calculo flash para presion de convergencia.xls
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EJEMPLO DE CÁLCULO FLASH PARA UN GAS NATURAL SOMETIDO A 600 PSIA Y -20ºFColumna 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Valores de tanteo de L Valor Final de L = 0,037
Cmponente
L = 0,02 L = 0,04 L = 0.06 Líquido
Tc Pc
0.9010 2.7000 0.33796 0.34233 0.34681 2.63710 0.34166 0.9225
0.0106 0.9000 0.01175 0.01173 0.01170 0.90370 0.01173 0.0106 44.01 547.8 1071.0 0.5162 0.01343 7.4 14.4
0.0499 0.3800 0.12717 0.12327 0.11961 0.40294 0.12384 0.0471 30.07 550.3 709.8 3.7239 0.09686 53.3 68.7
0.0187 0.0980 0.16115 0.13947 0.12293 0.13137 0.14234 0.0139 44.09 666.3 617.4 6.2758 0.16323 108.8 100.8
0.0065 0.0380 0.11356 0.08499 0.06791 0.07359 0.08832 0.0034 58.12 735.0 529.1 5.1333 0.13352 98.1 70.6
0.0045 0.0240 0.10340 0.07138 0.05451 0.06011 0.07486 0.0018 58.12 765.6 550.7 4.3509 0.11316 86.6 62.3
0.0017 0.0088 0.05939 0.03509 0.02490 0.04547 0.03738 0.0003 72.15 829.0 483.0 2.6972 0.07015 58.2 33.9
0.0019 0.0062 0.07286 0.04135 0.02886 0.04297 0.04422 0.0003 72.15 845.5 489.5 3.1902 0.08298 70.2 40.6
0.0029 0.0019 0.13265 0.06934 0.04694 0.03883 0.07469 0.0001 86.17 913.8 440.0 6.4356 0.16739 153.0 73.7
0.0023 0.00066 0.11140 0.05660 0.03794 0.03764 0.06111 0.0000 100.21 998.0 380.0 6.1241 0.15929 159.0 60.5Sumatorias 1.0000 1.23129 0.97554 0.86209 1.00015 1.0000 38.4472 1.00000 794.4 525.6
Ejemplo Cálculo para el metano: Reemplazamos datos en ecuación b) = 1816 psia
Datos: L = 0,02 V = 1,0 - 0,02 = 0,98 ºR ºF Asumida
Calculado Tcx´ 796.6 336.6 Esto confirma que 2000 psia fue bien asumida
0,9010 / ( 0,02 + 0,98x2,70) 765.6 305.6 2000= 0.33795949 845.5 385.5 1700
Composición del gas de
alimentación N
Pk = 2000 psia K
Vapor
Yi =KiXi
Peso Molecular
Temperatura crítica Tc
ºR
Presión crítica Pc
psia
Peso molecular
gramos mol
Fracción en peso
C1
CO2
C2
C3
iC4
nC4
iC5
nC5
C6
C7 +
Se obtiene de análisis cromatográfico en
laboratorio
Se obtiene de las
gráficas para constantes de equilibrio
K para una
presión de convergencia de 2000 psia para
una temperatura de -20ºF y
600 psia de presión
1. Previamente se define una mezcla PSEUDO BINARIA, separando los valores de los componentes más livianos que tengan un
valor de por los menos de 0.10 %. Y los restantes valores correspondientes a los mas pesados en este caso, el METANO SERÍA EL COMPONENTE MAS LIVIANO con un valor
de 90,10 % (0,901) en la composición total y EL RESTANTE 9,9 %
(0,099)CORRESPONDERÍA A LOS MÁS PESADOS 2. Luego se procede a hacer calculos flash
asumiendo 3 valores de L por tanteo aplicando las ecuaciones flash: a)
K = Y/X ; b) L + V = 1,0; c) Ni / (L + VKi) = 1,0
1er. Tanteo L = 0,02; 2do.Tanteo L = 0,04; 3er.Tanteo L = 0,06 Luego de los 3 tanteos,
ninguna de las sumatorias da uno (1), entonces es necesario efectuar alguna
interpolacion entre los valores de L =0,02 y 0,04 de esta manera obtenemos el valor
correcto de L = 0,037
Con el nuevo valor obtenido de L = 0,037 calculamos los valores correspondientes
a las ecuaciones flash de estas tres columnas
El Peso Molecular para cada
componente obtenemos de
tablas relacionadas a
las propiedades físicas de los hidrocarburos estos valores nos servirán para calcular la fracción en peso de cada componente
