refinacion 1

8/18/2019 refinacion 1

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UNIVERSIDAD DE ORIENTENUCLEO DE ANZOATEGUI

ESCUELA DE INGENIERIA Y CIENCIAS APLICADASDEPARTAMENTO DE PETROLEO-QUIMICA

AREAS ESPECIALES DE GRADO

Profesor: José, Ron !nSe""#!n $%

Realizado Por:Realizado Por:Guevara, AlejandraGuevara, Alejandra

Mendoza, LuisMendoza, LuisPerdomo, RosalíaPerdomo, Rosalía

Barcelona, Junio de 2008


2/60

∑=

=n

i MPCN Gal

líqYi Mi

GPM 3

**636.2

ρ

Donde:Donde:

Mi = Peso Molecular delMi = Peso Molecular delcomponente.componente.

&líq = densidad líquida (lbm !al"líq = densidad líquida (lbm !al"

#i = $racci%n Molar del #i = $racci%n Molar delcomponentecomponente

∑=

=n

i

YiGPMiGPM 3

*

GPM: Es el contenido de líquido o riqueza deun gas y se define como el numero de galonesde líquido que ueden o!tenerse de "### iesc$!icos normales de gas %MP&'()


3/60

De'er(#n)r e* GPM e* +)s e Se )r) or e* C)( o *) Ce# #'). Q/e resen') *) s#+/#en'e "o( os#"#!n :

&om onente &*+ &" &+ & i&- n&- i&. n&. &/0

1i #,#./+ #,/2. #,"+3 #,#2"/ #,#" #,#+++ #,##/ # #,##.


4/60

ComponenteComponente Yi Yi MiMi Dens. Liq.Dens. Liq. GPMiGPMi

CO2CO2 0,05620,0562 44,0144,01 6,886,88 CiCi 0,68460,6846 16,0416,04 2,52,5

C2C2 0,12850,1285 30,0730,07 2,962,96

C3C3 0,08160,0816 44,144,1 4,224,22 27,5527,55

iC4iC4 0,01320,0132 58,1258,12 4,694,69 32,6732,67

nC4nC4 0,02220,0222 58,1258,12 4,87 31,4631,46

iC5iC5 0,00570,0057 72,1572,15 5,25,2 36,5736,57

nC5nC5 0,00370,0037 72,1572,15 5,255,25 36,2336,23

C6+C6+ 0,00490,0049 114114 5,885,88 51,1151,11

GPM'o')* 0 1.23 G)* 4MPCN


5/60

L) #( or')n"#) e "ono"er *) r#5/e6) e /n+)s en /n) *)n') e e7'r)""#!n, r) #") en*os s#+/#en'es f)"'ores:

8-. E* "ono"er e* "on'en# o *95/# o e /n +)ses #( res"#n # *e )* (o(en'o e* #se o e/n) *)n'), ;) 5/e és'e ) /n) # e) e"/"#en"#) e re"o ro e *95/# o,en or"en')=e, e /n) "orr#en'e e +)sn)'/r)*? es'o se e@# en"#) ) 'r)@és e *)ss#+/#en'es +r")s.

IMPORTANCIA DEL GPM


6/60

&eco'er )*cienc , Propane+

.2


7/60

&eco'er )*cienc , )t ane+


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EXTRACCIÓN DE LÍQUIDOS EN ELPROCESAMIENTO DEL GAS NATURAL

COMPOSICIÓN DEL GAS

RECOBRO

LA COMPOSICIÓN DEL GAS TIENE EL MAYOR IMPACTOEN LA ECONOMÍA DEL RECOBRO DE ETANO Y EN LA

SELECCIÓN DEL PROCESO.EN GENERAL UN GAS CON UN ALTO CONTENIDO DEHIDROCARBUROS LICUABLES ARROJA UNA MAYORCANTIDAD DE PRODUCTO, Y ASÍ MAYORES INGRESOSPARA LA INSTALACIÓN DE PROCESAMIENTO.

EL GRADO DESEADO DE RECOBRO DE LÍQUIDOSTIENEN UN EFECTO DETERMINANTE EN LA SELECCIÓNDEL PROCESO, EN SU COMPLEJIDAD Y EL COSTO DELAS FACILIDADES DE PROCESAMIENTO.


