23678

مدل‌سازي جذب دي‌اكسيد كربن در حلال‌هاي هيبريدي (فيزيكي و شيميايي) به‌وسيله معادله حالت CPA

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي_ترموسينتيك و كاتاليست

1396

1399/08/28

دكتر فرزانه فيضي

مهندسي شيمي_نفت وگاز

در ﺣﺎل ﺣﺎﺿﺮ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺷﻴﺮﻳﻦ ﺳﺎزي گازترش در پالايشگاه‌ها به‌طور وﺳﻴﻌﻲ ﺗﻮﺳﻂ حلال‌هاي آﻣﻴﻨﻲ ﻛﻪ ﻳﻚ ﺣﻼل ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ اﺳﺖ، ﺻﻮرت مي‌پذيرد. استفاده از حلال فيزيكي و شيميايي باعث مي شود كه فوايد هر دو نوع حلال، ازجمله افزايش ظرفيت حلال به خاطر استفاده از حلال فيزيكي و رسيدن غلظت گازهاي اسيدي به مقدار بسيار كم در گاز شيرين خروجي به خاطر استفاده از حلال شيميايي، در اين فرآيند در اختيار قرار گيرد. حضور حلال فيزيكي موجب افزايش بار گازهاي اسيدي در مقايسه با سيستم‌هاي حلال شيميايي آميني مي‌شود. حضور آب در اين محلول باعث مي‌شود كه براي مدل‌سازي اين‌گونه محلول‌ها از معادله حالت‌هاي مكعبي به‌تنهايي استفاده نشود. معادله حالت‌هاي مكعبي رفتار سيستم‌هاي داراي پيوند هيدروژني را به‌خوبي پيش‌بيني نمي‌كنند درحالي‌كه معادلات تجمعي توصيف مناسبي از اين نوع سيستم‌ها ارائه مي‌دهند. در اين كار توانايي معادله حالت CPA1 براي مدل‌سازي حلاليت دي‌اكسيد كربن در مخلوط حلال‌ها مورد بررسي قرار گرفت. ابتدا پارامترهاي خالص معادله حالت CPA با استفاده از داده‌هاي فشار بخار و چگالي مايع آزمايشگاهي به دست آمدند. سپس حلاليت دي‌اكسيد كربن در حلال‌هاي (آب و سولفولان و متيل دي اتانول آمين) مورد بررسي قرار گرفت. همچنين تأثير دما و فشار بررسي شدند و نتايج مدل‌سازي با داده‌هاي آزمايشگاهي مربوط به ميزان حلاليت در دماها و فشارهاي مختلف مقايسه شدند و درصد ميانگين خطاها در سيستم دوتايي (آب و دي‌اكسيد كربن) 47/3 درصد و در سيستم سه‌تايي (آب و دي‌اكسيد كربن و سولفولان) 53/4 درصد و در سيستم چهارتايي (آب و دي‌اكسيد كربن و سولفولان و متيل دي اتانول آمين) 11/6 درصد گزارش شدند. نتايج به‌دست‌آمده از مدل توافق خوبي را با داده‌هاي تجربي نشان مي‌دهند.

1400/03/08

Modeling of carbon dioxide Absorption in hybrid solvents (physical and chemical) by CPA state equation

1/1/1900 12:00:00 AM

In general, its more gaseous gases are accepted in refineries as well as solvent solutions. Soluble water releases its gases into the air and separates them from the gases The use of physical and chemical solvents has led to the benefits of both types of solvents, including increasing the solvent capacity due to the use of physical solvents and achieving very low concentrations of acid gases in the exhaust gas due to the use of chemical solvents in this process The presence of a physical solvent increases the charge of acid gases compared to amino chemical solvent systems. The presence of water in this solution makes it impossible to use the cubic equation alone to model such solutions The cubic-state equation does not predict the behavior of polar systems well, while the cumulative equations provide a good description of such systems. In this work, the ability of the CPA state equation to model the solubility of carbon dioxide in mixtures of solvents was investigated. First, the net parameters of the CPA equation were obtained using vapor pressure and laboratory fluid density data. Then the solubility of carbon dioxide in binary, tertiary and quaternary systems was investigated. Also, the effect of key parameters were investigated and the modeling results were compared with laboratory data and the percentage of errors in these systems was reported. The results obtained from the model show a good agreement with the experimental data.