پیش‌بینی حلالیت گازهای H2S و CO2 در محلول‌های MDEA و MDEA/PZ توسط بسته‌های ترمودینامیکی ACID GAS و ELECNRTL

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

در این مطالعه، میزان حلالیت گازهای اسیدی سولفید هیدروژن و دی‌اکسید‌کربن در محلول‌های آبی MDEA و MDEA/PZ توسط بسته‌های مختلف ترمودینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است. مقایسه نتایج مدل‌‌سازی با مجموعه‌ای از اطلاعات صنعتی و آزمایشگاهی که از سال 1997 تا 2010 منتشر گردیده، نشان از دقت بالای پیش‌بینی حلالیت گازهای اسیدی در محلول‌های مذکور با بسته ترمودینامیکی ACID GAS (نرم‌افزار اسپن ‌هایسیس 3/8) در مقایسه با بسته ترمودینامیکی ELECNRTL (نرم‌افزار اسپن پلاس 2/8) بویژه در محدوده غلظت‌های عملیاتی واحدهای شیرین سازی گاز طبیعی دارد.

کلیدواژه‌ها

[1]    R. Deshmukh, A. E. Mather, “A mathematical model for equilibrium solubility of hydrogen sulfide and carbon dioxide in aqueous alkanolamine solutions,” Journal of Chemical Engineering Science, vol. 36, pp. 355-362, 1981.
[2]    M. Posey, K. G. Tapperson, G. T. Rochelle, “A simple model for prediction of acid gas solubilities in alkanolamines,” Journal of Gas Separation and Purification, vol. 1, pp. 181-186, 1996.
[3]    P. Patil, Z. Malik, M. Jobson, “Prediction of CO2 and H2S Solubility in aqueous MDEA solutions using an extended Kent and Eisenberg model,” Institution of Chemical Engineers Symposium Series, vol. 152, pp. 498-510, 2006.
[4]    P. Huttenhuis, N. J. Agrawal, G. F. Versteeg, “Solubility of Carbon Dioxide and Hydrogen Sulfide in Aqueous N-Methyldiethanolamine Solutions,” Journal of Industrial and Engineering Chemistry, vol. 48, pp. 4051–4059, 2009.
[5]    Y. Zhang, H. Que, C. C. Chen, “Thermodynamic modelling for CO2 absorption in Aqueous MEA Solution with electrolyte NRTL model,” Journal of Fuel and Energy Abstracts, vol. 311, pp. 67-75, 2011.
[6]    Y. Zhang, C. C. Chen, “Thermodynamic modelling for CO2 absorption in Aqueous MDEA Solution with electrolyte NRTL model,” Journal of Industrial and Engineering Chemistry, vol. 50, pp. 163-175, 2011.
 [7]   E. Hansen, “Aspen HYSYS and Aspen Plus simulation programs for CO2 absorption,” Master's thesis, Telemark University College, Faculty of Technology, 2011.
[8]    L. E. Øi, “Removal of CO2 from exhaust gas,” M. C. Melaaen, revision of Ph.D. Dissertation Telemark University College Faculty of Technolo at porsgrumm, Norway, 2012.
[9]    L. E. Øi, “Comparison of Aspen HYSYS and Aspen Plus simulation of CO2 absorption into MEA from atmospheric gas,” Journal of Energy procedia, vol. 23, pp. 360-369, 2012.
[10]  Optimize the entire gas process with acid gas cleaning. Available at: http://www.Aspentech .com/ products/V8-releash-prior, August 2013.
[11]  C. C. Chen, H. I. Britt, J. F. Boston, L. B. Evans, “Local composition model for excess Gibbs energy of electrolyte systems,” AIChE Journal, vol. 28, pp. 588, 1982.
[12]  ASPEN Physical Property system, Physical Property Methods and Models, chap.11.1.
[13]  M. L. Posey, G. T. Rochelle, “A Thermodynamic Model of Methyldiethanolamine-CO2-H2S-Water,” Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 36, pp. 3944-3953, 1997.
[14]  R. S. Boumedine, S. Horstmann, K. Fischer, E. Provost, W. Furst, J. Gmehling, “Experimental determination of carbon dioxide solubility data in aqueous alkanolamine solutions,” Fluid Phase Equilibria, vol. 218, pp. 85-94, 2004.
[15]  R. S. Boumedine, S. Horstmann, K. Fischer, E. Provost, W. Furst, J. Gmehling, “Experimental determination of hydrogen sulfide solubility data in aqueous alkanolamine solutions,” Fluid Phase Equilibria, vol. 218, pp. 149-155, 2004.
[16]  M. Dicko, C. Coquelet, C. Jarne, S. Northrop, D. Richon, “Acid gases partial pressures above a 50 wt% aqueous methyldiethanolamine solution: Experimental work and modelling,” Fluid Phase Equilibria, vol. 289, pp. 99-109, 2010.
[17]  F. Y. Jou, F. Otto, A. Mather, “The solubility of mixtures of H2S and CO2 in an MDEA solution,” The Canadian Journal of Chemical Engineering, vol. 75, pp. 1138-1141, 1997.
[18]  P. Huttenhuis, N. J. Agrawal, G. F. Versteeg, “Solubility of carbon dioxide and hydrogen sulfide in aqueous N-methyldiethanolamine solutions,” Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 48, pp. 4051-4059, 2009.
[19]  B. S. Ali, M. K. Aroua, “Effect of piperazine on CO2 loading in aqueous solutions of MDEA at low pressure,” International Journal of Thermophysics, vol. 25, pp. 1863-1870, 2004.
[20]  S. Bishnoi, G. T. Rochelle, “Thermodynamics of piperazine/methyldiethanolamine/water/ carbon dioxide,” Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 41, pp. 604-612, 2002.