Calculo de Propiedades Fisicas Del Gas y Balance de Fases Tarea 5

7/31/2019 Calculo de Propiedades Fisicas Del Gas y Balance de Fases Tarea 5

1/12

gas % pesonumero de

moles% moles % moles

fraccion molar

yi

peso molecular

componente (g/g-

mol)

peso molecular

mezcla

(g/g-mol)

temper. Critica i.

Tci R

Presion crtica i.

Pci, lpca

temper. Seudo

critica i. =Yi*Tci R

N2 8.12 0.290 8.20 8.18 0.0818 28.013 2.291 227.2 492.8 18.585

metano 28.71 1.790 50.65 50.65 0.5065 16.043 8.126 343 667 173.730CO2 8.57 0.195 5.51 5.5 0.055 44.01 2.421 547.4 1069.5 30.107

Etano 11.54 0.384 10.86 10.86 0.1086 30.07 3.266 549.6 707.8 59.687

H2S 0.01 0.000 0.01 0.01 0.0001 34.082 0.003 672.1 1300 0.067

Agua 2.6 0.144 4.09 4.08 0.0408 18 0.734 1165.14 31.97 47.538

propano 14.89 0.338 9.56 9.55 0.0955 44.097 4.211 665.7 616.3 63.574

i-butano 5.57 0.096 2.71 2.71 0.0271 58.123 1.575 734.1 527.9 19.894

n-butano 8.56 0.147 4.17 4.17 0.0417 58.123 2.424 765.3 551 31.913

i-pentano 5.55 0.077 2.18 2.18 0.0218 72.15 1.573 828.8 490.4 18.068

n-pentano 2.74 0.038 1.07 1.08 0.0108 72.15 0.779 845.5 488.7 9.131

i-hexano 0.1 0.001 0.03 0.04 0.0004 86.177 0.034 911.46 439.5 0.365

n-hexano 2.09 0.024 0.69 0.69 0.0069 86.177 0.595 913.32 430.7 6.302

i-heptano 0.95 0.009 0.27 0.31 0.0031 100.204 0.311 972.36 397.4 3.014

100 3.533 100.00 1.0001 28.343 481.97

Datos tomados del Manual de la GPSA, capitulo 23

peso molecular

del gas

temperatura

seudo critica

mezcla

P 220 presion del gas operacin asumido (lpca) Presin seudo reducida=

T 560 temperatura del gas operacin asumido (R) temp. seudo reducida=

con estos valores interpolamos el factor de compresibilidad en la figura 2-3 correspondiente al capitulo 23 - 4 del manual GPSA

Z= 0.92

CALCULO DE LAS PROPIEDADES FISICAS Y QUMICAS PARA UN GAS DEL ECUADOR

analisis cromatografico. Muestra de gas scrubber CPF Agip Oil Ecuador Campo Villano

ALUMNO: Fausto Ramos Aguirre


2/12

Determinacion de la gravedad especifica

g=MWm/MWaire MW aire = 28.9625 g/g-mol g = 0.9786

Nota: No se realizo el calculo de Tc y Pc correjidas debido a que el porcentaje de contaminantes H2S y CO2 son inferiores a 0,5 % realizando el

analisis en la fig 2-5 del manual de la GPSA, observamos que el valor de es sumamente pequeo

CALCULO DE LA DENSIDAD DEL GAS

Para Hallar la densidad del gas = 1.1280 Lb/pie3 calculado a la temperatura y presion del gas de

=(MW*P)/(R*T*Z)

R = 10,73 lpca. Pie3/ R lmol

CALCULO DE LA VISCOSIDAD DEL GAS

Para ello la temperatura de trabajo, la transformamos de R a F 560 R = 100.33 interpolamos en la fig 23-23

presion = 220 lpca

resultado = 0,014 cPoises

tambien, con la fig. 23-24 del manual GPSA y con los datos de presion y temperatura seudo reducidas, interpolamos un valor correspondiente

a: /a = 1.1 donde = viscosidad a la tem. Y presion de operacin en cPoises en nuestro caso 0

donde a= viscosidad a 14,7 psia y temperatura de operacin del gas, despejando d

a= 0,0127 cPoises la viscosidad disminuye al dismuir la presin.

