À propos des tutoriels

« Les tutoriels sont un ensemble de communications orales ayant pour objectif de présenter succinctement et de manière pédagogique un thème défini à un public non spécialiste, puis de l’aiguiller dans la découverte et l’apprentissage de cette notion. »

Format et durée

  • Tutoriels de 2h, le 3ème jour du Congrès SFGP, soit le jeudi 17 octobre 2019 de 10h40 à 12h40.
  • Ouverts à tous, l’ensemble des participants inscrits au congrès peut assister à ces tutoriels*
  • L’idée est de promouvoir ces thématiques, former les chercheurs ou industriels, apprendre, croiser les regards, les approches
  • Animation souhaitée par un binôme universitaire et industriel

8 tutoriels différents vous sont proposés, vous pouvez retrouver l’ensemble des thématiques ci-dessous.

*À noter : un lien d’inscription aux différents tutoriels vous sera transmis par mail
dans les prochaines semaines, pour adapter la capacité des salles à l’audience attendue

Les tutoriels

Pour obtenir des informations sur les tutoriels qui vont seront présentés durant le congrès, il vous suffit de cliquer sur le titre de votre choix ci-dessous.

Ce tutoriel traite des procédés séparatifs faisant intervenir les fluides supercritiques et en particulier le CO2 supercritique. Parmi ces procédés, seront présentés : l’extraction supercritique qui permet d’extraire des composés d’intérêt à partir de biomasse solide ; le nettoyage utilisé bien sûr pour nettoyer des solides souillés mais également pour désensimer les textiles médicaux ; le fractionnement supercritique qui sert à séparer ou purifier des fractions liquides ; la chromatographie supercritique préparative ; enfin la cristallisation en milieu supercritique qui permet d’obtenir des objets avec des caractéristiques homogènes et contrôlées.

L’avantage commun à ces procédés est l’emploi du CO2 supercritique qui permet de mettre en place des opérations propres, sélectives, souvent continues, et économiquement viables, tant au niveau du fonctionnement que de l’investissement.
Des spécialistes du domaine provenant du monde académique mais également de l’industrie seront présents pour décrire leurs activités et échanger sur leur expérience.

Le déroulement du tutoriel sera le suivant :

  • Présentation du sujet : Généralités sur les fluides supercritiques – propriétés de ces fluides et leurs applications – en axant davantage sur le fluide le plus employé, le CO2. Pour chacun des procédés séparatifs proposés, une présentation générale sera effectuée, en évoquant leurs spécificités.
  • Une revue sur les recherches en cours sera ensuite proposée.
  • Enfin, des applications industrielles concrètes existant à l’échelle mondiale seront présentées illustrant la maturité de ces procédés séparatifs particuliers.

La séance s’achèvera sur des échanges entre les spécialistes de ces procédés séparatifs et les personnes intéressées.

Le captage du CO2 à partir d’un point d’émission (centrale thermique, sidérurgie, cimenterie, raffinerie) en vue de sa séquestration ou de sa valorisation constitue un des principaux leviers des stratégies de lutte contre les émissions de gaz à effet de serre. Le tutoriel a pour objectif, à partir d’une description du contexte global (filière CCUS) et des contraintes/indicateurs de performance de l’étape de captage (efficacité énergétique, compacité, coût, impact environnemental), une analyse critique des différents types de procédés de captage ainsi que leur niveau de maturité par rapport à l’application visée (échelle TRL). Une séance de simulation d’un procédé de deuxième génération (séparation membranaire) sera réalisée à l’aide d’un outil dédié (logiciel Memsic), afin d’évaluer ce type de technologie par rapport au procédé de référence (absorption chimique aux amines). Deux situations seront comparées : captage pour séquestration à partir d’une fumée de centrale thermique au charbon et valorisation d’un gaz de haut fourneau sidérurgique.

