IV.2.3. Etendue d'utilisation des équations
d'état
L'intérêt des équations d'état ne
réside pas uniquement dans leurs capacité à fournir les
propriétés de volume des fluides, Elles constituent en fait un
outil de base à partir duquel on peut déterminer :
-les volumes ou les masses volumiques des phases vapeur et
liquide, la représentation correcte du volume de la phase liquide est un
des progrès apporté par les nouvelles équations type SRK
ou PR.
-les tensions de vapeur
-les équilibres liquide - vapeur par
l'intermédiaire des coefficients de fugacité -l'enthalpie des
fluides réels à partir des l'enthalpie du même fluide
considéré comme gaz parfait
-l'entropie par la même approche
Il n'existe pas actuellement une équation
d'état capable de donner des résultats excellents pour toutes ces
propriétés et pour tous les fluides ,une bonne précision
peut toutefois être espéré quand on se trouve dans le
domaine de meilleure validité d'une équation proposée
[3].
IV.2.4. Recommandations des modèles
L'utilisateur peut choisir, selon la composition du
mélange et les conditions de température et de pression, entre
une équation d'état (PR, SRK, Lee Kesler ...,), un modèle
d'activité (NRTL, UNIQUAC, Van Laar, Wilson...,,), un modèle de
Chao-Seeder
Ou un modèle de pression de vapeur, dans le tableau
suivant quelques modèles sont présentés pour l'utilisation
d'un tel modèle [15].
Tableau 4 : Les modèles recommandés dans
un simulateur [15].
Type de système
|
Modèle recommandé
|
Distillation atmosphérique (Topping)
|
PR
|
Déshydratation TEG
|
PR
|
Eau dure
|
PR, Sour PR
|
Cryogénie et traitement des gaz
|
PR, PRSV
|
Séparation de l'air
|
PR, PRSV
|
Colonnes sous vide
|
PR, PR Option, GS (<10 mmHg)
|
Système à H2 élevé
|
PR, ZJ ou GS
|
Système réservoir
|
PR, PR Options
|
Vapeur d'eau
|
Stream package, CS ou GS
|
Systèmes chimiques
|
Modèles d'activité, PRSV
|
Inhibition d'hydrate
|
PR
|
Alkylation à HF
|
PRSV, NRTL
|
Déshydratations au TEG avec aromatiques
|
PR, Amine
|
Systèmes HC ou la solubilité de l'eau est
importante
|
Kabadi Danner
|
|
IV.2.5. Choix d'un modèle thermodynamique
Les modèles thermodynamiques ont fait l'objet de nombreux
travaux en vue d'accroitre leurs précisions et d'étendre leurs
domaines d'utilisation.
Le choix d'un modèle thermodynamique est
délicat car il doit aboutir à une méthode relativement
validée dans les conditions du procédé (conditions
opératoires, nature des fluides étudiés...).
La figure ci-après constitue une première
approche de base pour le choix du modèle thermodynamique, qui doit
être complétée et nourrie par l'expérience
industrielle propre à chaque projet [17].
Figure 29: Le choix du modèle thermodynamique
[17].
Noter que les modèles thermodynamiques les plus
utilisés dans le domaine de traitement de gaz naturel sont Soave Redlich
Kwong (SRK) et l'équation de Peng Robinson (PR), parce que le domaine
d'application de ces équations d'état (en terme de pression et de
température), est compatible avec le cas de l'usine GTFT (pression
entrée trains P=65(barg), température au niveau du
séparateur primaire slug catcher T=44 °C).
Le tableau suivant montre le domaine d'application des deux
équations d'état : Tableau 5: Le domaine d'application de
PR et SRK [15].
Modèle thermodynamique
|
Température °C
|
Pression (bar)
|
PR
|
|
> -271
|
<
|
1000
|
SRK
|
>
|
-143
|
<
|
350
|
|
| 