CALCULO DE LA CONDUCTIVIDAD TRMICA

Trabajamos con la fig 23- 31 del manual de la GPA , para ello necesitamos el peso molecular de la mezcla gaseosa que es 28,343 g/g-mol y con

la temperatura del gas de operacin asumida que es = 560 R ( 100,33 F) el resultado de la interpolacion es: 0,015 BTU/ hora. Pie2.F


3/12

CALCULO DEL BALANCE DE FASES PARA LA MEZCLA GASEOSA ANALIZADA A 1000 psi y 100 F para GASES

NATURALES Y CONDENSADOS (SEPARACION INSTANTANEA DE HIDROCARBUROS)

4 el calculo se realiza para un flujo total de 100 moles

V/L asumido

4.7

L calculado

1 2 3 17.54 5 6 7 8 9

gas % moles Ki =Yi/Xi Li Vipeso molecular

componente (g/g-

mol)Vi * MWi Li*Mwi

Grav.

Espec.liquido *

N2 8.18 4 0.41 7.77 28.013 217.57 11.57 0.81

metano 50.65 3.3 3.07 47.58 16.043 763.36 49.22 0.3

CO2 5.5 1.88 0.56 4.94 44.01 217.45 24.61 0.83Etano 10.86 0.9 2.08 8.78 30.07 264.12 62.44 0.36

H2S 0.01 7.5 0.00 0.01 34.082 0.33 0.01 0.801

Agua 4.08 0.7 0.95 3.13 18 56.32 17.12 1

propano 9.55 0.36 3.55 6.00 44.097 264.69 156.44 0.51

i-butano 2.71 0.21 1.36 1.35 58.123 78.24 79.27 0.56

n-butano 4.17 0.17 2.32 1.85 58.123 107.65 134.73 0.58

i-pentano 2.18 0.09 1.53 0.65 72.15 46.76 110.53 0.62

n-pentano 1.08 0.08 0.78 0.30 72.15 21.29 56.63 0.63

i-hexano 0.04 0.03 0.04 0.00 86.177 0.43 3.02 0.66

n-hexano 0.69 0.03 0.60 0.09 86.177 7.35 52.11 0.67i-heptano 0.31 0.002 0.31 0.00 100.204 0.29 30.77 0.86

100.01 17.56 82.45 2045.84 788.47

-0.02 100.01

Ki interpolado en graficos del Manual de la GPSA E - 25 pags 25 - 9 a 25-24 V/L= 4.695

1/(V/L)= 0.213

Vi = (Ki*Yi) / ( 1/(V/L) + Ki) V= vapor Vi = componente en la fase vapor

diferencia L calculado - L obtenido


4/12

Li = (Yi) / (Ki*(V/L) +1) L= liquido Li = componente en la fase liquida

* gravedad especifica del componente i, tomado de Fig 23-2 del Manual de la GPSA


5/12

calculo del gpm (contenido liquido de un gas o riqueza de un gas) galones de liquidos C3

presion seudo

critica i, = Yi*Pci

lpca

poder calorico

neto (BTU/pie3)

yi *Pci

componente gas

fraccion molar

yiFactor de

conversin gpm componente gas

fraccion molar

yiDensidad liquido

(gal/lb mol)

