Modélisation thermodynamique des équilibres de phases à haute pression

Abstract

Toute opération de séparation constitue un des éléments les plus importants dans le domaine du génie des procédés. Cependant leur performance dépend grandement des conditions opératoires de pression, de température, etc. La connaissance de ces conditions expérimentalement n’est pas toujours facile à réaliser. Il est donc essentiel de disposer de modèles de calcul capables de prédire le plus efficacement possible les équilibres entre phases jusqu’au point critique. Les calculs d’équilibres liquide - vapeur, liquide-liquide et solide-liquide sont très souvent réalisés à l’aide d’une équation d’état cubique. Lorsque ces équations d’état sont appliquées aux mélanges, les interactions moléculaires sont prises en compte par le biais d’un coefficient d’interaction binaire, appelé kij, dont la détermination est très délicate, même pour des mélanges simples. Par conséquent la présente étude concerne principalement deux points essentiels : - Le problème du choix de la combinaison Equation d’état-Règle de mélanges la plus adéquate pour un système donné; - La détermination du paramètre d’interaction binaire utilisant un concept de contribution de groupes en fonction de la température directement L’occasion a été saisie pour insérer de nouveaux groups dans la matrice des parameters d’interaction utilisant une technique d’optimisation basée sur l’algorithme génétique et aussi pour étendre le concept prédictif à d’autres équations d’état comme celles de Peng-Robinson (76), Redlich Kwong et Soave. Les modèles ont été testés sur différents systèmes principalement des hydrocarbures et du CO2 et les nouveaux groups introduits sont: N, S, O, OH, CClar, etc. des résultats encourageants ont été obtenus.