ciencia y tecnología del gas natural exposicion
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Comportamiento de las fases yseparacin gas-liquido
Ciencia y Tecnologa del GasNatural
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INTEGRANTES
v Chvez Lindos Edithv Lozada Vara Paola Selene
v Martnez Trujillo Anabel Lucia
v Osorio Mar Davidv Ramrez Esteban Jos De Jess
v Urbano Pea Rosendo
Equipo 8
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Es un cilindro de acero que por lo general se utiliza en los procesosde produccin, procesamiento y tratamiento de los hidrocarburospara desintegrar la mezcla en sus componentes bsicos: Petrleo yGas.
Adicionalmente, el recipiente permite aislar los hidrocarburos deotros componentes indeseables (impurezas) como la arena y el
agua.
EQUIPOS DE SEPARACIN
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Este es uno de los tipos dedispositivos de transferenciade materia ms utilizados en la
industria, consistente en elacoplamiento de unidades oetapas sucesivas.
Columna de Destilacin
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Las corrientes que salen noestn generalmente enequilibrio, pero s mucho ms
prximas al mismo de lo quelo estaban las corrientes deentra
La proximidad al equilibriodepende de la eficacia de lamezcla y de la transferenciade materia entre fases.
Columna de Destilacin
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Ventajas yaplicaciones
La variedad de lascolumnas de rectificacin ysus aplicaciones esenorme. Las mayoresunidades se encuentrangeneralmente en laindustria del petrleo
Columna de Destilacin
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En una seccin cualquiera
de la columna estn encontacto un gas y un lquidoque no estn en equilibrio,por lo que se produce unatransferencia de materia.
Absorcin Gas-lquido
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En definitiva, la absorcingas-lquido se utiliza siempreque tengamos una corriente
gaseosa, en la cual haya uncomponente que queramoseliminar, desde los procesospetroqumicos hasta lapurificacin de un residuogaseoso
Absorcin Gas-lquido
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En un equipo de este tipo, una membrana de materialpolimrico separa dos fluidos con concentraciones diferentesde una determinada sustancia.
Separacin por Membrana
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Las pelculas polimricasen general, pueden serentendidas como un
conjunto de regionescristalinas y amorfasentremezcladas
Las regiones cristalinaspresentan estructurasregulares que hacen muydifcil la difusin decualquier sustancia atravs de ellas y que son
consideradas
Separacin por Membrana
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El uso de tcnicas deseparacin por membranade lquidos o gases resultamuy vlido para separarmezclas de compuestos
con propiedades fsicas yqumicas similares,mezclas de ismeros ymezclas que contienensustancias trmicamenteinestables.
Separacin por Membrana
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Separacin por Membrana
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Numero de fases
Forma geomtrica
Ubicacin
Clasificacin de los separadores
separadoresbifsicos,separadorestrifsicos,
separadorestetrafasicos
separadoreshorizontalesseparadoresverticalesseparadores esfrico
separadores entradaseparadores en serie paralelo
separadores tipo tanque de venteo(flash) tipo centrifugo separadoresdepuradoresseparadores de goteo de lneatorre de destilacinseparadores alta, media y
baja presin
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Separadoresbifsicos
Estos separadores tienencomo principal objetivo
separar fluidos bifsicostales como gas y petrleo,agua y petrleo
Numero de fases
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Separadores trifsicos
Se disean para separar tres
fases , estn constituidas porel gas y dos fases delquidos inmiscibles ( agua ypetrleo ), es decir separarlos componentes de los
fluidos que se producen enun pozo petrolero
Numero de fases
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separadorestetrafasicos
Son aquellos en loscuales se ha previsto,adicionalmente, unaseccin para la
separacin de laespuma que sueleformarse en algunostipos de fluidos
Numero de fases
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Separadores horizontales
Forma geomtrica
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Separador vertical
Forma geomtrica
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Separador esfrico
Forma geomtrica
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Separadores deentrada
Estos equipo estn ubicadosala entrada de la planta, pararecibir los fluidos en sucondicin original, (cruda);obviamente en este caso sernecesario esperar laposibilidad de recibirimpurezas en el fluido
Segn su ubicacin
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Separadores enparalelo
Estos separadores que estncolocados en paralelo.
En este caso se realiza laseparacin en formasimultanea
Segn su ubicacin
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Separadores en serie
Segn su ubicacin
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Depuradores de gas
La principal funcin de un
depurador es remover losresiduos lquidos de unamezcla, que tiene predominiode partculas gaseosas paraello en su diseo tieneelementos de impacto para
remover las partculasliquidas.
Segn su ubicacin
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Tipo filtro
Este tipo de
separador por logeneral tiene doscompartimentos unode ellos es un filtrocoalescente el cualse utiliza para la
separacin primariadel liquido, que vienecon el gas.
Segn su ubicacin
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Separadorescentrfugos
Estos separadores seutilizan parapartculas solidas yliquidas de corrientede gas
Segn su ubicacin
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Torres de destilacin
Este envase permite separa
un fluido en varioscomponentes decomposiciones deseadas .para ello se utilizan procesosde equilibrio trmico basadosen las constantes de
equilibrio liquido-vapor.
Segn su ubicacin
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Tipo tanque deventeo
Estos son separadores quese utilizan para separar elgas que se produce la
presin del liquido.
