9139

9139

بررسي ترموديناميكي جذب دياكسيدكربن در مخلوط حلالهاي آميني

دكتري

مهندسي شيمي

دي ماه 1390

دي ماه 1390

دكتر فرزانه فيضي دكتر سعيد زرين پاشنه

چكيده در گاز طبيعي و گازهاي صنعتي (H2S) و سولفيدهيدروژن (CO حضور گازهاي اسيدي از جمله دياكسيدكربن ( 2 مشكلات عملياتي از جمله خوردگي و زيست محيطي را بهوجود ميآورند. يكي از متداولترين روشهاي جداسازي به دليل خواصي (MDEA) آنها، جذب توسط حلالهاي آميني است. در ساليان اخير، حلال متيلدياتانول آمين از جمله مصرف انرژي، نرخ خوردگي و نرخ فساد پايينتر، نسبت به حلالهاي ديگر، به طور گسترده در صنعت بهگونهايست كه نميتواند مستقيماً با دياكسيدكربن MDEA مورد استفاده قرار گرفته است. ساختار مولكولي واكنش شيميايي دهد و آن را بهسرعت جذب نمايد. براي جبران اين مشكل از مواد افزودني بهعنوان تسريع كننده بهعنوان حلال پايه انتخاب شده و مجموعهاي از مواد تسريع MDEA جذب استفاده ميشود. در اين تحقيق حلال ،(DIPA) ديايزوپروپانولآمين ،(AEEA) -2 آمينواتيل)آمينو اتانول )-2 ،(PZ) كننده آميني شامل: پايپرازين به آن اضافه شدهاند. براي انتخاب بهترين نوع ماده (AMP) -2 آمينو- 2-متيل پروپانول ،(DGA) ديگلايكولآمين مجموعهاي از آزمايشهاي غربالگري طرحريزي و انجام شده MDEA فعالكننده و مناسبترين نسبت آن به است. براي تمامي آزمايشها كليه شرايط ديگر از جمله: غلظت كل محلول، دما و فشار اوليه دياكسيدكربن ثابت 0 مول به يك مول / با نسبت 125 AEEA درنظرگرفته شده است. نتايج آزمايشهاي غربالگري نشان داد كه ماده با MDEA و AEEA بهترين ماده فعال كننده است. براين اساس در مرحله بعدي براي محلول آبي MDEA 0، آزمايشهاي تعيين حلاليت تعادلي دياكسيدكربن / برابر 125 MDEA به AEEA 3 مولار و نسبت / غلظت 36 368 كلوين و محدوده فشار 100 تا 4400 كيلو پاسكال انجام شد. همچنين بهدليل / 308 تا 2 / در محدوده دمايي 2 طبيعت مدل ترموديناميكي استفاده شده، آزمايشهاي تكميلي ديگري نيز انجام شد. اين آزمايشها شامل اندازه- 368 كلوين و محدوده / 313 تا 2 / در محدوده دماي 2 AEEA گيري حلاليت تعادلي دياكسيدكربن در محلول آبي 86/ در فشار ثابت 6 AEEA- فشار 100 تا 4400 كيلو پاسكال ، اندازه گيري تعادل بخار- مايع سيستم دوجزيي آب خالص در محدوده دمايي 298 تا 343 كلوين هستند. در اين AEEA كيلو پاسكال و اندازهگيري ثابت ديالكتريك تحقيق براي مدلسازي ترموديناميكي حلاليت دياكسيدكربن در محلولهاي آميني از معادله حالت الكتروليتي استفاده شده است. موادي نظير آب و آمينها جزء سيالات داراي همبستگي محسوب مي شوند. در اين تحقيق، براي درنظرگرفتن اين پديده، ترم همبستگي بر اساس تئوري ورتايم به معادله حالت الكتروليتي اضافه شده و ناميدهايم. emPR-CPA همچنين معادله حالت پنگ-رابينسون اصلاح شده بهكارگرفته شدهاست. اين مدل را است. اين مدل بايد بتواند رفتار MDEA-AEEA- سيستم مورد مطالعه محلول چهار جزيي آب-دياكسيدكربن تعادلي اجزاي خالص و زير سيستمهاي دو و سه جزيي را پيشبيني نمايد. براي اين منظور، ابتدا براي اجزاي خالص داراي همبستگي، پارامترهاي مدل از طريق برازش دادههاي فشار بخار و دانسيته مايع تنظيم شدند. مدل ،%0/ با متوسط قدر مطلق خطاي به ترتيب برابر با 03 AEEA و MDEA ، اين خواص را براي آب emPR-CPA 0% براي دانسيته مايع پيشبيني مينمايد. سپس / 1% و 031 /35 ،%0/ 0% براي فشار بخار 43 / %1/04 و 1 و دي- AEEA- آب ،MDEA- پارامترهاي اثر متقابل زير سيستمهاي دوتايي كه شامل: آب- دياكسيدكربن، آب هستند از طريق برازش داده هاي تجربي بر روي مدل تنظيم شدند. متوسط قدر مطلق خطا MDEA- اكسيد