Download or read book S paration du co2 d un m lange co2 ch4 par cristallisation d hydrates de gaz written by Marvin José Ricaurte Fernandez and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La séparation du CO2 d'un mélange de gaz par cristallisation d'hydrates de gaz est un procédé qui pourrait à terme présenter une alternative intéressante aux techniques conventionnelles de capture du CO2. L'objectif de cette thèse était d'évaluer le potentiel de ce procédé "hydrates" pour séparer le CO2 d'un mélange CO2-CH4 riche en CO2. Nous avons étudié en particulier la sélectivité de la séparation vis-à-vis du CO2 et la cinétique de cristallisation des hydrates, ainsi que l'effet d'additifs thermodynamiques et cinétiques (et de certaines de leurs combinaisons) sur ces deux paramètres pour différentes conditions opératoires (pression, température, concentrations). Les expériences de formation/décomposition d'hydrates ont été réalisées en mode "batch" dans un réacteur haute pression faisant partie d'un pilote expérimental conçu et construit entièrement pendant cette thèse. Un modèle semi-empirique a été également développé pour estimer le taux de conversion de l'eau en hydrate et la composition des différentes phases en présence (hydrates, liquide et vapeur) à l'équilibre. Les résultats obtenus montrent que l'association du sodium dodécyl sulfate (SDS), utilisé en tant que promoteur cinétique, avec du tétrahydrofurane (THF), utilisé en tant que promoteur thermodynamique, permet d'obtenir des résultats intéressants en terme de quantité d'hydrates formés et de cinétique de formation. La sélectivité de la séparation vis-à-vis du CO2 reste cependant trop faible (en moyenne quatre molécules de CO2 piégées dans la structure de l'hydrate pour une de CH4) pour envisager d'utiliser ce procédé "hydrates" à plus grande échelle afin de séparer le CO2 de ce type de mélange de gaz.
Download or read book Gas Hydrates 2 written by Livio Ruffine and published by John Wiley & Sons. This book was released on 2018-04-16 with total page 326 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Gas hydrates in their natural environment and for potential industrial applications (Volume 2).
Download or read book Etude du captage du CO2 par la cristallisation des hydrates de gaz written by Amina Bouchemoua and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le captage du CO2 représente un enjeu industriel majeur et scientifique du siècle. Il existe différentes méthodes de séparation et de captage du CO2, telles que, l'absorption aux amines et l'adsorption. Bien que ces processus soient bien développés au niveau industriel, ils sont très consommateurs d'énergie. Le procédé de captage du CO2 par formation d'hydrates de gaz consomme moins d'énergie et semble être très prometteur pour la séparation du CO2 Les hydrates de gaz sont des composés cristallins de la famille des clathrates dans lesquels des molécules d'eau se relient entre elles par des liaisons hydrogène pour former des cavités qui peuvent contenir des molécules de gaz. La formation d'hydrates de gaz est favorisée par une haute pression et basse température.Cette étude est menée dans le cadre du projet ANR SECOHYA. L'objectif est d'étudier les conditions thermodynamiques et cinétiques du procédé de captage du CO2 par cristallisation d'hydrates de gaz.Premièrement, nous avons développé un dispositif expérimental pour réaliser des expériences afin de déterminer les conditions thermodynamiques et cinétiques de formation des hydrates mixtes CO2-N2 dans l'eau comme phase liquide. Nous avons montré que la pression opératoire peut être très élevée et la température très basse. Pour la faisabilité du projet, nous avons utilisé le TBAB (TétraButylAmmonium Bromure) en tant qu'additif thermodynamique dans la phase liquide. L'utilisation du TBAB peut réduire considérablement la pression opératoire.Dans la deuxième partie de cette étude, nous avons présenté un modèle thermodynamique, basé sur le modèle de van der Waals et Platteeuw. Ce modèle permet de prédire les conditions d'équilibre thermodynamique de formation des hydrates de gaz. Des données expérimentales d'équilibre de mélanges CO2-CH4 et de CO2-N2 sont présentées et comparées à des résultats théoriques.
