1. No category

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias
Extractivas
"ESTUDIO DE LA IMPLEMENTACION DE UNA
COLUMNA ESTABILIZADORA DE CONDENSADOS
EN UNIDADES DE SEPARACION GAS-ACEITE”
T
E
QUE
PARA
S
OBTENER
INGENIERO
P
R
ROSA
I
EL T I T UL O
QUIMICO
E
S
CECILIA
S
E
PETROLERO
N
SANCHEZ
A gosto -
Q£-
1985
T
A
:
LUQUE
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCU&A SUPFRFO? 06 INGENIERIA Q U IM 'C A E INDUSTRIAS cX’ BACTIVAS
SttR F A R U
OE
EDUCACION PUBLICA
c
MEXICO, D F ,
30 de j u l i o de 1985.
ROSA CECILIA SANCHEZ LUQUE
Pasante de Ingeniero
QUiMICC PETROLERO
Presente
Los suscritos tenemos el aerado de informar a usted que, habiendo procedido a revisar el borrador
de la modalidad de titulación correspondiente, denominado
ESTUP^W
CA
LAMENTACION .Q£ . .
UNA COLUMNA FSTABIUZADQRA DE COKDENSADÜS EN UNIDADES DE SEPARACION. GASr
ACELTE”encontramos que el ntado trabajo v o proxecto de tesTs, reúne los requisito* para autorizar el Examen Pro’**ional v proceder a au impresión según el ^aso, debiendo tomar en consideración las indicaciones y correeque a l respecto se le hicieron.
Atentamente
JIRADO
C
ÍNG. RUBEN LENUS BARRON
(PROF. ORIENTADOR)
C. ING. At/ONSO ALQUICER DAZ
'a s h .
c p — Expediente.
C.
INC. ENRIQUE MADRIGAL CENDEJAS
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
, V\> Uf'
E S C IE l A SUPERIOR D E IN G E N IE R IA Q H M i CA E IN D U STRIA S EXTRACTIVAS
M
D IV ISIO N DE SISTEM AS DE TITU LACIO N
>>1M I1MviV
i>r
C
ILUIL*.
o, D
f
2f de ''-.lio
ROSA CECILIA SANCHEZ LUQl'E
QUIMICO PETROLERO
i>«¡>*nce üe Ingeniero
Drcsente
E l tem a d e tra b a jo y/o te sis para su exam en p r o fe sio n a l en ia o p cion
es p rop u esto p o r e l
c
¡NG. RUBEN LEf'US
TESIS TRADICIOKAt. INDIVID u A l
9ARR0N
quien .e r - el r e s p u i^
d e la calidad de tra b a jo que u ste d ó r e se m e , referida al te m a
e f cual d eb erá .isted desarrollar d e a cu erd o con e l Sigu ien te orden
I.II.III.IV.V.-
RESUDEN
INTRODUCCION
GENERALIDADES
DESCRIPCION DEL ESTUDIO
EVALUACION CEL ESTUDIO
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
¡NG. R.3EN
E l Tete d el D ep a rta m e n to d e O p a o r
IN3. RuftPi LC^tCS-eAPPON
rlji‘tdi i[división de
Ssruai de ^ttulac'on
5sh.
E l P r o fe so r O n e n ta d o '
JP. GUILtfSnj'"'
t
/c'
E l D i^ c stír / íc
DEDICO ESTE TRa BAJO:
A las
personas
guiarme
por
del
amor
\
que
siempre
que
la
senda
la v e r d a d
MIS
en mí.
PADRES:
Sánchez
Raquel
Luque
Por
confianza,
amor.
y
confiaron
Martín
su
supieron
Grave
de
v
Sánchez
apoyo
>
GRACIAS
A MIS
HERMAN'OS :
't art ín,
Melvis
A mi
Por
>• C r i s t e l a .
sobrimto:
su
amo
de
inolvidables
abuelos.
Toi
haber
i '^ a n i e '-
\
confianza,
apovo
adorados
Macedonio
c uin i i n f lo u n o
s jc p o í
i?’
' i 4-
GRACIAS.
A la m e m o r i a
Luauc
mis
en
Rká
la
amor.
Ravmundo
Martincito
s e r partí, d e
que más
Por
'<ahomedal i d , M i r n a ,
de
e
Sánchez
si"; r ^
y
Con
a
especial
1 as
a g r a d e ^ i ^ ient ■
>
fafilias
'Aiecfeldt
Ruiz
Gómez
Reyes
Vázquez
y
Luque
Guzirán. M¿za.
Con
cariño
para:
Mis
aDuelas:
María
Grave v
Consuelo
Mis
tíos:
Mateo
Grave
Raymundo
Para:
'
iC í'.o
Por
, I lor y
su ca riñ o
G R V I \S .
