Comportamiento y Equilibrio de La Fase

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COMPORTAMIENTO Y EQUILIBRIO DE LA FASE VAPOR – LÍQUIDO EN EL RESERVORIO 1. INTRODUCCION: El petróleo crudo y las fracciones que provienen de él están conformados de moléculas denominadas hidrocarburos y por una combinación de átomos de carbono tetravalentes con átomos de hidrógeno monovalentes. Pero en el petróleo crudo no existen determinados tipos de estructuras moleculares; mientras que otras como las formas olefínicas inestables, se ha formado, se transforman de manera total e íntegra, en moléculas estables en los propios yacimientos durante el transcurso de los siglos. Mediante la realización de distintos tratamientos sobre el petróleo crudo, el refinador puede hacer reaparecer estas combinaciones moleculares inexistentes. Por otro lado, el petróleo crudo contiene, azufre, oxígeno y nitrógeno bajo la forma de compuestos tales como sulfuro de hidrógeno, mercaptanos R-SH, disulfuros y polisulfuros (RS- S-R)n, ácidos nafténicos, etc. Finalmente, y no obstante una decantación prolongada, se observan en el petróleo crudo sedimentos y agua salada, provenientes del yacimiento o del transporte en buques petroleros. 2. OBJETIVOS GENERALES: Conocer el comportamiento del equilibrio líquido-vapor dentro el reservorio.

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COMPORTAMIENTO Y EQUILIBRIO DE LA FASE VAPOR LQUIDO EN EL RESERVORIO1. INTRODUCCION:El petrleo crudo y las fracciones que provienen de l estn conformados de molculas denominadas hidrocarburos y por una combinacin de tomos de carbono tetravalentes con tomos de hidrgeno monovalentes. Pero en el petrleo crudo no existen determinados tipos de estructuras moleculares; mientras que otras como las formas olefnicas inestables, se ha formado, se transforman de manera total e ntegra, en molculas estables en los propios yacimientos durante el transcurso de los siglos.Mediante la realizacin de distintos tratamientos sobre el petrleo crudo, el refinador puede hacer reaparecer estas combinaciones moleculares inexistentes.Por otro lado, el petrleo crudo contiene, azufre, oxgeno y nitrgeno bajo la forma de compuestos tales como sulfuro de hidrgeno, mercaptanos R-SH, disulfuros y polisulfuros (RS- S-R)n, cidos naftnicos, etc.Finalmente, y no obstante una decantacin prolongada, se observan en el petrleo crudo sedimentos y agua salada, provenientes del yacimiento o del transporte en buques petroleros.2. OBJETIVOS GENERALES: Conocer el comportamiento del equilibrio lquido-vapor dentro el reservorio.3. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Conocer el comportamiento de la presin de vapor en funcin de la temperatura mediante la ecuacin Lee y Kesler.4. MARCO TEORICO:Una fase se define como la parte de un sistema que es uniforme en propiedades fsicas y qumicas, homogneo en su composicin, y separados de otras fases coexistentes de superficies lmites definidos. Las fases ms importantes que se producen en la produccin de petrleo son: hidrocarburos en fase lquida y la fase gaseosa. El agua tambin se presenta comnmente como una fase lquida adicional. Estos pueden coexistir en equilibrio cuando las variables que describen el cambio en la totalidad del sistema permanecen constantes con el tiempo y la posicin. Las variables principales que determinan el estado de equilibrio de la temperatura del sistema, la presin del sistema y composicin.Las condiciones bajo las cuales estas diferentes fases pueden existir son una cuestin de considerable importancia en la prctica el diseo de la superficie de separacin,instalaciones y el desarrollo de modelos complejos. Estos tipos de clculos se basan en el concepto de relaciones de equilibrio.Presin de vapor:Un sistema que contiene slo un componente se considera el ms simpletipo de sistema de hidrocarburos. La palabra componente se refiere al nmerode tomos moleculares presentes en la sustancia. Un solo sistema est compuesto en su totalidad de un tipo de tomo o molcula.A menudo usamos la palabra pura para describir un solo componente delsistema. La comprensin cualitativa de la relacin que existe entre la temperatura T, la presin P, y V el volumen de los componentes purospuede proporcionar una excelente base para la comprensin del comportamiento de fase de mezclas complejas de hidrocarburos.Considere un recipiente cerrado que se ha evacuado parcialmente lleno con un componente puro en estado lquido. Las molculas del lquido estn en movimiento constante con diferentes velocidades. Cuando una de estas molculas llega a la superficie del lquido, que puede poseer suficiente energa cintica para romper las fuerzas de atraccin en el lquido y vapor en los espacios situados por encima. Como el nmero de molculas en los aumentos de la fase de vapor, la tasa de retorno a la fase lquida tambin aumenta. Un estado de equilibrio finalmente se alcanza cuando el nmero de molculas perdidas y ganadas son iguales. Las molculas en la fase de vapor, obviamente, ejercen una presin en la pared del recipiente y la presin se define como la presin de vapor,Pv. A medida que la temperatura del lquido aumenta, el promedio molecular aumenta la velocidad con un mayor nmero de molculas que poseenenerga suficiente para entrar en la fase de vapor. Como resultado, la presin de vapor es un componente puro en estado lquido que aumenta con el aumento de temperatura.Un mtodo que es particularmente conveniente para expresar la presin de vaporde sustancias puras como una funcin de la temperatura se muestra enla figura 15-1. El grfico, conocido como el diagrama de Cox, se utiliza una escala logartmica para la presin de vapor y una escala totalmente arbitrario para la temperatura en La curva de presin de vapor para cualquier componente particular, tal como se muestra en la figura 15-1, se puede definir como la lnea divisoria entre la zona donde vapor y lquido existe.Sistemas representados por puntos situados debajo de la curva de presin de vapor se componen slo de la fase vapor. De manera similar, los puntos por encima de la curva representan sistemas que existen en la fase lquida. Estas declaraciones pueden ser convenientemente resumidas por las siguientes expresiones: p pv sistema est totalmente en la fase lquida p = pv vapor y el lquido coexisten en equilibrioDonde p es la presin ejercida sobre el componente puro. Tenga en cuenta que las expresiones anteriores son vlidas slo si la temperatura T del sistema est por debajo de la temperatura crtica Tc de la sustancia.El grfico de presin de vapor permite una determinacin rpida de Pv de un componente puro a una temperatura especfica.Por tanto Lee y Kesler (1975) propuso la siguiente la siguiente ecuacin para la presin de vapor:

Con:

Dnde:Pv = Presin de vapor, psiPv = presin crtica, psiTr = temperatura reducida (T / Tc)T = temperatura del sistema, RTc = temperatura crtica, R = factor acntrico5. CONCLUSIN:

En el interior de un yacimiento petrolero, los fluidos se encuentran a presiones elevadas. En su trayecto a la superficie, experimentan una considerable cada de presin que provoca la vaporizacin preferencial de los componentes voltiles. Las presin inicial del reservorio cuando es mayor a la presin de vapor indica que el reservorio contiene vapor, si es menor contiene lquido y si esta igual esta en equilibrio.