  1. Etat de l’art (EF)
  • Contexte des émissions de GES
  • Filière CCS et place des procédés de captage
  • Cahier des charges de l’étape de captage
  • Description succincte du procédé de référence: absorption chimique
  • Problématique CCU
  1. Enjeux, verrous, procédés en développement (CC, EF, MK)
  • Indicateurs de performance du procédé de captage : sélectivité, efficacité énergétique, capacité/intensification, coût (CAPEX / OPEX), impact environnemental
  • Panorama des différents procédés proposés (échelle TRL)
  • Principaux procédés à l’échelle démonstrateur : absorption chimique, chemical looping, membranes
  • Un exemple de procédé de rupture : centrifugation inertielle ?
  1. Projet industriel (MK, JFP, EF)
  • Exemple CCS : Hipercap. Absorption chimique vs membranes
  • Exemple CCU : Valorco. Intérêt d’un couplage séparation / réaction
  1. Hands on (MK, RB, CC, EF)
  • Séance de simulation avec MEMSIC pour une analyse paramétrique sommaire d’un procédé de captage par membranes (efficacité énergétique, surface)
  • Exemple 1 : CCS, pureté 90%, récupération variable, comparatif MEA (cf Hipercap)
  • Exemple 2 : CCU… à discuter

Ce tutoriel a pour but de faire connaître, à des scientifiques non-spécialistes du domaine, les différentes techniques de fabrication additive qui sont susceptibles de produire des procédés – ou des pièces destinées à faire partie de procédés – qui n’auraient pas pu être produites par les techniques de mécanique classique, et qui, ainsi, offrent de nouvelles potentialités, de nouvelles voies ou de nouvelles technologies pour le génie des procédés.

Les techniques de fabrication additive existantes seront présentées, ainsi que leurs spécificités, leurs limites (en termes de taille et de précision), et les matériaux pouvant être envisagés. Puis des exemples de procédés innovants s’appuyant sur l’impression 3D de pièces complexes seront cités, dans un spectre large d’applications industrielles. Une success-story sera relatée : le projet ‘FAIR’, porté par le groupe Air Liquide et la PME française Poly-Shape en collaboration avec des partenaires académiques et industriels, qui vise au développement d’une nouvelle filière française centrée sur la fabrication additive d’équipements intensifiés pour de nouveaux usages. Enfin, un brainstorming interactif sera animé autour du design d’une pièce devant être fabriquée par impression 3D en vue d’un procédé-cible.

Programme (à ce jour) : Ce tutoriel sera articulé en 4 parties d’environ 30 minutes chacune :

  1. Etat de l’art des différentes techniques de fabrication additive et de leurs spécificités (matériaux utilisables, résistance mécanique, résistance thermique, granularité des surfaces, résistance à la pression de gaz, …). Exemples d’objets fabriqués par différentes techniques.
  • Alain Bernard, vice-président de l’association française sur le prototypage rapide (AFPR)
  1. La fabrication additive au service des procédés : Exemples de procédés en développement (nouveaux garnissages pour les colonnes d’absorption ou de distillation, nouvelles technologies de réacteurs catalytiques).
  • Raphaël Faure, Sébastien Cadalen et Matthieu Flin (Air Liquide)
  1. Exemple d’un projet en cours : le projet FAIR (Fabrication Additive pour l’Intensification des Réacteurs). Description, objectifs, verrous, réalisations, perspectives.
  • Raphaël Faure, Air Liquide, manager du projet Fabrication Additive pour l’Intensification des Réacteurs (‘FAIR’), Sébastien Cadalen et Matthieu Flin (Air Liquide)
  • Rodolphe Gié (Poly-Shape) et collègues: exemple de développement d’une pièce imprimée 3D pour le Génie des Procédés.
  1. ‘Hands-on’ : Brainstorming (proposition d’Air Liquide) :

Echange interactif pour la conception d’une pièce d’un procédé en vue d’une fabrication par technique additive : description et analyse de l’objet, liste des avantages et inconvénients de la pièce, identification des difficultés de réalisation, des solutions, sous le pilotage de l’animateur.

  • Rodolphe Gié (Poly-Shape), et collègues.

Par : GT Réacteurs et Intensification de la SFGP, AM Billet (LGC, Toulouse), J.F. Portha (LRGP, Nancy)

Ce tutoriel s’intègre dans la rubrique Méthodes de conception innovante pour le génie des procédés.

