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7/24/2019 Contenido de Agua en El Gas Natural
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Maestra en Ingeniera de Petrleo y Gas Natural
CONTENIDO DE AGUA EN EL GAS NATURAL
INTRODUCCIN
La especificacin de contenido de agua en el gas natural es necesaria para
prevenir la condensacin de agua libre y la formacin de hidratos en los
gasoductos y en general en las plantas de proceso principalmente en las que
operan a bajas temperaturas. Se establece como la masa de agua por unidad de
volumen de gas, presente en ste. El gas natural al extraerse del subsuelo y
llevarlo a lo superficie tiene una capacidad para soportar agua conocida como
contenido de agua de saturacin.
La cantidad de agua de saturacin depende de la composicin qumica del gas o
en otros trminos de la densidad relativa !gravedad especfica", as como de la
presin y temperatura de flujo de la corriente gaseosa. Las condiciones que
determinan el m#ximo contenido de agua son la m#xima presin de operacin de
la lnea o del proceso y la temperatura mnima a la cual puede estar sometida la
corriente de gas.
En el dise$o de la mayora de los sistemas es necesario prever la remocin de
agua y prevencin de hidratos. El hidrato es un slido pero de estructura diferente
al hielo el cual es de estructura slida cristalina% es una forma de compuesto
qumico que puede existir en forma estable pero no es el resultado de una
verdadera reaccin quimica de las molculas que ntegran el hidrato.
DETERMIMACION DE LA CANTIDAD DE AGUA EN GAS NATURAL
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&ara conocer el contenido de agua que puede transportar el gas natural se utili'a
(el medidor de punto de roco) !(*lash &oint +ester)", capa' de medir la
temperatura a la cual se condensar# fluidos a partir del gas natural
El punto de roco al agua. Se conoce como punto de roco de agua a la
temperatura a la cual se condensa el agua, a determina presin previamente
conocida o establecida.
El concepto de presiones parciales es v#lido solo a presiones de a - bar sin
embargo esta ecuacin es v#lida a presiones cercanas a la atmosfrica &ero
para presiones diferentes a la atmosfrica hay otras correlaciones. Si se asume
que el agua est# presente en el gas en la fase lquida y por tanto en equilibrio con
el gas. /plicando la ley de 0alton de las presiones parciales1
P.yw= Pv
Donde:
P = &resin total del sistema
yw = *raccin molar del agua en la fase gaseosa en condiciones de equilibrio
Pv = &resin del vapor de agua a la +2 dada En la fase lquida agua
Xw = 3.4 / &resin cercana a la atmosfrica la ecuacin es totalmentev#lida
Solubilidad del contenido de agua en el gas se establece cuando se alcan'a la
temperatura del punto de roco del gas a una presin dada. Es decir el gas est#
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completamente saturado con agua.Esta es la m#xima cantidad de agua que el gas
puede contener en las condiciones especificadas.
&ar determinar la cantidad de agua que pueda estar en forma de vapor se utili'a la
siguiente figura !grafica de 5c 6etta78e9e" este permite determinar la cantidad de
agua que pueda retener el gas natural saturado a diversas condiciones de presin
y temperatura
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&ara utili'ar la figura se necesita conocer las condiciones de presin y temperatura
de operacin y si se busca la interseccin de ambas lneas y despus se busca la
cantidad de agua que contiene el gas
El contenido de agua se expresa en libras de agua por milln de pies cbicos
normales de gas
La cantidad de agua que se cuantifica de esta forma corresponde al gas dulce
El contenido de agua en el gas dulce se puede determinar por la correlacin de
bu:ace: a partir de la presin del gas , ecuacin que permite determinar el
contenido de agua en el gas dulce, para ello se utili'a la siguiente ecuacin
w= A
P (lpca )+B(
Lb
MMPCN)
;0onde / y 9 son constantes que dependen de la temperatura y se encuentran en
la siguiente tabla
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Si el gas natural que se est# anali'ando contiene gases #cidos es necesario
determinar el contenido de agua que pueden contener estos componentes y con
ello determinar el contenido total de agua en el gas .&ara el contenido de agua en
el se utili'a la siguiente figura
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&ara el contenido de agua en el ?>S se utili'a la siguiente figura1
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En ambas figuras se determina el contenido de agua en los gases #cidos sin tener
en cuenta la composicin molar de loa gases #cidos.
Luego para determinar la cantidad total de agua en la me'cla de gas natural se
suman la cantidad de agua obtenida en la gr#fica del gas dulce y la cantidad de
agua que se obtiene de las gr#ficas del @ h>s para la obtencin del
contenido total de agua en el gas se utili'a la siguiente ecuacin1
W = y Whc+ y1W1+ y2W2
0onde1
W =
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