Une approche pour l'utilisation semi-prédictive de l'équation d'état SAFT : application aux hydrocarbures, au dioxyde de carbone, aux alcools, à l'eau et à leurs mélanges

• Auteur / Autrice : Salim Benzaghou
• Direction : Roland Tufeu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie. Terre. Océan. Espace
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 13

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thermodynamique

Équations d'état

Résumé

L'objet de ce travail est la modélisation des propriétés thermodynamiques de mélanges complexes et en particulier la détermination des équilibres de phases. Les mélanges auxquels nous nous intéressons font intervenir des molécules non sphériques (chaines longues et cycles), ramifiées, et associatives. L'approche proposée consiste en une étude systématique de familles de composes à l'aide d'une équation d'état SAFT (statistical associating fluid theory) en nous efforçant de minimiser le nombre de paramètres ajustables nécessaires et en donnant un moyen de prédire les équilibres de phases pour des systèmes similaires sans le recours à des nouvelles procédures d'ajustement des paramètres. Nous traitons d'abord la famille des alcanes linéaires purs jusqu'à N-C 3 8 avec 3 paramètres uniquement. En transposant ces paramètres aux methylalcanes, ethylalcanes, aux alcènes linéaires et branches ainsi qu'aux cycles satures et insaturés et en définissant un nombre d'atomes de carbone équivalent, la prédiction des pressions de vapeur et des volumes molaires de la phase liquide est réalisée. Les équilibres liquide-vapeur des mélanges binaires d'alcanes et d'alcènes symétriques et asymétriques en tailles sont prédits sans utiliser aucuns paramètres d'interaction binaire. Les résultats obtenus sont compares a ceux obtenus avec l'équation d'état sphct et l'équation d'état Peng-robinson. Nous traitons ensuite les équilibres liquide-vapeur de mélanges binaires Co 2/alcanes et Co 2/alcènes avec un seul jeu de paramètres d'interaction binaire pour chaque type de systeme. Le paramètre d'interaction binaire est indépendant de la température et de la taille de la molécule dans les deux cas. La famille des l-alcools est traitée avec 2 paramètres d'association après avoir transpose les paramètres d'alcanes linéaires pour les interactions entre groupements hydrocarbonés. En transposant ces paramètres aux alcools secondaires et branches et en utilisant le nombre d'atomes de carbone équivalent, la prédiction des pressions de vapeur et les volumes molaires de la phase liquide de ces systèmes sont effectuée. De plus, un premier essai de modélisation de la molécule d'eau est fait en transposant les paramètres d'association des alcools et en déterminant uniquement les paramètres non associatifs sur les données expérimentales de pression de vapeur et de volume molaire de la phase liquide. Les équilibres liquide-vapeur de mélanges binaires alcool/alcool et alcool/alcane sont prédits sans utiliser aucun paramètre d'interaction binaire. Les résultats obtenus sont compares à ceux obtenus avec l'équation d'état Peng-Robinson.