Résumé :
Lors du tutoriel du congrès SFGP 2017, nous avons présenté un panorama de méthodes de conception innovante qui peuvent être utilisées dans le domaine du génie des procédés et des industries associées à différents moments de la démarche d’innovation, de la recherche d’idées à la gestion de l’innovation. Nous proposons cette année de vous faire découvrir plus en détail une de ces méthodes et qui est très prometteuse : la méthode DKCP, appelée aussi KCP. Bien que très performante, elle est encore très peu connue dans le domaine du génie des procédés. C’est pourquoi nous souhaitons vous la faire découvrir. Elle est notamment utilisée dans les domaines comme les industries du transport, mécanique, aéronautique, spatiale, microprocesseur, etc.

C’est une méthode d’une grande richesse qui aide à générer des idées innovantes, là où ses nouveaux développements n’étaient auparavant même pas envisagés. C’est aussi un outil important de la stratégie d’entreprises proactives, très innovantes.

Programme du tutoriel :
Juliette Brun et Dominique Lafon, consultants et chercheurs, spécialistes de cette approche, nous présenterons la méthode et des exemples de résultats dans différents industries et domaines économiques. Yann Veslin, directeur du centre de maintenance de la SNCF de Nantes et sa région, nous présentera un exemple d’application dans son domaine. Puis les membres du GT Innovation feront une présentation d’une session faite en Allemagne avec les membres du GT. Cette session fait partie d’une application en cours avec différents membres industriels (chimie, énergie, biotechnologie, agroalimentaire, environnement, produits, énergies nouvelles, etc.) et universitaires. En fonction du nombre de participants, nous pourrons aussi faire de petits exercices d’application.

Intervenants/organisateurs du tutoriel :
Invités : Dominique Lafon (Kayak Innov), Juliette Brun (E-Cube), Yann Veslin (SNCF).
Membres du GT Innovation : Francine Fayolle (GEPEA, ONIRIS), Olivier Potier (LRGP, ENSGSI), Florent Guillou (IFPEN), Mauricio Camargo (ERPI, ENSGSI).

Remarque :
Dominique Lafon, Juliette Brun, Yann Veslin et Florent Guillou ne participeront qu’à ce tutoriel et pas au reste du congrès. De plus, certains d’entre eux ne sont pas libres le 15 octobre.

La production de particules solides de caractéristiques physicochimiques maîtrisées constitue un enjeu industriel important et croissant.  Le tutoriel se propose, via une présentation des relations entre ces caractéristiques et les propriétés d’application induites, de mettre en perspectives les champs de valorisation, ainsi que les challenges sociétaux et technologiques associés. Une revue des problématiques industrielles rencontrées lors de la fabrication de particules solides, ou de leur mise en œuvre, vise à sensibiliser aux spécificités technico-économiques du domaine, et à en identifier les principaux défis. La mise en regard des connaissances et méthodologies scientifiques disponibles sur les phénomènes impliqués dans la génération de particules permettra d’appréhender le potentiel des moyens de développement et les axes de recherches déterminants pour les années futures.

Intervenants : Philippe Carvin (Solvay), Béatrice Biscans (LGC Toulouse)

L’évolution du public, mais aussi des programmes en amont de nos formations, les difficultés de concentration de nos étudiants, le fait qu’ils sont de moins en moins dans nos salles de cours (formations par apprentissage, à distance, à la carte, continue), nous conduisent à questionner nos pédagogies et à les faire évoluer. Les expérimentations des collègues et les études menées en sciences de l’éducation peuvent nous éclairer pour mener efficacement cette (r)évolution.

Les questions abordées concerneront :

  1. Les contenus de nos formations (ajouter des enseignements sur l’usine du futur impose d’en alléger voire supprimer d’autres : lesquels ?! ; ou encore l’éternelle question : aborder succinctement toutes les opérations unitaires ou en approfondir une seule ?) ;
  2. Les supports de formation (avec notamment la question du « zéro papier » : avantages et risques) ;
  3. Les méthodologies (par exemple : apprentissage par projet/problème ; classe inversée ; jeux sérieux/immersion/TP virtuels).

Sachant que chacun de ces trois aspects n’est évidemment pas indépendant des deux autres.

1. Conférence introductive par un(e) spécialiste de sciences de l’éducation (60 min questions comprises)
Intervenant pressenti (mais à confirmer) : André TRICOT (Toulouse) auteur de « Apprendre avec le numérique ? ».

