une installation à trois compresseurs en installant en réalité un compresseur supplémentaire et en prévoyant l'ajout de la représentation symbolique de ce compresseur et de ses vannes associées. Similarly, one can pass, at the level of the graphical interface, the installation J to two compressors to a three compressor installation by actually installing an additional compressor and providing for the addition of the symbolic representation of this compressor and of its associated valves.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0450159AFR2865554B1 (en) | 2004-01-28 | 2004-01-28 | METHOD FOR CONTROLLING A GAS TREATMENT FACILITY |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0450159AFR2865554B1 (en) | 2004-01-28 | 2004-01-28 | METHOD FOR CONTROLLING A GAS TREATMENT FACILITY |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2865554A1true FR2865554A1 (en) | 2005-07-29 |
| FR2865554B1 FR2865554B1 (en) | 2006-05-05 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0450159AExpired - Fee RelatedFR2865554B1 (en) | 2004-01-28 | 2004-01-28 | METHOD FOR CONTROLLING A GAS TREATMENT FACILITY |
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2865554B1 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3922341A1 (en)* | 2020-06-10 | 2021-12-15 | L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude | Method for managing a gas processing unit by adsorption with pressure modulation |
| WO2022096347A1 (en)* | 2020-11-09 | 2022-05-12 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for managing a fault in a pressure swing absorption gas treatment unit |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4047904A (en)* | 1974-09-12 | 1977-09-13 | The British Ceca Company Limited | Control systems for adsorber units |
| US4247311A (en)* | 1978-10-26 | 1981-01-27 | Pall Corporation | Downflow or upflow adsorbent fractionator flow control system |
| DE4239615A1 (en)* | 1991-11-25 | 1993-05-27 | Hansen Inc | Gas processing plant control system - controls cyclically operated adsorption dryer, esp. for compressed air drying |
| US20030167920A1 (en)* | 2002-02-13 | 2003-09-11 | Guillaume De-Souza | Method of controlling a plant for processing a gas by adsorption and corresponding processing plant |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4047904A (en)* | 1974-09-12 | 1977-09-13 | The British Ceca Company Limited | Control systems for adsorber units |
| US4247311A (en)* | 1978-10-26 | 1981-01-27 | Pall Corporation | Downflow or upflow adsorbent fractionator flow control system |
| DE4239615A1 (en)* | 1991-11-25 | 1993-05-27 | Hansen Inc | Gas processing plant control system - controls cyclically operated adsorption dryer, esp. for compressed air drying |
| US20030167920A1 (en)* | 2002-02-13 | 2003-09-11 | Guillaume De-Souza | Method of controlling a plant for processing a gas by adsorption and corresponding processing plant |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3922341A1 (en)* | 2020-06-10 | 2021-12-15 | L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude | Method for managing a gas processing unit by adsorption with pressure modulation |
| FR3111281A1 (en)* | 2020-06-10 | 2021-12-17 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Management method of a gas treatment unit by pressure modulation adsorption |
| US11865491B2 (en) | 2020-06-10 | 2024-01-09 | L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method for managing a pressure swing adsorption gas treatment unit |
| WO2022096347A1 (en)* | 2020-11-09 | 2022-05-12 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for managing a fault in a pressure swing absorption gas treatment unit |
| FR3116002A1 (en)* | 2020-11-09 | 2022-05-13 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for managing the failure of a pressure swing adsorption gas treatment unit |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2865554B1 (en) | 2006-05-05 |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1517738B1 (en) | Method for treating at least one feed gas mixture by pressure swing adsorption | |
| CA2294842C (en) | Process for purifying a gas by adsorption | |
| CA1300040C (en) | Method and apparatus for gaz mixture adsorption separation | |
| TWI391178B (en) | Compressed air producing method and producing plant | |
| AU2004216325B2 (en) | Off-gas feed method and object gas purification system | |
| CA2443233C (en) | Method for treating a gas mixture by adsorption | |
| EP1336910B1 (en) | Method for controlling a gas treatment installation by adsorption and corresponding installation | |
| WO2015049462A1 (en) | Method of pressure swing adsorption with regulation | |
| EP3756749A1 (en) | Treatment of a flow of methane comprising voc and carbon dioxide by a combination of an adsorption unit and a unit for separating by membrane | |
| EP1018488A1 (en) | Process and apparatus for the production of carbon monoxide | |
| EP1954377B1 (en) | Method of adjusting an installation for the adsorption tratment of a gas | |
| EP0978305B1 (en) | Pressure swing adsorption process for separating a gas mixture | |
| FR2865554A1 (en) | Method of controlling a gas treatment installation with a number of elements designed for gas in the installation to pass through them selectively by choosing one of a set of instruction modules | |
| FR2772637A1 (en) | GAS SEPARATION PROCESS BY ADSORPTION WITH VARIABLE FLOW PRODUCTION, ESPECIALLY FOR THE PRODUCTION OF OXYGEN | |
| EP0868936B1 (en) | Process and apparatus for separating a gas mixture by adsorption | |
| FR2836060A1 (en) | Production of hydrogen from a hydrogen-rich feed by pressure swing adsorption comprises recycling compressed effluents from adsorbers in regeneration phase to adsorbers in absorption phase | |
| EP4183472A1 (en) | Method for regulating a gas flow separation unit | |
| FR2937258A1 (en) | REPRESSURIZING A VSA PROCESSING A GAS MIXTURE COMPRISING A FUEL | |
| EP3922341A1 (en) | Method for managing a gas processing unit by adsorption with pressure modulation | |
| WO2022096347A1 (en) | Method for managing a fault in a pressure swing absorption gas treatment unit | |
| JP7641791B2 (en) | Pressure Swing Adsorption Gas Purification Equipment | |
| FR3142682A3 (en) | Management of the flow from the rinsing step of a PSA comprising such a step. | |
| WO2015049452A1 (en) | Pressure swing adsorption method with additional elution | |
| WO2025209875A1 (en) | Tsa cycle with minimized losses | |
| FR2836062A1 (en) | Production of hydrogen from a hydrogen-rich feed gas by pressure swing adsorption comprises recycling compressed effluents from adsorbers in regeneration phase to adsorbers in absorption phase |
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse | Effective date:20100930 |