Oil & Gas Science and Technology – Rev. IFP Energies nouvelles, Vol. 68 (2013), No. 3, pp. 445-468

Integration of an Informatics System in a High Throughput Experimentation. Description of a Global Framework Illustrated Through Several Examples

Intégration informatique des outils d’expérimentation haut débit. Présentation d’une architecture globale via plusieurs exemples

¹ IFP Energies nouvelles, Rond-point de l’échangeur de Solaize, BP 3, 69360 Solaize - France
² Tech Advantage, Rond-point de l’échangeur de Solaize, BP 3, 69360 Solaize - France
³ Laboratoire G-SCOP, 46 avenue Félix Viallet, 38031 Grenoble Cedex 1 - France
e-mail: benoit.celse@ifpen.fr - stephane.rebours@ifpen.fr - fabrice.gay@tech-advantage.com - pauline.coste@tech-advantage.com - loic.bourgeois@hotmail.fr - olivier zammit@yahoo.fr - vlebacque@gmail.com

^⋆ Corresponding author

Abstract

High Throughput Experimentation (HTE) is a rapidly expanding field. However, the productivity gains obtained via the synthesis or parallel testing of catalysts may be lost due to poor data management (numerous manual inputs, information difficult to access, etc.). A global framework has then been developed. It includes the HTE pilot plants in the global information system. It produces dedicated computer tools offering spectacular time savings in the operation of HTE units, information storage and rapid extraction of relevant information. To optimize the productivity of engineers, Excel has been included in the system by adding specific features in order to treat it as an industrial tool (development of additional modules, update of modules, etc.).

The success obtained by setting up the information system is largely due to the chosen development method. An Agile method (Agile Alliance (2012) http://www.agilealliance.org/the-alliancel)[1] was chosen since close collaboration between the computer specialists and the chemist engineers is essential.

Rather than a global and precise description of the framework which might be boring and tedious, the global framework is presented through 3 examples:

• scheduling experiments applied to zeolite synthesis;

• data management (storage and access);

• real application to pilot plant: dedicated interfaces to pilot and supervise HTE pilot plants, comparison of tests runs coming from several pilot plants.

Résumé

L’Expérimentation Haut Débit (EHD) est un domaine en plein essor. Cependant, les gains de productivité obtenus via la synthèse ou le test parallélisé de catalyseurs peuvent être annihilés par une mauvaise gestion de données (nombreuses saisies manuelles, difficulté d’accès à l’information, etc.). Dans ce document, une nouvelle architecture permettant d’intégrer les unités EHD dans un système d’information global est présentée. Des outils informatiques dédiés ont été développés. Ils permettent des gains de temps spectaculaires dans la conduite des unités EHD, le stockage des données et l’extraction rapide des informations pertinentes.

L’approche retenue a été guidée par une approche Agile (Agile Alliance (2012) http://www. agilealliance.org/the-alliance/) [1] basée sur une très forte collaboration entre les chimistes et les informaticiens. Excel, l’outil principal des chimistes, a été positionné au coeur du système d’information avec des liens bidirectionnels (entrée/sortie) avec les bases de données et les différentes unités pilotes.

Plutôt qu’une description globale du système d’information qui serait longue et fastidieuse, le framework est présenté via 3 exemples principaux :

• planification de données en utilisant des outils de gestion de production;

• gestion optimisée des données (stockage, requêtes), analyse de données;

• exemples d’application sur des unités pilotes : développements d’interfaces dédiées pour la conduite, le monitoring des unités et l’exploitation multi runs et multi unités pilotes.