Modeling an industrial dea unit with the CPA EoS: a parameter estimation study and data analytics
| Ano de defesa: | 2019 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | eng |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química UFRJ |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://hdl.handle.net/11422/13582 |
Resumo: | In this work, two alkanolamines, DEA and MEA, were studied, respectively, to model an acid gas treatment system to reduce H2S content and to select the most suitable Equation of State (EoS) to be used in this system modeling. The EoS SRK, PR and CPA were applied for pure MEA parameter estimation using pure substance data. The EoS CPA presented better results than the other two, with a mean absolute deviation from the vapor pressure of 1.694% and, therefore, was chosen as the main thermodynamic model for the process modeling. The CPA was then applied for pure DEA parameter estimation, generating mean absolute deviation values in relation to vapor pressure of 0.3%, which indicates proximity of the values calculated by the model with the experimental data. It was proceeded to estimate the parameters of the main binary systems present in an acid gas treatment unit and these were then inserted in the Petrox simulator. For the parameters estimation the ThermOptimizer software was used, applying the optimization methods PSO and Simplex. The results of the simulations were evaluated via comparison with operational data and results of available laboratory analyzes. |
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Modeling an industrial dea unit with the CPA EoS: a parameter estimation study and data analyticsModelagem de uma planta industrial de dea utilizando-se a equação de estado CPA: estudo sobre a estimação de parâmetros e análise de dadosEquations of stateParameter estimationAcid gas absorptionCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAIn this work, two alkanolamines, DEA and MEA, were studied, respectively, to model an acid gas treatment system to reduce H2S content and to select the most suitable Equation of State (EoS) to be used in this system modeling. The EoS SRK, PR and CPA were applied for pure MEA parameter estimation using pure substance data. The EoS CPA presented better results than the other two, with a mean absolute deviation from the vapor pressure of 1.694% and, therefore, was chosen as the main thermodynamic model for the process modeling. The CPA was then applied for pure DEA parameter estimation, generating mean absolute deviation values in relation to vapor pressure of 0.3%, which indicates proximity of the values calculated by the model with the experimental data. It was proceeded to estimate the parameters of the main binary systems present in an acid gas treatment unit and these were then inserted in the Petrox simulator. For the parameters estimation the ThermOptimizer software was used, applying the optimization methods PSO and Simplex. The results of the simulations were evaluated via comparison with operational data and results of available laboratory analyzes.Neste trabalho foram estudadas duas alcanolaminas, DEA e MEA, para, respectivamente, modelar um sistema de tratamento de gases ácidos para especificação do teor de H2S e selecionar a melhor Equação de Estado (EdE) a ser utilizada na modelagem deste sistema. Comparou-se as EdEs SRK, PR e CPA através da estimação de parâmetros da MEA a partir de dados da substância pura. A EdE CPA apresentou melhores resultados que as outras duas, com desvio absoluto médio em relação à pressão de vapor em 1,694% e, portanto, foi escolhida como principal modelo termodinâmico para a modelagem de processos. A CPA foi então aplicada na estimação dos parâmetros de DEA Pura, gerando valores de desvio absoluto médio em relação à pressão de vapor de 0,3%, o que indica proximidade dos valores calculados pelo modelo com os dados experimentais. Prosseguiu-se com a estimação de parâmetros dos principais sistemas binários presentes na unidade de tratamento de gases ácidos e estes então foram inseridos no simulador Petrox. Para a estimação de parâmetros utilizou-se o software ThermOptimizer, aplicando-se os métodos de Otimização PSO e Simplex. Os resultados das simulações foram avaliados através da comparação com dados operacionais e resultados de análises laboratoriais disponíveis.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRJTavares, Frederico Wanderleyhttp://lattes.cnpq.br/7493008178841307http://lattes.cnpq.br/1243500470666619Santos, Letícia Cotia doshttp://lattes.cnpq.br/1673025926578614Kronemberger, Frederico de AraújoSantos, Lizandro de SousaFrança, Victor Virgens de2021-01-28T14:53:17Z2023-12-21T03:07:23Z2019-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/11422/13582enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:07:23Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/13582Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:07:23Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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In this work, two alkanolamines, DEA and MEA, were studied, respectively, to model an acid gas treatment system to reduce H2S content and to select the most suitable Equation of State (EoS) to be used in this system modeling. The EoS SRK, PR and CPA were applied for pure MEA parameter estimation using pure substance data. The EoS CPA presented better results than the other two, with a mean absolute deviation from the vapor pressure of 1.694% and, therefore, was chosen as the main thermodynamic model for the process modeling. The CPA was then applied for pure DEA parameter estimation, generating mean absolute deviation values in relation to vapor pressure of 0.3%, which indicates proximity of the values calculated by the model with the experimental data. It was proceeded to estimate the parameters of the main binary systems present in an acid gas treatment unit and these were then inserted in the Petrox simulator. For the parameters estimation the ThermOptimizer software was used, applying the optimization methods PSO and Simplex. The results of the simulations were evaluated via comparison with operational data and results of available laboratory analyzes. |
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