| Nederlands

The acid gas solubility in Aqueous N-Methyldiethanolamine : experiments and thermodynamic modelling

(2009) Huttenhuis, Patrick Johannes Gerhardus

Absorptie met behulp van een chemisch reaktief oplosmiddel is een veel gebruikt proces in de gasbehandelingsindustrie voor het afvangen van, met name, zure gassen uit verschillende industriële gasstromen. Voor een goed ontwerp van een gasbehandelingsinstallatie is fundamentele kennis nodig van stoftransport, reactie kinetiek en thermodynamica van het betreffende gas-vloeistof systeem.

Een “electrolyte equation of state” (E-EOS) is een nieuwe methode om de thermodynamica van zuur gas – alkanolamine systemen te beschrijven. In dit proefschrift is dit E-EOS model ontwikkeld om de oplosbaarheid, in feite de evenwichtssamenstelling, van de zure gassen koolstofdioxide (CO2) en waterstofsulfide (H2S) in een waterige N-Methyldiethanolamine (MDEA) oplossing te kunnen voorspellen. De oplosbaarheid van zure gassen is bestudeerd bij lage (atmosferische) druk, maar ook bij hoge (methaan partiaal) drukken, omdat de druk in een aardgasinstallatie meestal hoog is. De resultaten van het E-EOS model zijn vergeleken met (lage druk) oplosbaarheidsdata uit de openbare literatuur en met nieuwe (hoge druk) oplosbaarheidsdata gepresenteerd in dit proefschrift.

In het algemeen kan worden geconcludeeerd dat het E-EOS model de oplosbaarheid van CO2 en H2S in waterig MDEA goed kan beschrijven. Ook de invloed van (hoge partiaal druk) methaan op de oplosbaarheid van zuur gas in het oplosmiddel kan goed worden voorspeld. Het is aangetoond dat het model kan worden opgebouwd vanuit pure componenten en binaire niet-reactieve systemen, en worden uitgebreid tot reactive enkelvoudige gas systemen (b.v. CO2 of H2S) en reactive systemen, waarin deze zure gassen gelijktijdig aanwezig zijn. Naar verwachting kan het model nog verbeterd worden, wanneer meer fysische en chemische evenwichts data beschikbaar zijn.