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PR*&E4*4 5E RE6R7GERA&78'

8-. Pro"eso e A sor"#!n.

%-. Pro"eso e Jo/*e T o( son.1-. Pro"eso e T/r o-e7 )ns#!n.

B-. Refr#+er)"#!n Me"


10/60

AGE';E4 RE6R7GERA';E4

PR*PA'*PR*PA'* A7RE A7RE AM*'E &A5A >'75A5 5E MA4A RE6R7GERA';E5E &AL*R =>E &A5A >'75A5 5E MA4A RE6R7GERA';E

A?4*R?E 5EL E4PA&7* RE6R7GERA5*) A?4*R?E 5EL E4PA&7* RE6R7GERA5*)


11/60

l a n t a s d e e x t r a c c i ó n


12/60

A B S O R C I O N

ABSORBEDORROD

LGN

ROD … RICH OILDEMETANIZER

METANO

GASPOBRE

LEAN OIL

RICH OIL

RECOBRO RECHAZO C 1 SEPARACION

0-40 oF

0-40o

F

1000 psig

250-400 psig

40-100oF


13/60

A B S O R C I O N

OB ETI!O" E#TRACCION DE LGN $PROD%CCION DE C &'

%SO DE ACEITE PARA ABSORCION"(EROSENE 40-45 o API

DESHIDRATACION MODERADA )GLICOL $*OTAMICES+

NO SE RE,%IERE RECOMPRESION

COMPRESION EN CICLO DE REFRIGERACIONCON PROPANO

MODERADO RECOBRO )HASTA 0 . C 2 +PROCESO MAS %TILIZADO HASTA 1/ 0


14/60

R E F R I G E R A C I O N J -T

G s po 3

Ci o 63

37 ig3 i89

P 3397 i 6o

C:i 3

S3p 6o F ;o

Co 9i? 6o

G s i o1000 psig/0 oF

1000 psig

&00 psig

4&5-5@0 psig

-40 - 0 oF

! < -T

C&'


15/60

OB ETI!O" E#TRACCION DE LGN $PROD%CCION DE C &'

DESHIDRATACION MODERADA )GLICOL $*OTAMICES+

RECOMPRESION DE GAS TOTAL

INTENSI!O EN CONS%MO DE ENERGIA

COMPRESION EN CICLO DE REFRIGERACIONCON PROPANO

MODERADO RECOBRO )HASTA /0 . C & +

COL%MNA DEETANIZADORA RE,%ERIDA

R E F R I G E R A C I O N J -T


16/60

2

GAS RESIDUAL

8$8 %

B

1

SEPARADORDE ALTA

TUR OE PANSOR

F GAS RESIDUAL

SEPARADORDE AJA

3

TORREDESETANIZADORA

2

R E F R I G E R A C I O NT U R B O E X A N S I O N


17/60


G s po 3 1000 psig

Ci o 63

37 ig3 i89

C:i 3

S3p 6o F ;o

Co 9i? 6o

G s i o1000 psig/0 oF

-/0 oF

T< o 3 p 9so

Co=p 3so 63>< o3 p 9si89

Co=p 3so 63 >< i9

C2 '

225 psig-1 0 oF


18/60

OB ETI!O" E#TRACCION DE LGN $PROD%CCION DE C &' * C 2 '

DESHIDRATACION PROF%NDA )GLICOL $TAMICES 1 pp= H 2 O+ REMOCION DE CO 2

POTENCIA DE RECOMPRESIONPARCIALMENTE APORTADA POR ELE#PANSOR S%MINISTRA %NA GRANEFICIENCIA

ALTO RECOBRO )HASTA 0 . C 2 +

COL%MNA DEMETANIZADORA RE,%ERIDA



19/60

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

JOULE THOMPSON Vs TUR O-E PANSI N -. E* ro"eso e Jo/*e T o( son es /n) )*'ern)'#@) )'r) en (/" )s ) *#")"#ones )r) e* re"o ro e ro )"o( onen'es ()s es) os, (#en'r)s 5/e e* ro"es'/r o-e7 )ns#!n es /'#*#6) o )r) e* re"o ro e )*'os n# e e')no.