Danv
y
CD'i’
piepsión,
Camacho
Luque
Cosme
Luque
Jesús
Luque
Pira:
Ing,
í-io-acio G a x i ' l a
I:ig,
Vntomo
Dr.
Rafael
Aljuícer
espino:a
n r . F e 1. Rom'-' - tranda
?o~
su
riño.
confim:a
v
ca­
GRACIAo,
A MIS
AMIGOS:
Héctor,Juan
Juan
M a n u e l ,i\egrete . A r m a n d o ,
J o s é ,A n t o n i o , Z a r a t e , T e l l o , C h a ­
fae r o , C a r l o s , A l b e r t o , C h e n d o .
Cecv,Judith,Ana
v
l o r a ,:?uth.
Tor
Y
i tocas
aquellas
me
a p o y \ron
so
de
mi
durante
carrera.
su
personas
el
Luisa,Crecia,Teresa
amistad
que
transcur
n.
cariño.
GRACIAS.
I \! D I C E
RESUMEN.
I
II.
introducción.
GENERALIDADES
2.1.
Antecedentes.
2.2.
Consideraciones
teóricas.
2.2.1.
-je s e p a r a c i ó n
Sistema*
ha;a
2
III.
2.2.
3.1.
Unidad
3.2.
-idaptición
ción
terp^ r ¡
tura.
Procesos
D E S C R I P C I O N ’D E L
de
<.'
ie s e p a r n c i ó r
ESTUDIO.
Separación
Convencional
¡ la u n i d a d
de
seo'r, - -
c o m e n c i o n il
I V . E V A T U K i n N PE I ESTUDIO
4.1
.
r’ti
4.2.
Coirparación
sos
/n
Je
4.2.1
\
selección
2
ptcce
estabilización
de
Descripción
procesos
de
estabilización
4.2
de
Selección
del
tabilización
de
crudo*'.
crudos
proceso
de
de
de
crudos.
es
PAGS.
4.3.
Alternativas
diseño
de
una
de
solución para
columna
estabilizado
ra.
V.
el
69
4.3.1.
Método
Práctico.
69
4.3.2.
Método
Riguroso.
76
RECOMENDACIONES.
95
CONCLUSIONES Y
BIBLIOGRAFIA.
97
RESUMEN:
Las
unidades
áreas
grar
de
la
nidad
de
separación
recolección
separación
de
de
la m e z c l a
La
cual
drocarburos
gaseosos,
ta
recuperación
podrá
la
ser
FI p r e s e n t e
lucradas
por
recolectoras
Así
mismo
éstas
problemas
algunas
tos
corrientes
integra
de
propósito
rados,
todo
existentes
equipos
así
ajustar
con
naración
luación
De
uso
de
ésta
de
bilización
operación
ésto
de
de
alto
las
se
los
con
valor
la
así
de
De
ya
és^
-
aue
invo­
instalado
de
reducir
que
de
és--
la c u a l
elección
con
líquidos
Por
del
de
métodos
mayor
la
ha
ade­
de
de
s£
eva
columna.
recuperación y mejor
y reduciéndose
existentes.
eü
se
proceso
c o m o la d e s c r i p c i ó n
-
recupt
último
sistemas
de
--
Entre
separación
los
los
con-
estabilizadora,
de
en
traten
inicial.
recuperación.
de
auxiliare'
en
una
hi­
líquidos
estabilización
condensados
y mantenimiento
agua.
las
equipos
la me z c l a
termodinámico
logrará
de
en u n i d a d e s
estabilización
columnas
y
operaciones
típica
la u n i d a d
dicha
la u-
comercial.
propósito
columna
técnica
lo­
en México.
operación
de
de
respectivo,
diferentes
el
las
fin de
ó hidrocarburos
separación
de una
el d i s e ñ o
forma
un
el
condensados
tratamiento
alternativas
gas-aceite,
para
su
con
en
p r i n c i p a l m e n t e por;
integración de
aumentar
ce p r e s e n t a c i ó n
cuado
de
la
una manera
como
aceite
separadas
se h a b l a
de
forna
de h i d r o c a r b u r o s
plantea
unidades,
se
describe
sistema
nes
se
para
tener
trabajo
en un
de
ésto
compleja proveniente
hidrocarburos
aprovechada
se c a r a c t e r i z a n
son utilizadas
de hidrocarburos,
extracción.
forma
gas-aceite,
esta
los problema*
Je
2
I. INTRODUCCION.
La
finalidad
de
éste
la e s t a b i l i z a c i ó n
ros
que
han
sido
a baja
ción
considerable
se
grado
en
mayor
destinados
de
de
analizar
posible
un
ésta manera
por
de
el
los
sistema
se
aumento
de
logrará
evaporación
de
éstos
pequeña
incrementará
el
volumen
una
gas
reduc­
en
los
sub
líquidos,
adicional
del
separa­
condensados,
hidrocarburos
corriente
de
hidrocarbu
operación y mantenimiento
a tratar
ademá s u n a
que
De
el
mediante
pérdidas
problemas
obtendrá
bustible
el
temperatura.
abatirán
secuentes
es
condensados,
ción
se
en
trabajo,
de
gas
separado
-
com­
inicial
mente.
