presentacion gases reales
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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPÙLAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LA FUERZA ARMADA
UNEFA NÚCLEO PORTUGUESA
UNIDAD III. GASES REALES Prof. Alfredo Rodríguez
All Right Reserved Copyright © 2009 Gasotécnia. UNEFA
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INTRODUCCIÓN
COMPORTAMIENTO DE LOS GASES REALES
No se cumple el comportamiento Ideal donde:
El Volumen de las moléculas es insignificante. No existe atracción molecular o repulsión.
P.V= n.R.T
Ecuación de los Gases Ideales Solo Se cumple a P
y T bajas
A condiciones de P y T altas (comunes) esta ecuación no se cumple, es por ello que se introduce un factor de corrección.
P.V= Z.n.R.T
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FACTOR DE SUPERCOMPRESIBILIDAD “Z”
El factor Z, por definición, es la razón del volumen que realmente ocupa un gas
a determinada presión y temperatura, con respecto al volumen que ocuparía
ese mismo gas si se comportara como ideal, así:
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FACTOR DE SUPERCOMPRESIBILIDAD “Z”
IMPORTANCIA DEL CALCULO DEL FACTOR Z
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FACTOR DE SUPERCOMPRESIBILIDAD “Z”
METODOS PARA CALCULAR Z
SE BASAN EN LA “TEORIA DE LOS ESTADOS CORRESPONDIENTES”
Z = f (P, T y la Composición)
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FACTOR DE SUPERCOMPRESIBILIDAD “Z”
METODOS PARA CALCULAR Z
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
STANDING -KATZ
Este método es probablemente el más popular para calcular el factor de compresibilidad de gases
dulces y que contengan pequeñas cantidades de gases no hidrocarburos. Standing y Katz
presentaron una correlación gráfica mostrada en la figura 3.2, la cual puede ser utilizada para
determinar Z de un gas natural a partir de la y Para obtener el valor de (Z) a través de esta gráfica.
Wichert y Azis Modificaron el método
de Standing Katz con el fin de
aplicarlos a gases agrios.
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
STANDING -KATZ
Pasos:
1. Calcular las condiciones seudocriticas por la regla de Kay (Psc, Tsc)
2. Corregir por acidez las condiciones seudocriticas a través del método de Wichert y Azis.
Tsccorregida = TscSC - Fsk
SK
SCSC
xFBBscTsc
TscPscP
)1()
.)
A = yH2S + yCO2
B = yH2S
3. Calculamos las condiciones seudoreducidas y vamos a la grafica.
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
STANDING -KATZ
Ejemplo:
Composición Yi
C1 0,4165
C2 0,0701
C3 0,1814
n-C4 0,0523
i-C4 0,0077
n-C5 0,0043
i-C5 0,0348
n-C6 0,0075
C7+ 0,0057
H2S 0,1348
CO2 0,0849
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
METODO DE PITZER
Este método utiliza la siguiente ecuación, para el cálculo de Z
En la fórmula (102) Z0 y Z1 son funciones de (TSR y PSR ), y se obtienen a partir
de las figuras 3.4 y 3.5
Los Valores del Factor acéntricos para compuestos puros están tabulados en las tablas de propiedades físicas del GPSA.
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
METODO DE PITZER
Pasos:
1. Calcular las condiciones seudocriticas por la regla de SBV.
Regla de Stewart- Burkhardt- Voo (SBV)
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
METODO DE PITZER
Pasos:
2. Corregimos las condiciones seudocriticas por el factor de ajuste de Pitzer (Fp).
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
METODO DE PITZER
Pasos:
3. Calculamos las condiciones Seudorreducidas y vamos a las graficas para calcular Z0 y Z´ .
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
METODO DE PITZER
Pasos:
4. Calculamos el factor acéntrico de la mezcla.
5. Finalmente calculamos Z, sustituyendo los valores.
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
METODO DE REFRACCION MOLECULAR DE EYKMAN (EMR)
Este método se basa en la refracción (Variacion) molecular usando el refractómetro luz amarilla de la línea D del sodio
Componente ERM Componente ERM
C1 13,983 C8 86,193
C2 23,913 C9 96,529
C3 34,316 C10 106,859
nC4 44,243 C11 117,173
iC4 44,741 C12 127,499
nC5 55,267 N2 9,407
iC5 55,302 C02 15,750
nC6 65,575 H2S 19,828
iC6 65,475 02 8,495
nC7 75,875
Valores de la refraccion molecular de Eykman, EMR, de los componentes mas comunes del gas natural
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
METODO DE REFRACCION MOLECULAR DE EYKMAN (EMR)
Pasos:
1. Se divide la composición en dos grupos. Grupo I: C1 e impurezas. Grupo II: C2 y Demas componentes.
2. Si se encuentra presente el C7+ calcular su EMR a partir de la siguiente ecuación. M: peso molecular del C7+.
2510268,37293,04079,2 xMxxMEMR
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
METODO DE REFRACCION MOLECULAR DE EYKMAN (EMR)
Pasos:
3. Para cada grupo del paso 1, se calcula:
EMR1 = Σ yi*.EMRi EMR2 = Σ yii*.EMRii
Yi, es la fraccion molar de los componentes del grupo I, yii es la fraccion molar
de los componentes del grupo II.
4. Con EMR1, y con el grafico 1-10 o la siguiente ecuacion, se calcula Tc/Pc:
(Tc/Pc )1= 0,4238 + 0,005117(ΣEMR1)
5. Con EMR2, y con el grafico 1-10 o la siguiente ecuacion, se calcula Tc/Pc:
(Tc/Pc )2= 0,1419+0,02437(ΣEMR2) + 0,00007911(ΣEMR2^2)
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
METODO DE REFRACCION MOLECULAR DE EYKMAN (EMR)
Pasos:
6. Se calcula Tc/Pc total de la mezcla:
Tc/Pc = (yi* (Tc/Pc )1) + (yii* (Tc/Pc )2)
7. Se calcula EMRm Refraccion molecular de Eykman de la mecla.
EMRm= Σ yi*EMRi
8. Con EMRm calculamos la relacion Tc/(Pc^0,5):
Tc/(Pc^0,5) = 5,130 + 0,6604(EMRm) – 0,001074(EMRm^2)
9. Con paso 6 y 8, calculamos PORFIN las condiciones seudocriticas de la mezcla.
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS GRAFICOS
METODO DE REFRACCION MOLECULAR DE EYKMAN (EMR)
Pasos:
10. Calculamos las condiciones seudoreducidas y calculamos Z en la grafica.
10. Calculamos….
Vergacion……….
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS A TRAVES DE ECUACIONES
METODO DE PAPAY
Este método es muy usado en Hugria y emplea la siguiente ecuación en función de Psr y Tsr.
Pasos:
1. Calcule las condiciones seudoreducidas por su metodo de preferencia (Kay, SBV, EMR)
2. Maginate….. Calcular Z por la formula. Nawa e’ dificil!!!
Nota: No me hago responsable por mal uso de la calculadora.
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS A TRAVES DE ECUACIONES
METODO DE BRILL Y BEGGS
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS A TRAVES DE ECUACIONES
METODO DE HALL Y YARBOROUGH
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS A TRAVES DE ECUACIONES
METODO DE DRANCHUK Y ABOU-KASSEM
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS A TRAVES DE ECUACIONES DE ESTADO
ECUACION DE VAN DER WAALS
NO APLICA PARA MEZCLA DE GASES
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS A TRAVES DE ECUACIONES DE ESTADO
ECUACION DE REDLICH-KWONG-SOAVE
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METODOS PARA CALCULAR “Z”
METODOS A TRAVES DE ECUACIONES DE ESTADO
ECUACION DE PENG ROBINSON