Recherche Avancée

Thèse soutenue

Contribution à la thermodynamique de l'absorption des gaz acides H2S et CO2 dans les solvants eau-alcanolamine-méthanol : mesures expérimentales et modélisation

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Auteur / Autrice : Émilie Blanchon Le Bouhelec-Tribouillois
Direction : Roland Solimando
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés et des produits
Date : Soutenance le 09/10/2006
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de thermodynamique des milieux polyphasés (Vandoeuvre-les-Nancy)
Jury : Président / Présidente : Evelyne Neau
Examinateurs / Examinatrices : Roland Solimando, Evelyne Neau, Walter Furst, Dominique Richon, Pascal Mougin, Christian Streicher
Rapporteurs / Rapporteuses : Walter Furst, Dominique Richon

Résumé

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Ce travail s'inscrit dans le cadre du développement de nouveaux procédés de désacidification de gaz naturel à travers l'étude thermodynamique des équilibres entre les gaz acides (CO2 et H2S) et un solvant mixte. Ce solvant résulte de la combinaison d'un solvant chimique (solution aqueuse de diéthanolamine) et d'un solvant physique (méthanol). Couplant équilibres chimique et physique, la modélisation de ces systèmes nécessite l'élaboration de modèles complexes et une large gamme de données d'équilibre liquide-vapeur. La première partie de ce travail est consacrée à l'acquisition de données expérimentales de solubilité des gaz acides dans le solvant mixte. En étendant le champ d'application d'un appareillage fonctionnant en méthode synthétique, nous avons acquis des données originales de solubilité des mélanges CO2 + H2S dans des solvants eau-diéthanolamine-méthanol. Dans la seconde partie, la modélisation simultanée des équilibres chimiques et physiques est réalisée. L'approche hétérogène développée combine le modèle NRTL-Electrolyte pour représenter la phase liquide avec l'équation d'état de Peng-Robinson pour décrire le comportement de la phase vapeur. La procédure d'ajustement des paramètres est graduelle si bien que le système complet eau-diéthanolamine-méthanol-CO2-H2S est décrit de manière prédictive, les paramètres du modèle NRTL-Electrolyte ayant été déterminés sur des systèmes inférieurs. L'effet de solvatation du méthanol est aussi mis en valeur. Nous nous sommes également intéressés au calcul des chaleurs d'absorption et à l'extension de notre modèle à d'autres alcanolamines