Diagrammes de phase du dioxyde de carbone, de l’azote et de leurs mélanges avec différentes quantités d’azote (par ex. 5 mol%, 10 mol N2) ont été calculés avec une grande précision avec le programme REFPROP® de la base de données des propriétés thermodynamiques et de transport des fluides de référence du NIST pour une pression allant jusqu’à 200 bars, ainsi que des diagrammes densité-pression.
En dehors de l’utilisation du dioxyde de carbone comme solvant pour l’extraction de fluides supercritiques, un intérêt croissant pour les propriétés physico-chimiques du CO2 existe car le captage et le stockage du dioxyde de carbone (CSC) commence à jouer un rôle important pour limiter les émissions anthropiques de CO2 dans l’atmosphère. C’est pourquoi les technologies de traitement et de transport du CO2 ont pris une importance commerciale considérable, notamment dans le contexte du futur stockage souterrain du CO2.
A titre d’exemple, le processus de compression du CO2 avec membrane de séparation des gaz dans le captage post-combustion a été simulé avec le logiciel PRO/II®. Grâce à l’adoption de plusieurs équations d’état différentes, les diagrammes de phase de différents mélanges gazeux CO2-N2 ont été calculés et comparés aux résultats précis de calcul des propriétés thermodynamiques et de transport mentionnés ci-dessus. Ce type de validation est très utile pour l’analyse de l’ingénierie des processus.
Des investigations supplémentaires liées au processus de compression ont été menées pour les différents mélanges gazeux de CO2, qui sont générés par le processus de capture par membrane de séparation des gaz. L’énergie spécifique du processus de compression a été analysée pour chaque mélange gazeux. La consommation d’énergie et l’état des composés comprimés sont fortement influencés par la composition en N2 du mélange.
Les impuretés dans les mélanges de CO2 à plusieurs composants varient fortement en fonction des différentes technologies de capture. Le calcul de diagrammes de phase fiables des mélanges de CO2 fournit des lignes directrices pour l’optimisation des processus de compression, de transport par pipeline et de stockage.
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