Modélisation thermodynamique de la dissolution du CO2 dans les solutions aqueuses d'amines
Résumé
Les procédés courants proposés pour le captage post combustion du dioxyde de carbone dans les effluents industriels reposent sur la dissolution sélective dans des solutions aqueuses d'amines (Lecomte et al., 2010). Cette dissolution s'effectue selon un mécanisme chimique et physique. La réaction acido-basique doit être réversible pour permettre une étape de régénération du solvant dans un procédé fonctionnant en cycles. Si le procédé est connu pour son utilisation dans la désacidification du gaz naturel, des verrous économiques sont à levés avant son intégration en sites industriels pour le captage du CO 2. Des recherches sont en cours sur la sélection des amines. Un des objectifs est une minimisation du cout énergétique des unités de régénération. Cette énergie est liée à l'enthalpie de dissolution de CO 2 qui peut être étudiée à partir de mesures expérimentales (Arcis et al., 2008,2009 et Rodier et al, 2010) et du développement de modèles théoriques (Vallée et al., 1999, Arcis et al., 2009, Kim et al., 2009). Les modèles représentatifs des équilibres sont des outils intéressants pour la corrélation et la prévision des capacités d'absorption ainsi que des énergies mises en jeu dans les procédés. La modélisation thermodynamique permet une analyse des mécanismes de dissolution en fonction de paramètres tels que le type d'amine, la température ou la pression en CO 2. Les modèles thermodynamiques représentatifs des systèmes {CO 2-eau-amine}sont de type Le développement de ces modèles, prenant en compte la non idéalité des phases à l'équilibre, est complexe à cause du nombre réactions chimiques mises en jeu lors de la dissolution du CO 2 et du nombre de composés présents dans le système à l'équilibre. La présentation porte sur la performance de la modélisation thermodynamique à représenter à la fois des équilibres de phases et des enthalpies d'absorption. Une modélisation correcte nécessite une importante base de données expérimentales, incluant les constantes d'équilibre des réactions mises en jeu et des résultats de spéciation en solution.