Download or read book Etude des conditions thermodynamiques et cin tiques du proc d de captage de CO2 par formation d hydrates de gaz Application au m lange CO2 CH4 written by Assane Thiam and published by . This book was released on 2008 with total page 188 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail de thèse réalisé rentre dans le cadre de la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre en trouvant des solutions de piégeage du CO2 moins coûteuses en énergie que les procédés conventionnels (absorption aux amines et les procédés TSA/PSA). L’objectif est d’étudier les conditions thermodynamiques et cinétiques d’un procédé de captage de CO2 par formation d’hydrates de gaz. Les hydrates de gaz présentent des propriétés de sélectivité et une capacité de stockage importantes pour une séparation de gaz. L’étude des aspects thermodynamiques a consisté à la détermination des diagrammes de phase permettent de juger la faisabilité de la technique. Nous avons montré que les pressions opératoires peuvent être importantes dans le cas où la phase liquide est uniquement constituée d’eau. Pour limiter les coûts de compression, nous avons utilisé le TBAB (TetraButylAmmoniumBromide) comme additif. L’utilisation de cet additif permet de réduire considérablement les pressions opératoires avec un gain pouvant aller jusqu’à un facteur 16. Cependant ce gain de pression s’accompagne d’une perte de capacité de stockage. Nous avons également montré que le modèle de van der Waals et Platteeuw permet de décrire les diagrammes de phase obtenus. L’effet du TBAB sur la solubilité des gaz est également déterminé avec des comportements différents selon les gaz. Pour la partie cinétique, nous avons montré expérimentalement une consommation préférentielle du CO2 dans les premiers instants de la cristallisation. Un modèle cinétique reposant sur un couplage des bilans matière et bilans de population adapté pour les mélanges de gaz est proposé. Le modèle décrit parfaitement l’évolution de la consommation totale de gaz et le phénomène de consommation préférentielle du CO2 au début de la cristallisation. Ce modèle avec les paramètres cinétiques adéquats permet de suivre la granulométrie qui est une caractéristique importante pour les aspects de transport des hydrates de gaz.
Download or read book Insights Into the Structure of Mixed CO2 CH4 in Gas Hydrates written by and published by . This book was released on 2015 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The exchange of CO2 for CH4 in natural gas hydrates is an attractive approach to methane for energy production while simultaneously sequestering CO2. In addition to the energy and environmental implications, the solid solution of clathrate hydrate (CH4)1-x(CO2)x 5.75H2O provides a model system to study how the distinct bonding and shapes of CH4 and CO2 influence the structure and properties of the compound. High-resolution neutron diffraction was used to examine mixed CO2/CH4 gas hydrates. CO2-rich hydrates had smaller lattice parameters, which were attributed to the higher affinity of the CO2 molecule interacting with H2O molecules that form the surrounding cages, and resulted in a reduction in the unit cell volume. Experimental nuclear scattering densities illustrate how the cage occupants and energy landscape change with composition. These results provide important insights on the impact and mechanisms for exchanging CH4 and CO2.
Download or read book Captage du dioxyde de carbone par des semiclathrate hydrates written by Pedro Freire Brântuas and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les hydrates de gaz sont une façon non conventionnelle de piéger et de stocker des molécules de gaz par cristallisation d'eau à haute pression et à basse température. Les sels d'ammonium quaternaire forment des semiclathrates hydrates à pression atmosphérique et des hydrates mixtes en présence de gaz. Il est important de connaître leurs propriétés thermodynamiques, afin d'évaluer leurs applications potentielles : une des ces-ci est la capture du dioxyde de carbone à partir des gaz de combustion. Dans nos expériences, les semiclathrates ont été fabriqués à partir de sels de peralkylammonium (TBAB, TBACl, TBAF), et de bromure de tétra-butylphosphonium (TBPB) en combinaison avec plusieurs gaz : CO2, N2, CH4. La pression de formation a été fortement réduite par rapport aux hydrates de gaz respectifs.Afin de déterminer les coefficients d'activité des hydrates en présence de sels, un modèle eNRTL a été conçue. Des systèmes comportant un sel ou deux sels ont été modélisés en présence d'hydrate de CH4 et sont en accord avec la littérature. Un système en présence de TBAB et de CH4 a été également étudié : la modélisation diffère des données expérimentales de la littérature, probablement en raison d'une structure différente. Cependant, les résultats sont prometteurs, et le modèle donne une bonne prédiction. Sur la base des résultats expérimentaux, un procédé à l'échelle pilote a été conçu. Ce nouveau procédé consiste à former des hydrates mixtes de TBAB et de CO2 dans une colonne à bulles. Les hydrates sont ensuite retirés de la colonne et après dépressurisation, les hydrates mixtes se transforment en hydrates de TBAB, libérant du CO2, qui est renvoyé à la colonne à bulles.