-. E* ro"eso J-T '#en e ) ser (enos e>"#en'e or /n# ) ener+9) 5/e e* ro"eso T/r o-E7 )ns#!n.

-. L) @


20/60

Co( resor

A"/(/*) orV


21/60

B

A

Ta

T b

S P

hlB h lA hvB H


22/60

( ) ( ) lAvBlB hh X h X =−+ 1

vBlB

vBlA

hh

hh X

−

−=

( )vBlA

lAlB

hh

hh X

−

−

=−1

L) fr)""#!n e *#5/# o ; @) or for() )s es'


23/60

hvB H

B

A

Ta

T b

S P

hlB h lA

C


24/60

E73 >o" : B-: 1A

lAvB

rf

hh

Qm

−

=

E* /=o e refr#+er)n'e es') ) o or:

E* efe"'o refr#+er)n'e /e e ser e>n# o "o(o:


25/60

B

A

Ta

T b

S P

hlB h lA hvB hvD´

C

D´

H


26/60

)( vBvD hhmW −=( )vBvD

i

vBvD

i

i hhmn

hhm

n

W W −=

−==

vB

i

vBvDvD

hn

hhh +

−=

'

4,2544

W GHP =

E* 'r) )=o #sen'r! #"o # e)*, )r) "o( r#(#r e* @) ores e P)s') P) es') ) o or:


27/60

* *A

-

T)

T

S"P

C

DK

@D

D

H@ @D


28/60

( ) ( )( )vBvDlAvBcd hhhhmQ −+−=

( )lAvDcd hhmQ −=

Me #)n'e *) s/() e *) ")r+) e refr#+er)"#!n ; e* ")*or e "o(Se e'er(#n) e* ")*or e "on ens)"#!n:


29/60

E P

P T T T

m

*11

2112 −

+=

v

p

MC

MC k

k k

m =⇒−= )1(

ESTE PROCESO USA LA PRESI N DEL GAS DE ALIMENTACI N PARAPRODUCIR LA RE RIGERACI N NECESARIA POR LA E PANSI N A TRAV S DE UNA TUR INA TUR O-E PANSOR

;>R?* E@PA'4*R;>R?* E@PA'4*R

SE PUEDE RECUPERAR HASTA EL F DE LA ENERG A TRANS ORMADA POR EL GAS A E PANDIRSE.

TUR O E PANSOR SIMPLE

DE IDO A QUE LA E PANSI N ES CASIISENTR PICA, EL TUR O-E PANSORREDUCE LA TEMPERATURA DEL GAS M SSIGNI ICATIVAMENTE QUE UNA V LVULA

J-T. A MEDIDA QUE SEAN REQUERIDOSRECO ROS M S ALTOS.


30/60


31/60

E7'r)""#!n e *95/# os or (e #o e refr#+er)"#!n (e"


32/60

E7'r)""#!n e *95/# os or E7 )ns#!n.

T/r o e7 )ns#!nE7 )ns#!n Jo/*e-T o( son


33/60

TECNOLOGIAS DE BAJAS TEMPERATURAS

!"#$C%M& %DO$#' C$ OG#! CO'


34/60

CAJA FRIA

TECNOLOGIAS DE BAJAS TEMPERATURAS


35/60

TORRES

DEMETANIZADORA

Y

DEETANIZADORA


36/60

PL%!"% D# #("$%CC )! D# L* DO' D#L G%' !%" $%L.


37/60

9

G-s $esi /-

10

12

4

3

'ep- - o De % t-

5

"/ o# p-nso

8

G-s $esi /-

'ep- - o De &- -

7

6

"o eDeset-ni - o -

E TRACCI N DE LIQUIDOS DEL GAS NATURA

#q/ipos p in ip- es e P o eso e # t - i n e L q/i os e G-s !-t/ -


38/60

#q/ipos p in ip es e P o eso e # t i n e L q/i os e G s ! t/Unidad Nombre de la Unidad

SA Separador de Alta

TE Turboexpansor

SB Separador de Baja

TD Torre Desetanizadora

!om es e -s Co ientes e P o eso e # t - i n e LG!)Numero de la Corriente Nombre de la Corriente

1 Gas de Entrada

2 Alimentaci n al Separador de alta

! "apor de tope en el Separador de Alta

# $i%uido de &ondo en el separador de Alta

' (ezcla l)%uido*+apor a la salida del turbo*expansor, "apor de tope en el Separador de Baja

- $i%uido de &ondo en el separador de Baja

. Gas residual a la Salida de la Torre Desetanizadora

/ $GN en el &ondo de la Desetanizadora

10 Gas residual a la Salida


39/60

C- - te sti -s e - Co iente e #nt - - - P o ese # t - i n e LG!.

