Développement d'un champ de forces pour les alcanolamines
Résumé
Les solutions aqueuses d'amines sont utilisées dans les procédés de captage de gaz acides, en particulier du dioxyde de carbone, en postcombustion. L'amélioration de ces procédés basés sur la dissolution du gaz passe par l'étude des interactions moléculaires dans les systèmes eau-amine-CO2. La simulation moléculaire s'avère être un outil prometteur pour prédire les grandeurs thermodynamiques et établir des relations structures-propriétés indispensables au développement de modèles de prédiction. L'objectif de ce travail est de mettre au point un champ de forces adapté à la description des alcanolamines dont la structure de base est du type NCCO (Figure 1). La monoéthanolamine (MEA) est l'amine la plus simple contenant ce squelette. Il s'agit également de l'absorbant de référence pour les procédés de captage du CO2 [1]. Le but de ce travail est de proposer une méthodologie permettant la définition des paramètres nécessaires à la simulation de ce type d'amines, d'abord en tant que corps purs, puis en solutions aqueuses. Dans ces deux situations, les amines se trouvent dans un environnement de solvatation polaire, dominé par des interactions de type liaison hydrogène. Ainsi, les effets de polarisation ont été pris en compte en calculant des distributions de charges électrostatiques en présence de molécules de solvant. La densité et l'enthalpie de vaporisation des amines pures ont été calculées par simulation moléculaire, puis comparées aux valeurs expérimentales.