Download or read book 3 in 1 Technique Applied to Mixed CH4 CO2 Gas Hydrates written by Nathalia Ortiz Torres and published by . This book was released on 2019* with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The 3-in-1 method was used to study hydrate morphology, kinetics and phase equilibria of hydrates formed in gas-dominated systems containing pure CH4, pure CO2, and two CH4:CO2 mixtures (80:20 and 30:70 on a molar basis). This technique offered high resolution imaging and a tight control of pressure and temperature. The same experimental temperatures were used for all gas compositions. Different pressures allowed to match subcoolings across mixtures, in the range of {delta}Tsub = 0.5 K to {delta}Tsub = 4.5. In addition, multiple driving forces were studied in a single experiment using temperature gradients across a single sample. Crystal morphology was found to be highly dependent on the CH4:CO2 molar ratio, and a higher dependence on the {delta}Tsub was observed for methane-rich hydrate morphology. The measured hydrate film growth rate increased with increasing CO2 content and increasing {delta}Tsub. Hydrate growth beyond the original droplet boundary ('halo') was observed for pure CO2 and the two mixtures, and it was found to be dependent on the CH4:CO2 molar ratio and {delta}Tsub. A stepwise dissociation was used to measured the H-L-V equilibrium temperature (THLV). The dissociation was carried out by setting a gradient along the slide, which allowed a close control of the H-L-V interface position.
Download or read book Cristallisation L quilibre Et Hors quilibre D hydrates Mixtes de Gaz written by Saheb Maghsoodloobabakhani and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: In this work, in order to investigate the non-equilibrium behaviors of mixed clathrate hydrates, vapor-liquid-hydrate phase equilibria of mixed gas hydrates from CH4-C2H6-C3H8-nC4H10-CO2-N2 are studied. Two different experimental procedures are used: at quick and slow crystallization rates. The aim is to examine the effects of crystallization rate on the final state, either under usual dynamic (quick formation) or steady state conditions (slow formation). Unlike most of the literature data, providing temperature-pressure-vapor composition (PTy) results, this study also furnishes hydrate composition, volume, storage capacity, density, or hydration number and water conversion. At quick crystallization, hydrate volume increases from 2% to 69% according to the gas mixture. Moreover, storage capacity decreases with increasing rate of crystallization. In addition, a thermodynamic model, based on classical van der Waals and Platteuw method and Kihara potential, has been used. A new set of Kihara parameters for propane, based on slow crystallization, has been obtained successfully and compared to the literature.Besides, a review on guest composition in hydrates from experimental results is suggested, based on open literature. Then, the capability of thermodynamic modeling to simulate these rare data has been investigated. While simulation tools are interesting to predict phase equilibria for light molecules, they become less reliable when phase transition occurs in the system, or when heavier molecules are involved. In addition, the use of RAMAN spectroscopy has illustrated phase transition for CO2/C3H8 mixed hydrates under CO2 rich gas conditions.To conclude, the rate of crystallization significantly influences the process of mixed hydrates formation. The use of a thermodynamic flash shows that slow crystallization is necessary to satisfy the thermodynamic equilibrium, and thus increase storage capacity, and optimize hydrate processes.
