12.05.2025
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L’acquisition de données de performances dans des conditions représentatives de l’échelle industrielle est une étape clef dans le développement de nouveaux procédés. Elle nécessite le plus souvent une expérimentation à l’échelle pilote. Les transferts thermiques et de matière doivent être parfaitement maîtrisés à cette échelle compte tenu des facteurs d’extrapolation de l’ordre de 105 à 106 entre un réacteur d’une installation pilote et celui d’une unité industrielle. Pour les procédés très technologiques, une échelle intermédiaire (102 à 103) peut être nécessaire pour fiabiliser au maximum l’extrapolation sur les plans économique, technique et opérationnel.
La direction « Expérimentation Procédés » d’IFPEN intervient sur ces deux échelles dans toutes les phases : conception, démarrage, mise en production, exploitation des données et maintenance des installations. Elle dispose d’un parc de 75 unités pilotes sur le site d’IFPEN-Lyon couvrant toutes les applications d’IFPEN mettant en œuvre des procédés catalytiques et/ou séparatifs. Elle intervient en moyenne sur 1 à 4 démonstrateurs par an localisés sur des sites industriels.
Pour développer ses compétences au service de cette expérimentation, la direction s’appuie sur une recherche fondamentale basée sur 3 axes :
l’analyse en ligne pour un contrôle des unités en temps réel,
les data sciences incluant l’Intelligence Artificielle pour optimiser la conduite et l’exploitation des essais pilotes
la maîtrise des phénomènes physiques et chimiques au sein de ces installations pour l’acquisition de données représentatives.
Ce numéro Science@IFPEN consacré à la direction « Expérimentation Procédés » présente 6 articles illustrant des développements en lien avec ces 3 axes.
La conception des outils pilotes pour le recyclage avancé des plastiques sera présentée au travers de l'infrastructure d’envergure qu’est la plateforme PROPRE.
Deux faits marquants sur les techniques d’analyse en ligne illustreront les aspects indispensables à la caractérisation et au contrôle de ces mêmes procédés de recyclage des plastiques.
La digitalisation des unités pilotes et un exemple d’utilisation de l’IA pour le transfert de connaissances d’un domaine historique à un domaine NTE seront ensuite présentés.
Enfin, nous mettrons en valeur l’utilisation des outils numériques comme la simulation en mécanique des fluides, essentiels pour la compréhension et la maîtrise des phénomènes physiques en jeu dans les unités pilotes.
Bonne lecture à tous,
| Denis GUILLAUME, Directeur de la direction Expérimentation Procédés
|
 | Lionel GAMET, Adjoint scientifique du Directeur |
Sommaire :
La conception d'outils :
| 1. Une plateforme innovante pour le recyclage chimique des plastiques Aline GREZAUD |
Le contrôle des procédés et l’analyse en ligne :
| 2. Méthodes spectrales pour le suivi en ligne d’un procédé de recyclage des polyoléfines Maud Rey-Bayle |
| 3. Caractérisation par caméra hyperspectrale des flux de matières plastiques à recycler Noémie Caillol |
Digitalisation et IA :
| 4. De la digitalisation des unités Alice Faure |
| 5. Transfert de connaissance vers les nouvelles énergies Victor Costa |
Simulation pour la maitrise des phénomènes physiques :
| 6. Simulation numérique d'écoulements de Taylor réactifs Lionel Gamet |