Segn su ubicacin
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Goteo de lnea
Estos equipos se instalan en
tuberas que manejan fluidoscon una alta relacin gas-liquido el objetivo es removerel liquido libre y nonecesariamente todo el liquidocontenido en la corriente
gaseosa. Luego los equipos degoteo en line permiten laacumulacin y separacin delliquido libre
Segn su ubicacin
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Segn la presin de operacin
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Separadores horizontales
ventajas v Por lo normal se empleancuando la relacin gas-liquido es baja.
v Requieren de pocoespacio vertical para suinstalacin.
v Requieren menordimetro que unseparador vertical, para
una capacidad dada degas.
v Manejan grandescantidades de lquido,
optimizando el volumende operacin requerido.
desventajasv Cuando existe variaciones anivel de la fase pesadaafecta la separacin de lafase liviana.
v Ocupa mucho espacio
horizontal.
v Es difcil la remocin deslidos acumulados.
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Separadores esfricos
ventajasv Mas compacto que loshorizontales o losverticales, por lo que seusan en plataformascosta fuera.
v Son ms fciles delimpiar que losseparadores verticales.
v Los diferentes tamaos
disponibles los hacen eltipo ms econmico parainstalaciones individualesde pozos de alta presin.
desventajavTienen un espacio deseparacin muylimitado.
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Descripcin de los internos de unseparador
Se emplean para producirun cambio en la cantidadde movimiento o dedireccin de flujo de la
corriente de entrada, y asproducir la primeraseparacin mecnica delas fases.
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Descripcin de los internos de unseparador
Distribuidores deentrada
Tienen ranuras u
orificios, por los cualessalen las dos fases a unabaja velocidad. Ayudan adistribucin pareja de lasfases del rea disponiblede flujo, que favorece ala separacin de lamisma.
Ciclones
D i i d l i t d
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Descripcin de los internos deun separador
Eliminador de nieblatipo malla:
Retienen las partculas hastaque adquieren un tamaosuficientemente grande comopara que el peso superetanto la tensin superficialcomo la accin de arrastreproducida por el gas.
D i i d l i t d
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Descripcin de los internos deun separador
Eliminador de
Consiste en un laberintoformado por lminas de metalcolocadas paralelamente, conuna series de bolsillos
recolectores de lquido.
D i i d l i t d
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Descripcin de los internos deun separador
Eliminador de niebla tipo ciclnProduce la separacin debido a un cambio en la cantidadangular de movimiento de la corriente bifsica.
Rompe vrtice
Es bueno incluirlos en los separadores para prevenir que sedesarrolle un vrtice cuando la vlvula de control de liquidoest abierta. Ayuda a prevenir que el gas sea nuevamentearrastrado.
D i i d l i t d
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Descripcin de los internos deun separadorPlacas rompe espuma:Consiste en una serie de placas paralelas longitudinalesdireccionadas del flujo, colocadas en la zona de retencin delquidos de los separadores horizontales. Ests placas evitanque las burbujas de gas que ascienden atreves del liquido
colapsen y produzca la agitacin necesaria para formar laespuma.
Rompe olas:
Para evitar la propagacin de las ondulaciones y los cambiosde nivel en direccin longitudinal que son producidos por laentrada sbita de tapones de liquido dentro del separador.
D i i d l i t d
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Descripcin de los internos deun separador
Tuberas internas:Pueden ser adecuadas tanto para los separadores verticales yhorizontales. Para eliminar las impurezas que se depositan enel equipo durante su operacin o para desplazar a loshidrocarburos entes de proceder a la apertura del recipiente.
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En las refineras petroleras, las separaciones se efectanen las torres de fraccionamiento o de destilacin primaria.
Para ello, primero se calienta el crudo a 400 C para que
entre vaporizado a la torre de destilacin. Aqu losvapores suben a travs de pisos o compartimentos queimpiden el paso de los lquidos de un nivel a otro. Alascender por los pisos los vapores se van enfriando.
Principios de separacin
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PRINCIPIO DE SEPARACION
Refinera petrolera.Este enfriamiento da lugar a que en cada uno de los pisos sevayan condensando distintas fracciones, cada una de lascuales posee una temperatura especfica de licuefaccin.
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Los primeros vapores que se lican son los del gasleo pesadoa 300 C aproximadamente, despus el gasleo ligero a 200C; a continuacin, la kerosina a 175 C, la nafta y por ltimo,la gasolina y los gases combustibles que salen de la torre defraccionamiento todava en forma de vapor a 100 C. Estaltima fraccin se enva a otra torre de destilacin en dondese separan los gases de la gasolina.
Ahora bien, en esta torre de fraccionamiento se destila a lapresin atmosfrica, o sea, sin presin. Por lo tanto, slo sepueden separar sin descomponerse los hidrocarburos que
contienen de 1 a 20 tomos de carbono.
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Los sistemas que contiene varios componentes, de
los cuales solo uno puede existir como como liquidoen las condiciones de procesos, son comunes en losprocesos industriales.
Los procesos de separacin que incluyen sistemascomo estos son evaporacin, secado yhumidificacin en toda hay transferencia de liquidohacia la fase gaseosa y condensacin y des
humidificacin, que implica la transferencia de laespecie condensable del gas en la fase liquida.
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EVAPORACION
El mecanismo de evaporacin de un liquido depende de losvalores relativos de la presin de vapor del liquido y la presintotal del sistema. Si la evaporacin.
Si la evaporacin tiene lugar a una temperatura tal que p*
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