Download or read book Mesure et mod lisation des conditions de dissociation d hydrates de gaz stabilis s en vue de l application au captage du CO2 written by Wassila Bouchafaa and published by . This book was released on 2011 with total page 133 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La capture et la séquestration du CO2 en sortie des usines d'incinération, des centrales thermiques ou des cimenteries est devenu un enjeu mondial. La capture de ce gaz par voie hydrate est une alternative prometteuse. L'objet de cette thèse est l'étude de la stabilité des systèmes d'hydrates mixtes contenant du CO2 et un autre gaz (N2, CH4 et H2) avec l'eau pure, ou encore avec un additif permettant l'abaissement des pressions de formation : le tetrabutylamonium bromure (TBAB), dans une perspective de séparation de gaz. La technique expérimentale que nous avons utilisée est la calorimétrie différentielle programmée (DSC). Elle nous a permis de mesurer les températures et les enthalpies de dissociation des différents systèmes d'hydrates avec l'eau pure : N2, CH4, N2+ CO2, CH4+CO2, H2+CO2 ; mais aussi des systèmes semi-clathrates: CO2+CH4 et CO2+N2 à différents pourcentages massiques de TBAB (10, 20, 30 et 40). La dernière partie de cette thèse concerne la modélisation thermodynamique des semi-clathrates, où nous avons développé le cas particulier du système d'hydrate: CH4+TBAB
Download or read book CH4 CO2 Replacement Occurring in SII Natural Gas Hydrates for CH4 Recovery and CO2 Sequestration written by and published by . This book was released on 2017 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book High pressure Co2 Ch4 Separation Using Sapo 34 Membranes written by Richard D. Noble and published by . This book was released on 2006 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book High Pressure CO2 CH4 Separation with Glassy Polymer Membranes written by Aaltje Bos and published by . This book was released on 1996 with total page 150 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book Stockage du CO2 et s paration CO2 CH4 par des mat riaux de silice porosit et fonctionnalit contr l es written by Saphir Venet and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail vise à évaluer les performances de matériaux à base de silice et à rationaliser leur synthèse en fonction des propriétés d'adsorption recherchées (capacité et/ou sélectivité) en combinant des approches expérimentales et la modélisation de dynamique moléculaire. Ces matériaux devaient idéalement présenter une capacité d'adsorption CO2 mais également une sélectivité CO2 /CH4 élevées. Les différentes étapes de ce travail ont été :- la synthèse et la fonctionnalisation des matériaux de silice,- leur caractérisation texturale et chimique,- la détermination des capacités d'adsorption du CO2, de leur sélectivité CO2/CH 4 ,- les caractérisations par différentes techniques spectroscopiques et microscopiques des échantillons pour essayer de localiser l'adsorption du CO2 et mesurer sa mobilité,- l'identification microscopique par modélisation moléculaire des facteurs physico-chimiques influant sur l'adsorption préférentielle du CO2 et sa diffusivité dans le matériau hôte ainsi que sur le rôle du caractère hydrophile/hydrophobe du matériau de silice par le biais de sa fonctionnalisation.Ces objectifs ont nécessité la préparation de matériaux à surfaces spécifiques élevées par le biais d'un procédé sol-gel simple. Ces matériaux ont été modifiés afin d'obtenir un taux de fonctionnalisation par des groupements -CH3 suffisant pour modifier le caractère hydrophile du matériaux tout en conservant une surface spécifique suffisante. L'influence de la taille des pores a également été sondée.Les capacités d'adsorption des gaz sous pression ont été réalisées pour les gaz purs mais également sur des mélanges CO2/CH4 dans différentes proportions. La sélectivité CH 4 /CO 2 , souvent estimée à partir des isothermes des corps purs et/ou la méthode IAST, a dans ce cas été déterminée à partir de la mesure directe des isothermes des mélanges de gaz. Il est apparu que l'eau joue un rôle crucial sur les capacité et sélectivités d'adsorption. Ce paramètre est l'un de ceux qui a été étudié à travers les simulations de dynamiques moléculaires. L'influence de l'introduction de groupements hydrophobes a également été exploré.Les résultats obtenus par dynamique moléculaire sont dans l'ensemble en bon accord avec les données expérimentales. Ces deux approches parallèles expérience/théorie ont mis en évidence la sélectivité de l'un des matériaux pour des applications où l'effluent gazeux est peu chargé en CO 2 .
Download or read book CO 2 Dioxye de Carbone written by and published by Ed. Techniques Ingénieur. This book was released on with total page 12 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book La capture et le stockage g ologique du CO2 written by Martine Castello and published by . This book was released on 2005 with total page 46 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'état des connaissances actuelles et les défis technologiques à relever, pour que la capture et le stockage géologique de CO2, apportent une réponse concrète permettant de faire face aux risques de changement climatique.
