Etude des diagrammes d'équilibre liquide-liquide des amines démixantes pour le captage du CO2
Résumé
La filière captage et stockage du CO 2 (CSC) est l'une des principales options pour réduire la quantité de CO 2 rejeté dans l'atmosphère. Les procédés de captage post-combustion utilisant des absorbants chimiques (amines) sont les plus matures [1,2]. Cependant, le coût énergétique du CO 2 évité est très élevé et doit être réduit de façon significative. L'objectif de ce travail soutenu financièrement par l'ANR en France et le NSERC au Canada (projet DACOOTA), est d'étudier une nouvelle classe d'amines, les amines démixantes, qui ont la particularité de présenter une séparation de phases liquide-liquide en solution aqueuse en fonction de la température, de la composition et de la quantité de CO 2 captée. Le CO 2 est alors majoritairement concentré dans une phase aqueuse alors que la phase riche en amine est réinjectée dans l'absorbeur sans traitement, ce qui réduira le coût de traitement du CO 2. Ce projet doitpermettre d'analyser les relations structure-propriétés pour différentes pipéridines substituées. Le travail présenté ici vise à déterminerles propriétés diagrammes de phase liquide-liquide (LLE) de pipéridines substituées en présence de CO 2. Ces diagrammes, déjà bien connu dans les systèmes binaires sans CO 2 [3], ont été déterminé en fonction de la quantité de gaz dissout, afin d'évaluer l'influence du gaz sur les équilibres de phase. Pour cela deux méthodes visuelles ont été utilisées :Une cellule d'équilibre de phase SPM20 de THAR instrumentation, composée d'un cylindre hastelloy équipé d'une fenêtre de saphir, et Une nouvelle cellule développée au laboratoire et constituée d'un tube en saphir permettant de voir l'intégralité de l'échantillon étudié. Ces deux dispositifs ont été équipés de systèmes de mélange similaires à ceux développés dans les calorimètre de mélange du laboratoire (ref) afin de pouvoir réaliser des mesures sur des mélanges ternaires eau-amine-CO2, sur une large gamme de température et de pression.Quelques exemples de résultats expérimentaux obtenus avec les mélanges contenant de la N-méthylpipéridine ou de la 2-méthylpipéridine illustreront nos propos.