Comportamiento de fases en sistema de hidrocarburos

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior

Universidad Nacional Experimental Politécnica de las Fuerzas Armadas Bolivariana

Núcleo Guárico. Sede Tucupido

Sección Ing. Gas D4-1

Comportamiento de fases en sistema de hidrocarburos

Facilitador: Bachilleres.

Ortiz Efraín Bolívar Cristina C.I 20.526.028

Ortega Vanessa C.I 21.314.362

Herrera Leidy C.I 19.964.723

Méndez José C.I 20.261.148

Pinto Debra C.I 20.260.137

Martínez Joel C.I 20.526.447

Martínez Francisco C.I

Parra Gerson C.I

Arzola Ángel C.I

Enero, 2012

ÍNDICE

Págs.

Introducción ____________________________________________3

Determinación de condiciones (presión y temperatura) __________ 4

Optimas de separación de petróleo y gas _____________________ 7

Punto de roció y de burbuja ________________________________8

Acondicionamiento y tratamiento del gas ______________________8

Requerimientos de calidad y extracción del gas _______________ 10

Definición de condensado y gasolina ________________________ 10

Contenido de humedad en el gas ___________________________ 11

Formación de hidratos ___________________________________ 12

Inhibición de hidratos ____________________________________ 13

Conclusión _____________________________________________14

Bibliografía _____________________________________________15

Anexos ________________________________________________16

INTRODUCCIÓN

Es un energético natural de origen fósil, que se encuentra normalmente en el subsuelo continental o marino. Se formó hace millones de años cuando una serie de organismos descompuestos como animales y plantas, quedaron sepultados bajo lodo y arena, en lo más profundo de antiguos lagos y océanos. En la medida que se acumulaba lodo, arena y sedimento, se fueron formando capas de roca a gran profundidad. La presión causada por el peso sobre éstas capas más el calor de la tierra, transformaron lentamente el material orgánico en petróleo crudo y en gas natural. El gas natural se acumula en bolsas entre la porosidad de las rocas subterráneas.

El principal componente del gas natural es el gas metano usado ampliamente en lo social, industrial, comercial y residencial, así como también para el transporte de pasajeros y la generación eléctrica. Es altamente eficiente en la fabricación de la cerámica, el cemento y el vidrio. En la industria siderúrgica el gas natural es usado como reductor en lugar del coque, y en la petroquímica en la producción de fertilizantes, metanol, entre otros. El gas natural también se utiliza en los hogares para la cocina, el servicio de agua caliente y la calefacción.

DETERMINACIÓN DE CONDICIONES (PRESIÓN Y TEMPERATURA)

 Presión

La razón por la cual los gases ejercen presión, es que éstos en una especie de bombardeo continuo con movimiento browniano golpean las paredes del recipiente que los contienen.

La presión se define, clásicamente, como la fuerza (F) por unidad de área (A), luego la presión de un gas es la fuerza que éste ejerce sobre el recipiente que lo contiene, dividida por el área de superficie del recipiente:

P = ___F___

A

EN el sistema internacional de unidades (SI) la unidad de presión es el Pascal (Pa) que se define como: una fuerza de un newton (N) que actúa sobre una superficie de un metro cuadrado (m2) y se expresa:

1 Pa = __1N__

1m2

que es equivalente a:

1Pa= __kg ms-2 = kg ms-1

1m2

Debido a que la presión de un Pa es muy pequeña, se suele usar el bar (1 bar = 105 Pa), sobre todo para expresar presiones cercanas a la presión atmosférica. En años recientes se ha usado la unidad de torr, donde 1 torr es igual a 1mm Hg.

La presión atmosférica se define como la presión que ejerce el aire sobre los cuerpos y varía con respecto a la altura sobre el nivel del mar, ya que al aumentar ésta, la columna de aire sobre los cuerpos, es menor, lo que hace que la presión disminuya. La presión atmosférica normal es la que se mide a cero metros sobre el nivel del mar.

