Abstract
Through this study, we have attempted the thermodynamic analysis on the dimethyl ether (DME) separation process, which can be used for diesel alternative fuel, additive to LPG and natural gas. And we also have completed the simulation of DME separation process using PRO/II with PROVISION. As an appropriate thermodynamic models, we selected NRTL liquid activity coefficient model to describe the non-ideality between methanol and water. To estimate the vapor phase non-idealities, we have chosen the Peng-Robinson equation of state model. And we also use the Henry's law option to predict the solubilities of non-condensible gases like CO, $CO_2$, $H_2$, $CH_2$ and $N_2$ in methanol solvent. Case study showed that optimal solvent to feed molar ratio was 3.40
본 연구에서는 디젤대체 연료와 LPG 혼합용 및 도시 가스의 발열량을 높이기 위한 첨가제로 사용할 수 있는 DME 분리공정에 대한 올바른 열역학 모델식의 선정에 대한 해석을 시도하였다. 물과 메탄올 용매 사이의 액상에서의 비이상성을 해석하기 위해서 NRTL 액체 활동도계수 모델식을 사용하였으며, 기상에서 이상기체의 비이상성을 해석하기 위해서 Peng-Robinson 상태방정식을 사용하였다. 한편, Methanol absorber에서 메탄올 수용액 중의 $H_2$, CO, $CO_2$, $H_2$, $CH_4$과 $N_2$ 등과 같은 비응축성 기체의 용해도를 추산하기 위해서 온도와 압력의 함수로 나타낸 Henry parameter를 사용하였다. 사례 연구를 통해서 원료에 대한 용매의 몰 유량비가 3.40일 때 최적이 됨을 알 수 있었다.
