Nouvelle Méthode Utilisable pour l'Optimisation des Procédés d'Absorption des Gaz Acides par des Solutions d'Amines. – ThermoGA

L'objectif du projet est d'apporter un nouvel éclairage sur la thermodynamique de l'absorption des gaz acides par des solutions d'amines. En fin d'étude nous comptons avoir un outil de modélisation réaliste de ce type de système qui pourra donc s'intégrer de façon plus fiable que les outils actuellement disponibles aux modèles complets (c'est à dire combinant une approche thermodynamique et une approche cinétique) utilisés pour décrire les phénomènes mis en ?uvre dans les processus d'absorption et de régénération du solvant. Cet outil sera également plus général que ce qui existe puisque l'on pourra avec le même modèle calculer la solubilité des gaz acides et des alcanes dans la solution d'amine mais, également, avoir la valeur précise de la concentration de toutes les espèces de la solution et enfin la valeur de la densité de la phase liquide. Pour obtenir un tel résultat, nous développerons de nouvelles équations et, surtout, nous mesurerons et utiliserons un type de données habituellement ignoré pour ces systèmes, à savoir des données de spéciation. En effet, grâce à la mise en ?uvre d'un nouvel appareillage, nous serons en mesure d'obtenir directement ou par bilan, la concentration de toutes les espèces formées lors du processus d'absorption. Le projet comportera donc une première étape expérimentale. Dans un premier temps nous testerons le nouveau montage sur des systèmes déjà mesurés au laboratoire. Après cette étape de validation, nous déterminerons la solubilité de CO2 dans des mélanges eau - amines - solvant physique et, surtout, la spéciation correspondante en fonction des paramètres opératoires (température, pression et composition apparente). Ces mesures seront ensuite étendues à COS. En parallèle nous développerons des équations étendant le modèle SAFT-VR au cas des systèmes d'électrolyte. Ceci se fera en appliquant une méthode déjà largement utilisée au sein de notre équipe pour des équations d'état cubiques. Ce nouveau modèle sera appliqué à la représentation des données de solubilité des gaz acides de la littérature et des mesures de spéciation obtenues dans le cadre de l'étude expérimentale du projet. Simultanément nous utiliserons la base de données incluant les valeurs de spéciations afin d'analyser la qualité des principaux modèles utilisés, dans la littérature, pour la représentation des données d'équilibre propres aux systèmes gaz acides - solutions d'amines. Finalement les résultats de l'étude seront analysés au travers de la mise en ?uvre d'un simulateur de procédé commercial.