Ciencia y tecnología del gas natural exposicion

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    1/58

    Haga clic para modificar el estilo de subttulo del patrn

    5/2/12

    Comportamiento de las fases yseparacin gas-liquido

    Ciencia y Tecnologa del GasNatural

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    2/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    3/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    4/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    5/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    6/58

    5/2/12

    Ventajas yaplicaciones

    La variedad de lascolumnas de rectificacin ysus aplicaciones esenorme. Las mayoresunidades se encuentrangeneralmente en laindustria del petrleo

    Columna de Destilacin

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    7/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    8/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    9/58

    5/2/12

    En un equipo de este tipo, una membrana de materialpolimrico separa dos fluidos con concentraciones diferentesde una determinada sustancia.

    Separacin por Membrana

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    10/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    11/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    12/58

    5/2/12

    Separacin por Membrana

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    13/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    14/58

    5/2/12

    Separadoresbifsicos

    Estos separadores tienencomo principal objetivo

    separar fluidos bifsicostales como gas y petrleo,agua y petrleo

    Numero de fases

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    15/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    16/58

    5/2/12

    separadorestetrafasicos

    Son aquellos en loscuales se ha previsto,adicionalmente, unaseccin para la

    separacin de laespuma que sueleformarse en algunostipos de fluidos

    Numero de fases

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    17/58

    5/2/12

    Separadores horizontales

    Forma geomtrica

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    18/58

    5/2/12

    Separador vertical

    Forma geomtrica

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    19/58

    5/2/12

    Separador esfrico

    Forma geomtrica

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    20/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    21/58

    5/2/12

    Separadores enparalelo

    Estos separadores que estncolocados en paralelo.

    En este caso se realiza laseparacin en formasimultanea

    Segn su ubicacin

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    22/58

    5/2/12

    Separadores en serie

    Segn su ubicacin

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    23/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    24/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    25/58

    5/2/12

    Separadorescentrfugos

    Estos separadores seutilizan parapartculas solidas yliquidas de corrientede gas

    Segn su ubicacin

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    26/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    27/58

    5/2/12

    Tipo tanque deventeo

    Estos son separadores quese utilizan para separar elgas que se produce la

    presin del liquido.

    Segn su ubicacin

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    28/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    29/58

    5/2/12

    Segn la presin de operacin

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    30/58

    5/2/12

    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.

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    31/58

    5/2/12

    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.

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    32/58

    5/2/12

    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.

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    33/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    34/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    35/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    36/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    37/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    38/58

    5/2/12

    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.

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    39/58

    5/2/12

    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

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    40/58

    5/2/12

    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.

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    41/58

    5/2/12

    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.

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    42/58

    5/2/12

    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.

  • 8/3/2019 Ciencia y tecnologa del gas natural exposicion

    43/58

    5/2/12

    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*