ETD

• calibrazione dei parametri
• Carbon Capture and Storage
• CO2
• coefficienti di interazione binaria
• DEPG
• Peng Robinson
• Python
• UniSim Design

The simulation of Carbon Capture and Storage (CCS) processes requires an accurate thermodynamic description of mixtures containing CO2 and physical solvents. In this work, an automated procedure was developed for the calibration of the binary interaction parameters kij of the Peng–Robinson (PR) equation of state, for the interactions between the dimethyl ether of polyethylene glycol (DEPG) and the main components of the gas mixture (CO2, N2, O2 and Ar). The methodology, implemented in Python and coupled with UniSim Design, was applied to the steady-state simulation of a hybrid process consisting of a cryogenic distillation section and a physical absorption section using DEPG. The calibration improved the reproduction of compositions, flow rates, CO2 recovery and Net Equivalent Methane (NEM) with respect to the Sour PR model. Moreover, the calibration oriented towards the overall behaviour of the process gave results closer to the PR + Acid Gas reference model than a calibration based mainly on temperatures. The proposed methodology can also be applied to other systems requiring the automatic calibration of binary interaction parameters in simulation models based on cubic equations of state.

La simulazione dei processi di Carbon Capture and Storage (CCS) richiede una descrizione termodinamica accurata delle miscele contenenti CO2 e solventi fisici. In questo lavoro è stata sviluppata una procedura automatica per la calibrazione dei coefficienti di interazione binaria kij dell'equazione di stato Peng–Robinson (PR) per le interazioni tra il solvente dimetil etere del polietilenglicole (DEPG) e i principali componenti della miscela gassosa (CO2, N2, O2 e Ar). La metodologia, implementata in Python e integrata con UniSim Design, è stata applicata alla simulazione stazionaria di un processo ibrido costituito da una sezione di distillazione criogenica e una di assorbimento fisico con DEPG. La calibrazione ha migliorato la riproduzione delle composizioni, delle portate, del recupero della CO2 e del Net Equivalent Methane (NEM) rispetto al modello Sour PR. La calibrazione orientata al comportamento complessivo del processo ha inoltre dato risultati più vicini al modello di riferimento PR + Acid Gas rispetto a una calibrazione basata principalmente sulle temperature. La metodologia proposta può essere applicata anche ad altri sistemi di calibrazione automatica dei coefficienti di interazione binaria in modelli di simulazione basati su equazioni di stato cubiche.