Para
lograr
bilizadora
ción,
el
así
para
el
en
volumen
mismo,
dor,
ésto,
se
en
diseño
y
en
el
Química.
cual
su
en
una
convencional
adaptación
será
líquidos
la s e l e c c i ó n
de
columna
de s e p a r a
conveniente
sea
de
esta-
-
a p r e c i a b l e .- -
éste
alternativas
estabiliza­
de
solución
del mismo.
de
la
yacimientos
separación
separación
sistema
la p r e s e n t a c i ó n
densables
de
adicionar
de h i d r o c a r b u r o s
actualmente,
diferencial.
el
que
participará
como
de
en
cuenta
En M é x i c o
unidades
se p r o p o n e
d e con den sad os
teniendo
cuando
Aaí
todo
El
en
se
estudio
el
que
recuperación
marinos
y
terrestres,
convencionales,
se
enfoca
se
incluyen
manifestarán
de h i d r o c a r b u r o s
a un
varios
ya
sea
se
tipos
principios
efectúa
instantánea
sistema
ambos
con­
en
ó
-
convencional
-
de
de
separación
Ingénita'a
II.GENERALIDADES.
2.1.
La
Antecedentes.
corriente
siones
y
nes
éste
de
guillo
casi
gas
que
separaciones
estudio,
- Cárdenas,
en
iC^,
les
el
v/o
de
que
someterse
han
Tabasco.
por
iCj,
lográndose
su presión
de
y
n C ^ , i C 5 , nCg,
i C ^ , nC^,
gaseoso,
ha
proviene
su t o t a l i d a d
Cj,
Antes
de
de
nC,-,
mediante
al
sistema
quidos
se
encuentran
sale
del
como
consecuencia
la
sene
compre
cuenta para
del
fi­
área Huiman--
gaseosa,
está
compuestos:
^ S ,
CO^
C 7 ",
se p r e s e n t a n
una
de
y N 7 ; de
reducción
formada
, C^,
los
en
-
cua-estado
apreciable
-
temperatura.
gaseosa acarrea consigo
de
mezcla
nC^, y
en
campos
siguientes
mezcla
efecto
los
n C ^ , C ?'
éstos
integrarse
pozo,
de t o m a r s e
Esta
los
a una
fricción
separación-compresión,
cantidades
directamente
mientras
de
de
que
otra
pérdida
entre
el
por
en
considerables
la c o r r i e n t e
cantidad que
presión
fluido
al
gaseoso
ha
la
de
gaseosa
de
las
lí_
que
resultar
manifestarse
y
-
paredes
el
-
de
-
tubería.
Por
lo
tanto
para
jar
una mezcla
eliminar
gas-líquido
los productos
condensados
se
el
encaminará
lumnas
estudio
estabilizadoras
de
los
en
problemas
líneas
de
que
tubería
que
tienen un
alto
a la
selección
y
condensados.
ocasiona
y
valor
análisis
el
mane
recuperar
-
comercial,
de
las
co­
2.2.
Consideraciones Teóricas.
2,2.1.
Sistema
de
Separación
a baja
Temperatura.
2.2.1.1.Introducción.
Las
unidades
de
utilizando
en
cialmente,
para
zados
En
logrado
en
deshidratar
grandes
comercial,
el
de
1948.
gas
las
su empleo
recuperación
empleo
de
el m a n e j o
un mayor
y vapor
porte
de
de
de
de
factor
de
sistema
gas
gas.
de
se
en
de
extendió
pozos
venido-
a éstos
mi-
locali­
recolección.
debido
condensados
hace
se ha n
desarrollaron
centrales
los
que
Se
producido
de
",
en
la
con
del
equipo
y presencia
gas,
entre
otras.
