Mesures et modélisation des solubilités mutuelles dans les systèmes aqueux hydrocarbures-alcanolamines
Résumé
Tremendous growth in the world energy utilization has compelled researchers to explore new energy resources. Liquified Petroleum Gases have proved to be excellent candidates for this purpose. However, economic and environmental requirements imposed on the industry to control acidic gas contents are new challenges for the researchers. This requires the study of "liquid - liquid - vapor" equilibrium of hydrocarbons - amines aqueous solutions. Intensive experimentation is carried out to generate reliable and valid data concerning hydrocarbon solubility measurements in different amine aqueous solutions (MDEA and DEA). The apparatus used in this work is based on Static-Analytic Techniques, in which samples are analyzed by means of Gas Chromatography. Two approaches are used for modeling of the various systems, i.e., Henry's Law approach and Equation of State method. Algorithms for "Liquid-Vapor" isothermal flash and three phases isothermal flash have been developed for the calculations of Phase Equilibrium. The obtained results will enable engineers to improve existing technologies of Hydrocarbon Processing in terms of capital cost, processing time and product quality. This work will also enable to prevent amines losses during hydrocarbon processing in absorption processes.
Les tendances actuelles à accroître la consommation énergétique mondiale ont pour effet l'émergence de nouvelles ressources d'énergie. Les Gaz pétroliers liquéfiés (GPL) constituent l'une des ressources modernes des plus intéressantes. L'industrie pétrolière est, cependant, soumise à des exigences d'ordres environnementaux et économiques, imposées par le protocole de Kyoto, quant à la teneur en gaz acides des produit finaux, entre autres les GPL. Du point de vue économique, l'étude des équilibres « liquide-liquide-vapeur » des systèmes hydrocarbures - solution aqueuses d'amines est très importante pour l'optimisation du fonctionnement des procédés de purification aux amines. La partie expérimentale relative aux mesures de solubilités (originales) d'hydrocarbures dans différentes solutions aqueuses d'amine (MDEA et DEA) utilise des appareillages dont les techniques sont basées sur la méthode « statique - analytique » avec analyse d'échantillons par chromatographie en phase gazeuse. La modélisation et le traitement des données obtenues est effectué au moyen de modèles thermodynamiques dont les approches sont basées sur l'utilisation de la loi de Henry pour la phase liquide et une équation d'état pour la phase vapeur, ou d'une équation d'état pour les phases liquide et vapeur. Des algorithmes de calcul basés sur des calculs de types « flash isotherme diphasique » et « flash isotherme triphasique » ont été développés pour la résolution des équilibres thermodynamiques. Les résultats obtenus permettront d'appréhender le comportement de ces systèmes en température et pression dans un but d'amélioration des techniques existantes de traitement des hydrocarbures. Ce travail permettra aussi d'évaluer les pertes d'hydrocarbures voir des amines lors des procédés d'absorption des gaz acides
Domaines
Chimie
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