2. Ma pédagogie en 180 s (ou 5 min) : 4 à 6 témoignages sans question (20 à 30 min)
Thématiques à viser en priorité : pédagogies inversées ; learning analytics ; pédagogie par projet/problème ; réalité virtuelle/augmentée ; intelligence artificielle ; ludification/gamification.
Témoignages en direct mais également diffusion de témoignages enregistrés avant (y compris de la part d’enseignants qui ne font pas du génie des procédés mais ont des expériences intéressantes).

3. Table-ronde/débat (30 à 40 min)
Nous reviendrons sur les thématiques/points abordés plus tôt.
Thématiques complémentaires possibles : industrie du futur ; contributions pour le portail genie-des-procedes.fr.

La méthode du pincement (encore appelée Analyse Pinch) est sans conteste la méthode la plus populaire pour améliorer l’efficacité énergétique d’un procédé. Cette approche très intuitive consiste à privilégier les recyclages interne de la chaleur en associant de la manière la plus pertinente les flux source d’énergie (« courants chauds ») et les flux puits d’énergie (« courants froids »). L’objectif de ce tutoriel est de présenter d’une part, la théorie sous-jacente à la méthode du pincement et d’autre part, sa mise en œuvre pratique dans le cadre du remodelage de réseaux d’échangeurs de procédés déjà en exploitation. Il abordera donc toutes les étapes d’un projet d’amélioration de la performance énergétique, depuis la phase de collecte de donnée jusqu’à la synthèse d’une solution viable. Avec une unité de production de biodiesel comme exemple « fil rouge », le tutoriel, animé par quatre intervenants, posera les bases indispensables à la prise en main de cette méthode.

Programme
Jean-Henry Ferrasse présentera les éléments de base de la méthode du Pincement, ainsi que son utilisation pour établir le diagnostic énergétique du système étudié.
Après avoir décrit l’exemple « fil rouge » de ce tutoriel, Raphaële Théry-Hétreux présentera comment exploiter cette méthode pour élaborer les différents scénarios de remodelage d’un réseau d’échangeurs de chaleur existant.
Ensuite, Gilles Hétreux présentera la méthode de synthèse du réseau d’échangeurs de chaleur associé à chaque scénario retenu. Basée sur une approche par optimisation, il présentera notamment les différents leviers dont dispose l’ingénieur pour contrôler la construction du réseau. Enfin, il présentera quelques indicateurs de performances permettant d’évaluer les réseaux solutions afin d’assister l’ingénieur dans ses choix.
Pour terminer, Philippe Baudet viendra apporter l’éclairage pragmatique du pratiquant en mettant en avant les points forts et faibles de la méthode du pincement.

  1. Etape 1 : Collecte de données avancée (Raphaële Hétreux), 15 min
  • Mise en situation : présentation du site étudié
  • Description de la phase de collecte de données : collecte données TAG, analyse statistique, modélisation
  • Récupération des données échangeurs et des données courants
  1. Focus – Analyse Pincement : les bases (Jean Henry Ferrasse), 20 min

Objectif : à quoi ressemblerait le réseau MER pour ce procédé ?
Les principes de bases de l’analyse pinch

  • Vocabulaire : DTmin, pinch, les courbes
  • Les règles d’or
  1. Etape 2 : Diagnostic Energétique (Raphaële Hétreux), 15 min

Le réseau MER n’est pas viable : comment remodeler le réseau existant ?

  • Exploiter les fondements de l’analyse pincement pour élaborer des scenarios de remodelage raisonnables
  1. Etape 3 : Proposition de nouvelles configurations de réseaux (Gilles Hétreux), 20 min
  • Présentation brève des techniques de synthèse de réseau et focus sur l’approche par optimisation,
  • Principe de modélisation et paramètres de configuration proposés à l’ingénieur,
  • Indicateurs de performance (énergétiques, économiques et robustesse) et rétroaction
  1. La mise en œuvre dans l’industrie (Philippe Baudet), 15 min
  1. Conclusions et Perspectives (Tous), 5 min
  • Revenir à la GCC : Placement de PAC, de turbine
  • Perspectives : Adaptabilité, Stockage, dynamique