Absorption of H2S and CO2 in Alkanolamine Aqueous Solution: Experimental Data and Modelling with the Electrolyte-NRTL Model
Absorption de H2S et CO2 dans des solutions aqueuses d'alcanolamine : mesures expérimentales et modélisation avec le modèle NRTL-Electrolyte
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Institut français du pétrole, 1 et 4, avenue de Bois-Préau, 92852 Rueil-Malmaison Cedex - France, email: alain.barreau@ifp.fr, emilie.blanchon-le-bouhelec@ifp.fr, pascal.mougin@ifp.fr, fabrice.lecomte@ifp.fr
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Total, DGEP/SCR/ED/ECP, Tour Coupole, La Défense 6, Cedex 45, 92078 Paris La Défense - France, email: kenza.habchi-tounsi@total.com
In this work, we are interested in acid gas (H2S and CO2) removal by aqueous solutions of alkanolamine. The first part of the article deals with the development of the experimental apparatus used to determine the partial acid gas pressure as a function of acid gas loading in the reactive liquid phase with the synthetic method. New measurements on water + diethanolamine + CO2 and water + diethanolamine + H2S systems were performed. The second part concerns the modelling of such data. The model used couples the chemical reactions in liquid phase with the phase equilibrium. We use the electrolyte NRTL model for the liquid phase and the Peng and Robinson equation of state to describe the vapour phase. The parameters of the electrolyte NRTL model are determined on experimental acid gas partial pressure data of the studied systems.
Résumé
Au cours de ce travail, nous nous sommes intéressés à l'absorption de gaz acides (H2S et CO2) dans des solutions aqueuses d'alcanolamine. La première partie de cet article présente l'appareillage expérimental développé pour déterminer la pression partielle en gaz acide en fonction du taux de charge (en phase liquide) en utilisant la méthode synthétique. De nouvelles mesures sur les systèmes Eau + diéthanolamine + CO2 et Eau + diéthanolamine + H2S ont été réalisées. La deuxième partie s'intéresse à la modélisation de telles données. Le modèle utilisé couple l'aspect réactions chimiques en phase liquide avec l'aspect équilibre de phases. Nous avons mis en œuvre le modèle NRTL-Electrolyte pour décrire la phase liquide et l'équation d'état de Peng et Robinson pour décrire la phase vapeur. Les paramètres du modèle NRTLElectrolyte sont déterminés sur les données expérimentales de pression partielle en gaz acide des systèmes étudiés.
© IFP, 2006