LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS II

PI-136/B

PROFESOR : ING. PEDRO PIZARRO

INTEGRANTES : ALARCON SALCEDO VERONIKA

BLACIDO COLLAS BETZABETH

CRUZ TORIBIO CECILIA

HERRERA ARAUCO DANIEL

SOLIS BRONCANO GUSTAVO

TEMA : DESORCIÓN GASEOSA

GRUPO : D

2011-I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL

Área Académica de Ingeniería Química

Universidad Nacional de Ingeniería Desorción

Primer trabajo domiciliario de Gas Natural

1. Un gas de reservorio tiene la siguiente composición molar: C1 =82.38, C2=4.28, C3=3.51, i-C4=3.03, n-C5=0.68, C7+=2.92. Las propiedades de la fracción C7+ es γC7+=0.74, MWC7+=125.

Se pide:

a) Construir la envolvente de fasesb) Evaluar las propiedades críticas de la mezclac) Determinar los valores de la cricondenterma y cricondenbarad) Construir la curva de la condensación retrogradae) Determinar la presión de rocio a -60°C, 10°C y 100°C

a. Construir la envolvente de fases

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b. Evaluar las propiedades críticas de la mezcla

P critica= 2000psia , C crítica= -37.79

c. Determinar los valores de la Cricondenterma y Cricondenbara

Cricondenterma = 138.8 °C , Cricondenbar = 3040 psia

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e. De la grafica

P rocio (-60°C) = No se encuentra definido P rocio (10°C) = 2880 psia P rocio (100°C) = 150 psia

2. Para la siguiente composición molar: H2S=27.70, CO2=6.44, N2=4.55, C1=43.82, C2=4.71, C3=2.4, i-C4=0.55, n-C4=1.20, i-C5=0.69, C7+=6.30. Las propiedades de la fracción C7+ es γC7+=0.778, MWC7+=121

Calcular la densidad del gas a 3600psi y 250°F utilizando

a) El diagrama de Standing-Katzb) El diagrama de Brown-Katzc) La ecuación de Dranchuk y Abu Kasemd) La ecuación de Hall-Yarborough

Repetir el cálculo utilizando el simulador de ASPEN HYSYS o equivalente para la EOS

a) Peng Robinsonb) MBWRc) Chao Seader

a.

Componente %Yi WiH2S 0.2770 34.076CO2 0.0644 44.01N2 0.0455 28.013C1 0.4382 16.043C2 0.0471 30.070C3 0.0240 44.097iC4 0.0055 58.124nC4 0.0120 58,124iC5 0.0068 72.151nC5 0.0069 72.151C6 0.0096 86.178C7+ 0.0630 121

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WMa= ∑yi.Wi

= 33.508502

γ = 33.5128.96

=1.14

Según Sutton:

γ g ,HC=γ g−(Y N 2MW N 2+Y Co2 MWCO 2+Y H 2S MW H 2S ) /MW aire

yHC

γ g ,HC=1.096

T pc, HC=164.3+357.7 γ g , HC−67.7 γ g , HC2

T pc, HC=482.14 R

Ppc ,HC=744−125.4 γ g , HC+5.9 γ g , HC2

Ppc ,HC=613.65 psi

A condiciones: P = 3600psi y T = 250 °F

T pr=709.7482.14

=1.47

Ppr=3600613.65

=5.87

a) El diagram de Standing – Katz

Según fig 2-6: Compressibility factors for natural gases. Courtesy Gas Processors Suppliers Association.

Se obtiene Z = 0.85

De la ecuacion:

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ρ= PMZRT

ρ= 244.96 .33 .510.85 .0 .082 .394 .26

=298.71kg /m3

b) El diagram de Brown- KatzSegún fig. 23-7 : Compressibility of Low-molecular-Weight Natural Gases Para Pc= 658 psia y Tc = 465°R.

Se obtiene Z = 0.85De la ecuación:

ρ= PMZRT

ρ= 244.96 .33 .510.85 .0 .082 .394 .1

=292.71kg/m3

c) La ecuación de Dranchuck y Abu Kasem

Para

Z=1+(A1+A2

Tpr+

A3Tpr2

+A4

Tpr4+

A5

Tpr5 ) ρr+( A ¿¿6+A7

Tpr+

A8

Tpr2) . ρ r

2−A9( A7

Tpr+

A8Tpr2 ) . ρr

5+ A10ρr2

Tpr3(1+A11 . ρr

2 ) . ex p (−A11 . ρr2)¿

Z=0.27Pr

Tr . ρr

=1.08ρ r

Donde:

i Ai original

1 0.3265

2 -1.07

3 -0.5339

4 0.01569

5 -0.05165

6 0.5475

7 -0.7361

8 0.1844

9 0.1056

10 0.6134

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11 0.721

Poniendo la ecuación en función de Z y utilizando Newton Raphson

¿

Se obtiene : Z = 0.86

ρ= PMZRT

∴ ρ=295.24kg /m3

d) La ecuación de Hall- Yarborough

Z=0.06125 .Ppr . t .exp (−1.2 (1−t )2)

y

Ppr=P

Ppc

t=T pc

T

F=−0.06125 . Ppr .t .exp (−1.2 (1−t )2 )+ y+ y2+ y3− y 4

(1− y)3−(14.76 . t−9.7 . t2+4.58 .t 3 ) . y2+90.7 . t−242 . t2+42.4 .t 3 ¿ . y(2.18+2.82 .t )=0

Ppr=P

Ppc

= 3600613.65

=5.87

t=T pc

T=482.15709.7

=0.68

Poniendo la ecuación en función de “y” y utilizando Newton Raphson :

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((7.96 . y3+23.88 y2+23.88 . y−7.96 ) . y4.0976+(6.99 . y5−21.97 y4+22.19. y3−6.64 . y2+1.65 . y−0.21))−( y3−3 y2+3 y−1)

=0

y=0.25

De :

Z=0.06125 .Ppr . t .exp (−1.2 (1−t )2)

y=0.06125 .5 .87 .0 .68 .exp (−0.12288)

0.214=0.865

Se obtiene : Z = 0.865

ρ= PMZRT

∴ ρ=293.65kg /m3

Repetir el cálculo utilizando el simulador ASPEN HYSYS o equivalente para los EOS:

a) Peng Robinson

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b) MBWR

c) Chao Seader

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