Condiciones Corriente de Gas

resi n lpca3 10.#4/

Temperatura 563 11#42-eso (olecular 1/4!!!200,,

6lujo de Gas (( CND3 1/24!121#1

6actor 7 04.,'

6racci n "apor 1

6lujo (olar $bmol893 2111-

G ( 14!11/2-'#,


40/60

Composi i n e - Co iente e #nt - - - P o esoe # t - i n e LG!

C:( :NENTES &racci n (olar Normalizado (i (i;


41/60

C LC LO D#L C3+ % $#C P#$%$ #! #LP$OC#'O D# #("$%CC )!

Cono i os os : / os mo - es e - - omponente en -

- iment- i n - p o eso, se p o e e /e;o - ete min- e : / omo - e os omponentes e C3+, o /- es/ t-<

= - i n mo - C3+ > 0,04316= / o Mo - C3+ ?L mo @AB > 911,56535

'e e e e /pe - e 90 e este - o , o q/e es<820,40882 ?L mo @AB


42/60

'ep- - o e - t-

Ki

Yi Xi =

+=

Ki

!

"iYi

Don e<(i< : - i n mo - e q/i o

Yi< : - i n mo - e -po Ei< : - i n mo - e

- iment- i nL< : - i n e q/i oF< : - i n e -po


43/60

= -sA Con i iones e Ope - i n e'ep- - o e % t-)

Separador de Alta resi n T > *10?6 >10,#4/ sia

Componente " asumido $ asumido

0,969456 0,030544

7i @i 7i @i 7i8@i


44/60

C- / o e C3+ - e /pe - en e 'ep- - o e% t-

& 0 recu ) 6lujo molar de liquidoB fracciCn de & 0

La fracciCn de & 0 es0,329633222 y el flujo molar

de líquido es %#,# #.--B+"""D( L!mol F,Resultando: 644,997648 L!mol F

& 0 recu erado % #, +3/ +".B/--,33D/-2(L!mol F

& 0 recu erado 212,612649 L!mol F


45/60

C LC LO D# L%' CO!D C O!#' D# OP#$%C )!D#L " $&O#(P%!'O$

E

P

P T T T

m

*11

2

112 −

+=

5onde:;: ;em eratura % R(P: PresiCn % sia(m: %H "( HE: Eficiencia

7sentrC ica MCv MCp

k =


46/60

C-p- i - es C- o :i -s Mo - es.

Componente (i


47/60

M&v M& K ",32/Por lo que:

M&v /,D2"#.2/ ?;> L!mol R

&on estos valores de M& y M&v calculamos H, resultando:

H ",+3+2D El valor de m se determina mediante la siguiente e resiCn:

( ) K

K m

1−=Enton

ces:

2924,112924,1 −=m

m#,++/.+3D3/


48/60

Con os si;/ientes - o es se p o e i -

ete min- "2<"1>449,67H$

P1 > 1064,9 psi-.

P2 > 320 psi-.m> 0.2262# >0.8

'/stit/ en o estos - o es se tieneI95,7683H=.

= -sA = - iones Mo - es e L q/i o F-po en


49/60

sA iones Mo es e L q/i o F po ene "/ oIe p-nso

Turboexpansor !95,7683"# , 320 l$%a ) " asumido $ asumido

Componente 0,91555 0,08445

7i @i 7i4@i 7i8@i


50/60

C- / o e C3+ - $e /pe - en e "/ oIe p-nso

& 0 recu erado 6lujo molar de liquidoB fracciCn de & 0

La fracciCn de & 0 es0,34088117 y el flujo molar de líquido es%#,#2--.B"3322,- ( L!mol F,

Resultando: "/22)#++3L!mol F)

