8/12/2019 Diapositiva2 Jaime Atuesta

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CARACTERIZACIN Y DETERMINACIN DE LAS PROPIEDADES DEL C7+

DIEGO ALEJANDRO ARGUELLO DIAZ 2112448

JAIME ATUESTA BALLEN - 2123126

MARTA OLGA MADERA GONZLEZ 2103537

LIZETH MAYERLY CASTELLANOS ARCINIEGAS 2104089

CARLOS DAVID PEREZ RIOS - 2111368

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

BUCARAMANGA, COLOMBIA

JUNIO de 2014

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LA FRACCIN PESADA

La informacin que normalmente se posee de la fraccin pesada es su peso

molecular y su fraccin molar en la mezcla y en casos menos frecuentes se

tienen anlisis de laboratorio para obtener la curva de destilacin y el contenido

de Parafnicos Naftnicos y Aromticos, pero aun as la obtencin de laspropiedades crticas y el factor acntrico, fundamentales para aplicar la

ecuacin de estado, se hace difcil.

Dependiendo de la forma como se maneje la fraccin pesada de la mezcla se

obtendrn resultados aceptables o no en los clculos de comportamiento de

fases realizadas con la ecuacin de estado.

METODOS PARA DETERMINAR PROPIEDADES FSICAS Y CRTICAS DEFRACCIONES PESADAS

1. CORRELACIONES

Se tiene un nmero alto de correlaciones para calcular las propiedades fsicas

de las fracciones pesadas o petrleos crudos, la mayora de las cuales

requieren los siguientes datos: Temperatura de ebullicin, peso molecular ygravedad especfica de los cuales los dos ltimos normalmente se conocen y la

temperatura de ebullicin se conoce con menos frecuencia.

Entre las correlaciones ms usadas para la caracterizacin de fracciones

pesadas se tiene:

1.1. CORRELACIN DE RIAZI-DAUBERT

Correlacin de dos parmetros que predicen las propiedades fsicas de los

componentes que integran la fraccin pesada.

Tabla 1 Constantes para la ecuacin de Riazi-Daubert

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1.2. CORRELACIN DE KESLER-LEE

Requieren como datos la gravedad especfica y el punto de ebullicin (Tb)

Se usa para estimar la temperatura crtica, presin crtica y el factor acntrico

de los componentes de la fraccin pesada.

( )

( ( ) )

Para ( ( )Para (

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2. MTODOS PARA CARACTERIZAR EL C7+

2.1. MTODO DE PENG ROBINSON

Donde:

Fraccin molar del grupo parafinico en la fraccin no definida. Fraccin molar del grupo naftnico en la fraccin no definida. Fraccin molar del grupo aromtico en la fraccin no definida.WABP= punto de ebullicin promedio en peso de la fraccin no definida, R.

M= peso molecular de la fraccin no definida.

Peso molecular promedio de cada corte de ebullicin.

Mtodos para

caracterizar elC7+

Mtodosbasados en ladeterminacion

de PNA

Peng-Robinson Bergman

Otros Mtodos

Rowe Standing

(1)

(2)

(3)

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Punto de ebullicin de cada corte de destilacin, R.

Las ecuaciones 1 Hasta la 3 se pueden escribir en forma matricial, as:

[ ] [] [

]

Robinson y Pengafirmaron que es posible obtener valores negativos para loscontenidos de PNA. Para prevenir estos valores negativos, los autoresimpusieron las siguientes restricciones:

Para resolver la ecuacin 4, y de esta forma hallar el contenido de PNA, se

requiere el punto de ebullicin promedio en peso y el peso molecular para el

corte de la fraccin no definida de hidrocarburo. Si no se disponen los valores

experimentales de estos cortes, se pueden usar las siguientes correlacionespropuestas por Robinson y Peng.

Determinacin de

Grupo parafnico: ln ln(1,8) Grupo naftnico: ln ln(1,8) Grupo aromtico: ln ln(1,8)

Donde:

Nmero de tomos de carbono en la fraccin no definida dehidrocarburo.

Coeficientes de las ecuaciones (ver tabla 2)

(4)

(5)

(6)

(7)

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Tabla 2 Coeficientes en las ecuaciones 5 a la 7

Determinacin de

Grupo parafnico: Grupo naftnico: Grupo aromtico:

Donde:

presin crtica de la fraccin pesada de hidrocarburo, psia.La presin crtica para cada corte de fraccin pesado es calculada de acuerdoa las siguientes ecuaciones:

Grupo parafnico:

Grupo naftnico: Grupo aromtico:

Calcular el factor acntrico de cada corte de fraccin no definida usando las

siguientes expresiones:

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

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Grupo parafnico: Grupo naftnico: 0,0432n-0,0880 Grupo aromtico:

Calcular la temperatura crtica de la fraccin bajo consideracin usando la

siguiente relacin:

Donde:

Temperatura crtica de la fraccin, R.Las temperaturas crticas de varios cortes de fraccin no definida se calculan apartir de las siguientes expresiones:

Grupo parafnico:

Grupo naftnico:

Grupo aromtico: Donde los factores de correlacin S y se definen por las siguientesexpresiones:

S=0,996704+0,00043155=0,99627245+0,00043155

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

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Calcular el factor acntrico de la fraccin pesada de hidrocarburo usando lacorrelacin de Edmister.