de las columnas 12 y
13
Los valores de la Temperatura Crítica en ºR y la Presión Crítica en psia
se obtienen de tablas existentes relacionadas a
las Propiedades Físicas de los Hidrocarburos. Luego
estos valores se multiplican por la fracción en peso de
la columna 13 para obtener las Temperaturas y
Presiones críticas de las fracciones más pesadas de
la pseudo mezcla binaria LOS VALORES
CALCULADOS SE DAN EN LAS COLUMNAS 14 Y
15
Para chequear la presión de convergencia asumida,
los componentes mas pesados que el metano en la fase líquida (Columna
7), deben ser convertidos a fracción en peso
multiplicando la columna 9 por la columna 7, Luego se
calcula el % de cada componente en esta
mezcla dividiendo cada componente de la columna
7 entre la sumatoria de todos los componentes de la misma columna de esta
manera obtenemos la columna 13 que corresponde a la
composición de los componentes
pseudopesados
Los valores de las Temperaturas calculadas
en esta columna 14 corresponden a grados Rankine (ºR absolutos),
que deben ser convertidos a ºF para lo cual se resta el
valor calculado menos 460ºR dando el siguiente
valor: 794,4 - 460 = 334,4ºF . La
Presión Crítica corresponde a 525,6 psia
con estos valores entramos en la gráfica de presión de convergencia y
se puede ver que para 525,6 psia y 334,4ºF el punto cae en la curva
comprendida entre el n-butano y el n-heptano
Tcx´ - Tc4 (Pk5 - Pk4) + Pk4
Tc5 - Tc4
NC1 = 0,9010
Ki = 2,70 Tc4 Pk4
Tc5 Pk5
N iL+VK i
N iL+VK i
L+VK iN i
L+VK iX i=
N iL+VK i
Σ
ΣX i=∑N i
L+VK i=1,0
Pk=(T cx ' −T c4)(T c5 −T c4)
(Pk5−Pk4)+Pk4
CÁLCULO FLASH PARA 90 MMSPCD DE GAS NATURAL SOMETIDO A 650 PSIA Y -50ºFColumna 1 2 3 4 5 6
Valores de tanteo de L Valor Final de L = 0,037
Cmponente
L = 0,02 L = 0,04 L = 0.06
0.7455 2.7000 0.27963 0.28324 0.28695 2.63710
0.0828 0.3800 0.21101 0.20455 0.19847 0.40294
0.0474 0.0980 0.40848 0.35352 0.31160 0.13137
0.0089 0.0380 0.15549 0.11637 0.09298 0.07359
0.0193 0.0240 0.44347 0.30615 0.23377 0.06011
0.0075 0.0088 0.26202 0.15481 0.10985 0.04547
0.0063 0.0062 0.24160 0.13710 0.09570 0.04297
0.0193 0.0019 0.88281 0.46146 0.31237 0.03883
0.0630 0.00066 3.05132 1.55044 1.03925 0.03764Sumatorias 1.0000 5.93583 3.56764 2.68094
Composición del gas de alimentación
N
Pk = 2000 psia K
C1
C2
C3
iC4
nC4
iC5
nC5
C6
C7 +
CÁLCULO FLASH PARA 90 MMSPCD DE GAS NATURAL SOMETIDO A 650 PSIA Y -50ºF7 8 9 10 11 12 13
Valor Final de L = 0,037
Líquido
0.28270 0.7633
0.20549 0.0781 30.07 550.3 709.8 6.1791 0.03684
0.36080 0.0354 44.09 666.3 617.4 15.9078 0.09483
0.12093 0.0046 58.12 735.0 529.1 7.0287 0.04190
0.32107 0.0077 58.12 765.6 550.7 18.6604 0.11124
0.16493 0.0015 72.15 829.0 483.0 11.8996 0.07094
0.14661 0.0009 72.15 845.5 489.5 10.5780 0.06306
0.49704 0.0009 86.17 913.8 440.0 42.8301 0.25533
1.67395 0.0011 100.21 998.0 380.0 167.7463 1.000003.77352 0.8934 280.8300 1.67413
Vapor Yi
=KiXi
Peso Molecular
Temperatura crítica Tc
ºR
Presión crítica Pc
psia
Peso molecular
gramos mol
Fracción en peso
CÁLCULO FLASH PARA 90 MMSPCD DE GAS NATURAL SOMETIDO A 650 PSIA Y -50ºF14 15
Tc Pc
20.3 26.1
63.2 58.5
30.8 22.2
85.2 61.3
58.8 34.3
53.3 30.9
233.3 112.3
998.0 380.01542.9 725.6