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PROCESO DE ACONDICIONAMIENTO
Parte III
Introducción
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De manera general los fluidos están clasificados como gases
y líquidos. Unfluido puede existir como gas, líquido, dependiendo de la presión ytemperatura a la cual el fluido está sometido.
Vapor es cualquier sustancia que existe en estado gaseoso durantecondiciones normales o standard. En cuanto a hidrocarburo se refiere: gas y
vapor son sinónimos.Un
sistema de hidrocarburos puede ser homogéneo o heterogéneo. Un
sistema
homogéneo es aquel que tiene las mismas propiedades químicas yfísicas a lo largo de su extensión
Un
sistema heterogéneo es todo lo contrario, es decir, no mantiene lasmismas propiedades químicas y físicas, y además está compuesto por
partes, o por fases, diferenciándose entre ellas por sus propiedades. Unafase es homogénea y está separada del resto de las fases por distintosbordes.
La dispersión de una fase respecto al sistema heterogéneo es inmaterial, esdecir, no necesariamente tiene que ser continua. Un sistema heterogéneopor ejemplo podría consistir de agua, hielo, y vapor de agua.
Propiedades de los fluidos
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Presión: Es la fuerza por unidad de área ejercida por las
moléculas alrededor de los materiales
Temperatura: Es una medida de la energía cinética de las
moléculas
Fase: Es cualquier parte homogénea de un sistema quefísicamente distinta a las otras partes.
Componente: La cantidad de elementos independientes que
constituyen un sistema. Por ejemplo el gas natural, puede consistir
de metano, etano, o cualquier otra combinación química, y cada
uno de ellos son componentes.
Definiciones
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Propiedades Intensivas: Son aquellas propiedades
independientes de la cantidad de materiales bajo consideración.
Propiedades Extensivas: Son aquellas propiedades
directamente proporcionales a la cantidad de materiales bajo
consideración. Punto Crítico de un sistema de una sola fase: El más alto valor
de presión y de temperatura a la cual dos fases de un fluido
pueden coexistir.
Punto Crítico de un sistema multifásico: Es el valor de presión
y temperatura donde las propiedades intensivas del gas y dellíquido son continuas e idénticas.
Definiciones
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Cricondentérmico: La más alta temperatura a la cual el líquido y
el vapor pueden coexistir en equilibrio.
Cricondenbárico: La mayor presión a la cual el líquido y el vapor
pueden coexistir en equilibrio.
Retrógrado: Cualquier región donde la condensación o
vaporización ocurre de forma contraria al comportamiento normal.
Condensación Retrograda: Cuando el líquido se condensa bien
sea disminuyendo la presión a temperatura constante, o
incrementando la temperatura a presión constante.
Definiciones
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Un diagrama de Temperatura y Presión, son utilizados para:
‾ Clasificar los reservorios ‾ Clasificar naturalmente el sistema de hidrocarburos
‾ Describir el comportamiento de fases del fluido
Diagrama de Fases
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Presenta los siguientes elementos: La curva llamada envolvente de fases,que resulta de unir las curvas de punto de burbuja y punto de rocío quemuestra la mezcla para diferentes temperaturas; curvas que se unen en elpunto denominado crítico. La envolvente de fases divide el diagrama en tresregiones, la primera llamada región de líquidos, está situada fuera de la fase
envolvente y a la izquierda de la isoterma crítica. La segunda llamada regiónde gases, se encuentra fuera de la fase envolvente y esta a la derecha de laisoterma crítica; La tercera y última, encerrada por la fase envolvente, seconoce como región de dos fases, en esta región, se encuentran todas lascombinaciones de temperatura y presión en que la mezcla de hidrocarburopuede permanecer en dos fases en equilibrio, existiendo dentro de ella, las
llamadas curvas de calidad, que indican un porcentaje de total dehidrocarburo que se encuentra en estado líquido y gaseoso. Todas estascurvas inciden en un punto crítico. Se distinguen, además, en el mismodiagrama, la cricondentérmica y la cricondenbárica, las cuales son latemperatura y la presión máximas, respectivamente, que en la mezcla dehidrocarburos pueden permanecer en dos fases en equilibrio.
Diagrama de Fases
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T
•
Dos fases Gas
Punto critico
Liquido
P
90 %
80 %
Zona
retrograda
Liquido
Vapor
P
t
100 %
a
b
c
d
e
f
C
r i c o n d e n t e r m i c o
Cricondenbarico
Gas Natural – Curva de Fases
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Punto Critico:
Lugar donde convergen las curvas de burbuja y rocío
Las propiedades intensivas de las fases son idénticas
Cambio de fases sin calor latente
Gas Natural – Curva de Fases
Cricondentérmico:
Máxima temperatura a la cual pueden coexistir dos fases
Cricondenbárico:
Máxima Presiòn a la cual pueden coexistir dos fases
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Condensación Retrograda
Es la formación de hidrocarburos líquidos cuando la
presión disminuye por debajo del punto de rocío.
Es retrograda porque una parte del gas se condensa en un
liquido en condiciones isotérmicas, en lugar de expandirse
o evaporarse cuando baja la presión. (Ver recta a-b-c-d-e-f
en la curva de fases)
Gas Natural – Curva de Fases
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Comportamiento de las fases
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P
•
•
Gascondensado
•
Gas Seco
•
Petróleo
livianoPetróleo
pesado
Gas Natural – Curva de Fases
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•
T
P P
B
P R
C
P entradaT entrada
P salidaT salida
•
• • •
• •
•
•
Gas procesado
En el transporte se puede producir una condensaciónretrograda si el gas es muy rico (X Y)
X
X
Y
Y
Gas Natural
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El Gas Natural Bruto que viene de los campos de producción es
muy rico y contiene Hidrocarburos Condensables y Compuestos
Contaminantes que lo hacen inadecuado para el transporte y
utilización final.
La presencia de hidrocarburos líquidos y agua ocasionan serios
problemas a las instalaciones de transporte (Tubería,
Compresores, Medidores, etc)
Gas Natural
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