Donde:

Factor acntrico de la fraccin pesada Presin crtica de la fraccin pesada, psia Temperatura crtica de la fraccin pesada, R Punto de ebullicin promedio en peso, (WABP), R

2.2. MTODO DE BERGMAN

Paso 1. Estimar la fraccin en peso del contenido aromtico en la fraccin nodefinida aplicando la siguiente expresin:

WA = 8.47 KWDonde:

wA =fraccin en peso de los aromticos

Kw = factor de caracterizacin de Watson, definido matemticamente por lasiguientes expresin.

Kw

=/Donde:

=gravedad especfica de la fraccin no definida.Tb =Punto de ebullicin promedio en peso, R.

Paso 2. Con la estimacin del contenido de aromticos, las fracciones en pesode los cortes parafnicos y naftnicos se calculan resolviendo el siguiente

sistema de ecuaciones lineales:

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WP+ W

N= 1-W

A

+

= - Donde:

WP= fraccin en peso del corte de parafina.

WN=fraccin en peso del corte de naftenos.

=gravedad especfica de la fraccin no definida.

, , =gravedad especfica de los tres grupos en el punto de ebullicinpromedio en peso de la fraccin no definida.

Estas gravedades se calculan a partir de las siguientes relaciones:

p= 0.582486+0.00069481(Tb460)0.7572818(10-6)(Tb460)

2+ 0.3207736(10-

9)(Tb-460)3

N = 0.694208+0.000490926(Tb-460)-0.6597746(10-6)(Tb-460)

2+0.330966(10-

9)(Tb-460)3

A= 0.916103-0.000250418(Tb-460)+0.357067(10-6)(Tb-460)

2-0.166318(10-9)(Tb-

460)3

Paso 3. Calcular la temperatura crtica, la presin crtica y factor acntrico de

cada corte a partir de las siguientes expresiones:

Parafinas

(Tc)P= 275.23+1.2061(Tb-460)-0.00032984(Tb-460)2

(Pc)P= 573.011-1.13707(Tb-460)+0..00131625(Tb-460)2-0.85103(10-6)(Tb-460)

3

()P= 0.14+0.0009(Tb-460)+0.233(10-6)(Tb-460)2

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Naftenos

(Tc)N = 156.8906+2.6077(Tb-460)-0.003801(Tb-460)2+0.2544(10-5)(Tb-460)

3

(Pc)N= 726.414 1.3275(Tb-460)+0.9846(10-3)(Tb-460)2-0.45169(10-6)(Tb-460)3

()N= ()P0.075

Bergman asign los siguientes valores especiales de factor acntrico a los

naftenos C8,C9 y C10.

C8: ()

N= 0.26

C9: ()

N= 0.27

C10

: ()N= 0.35

Aromticos

(Tc)A= 289.535+1.7017(Tb-460)-0.0015843(Tb-460)2+0.82358(10-6) (Tb-460)

3

(Pc)A= 1184.514-3.44681(Pc)N=+0.0045312(Tb-460)2-0.23416(10-5)(Tb-460)

3

()A= ()P -0.1

Paso 4. Calcular la presin y temperatura crtica y el factor acntrico de lafraccin no definida a partir de las siguientes relaciones:

Pc=Xp(Tc)P +XN(Tc)N+XA(Tc)A

Tc=Xp(Tc)P +XN(Tc)N+XA(Tc)A

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()c=Xp()P +XN()N+XA()A

Whitson (1984) sugiri que los mtodos de PNA de Peng-Robinson y Bergman

no se recomiendan para caracterizar fluidos de yacimientos que contienenfracciones ms pesadas de C20.

2.3. METODO DE LA CARACTERIZACION DE ROWE

Rowe propuso un grupo de correlaciones para estimar el punto de ebullicin

normal, temperatura crtica y presin crtica de la fraccin "heptano-ms" C7+.

Rowe us el nmero de tomos de carbono n como nico parmetro decorrelacin.

Calculo de la temperatura crtica:

Donde:

(Tc)C7+=temperatura crtica del C7+, R.

a =coeficiente de la ecuacin, el cual se da por la siguiente expresin:

a =2.95597 -

Donde:

n es el nmero de tomos de carbono, calculado a partir del peso molecular de

la fraccin C7+, por la siguiente relacin:

Donde MC7+ es el peso molecular de la fraccin "heptano-ms".

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12/12

Calculo de la presin crtica:

Donde (Pc) C7+ es la presin critica del C7+ en psia

Calculo de la temperatura crtica:

Donde (Tb) C7+ es la temperatura de ebullicin normal en R

2.4. METODO DE LA CARACTERIZACION DE STANDING

Mathews, Roland y Katz presentaron correlaciones grficas para determinar la

presin y temperatura crtica de la fraccin "heptano-ms". Standing expres

estas correlaciones grficas ms convenientemente en la siguiente forma

matemtica:

(Tc)C7+= 608+364log[(M)C7+ - 71.2] + [2.450log(M)C7+- 3.800]log()C7+

(Pc)C7+ = 1188-431log[(M)C7+ -61.1]+{2.319 852log[(M)C7+- 53.7]}(()C7+- 0.8)

Donde (M) C7+ y ()C7+son el peso molecular y la gravedad especifica delC7+