Simulation of H2S and CO2 removal from model natural gas by pressure swing adsorption (PSA) processes

  • Autor
  • Lucas Crepaldi Henriques
  • Co-autores
  • Leonardo Hadlich de Oliveira , Pedro Augusto Arroyo
  • Resumo
  • Natural gas contains acidic and toxic contaminants, such as CO2 and H2S, which need to be separated from CH4 as its primary component. Among the purification technologies, adsorption is notable for some advantages, particularly its ability to regenerate the adsorbent through temperature and/or pressure variations. This study aims to computationally evaluate pressure swing adsorption (PSA) processes using simulations in Aspen Adsorption® to separate CO2 and H2S from CH4 at high pressures. PSA performance indicators were determined based on two different inlet compositions and flow rates. Simulations were carried out with adsorption step at 50 bar, desorption step at 1 bar, and 298.15 K feed temperature. In case studies 1 and 2, feed streams with molar fractions of 64.98 mol% (CH4), 35.00 mol% (CO2), and 0.02 mol% (H2S), at flow rates of 1 and 10 m³/day were used. In case studies 3 and 4, feeds with 89.98 mol% (CH4), 10.00 mol% (CO2), and 0.02 mol% (H2S), also at 1 and 10 m³/day. It was verified that case 4, with a flow rate of 10 Nm³/day, yielded the best results: 99.86% purity; 84.90% recovery; and productivity of 13.6 (kgCH4 kgAds-1 day-1). These results highlight the regenerative capacity of the adsorbent material (NaY zeolite) and its potential for effective natural gas purification.

     

  • Palavras-chave
  • Pressure Swing Adsorption, Natural gas, Aspen Adsorption, Perfomace Indicators
  • Área Temática
  • Modelagem e Simulação
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O Encontro Brasileiro sobre Adsorção (EBA) é um evento reconhecido que ocorre a cada dois anos desde 1996, alternando entre cidades do Nordeste e Sul/Sudeste do Brasil. O objetivo principal do evento é fornecer um espaço para discussões entre a comunidade científica, acadêmica e empresarial, nacional e internacional, que esteja interessada na área de adsorção, promovendo assim o intercâmbio de ideias e resultados de pesquisas.

A 15ª edição do EBA acontecerá presencialmente em Maceió/Al, de 20 a 22 de novembro de 2024, sendo organizado por professores do Centro de Tecnologia da Universidade Federal de Alagoas(CTEC/UFAL). O evento contará com 5 palestras plenárias, apresentações de trabalhos convidados, apresentações de trabalhos orais selecionados e 3 sessões de pôsteres. Além disso, houve a “Escola de Adsorção”, que ofereceu 5 aulas sobre o tema “adsorção”, ministradas por renomados professores e pesquisadores da área.

Maceió, cidade sede do envento, é uma cidade encantadora, belissímas praias, excelente infraestrutura de hotéis, restaurantes e entretenimento. Localizada na região nordeste país, seu aeroporto possui voos diretos para diversos capitais do país, bem como para a Europa.

 

Maceió/AL, novembro de 2024.

Comissão Organizadora

15º Encontro Brasileiro sobre Adsorção - EBA

  • Adsorção e Energia
  • Adsorção aplicada à Catálise
  • Adsorção aplicada ao meio ambiente
  • Biotecnologia
  • Fundamentos de Adsorção
  • Modelagem e Simulação
  • Sintese e Caracterização

Comissão Organizadora:

Prof. Dr. Lucas Meili (Presidente da Comissão Organizadora) 

Prof. Dr. Amaro Gomes Barreto Jr.

Prof. Dr. Daniel Pinto Fernandes 

Prof. Dr. João Batista Rocha Maia Neto

Prof. Dr. Rodolfo Junqueira Brandão 

Dra. Pollyanna Vanessa dos Santos Lins

Dra. Rafaela Gabriel

 

Comitê Científico:

  • Amaro Gomes Barreto Júnio (UFRJ)
  • Célio L. Cavalcante Jr. (UFC)
  • Daniel Pinto Fernandes (UFAL)
  • Diana C. S. Azevedo (UFC)
  • Frederico Wanderley Tavares (UFRJ)
  • Guilherme Luiz Dotto (UFSM)
  • Igor Tadeu Lazzarotto Bresolin (UNIFESP)
  • Ivanildo José da Silva Junior (UFC)
  • Juliana Amorim Coelho (UFRN)
  • Leandro V. A. Gurgel (UFOP)
  • Liliana Amaral Feris (UFRGS)
  • Lucas Meili (UFAL)
  • Lucienne Lobato Romanielo (UFU)
  • Marcos Juliano Prauchner (UnB)
  • Maurício Alves da Motta Sobrinho (UFPE)
  • Nehemias Curvelo Pereira (UEM)
  • Pollyanna V. S. Lins (UFAL)
  • Rafaela Gabriel (UFAL)
  • Rodolfo Junqueira Brandão (UFAL)
  • Sibele Berenice Castellã Pergher (UFRN)
  • Sérgio Botelho de Oliveira (UFBA)
  • Tirzhá Lins Porto Dantas (UFPR)

Email do evento: 

eba15maceio@gmail.com

 

Comissão organizadora: 

 

Prof. Dr. Lucas Meili (Presidente da Comissão Organizadora) (lucas.meili@ctec.ufal.br)

Prof. Dr. Amaro Gomes Barreto Jr.

Prof. Dr. Daniel Pinto Fernandes ( daniel.fernandes@ctec.ufal.br)

Prof. Dr. João Batista Rocha Maia Neto (joao.maia@ctec.ufal.br)

Prof. Dr. Rodolfo Junqueira Brandão (rodolfo.brandao@ctec.ufal.br)

Dra. Pollyanna Vanessa dos Santos Lins ( polly_lins91@hotmail.com)

Dra. Rafaela Gabriel

Comitê Científico:

  • Amaro Gomes Barreto Júnio (UFRJ)
  • Célio L. Cavalcante Jr. (UFC)
  • Daniel Pinto Fernandes (UFAL)
  • Diana C. S. Azevedo (UFC)
  • Frederico Wanderley Tavares (UFRJ)
  • Guilherme Luiz Dotto (UFSM)
  • Igor Tadeu Lazzarotto Bresolin (UNIFESP)
  • Ivanildo José da Silva Junior (UFC)
  • Juliana Amorim Coelho (UFRN)
  • Leandro V. A. Gurgel (UFOP)
  • Liliana Amaral Feris (UFRGS)
  • Lucas Meili (UFAL)
  • Lucienne Lobato Romanielo (UFU)
  • Marcos Juliano Prauchner (UnB)
  • Maurício Alves da Motta Sobrinho (UFPE)
  • Nehemias Curvelo Pereira (UEM)
  • Pollyanna V. S. Lins (UFAL)
  • Rafaela Gabriel (UFAL)
  • Rodolfo Junqueira Brandão (UFAL)
  • Sibele Berenice Castellã Pergher (UFRN)
  • Sérgio Botelho de Oliveira (UFBA)
  • Tirzhá Lins Porto Dantas (UFPR)

 

Patrocínio:

DpUnion Instrumentação Analítica e Científica

Parceiros: 

Universidade Federal de Alagoas (UFAL)

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Fundação Universitária de Desenvolvimento de Extensão e Pesquisa (FUNDEPES)

Secretaria de Estado da Ciência, da Tecnologia e da Inovação (SECTI)

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