Download or read book valuation d adsorbants pour le captage et le transport de CO2 written by Mario Pellerano and published by . This book was released on 2010 with total page 274 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'augmentation des émissions du CO2 dans l'atmosphère est un problème environnemental majeur de part son influence dans l'augmentation de l'effet de serre. La capture et le stockage du CO2 forment l'une des solutions proposées afin de limiter ces émissions. La capture du CO2 est effectuée par un système de séparation dans le gaz effluents industriels. Dans les procédés de pre-combustion, des gaz synthétiques sont purifiés de manière a réduire la concentration des gaz non combustibles comme le CO et le CO2. Des technologies comme l'absorption par un solvant, le cycle de calcium, la voie cryogénique ou le contact des gaz avec un adsorbant solide ou à travers d'une membrane sont envisagées pour accomplir cette séparation des gaz. Dans cette thèse, l'étude est effectuée pour la technique de l'adsorption des gaz sur des adsorbants solides. L'avantage de l'adsorption consiste dans la facilité de régénération des matériaux adsorbants sous modulation thermique ou de pression. Son utilisation est aussi moins polluante que d'autres techniques telles que les solvants. Dans ce travail il a été analysé les capacités d'adsorption des différents adsorbants considérés : des zéolites et des charbons activés. Des comparaisons entre ces matériaux ont été réalisées en considérant la capacité d'adsorption et le vieillissement. La deuxième évaluation des matériaux entreprise est l'analyse de leurs performances de séparation en terme de pureté et de taux de récupération des gaz séparés. La séparation a été effectuée sur deux mélanges : le premier contenant 50% de CO2 et 50% de CH4 et le deuxième mélange constitué de 20%C02 et 80% N2. Enfin, une possible application des adsorbants pour le transport en phase adsorbée de CO2 est analysée. Une évaluation technico – économique pour le transport du CO2 en phase adsorbée est réalisée. Une comparaison avec les moyens existants de transport de CO2 par la suite effectuée.
Download or read book tude Exp rimentale Des quilibres D hydrates de M langes de Gaz Contenant Du CO2 en Solutions Aqueuses de Promoteur Thermodynamique written by Veronica Belandria and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This thesis addresses the measurement and thermodynamic analysis of the phase equilibrium behavior of carbon dioxide (CO2) hydrate-forming systems in the context of alternative capture engineering approaches. The development of new technologies based on gas hydrates requires specific temperature and pressure conditions and the utilization of thermodynamic promoters that are beyond usual operations and existing databases. Accurate knowledge of gas hydrates formation and dissociation from thermodynamics point of view in the presence of chemical additives is necessary for modeling purposes and to establish the feasibility of emerging industrial processes involving gas hydrates. In this thesis, a new experimental set-up and method for measuring pressure, temperature and compositional phase equilibrium data of high accuracy are presented. The equipment is based on the 'static-analytic' technique with gas phase capillary sampling and it is suitable for measurements in a wide temperature range (i.e. 233 to 373 K) and pressures up to 60 MPa. New phase equilibrium data in the (CO2 + methane), (CO2 + nitrogen) and (CO2 + hydrogen) systems under hydrate formation conditions were measured following an isochoric pressure-search method in combination with gas phase compositional analysis. The equilibrium data generated in this work are compared with literature data and also with the predictions of two thermodynamic literature models. Comparisons between experimental and predicted hydrate dissociation data suggest a need of readjusting model parameters for CO2 hydrate-forming systems. In addition, the thermodynamic stability of Tetra-n-Butyl Ammonium Bromide (TBAB) semi-clathrates (sc) with pure and mixed gases was investigated. The largest promotion effect (> 90% reduction in hydrate formation pressure) is observed for (TBAB + nitrogen) sc. The experimental results suggest that CO2 can be separated from highly to low concentrated industrial/flue gas mixtures at mild temperatures and low pressures by using TBAB as thermodynamic promoter. The pressure required for hydrate formation from (CO2 + nitrogen) gas mixtures is reduced by 60% in the presence of TBAB.
