15 décembre 2010
Simon Archambault
2/11 Mise en contexte Montage exp. et Objectif Plan expérimental Résultats Conclusion
o Mise en contexte
Ø Dioxyde de carbone (CO2) : un des gaz à effet de serre les plus émis dans le monde (source naturel et industriel)
Ø Capture du CO2 par hydrate nouvelle technologie (H2O +THF) Ø Hydrate: forme une cage avec pont hydrogène autour du CO2
permettant de le séquestré
Ø Conditions d’opérations: - Haute pression (> 10 bar) -Basse T° (< 7°C)
Ø Additif: 1% mol. THF (tetrahydrofurane) Kang et al.(2001a)
Utiliser pour abaisser la pression d’équilibre lors de la formation d’hydrate,et augmenter la stabilté des hydrates ( I. Chatti et al.)
o Mise en contexte
ØImportance de l’ajout d’additif
§Diminution de la pression d’opération (coût diminué)
§Augmentation de la T° d’opération (coût diminué) ØInconvénients
§Additif toxique
§Prend la place d’une molécule de CO2
4/11 Mise en contexte Montage exp. et Objectif Plan expérimental Résultats Conclusion
o Mise en contexte
ØImportance de l’hydrodynamique
§Augmentation du transfert de masse à la surface gaz- liquide
§Augmentation du transfert de chaleur
§Permet d’avoir un renouvellement de la surface gaz- liquide (recirculation des hydrates)
ØMécanisme de formation (2 étapes):
§Nucléation (apparition de petit noyau)
§Croissance des hydrates
o Montage expérimentale
Ø Permet de contrôlé la vitesse de cisaillement
o Objectif du projet
Ø Déterminiez l’impact de la vitesse de cisaillement sur le taux de formation d’hydrate, dans le but de sélectionner le système d’agitation le mieux adapté.
6/11 Mise en contexte Montage exp. et Objectif Plan expérimental Résultats Conclusion
o Plan d’expérience
ØPlan complet à 3 facteurs et 2 modalités.
Ø1 répétition
Facteur - +
A-Pression (bar) 20 30 B-Température (°C) 1 4 C- Vit. De cisaillement (s-1) 100 150
o Planification d’expérience
Ø3 facteurs à deux modalités, avec n=1 16 essais
o Plan d’expérience
Ø On cherche à minimiser le temps nécessaire
pour atteindre la
phase de croissance (Y).
ØVariable de réponse mesuré avec un logiciel fournit avec le rhéomètre
Plan : 2**(3-0) ([Aucun fichier de données actif])
Standard Essai
Répét. A-Pression (Cont.)
B-Température (Cont.)
C-vitesse de cisaillemnt
(Cont.) 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 -1 -1 -1
1 1 -1 -1
1 -1 1 -1
1 1 1 -1
1 -1 -1 1
1 1 -1 1
1 -1 1 1
1 1 1 1
2 -1 -1 -1
2 1 -1 -1
2 -1 1 -1
2 1 1 -1
2 -1 -1 1
2 1 -1 1
2 -1 1 1
2 1 1 1
8/11 Mise en contexte Montage exp. et Objectif Plan expérimental Résultats Conclusion
o Résultats
ØFacteurs principaux significatifs : A, B et C (tous)
ØMinimisation de la variable de réponse(fonction de désirabilité)
Facteur Valeur Optimale
A-Pression (bar) 20
B-Température (°C) 4
C-vit. De cisaillement (1/s) 100
o Reproductibilité
ØRésultats au rhéomètre
§Exp. : P: 20bar, T:4°C et vit. Cis.:100 1/s
§Phase de formation des hydrates caractérisé par l’augmentation de viscosité (encerclée dans les graph.)
Time [s]
5 000 10000 1500 0 2 0000 25000 30 000
Temperature [°C]
3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3
Pressure [Pa]
1,8e+6 1,9e+6 2,0e+6 2,1e+6 2,2e+6 2,3e+6 2,4e+6
Viscosity [Pa.s]
0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12
Tem pera ture Pre ss ure Visco sity
Time [s]
5500 6000 6500 7000 7500 8000
Temperature [°C]
2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5
Pressure [Pa]
1,6e+6 1,8e+6 2,0e+6 2,2e+6 2,4e+6
Viscosity [Pa.s]
-0,02 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08
T emperature Pressu re Viscos ity
Essai 1 Essai 2
10/11 Mise en contexte Montage exp. et Objectif Plan expérimental Résultats Conclusion
o Conclusion
Ø Observation de l’effet de l’hydrodynamique sur le taux de formation d’hydrate
ØPlan complet: 3 facteurs, 2 modalités, 1 rép. 16 essais ØTous les facteurs sont significatifs
ØValeurs optimales: P:20 bar, T=4°C et vit. Cis.: 100 1/s.