La presión atmosférica se midió en un aparato llamado barómetro de Torricelli, en honor de Juan Evangelista Torricelli (1.608- 1.647), que ideó dicho aparato en el siglo XVII.

El barómetro de Torricelli consiste en un tubo de vidrio de aproximadamente

0,85 m de largo y sellado en un extremo, el cual se llena con mercurio y se invierte en un recipiente abierto que contiene mercurio.

 Temperatura

La temperatura es una propiedad de un sistema que representa la existencia de una condición del equilibrio térmico que es independiente de la composición y tamaño del sistema. Esta propiedad de un cuerpo es la misma que determina el flujo de calor hacia otro cuerpo o de otros cuerpos hacia él.

Para expresar la temperatura existen varias escalas, las más usadas son la Celsius (centígrada), Fahrenheit y Kelvin.

La escala Celsius fue propuesta por el científico sueco Anders Celsius (1701-1744), empleando un instrumento llamado termómetro, que consiste en un tubo capilar cerrado y al vacío, con un bulbo lleno de mercurio. Cuando el bulbo se introduce en un sistema que se encuentra a una temperatura diferente, se establece un flujo de calor y el mercurio se dilata o se contrae si el medio es de mayor o menor temperatura.

Para establecer su escala de temperatura Celsius fijó dos referencias arbitrarias. La primera, el sistema en equilibrio liquido-sólido, en el cual coexisten el agua líquida y el hielo, al cual le asignó el valor cero de temperatura y la segunda, el sistema en equilibrio

líquido-vapor, agua líquida y vapor de agua, al que le asignó el valor de 100. Como la distancia entre los dos puntos la dividió en 100 partes ( de allí el nombre de escala centígrada), cada una correspondió a un grado centígrado o grado Celsius.

En la escala Fahrenheit se empleó el mismo principio. Al punto de equilibrio líquido solido se le asignó el valor de 32 y al equilibrio líquido vapor el valor de 212. La distancia entre estos dos puntos se dividió en 180 partes, lo cual implica que cada parte sea equivalente a un grado Fahrenheit.

Como el espacio, entre los dos sistemas, de la escala Celsius se dividió en 100° y la

Fahrenheit en 180°, se puede establecer que 100 °C = 180 °F, de donde:

1 ºC = __ 180 ºF_ = __9__ ºF =1.8 ºF

100 5

1 ºF = __100 ºC_ = _5_ ºC

180 9

Como el punto de congelación del agua es 0° en la escala Celsius y 32 en la Fahrenheit, lo que es equivalente a 0°C = 32 °F, se puede escribir:

ºF = __9__ ºC + 32

5

Y despejando:

°C = _5_ (F - 32)

9

La escala Kelvin o de temperatura absoluta, fue propuesta por Lord Kelvin. Se conoce también como temperatura termodinámica (T) y se define asignándole el valor exacto de

273,15 K el punto triple del agua y su unidad es el kelvin (K) que es la fracción 1/273,15 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. Para convertir grados Celsius a kelvin se emplea la siguiente ecuación:

K = °C + 273,15

Siempre hay que recordar que cuando la temperatura se usa en cálculos de gases se debe emplear la escala absoluta o de kelvin. Generalmente se utiliza el factor de 273 con buenos resultados.

ÓPTIMAS DE SEPARACION DE PETROLEO Y GAS

Ahora hay dos fases de hidrocarburos en el yacimiento, gas saturado, petróleo y gas liberado. Durante la producción en la superficie el gas liberado va a ser envuelto por la fase liquida y el gas total de producción en la superficie, tendrá dos componentes; el gas el cual estuvo libre en el yacimiento, y el gas liberado del petróleo durante la producción. Estos componentes separados son indistinguibles en la superficie y el problema es, por ende, como dividir la producción del gas en la superficie observada, en volúmenes de gas liberado y gas disuelto a condiciones del yacimiento Debajo del punto de presión

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