Formación de hidratos de CO2 + H2O en presencia de aditivos termodinámicos

Abstract

RESUMEN: Una alternativa para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero es a través de la captura y secuestro de CO2. El desarrollo de una nueva tecnología para lograr la disminución de CO2 en la atmósfera por medio de hidratos de gas requiere del conocimiento de la formación de hidratos en función de la presión y la temperatura en el equilibrio. Además, éste puede ser modificado por promotores e inhibidores termodinámicos para aumentar o disminuir la temperatura de formación de hidratos. En este trabajo se determinaron experimentalmente las condiciones de disociación de hidratos de los siguientes sistemas: CO2 + H2O, CO2 + N2 + H2O + TBAB, CO2 + H2O + TBAF y CO2 + H2O + C2H6O. Las condiciones de disociación en temperatura se obtuvieron en un intervalo de 274 a 290 K y presiones hasta 4.3 MPa. Para el estudio experimental de disociación de hidratos, se utilizaron tres equipos basados en el método isocórico. Dos de ellos se encuentran en el laboratorio de termodinámica de la Escuela Superior Nacional de Minas de Paris, que fueron usados durante una estancia de investigación durante los meses de julio y agosto de 2011. El tercer equipo fue desarrollado en el laboratorio de termodinámica de la SEPI-ESIQIE para medir puntos de disociación de hidratos en un intervalo de temperaturas de 263 a 423 K y presiones hasta 40 MPa. ABSTRACT: Carbon dioxide sequestration and capture is an alternative technology to reduce greenhouse gas emissions. The development of a new technology to reduce CO2 emissions to the atmosphere by gas hydrates needs the knowledge of hydrate formation as a function of temperature and pressure at equilibrium conditions. Besides, it can be modified by thermodynamic promoters and inhibitors in order to increase or decrease the hydrate formation temperature. In this work, hydrate dissociation conditions were experimentally measured for the systems CO2 + H2O, CO2 + N2 + H2O + TBAB, CO2 + H2O + TBAF and CO2 + H2O + C2H6O in the temperature range of 274 – 290 K and pressures up to 4.3 MPa. For this purpose, three different apparatus were used to perform the dissociation measurements which are based on the isochoric method. Two of these apparatus are located at the thermodynamics laboratory (Ecole Nationale des Mines de Paris) and were operated during a “research training” from July to August 2011. The third apparatus was developed at the thermodynamics laboratory from SEPIESIQIE with the aim of measuring hydrate dissociation conditions in the temperature range of 263 – 423 K and pressures up to 40 MPa.