Solubilité des hydrocarbures dans l’oxygene liquide

par Déborah Houssin-Agbomson

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Dominique Richon.

Soutenue en 2007

à Paris, ENMP .

  • Titre traduit

    Solubility of hydrocarbons in liquid oxygen


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  • Résumé

    L’industrie est grande consommatrice de gaz de l’air, principalement oxygène, azote, argon pour des applications nombreuses et variées. Parmi les différents procédés de séparation des constituants de l’air, le plus employé reste la distillation fractionnée à basse température. L’air atmosphérique d’alimentation des unités de distillation d’air doit être, préalablement à la liquéfaction, débarrassé des constituants gênant à basses températures. La présence de polluants – CO2, N2O, H2O et hydrocarbures (en particulier propane, éthane et éthylène) – dans l’air d’alimentation peut notamment être à l’origine de certains dysfonctionnements de ces installations. Les propriétés physiques de certains polluants atmosphériques dans les conditions cryogéniques d’opération du procédé de distillation d’air (93 à 153 K) ont été étudiées par le passé mais les données de solubilité des hydrocarbures dans l’oxygène liquide restent rares en raison des difficultés inhérentes à la manipulation de ces mélanges inflammables. Toutefois une meilleure connaissance de ces propriétés est indispensable pour améliorer de façon significative la maîtrise des risques et les performances des unités de distillation de l’air. C’est pourquoi, un appareillage original a été conçu et mis au point en collaboration avec L’Air Liquide. Cette installation permet d’étudier, selon une méthode “statique-analytique”, in situ et en toute sécurité, les systèmes “hydrocarbure-oxygène” à l’équilibre thermodynamique. Des travaux ont été réalisés sur les binaires propane-azote et propane-oxygène dans un premier temps, permettant ainsi de mesurer les valeurs de solubilité du propane dans ces liquides cryogéniques à des températures inférieures aux points critiques des solvants (N2 et O2) et de modéliser les diagrammes de phases (P, x) correspondants. L’étude a été étendue aux systèmes éthane-, éthylène- et butane-oxygène. Les résultats de ces travaux sont désormais exploitables par l’industriel dans un simulateur de procédé.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (172 p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu’en 2013
  • Annexes : Bibliographie 65 réf.

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