& 0 recu erado %"/22)#++3B#) -#22""D(& 0 recu erado 575.41523L!mol F


51/60

'#P%$%DO$ D# &%J%= -sA Con i iones e Ope - i n e 'ep- - o e &- -)

Separador de Baja T > */'4-,.!?6 > !20 lpca

" asumido $ asumido

04/.,#2!, 0401!'-,#

Componente 7i @i 7i @i 7i8@i


52/60

C- / o e C3+ - e /pe - en e 'ep- - o e &-

& 0 recu erado 6lujo molar de liquidoB fracciCn de &

La fracciCn de & 0 es0,16521939 y el flujo molar de líquido es%#)#" .D/-B+"""D( L!mol F, resultando:286.69284L!mol F

& 0 recu erado % #)"/.+"3 3B+2/)/3+2-( L!mol F

& 0 recu erado 47.367217 L!mol F


53/60

C LC LO D#L $#CO&$O D# P$OP%!O

Para determinar el reco!ro total de ro ano se Fizo uso de la relaciCn:

5onde:Rc : reco!ro total en el rocesoL": moles de & 0 recu erados en el se arador de altaL+: moles de & 0 recu erados en el tur!o e ansor 0 se arador de !aja

Moles & 0 Alim: moles de & 0 en la alimentaciCn

100*

l&'

)(

3

213

Am#l$%C

! !m#l$% &c +

+ +=


54/60

( )100*

56535,911367217,4741523,575612649,212

3

++=+

h !'m#l h !'m#l

&c

+3 &c 3")/-

C LC LO D#L $#CO&$O D# P$OP%!O


55/60

D#'#"%! E%DO$%

#spe i:i - iones est- e i -s p- - eimension-miento e - to e eset-ni - o -<

#n e LG! K> 0,90 e C3 ?L1+ L2Bso /t-no en LG! K> 0,95 e iIC4 ?L1+ L2BnI /t-no en LG! K> 0,98 e nIC4 ?L1+ L2B

$e - i n C2@C3 en LG!> 0,01


56/60

= - i n mo - e L q/i o en e 'ep- - o e % tComponentes i $bmol89

N2 04000##010- 042.!.,.1.-

C 1 04'0''2.!1 !2,40,#'-1!

C: 2 040!1!.'!'- 2042#!#.12.

C 2 041!!22!0,. .'4/2.','!!

C ! 0411.'..20- -,4#./11#'1

i*C# 040!.-,21#- 2'4001#/!,1

n*C # 040'.2,0,22 !-4'--/,##,

i*C' 040!!.12-#! 214.0/1!/#-n*C ' 040!00,2!/2 1/4!/01-20-

C ,= 040'01#-10# !24!##-,##'

Sumatoria 140002100'. ,#'41!!1!#,


57/60

= - i n mo - e L q/i o F-po en e"/ oIe p-nso

Componente i $bmol89


58/60

= - i n mo - e L q/i o en e 'ep- - o e &- -

Componentes i $bmol89

N2 041.,-,!2!! '!4'#!,.1#!

C 1 04!'..#!.0# 1024.--/#.-

C: 2 040#'-'11,/ 1!411,'!2!.

C 2 042#!0///#, ,/4,/'01!-#

C ! 041!.1-00-# !/4,12!-0,/

i*C# 0401#2#-1- #40.#',1'''

n*C # 0401110'#,1 !41.!.',011

i*C' 040011!/2!- 04!2,,1120'n*C ' 04000#/1!#1 041#0.,#0,2

C ,= ,4,111#E*0' 0401./'!,,#

Sumatoria 04///,--'#, 2.,4,00!/!'


59/60

Co ientes e "ope =on o e - "o e Deset-ni - o -

Componente Tope 6ondo

N2 /2400,2'/#' 0

C 1 1..-'4-'/'# 0

C: 2 '/!4'/#/11. 0

C 2 1'0,42-'2!, '4!#'1-22'!C ! 104!,12,.0, '!#4'1-22'!

i*C# 042-/!!,,.- 10,4!2,212-

n*C # 040-',1!.#2 1!24.0.!#.!

i*C' 0 '14,./1/10'

n*C ' 0 #042,#'0!2,

C ,= 0 #-4,''0#.,1

Sumatoria /1.4,0'-01'


60/60

refinacion 1

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