40.311 0.00 0.00 H2O 0.0408 H2O 0.0408

337.836 909.40 460.61 H2S 0.0001 H2S 0.0001

58.823 0.00 0.00 N2 0.0818 N2 0.081876.867 1618.70 175.79 Cl 0 Cl 0

0.130 586.80 0.06 CO2 0.055 CO2 0.055

1.304 0.00 0.00 C2 0.1086 C2 0.1086

58.857 2315.00 221.08 C3 0.0955 27.4816 2.624 C3 0.0955 10.43

14.306 3000.00 81.30 i-C4 0.0271 32.626 0.884 i-C4 0.0271 12.38

22.977 3011.00 125.56 n-C4 0.0417 31.4433 1.311 n-C4 0.0417 11.93

10.691 3699.00 80.64 i-C5 0.0218 36.1189 0.787 i-C5 0.0218 13.85

5.278 3707.00 40.04 n-C5 0.0108 36.1189 0.390 n-C5 0.0108 13.72

0.176 4392.00 1.76 i-C6 0.0004 41.3897 0.017 i-C6 0.0004 15.58

2.972 4403.00 30.38 n-C6 0.0069 41.0157 0.283 n-C6 0.0069 15.571.232 5100.00 15.81 C7 0.0031 46.002 0.143 C7 0.0031 30.86

631.758 32741.90 1233.02 C8 0 51.0516 0.000 C8 0

presion seudo

critica mezcla C9 0 56.1354 0.000 C9 0

0.348 C10 0 61.2298 0.000 C10 0

1.16 6.439

de gas medidos en condiciones normales


6/12

peracin, asumido

del manual GPSA

,014

e esta ecuacion


7/12

CALCULO DEL PESO MOLECULAR DE LA FASE GASEOSA

MW FASE GASEOSA = SUM COLUMNA 7 / SUM. COLUMNA 5 24.8134 g/g-mol

S.G (grav. Espe) fase gaseosa = MW gas/ 28,9625 0.8567

10 TASA DE FLUJO DE FASE GASEOSA.- SI la tasa de flujo de FLUIDO de entrada es conocida en moles/da entonces pue

Li*Mwi/S.Gi de moles / da del flujo de gas mediante la siguiente ecuacin: V= F / ( 1+ (1/(V/L))

14.288 donde V= tasa de flujo de gas (moles /da) F= tasa de flujo total, moles/da L= tasa de fluj

164.058

29.650 Una vez que se conoce la tasa de flujo molar de gas, puede determinarse la tasa del flujo en pies cbicos estandar/

173.444 un mol de gas ocupa 380 pie cbicos a condiciones estandar. Por lo tanto:

0.012

17.119 Q= 380V/1000000 donde Q= tasa de flujo de gas en MMpcs/ da.

306.738

141.557 Asumiendo que la tasa de flujo total ( gas mas liquido) es de 10.000 moles / da para el fluido de produccin de la

232.287

178.277 V= 10000 /((1+(1/(82,45/17,56)) 8244.07 moles/da Q = 380*8244,07/1000000

89.888

4.577 GRAVEDAD ESPECIFICA DEL LIQUIDO

77.782

35.784 S.G FASE LIQUIDA = SUMA COLUMNA 8 / SUMA COLUMNA 10 0.5380 ESTA GRAVEDAD ESPECIFIC

1465.460

API= (141,5/SG) - 131,5 131.49

PESO MOLECULAR DEL LIQUIDO

MW LIQUIDO= SUMA COLUMNA 8 / SUMA COLUMNA 4 44.90 g/g-mol


8/12

TASA DE FLUJO DE LIQUIDO V/L = 4.695

La tasa de flujo de liquido en moles por da para una tasa de flujo de fluido de entrada puede determinarse mediant

para una tasa de flujo de entrada de 10.000 moles / da, la tasa de flujo de liquido es:

L = 10000/ (( 1+ (V/L)) 1755.93 moles liquido/da la tasa de flujo de liquido en barriles puede

Ql = (L*MW)/350* S.G liquido = tasa flujo liquido/ MW liq/( 350*SG liq) = 418.66


9/12

por mil pies cubicos

gpm

2.624

0.884

1.311

0.795

0.390

0.016

0.283

0.252

0.000

0.000

0.000

6.556


10/12


11/12


12/12

e la siguiente ecuacin

obtenerse de:

Barriles / da

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