Il processo di assorbimento di gas acidi con soluzioni acquose di metildietanolammina

A fronte di un inasprimento delle normative ambientali sulle emissioni e sul tenore di composti inquinanti nei fuels, in letteratura emerge la necessità di prevedere in modo accurato l’assorbimento di CO2 , H2S e di sostanze solforate e aromatiche. Gli impianti Dome’s North Caroline e Gasco sono stati utilizzati per un’analisi preliminare delle prestazioni di diversi simulatori commerciali nello studio dei processi di lavaggio del gas naturale. La termodinamica del sistema è stata studiata considerando la non idealità sia della fase liquida, tramite l’Electrolyte-NRTL, sia della fase gassosa, mediante l’equazione di stato SRK. I parametri termodinamici considerati solitamente in questo tipo di problemi non prevedono la descrizione delle interazioni energetiche tra i sottoprodotti contenuti nel gas (mercaptani, aromatici e COS) e gli ioni contenuti nella fase liquida. Per una più accurata rappresentazione del VLE del sistema è necessario considerare l’effetto della solubilità di questi sottoprodotti sull’assorbimento dei gas acidi. Il simulatore di processo utilizzato è ASPEN Plus® poiché consente di intervenire direttamente sulle equazioni del modello. ASPEN Plus® implementa però la teoria del film per descrivere il trasferimento di materia tra fasi, considerata oggi poco rigorosa, mentre l’applicazione dell’eddy diffusivity con l’ipotesi IPFO permetterebbe un miglioramento del modello senza introdurre complicazioni numeriche. ASPEN Plus® utilizza inoltre una cinetica di reazione basata sulle concentrazioni in modo non consistente con il modello termodinamico Electrolyte-NRTL che prevede l’utilizzo delle attività. Entrambi questi problemi sono stati risolti tramite lo sviluppo di una kinetic subroutine. In aggiunta è stata valutata la bontà delle correlazioni per la stima delle proprietà di trasporto implementate nel simulatore rispetto a quelle presenti in letteratura al fine di migliorarne le prestazioni. Un miglioramento nella previsione dei dati sperimentali di temperatura in colonna e un minor assorbimento di anidride carbonica sono stati ottenuti dalla simulazione degli impianti Dome’s North Caroline e Gasco.