que
de
se
que
a]
éxito-
tienen un
sistemas
y
alta
-
abaten
de
de
los
en
en
las
proporcionar
notablemente
el
sistema
la e f i c i e n c i a
del
sistema,
gasoductos,
plantas
de
la p o ­
en
los
corridas
de
tran^
el
tales
corrosión
-
pesa
para
sustancialmente
incrustaciones,
líquidos
de
temperatura-
de h i d r o c a r b u r o s
reduce
líquidos
se
a baja
además
incrementa
capacidad
de
se
y mantenimiento
formación
neas
separación
recuperación
lo
ésto
la
de
condensados,
Con
operación
disminución
diablos
agua,
y
condensación
provechamiento
blemas
un
rendimiento
sibilidad
"
desde
temperatura,
rentables.
el
para
dos
la
a baja
países
posteriores,
valor
mente
Con
otros
a distancias
fechas
alto
separación
a
-
pria
c o m o :de
las
tratamiento
-lí_
de
2.2.1.2.
Justificación
Técnica
del
Terrino
de
Separación
a Da-
ia t e m p e r a t u r a .
La
justificación
ción
a baja
Técnica
termodinámica
temperatura,
queda
del
enmarcado
término
en
los
de
separa
siguientes
-
pan
tos :
2,2.1.2.1.
Efecto
disminutivo
de
temperatura
caída
dot
de pre
sión.
Esta
temperatura
presión
mo
1,
de
lograda
éste
Una corriente
La
grado
m e n t e
mecánico
4,
físico
debido
brusca
mencionada.
la s i g u i e n t e
en
ha
su presión
a una brusca
heterogénea
de
caída
de
-
El m e c a n i s ­
manera:
pasar por
un
-
con
una
colisión
válvula
de
y
al
) al
velocidad;
integrar
expansión
se­
lo
la
co
( choque-
).
ya
cambiado
rá
inmediatamente
de
de
una
( gas-agua-hidrocarburos
disminución
reducir
la
corriente
alguno
consecuencia
seosa y
antes
ocurre
heterogénea
Al
Como
la m e z c l a
de
gas-agua-hidrocarbúros
sufre
ésto,
por medio
separación.
corriente
pararse,
3.
de
alcanza
sobre
proceso
sistema
2.
se
al
en
valor
de
un
decremento
se
obtendrá
disminuir
la c o r r i e n t e ,
el
heterogénea
se
los
condensará
su entalpia,
en su
una
valores
su presión
el
se
que
ha­
ocasiona
temperatura.
expansión
de
sin
de
la
temperaturas
vapor
de
agua
fase
ga­
v presión
amarga
a-
hidrocarburos
que
en
ese
momento
se
encontraban
en e s t a d o
gaseoso.
5.
De
ésta
rá
a
los
separadores
plir
con
su
en
Además
de
cuestión
la
cirse
de
importante
a
que
se
la m e z c l a
ya
los
está
condensación
sufre
mediante
se
de
pasa
cum
lae
--
fases
).
trabajando,
físicas,
deberán
( separación
de v a r i o s
una s e n e
intercambios
ocasionan
estrangulamiento, dando
de
estrangulada,
cuales
gas-líquido
contracorriente
de
grado
adecuados,
específica
operaciones
efecto
gas-líquxdo
la m e z c l a
corriente
Estas
el
la m e z c l a
función
enfriamientos
calor.
man
forma
antes
de és t a
ie
-
de p r o d u
forma
compuestos
un
que
-
for
a separar.
2.2.1.2.2. Disminución de temperatura mediante sistemas de re
frigeración.
El
grado
grado
de
de
enfriamiento
mediante
calor.
El
refrigerantes
amoniaco,
drido
carbónico,
tante
cantidad
tilizadas
en
sobre
de
etc.,
con
buena
freón,
mezcla
tienen
la
calorías,
sistemas
la c o r r i e n t e
por
donde
se
gas-líquido
capacidad
alcohol
capacidad
tal motivo
requiera
de
es
lo
absorción
isoprop-Tlico-anhí
de
son
absorber
impor­
ampliamente
eficiente
u-
refrigera­
ción.
El
principio
se ba s a
en
un
principio
de
transferencia
de
calor
e_
cual
mica
yor
ocurre
de
acuerdo
( la e n e r g í a en
temperatura
te
variable.
El
enfriamiento
proporcionará
las
la c o n d e n s a c i ó n
formadas.
Así
de
se
pues,
separación
2.2.1.3.
deberá
Proceso
causar
el
de
agua
de
ésta
ley
en
presenta
procederá
a baja
de
fluirá
temperaturas
de v a p o r
después
no
la que
bajas
diatamente
la s e g u n d a
transición
hacia
que
con
una
la
de
la
corriente
menor
las
la s e p a r a c i ó n
forma
a usar
cuales
e hidrocarburos
a
de
cantidad
refrigerante
con
termodiná
se
ma
és_
nos
-
logrará
las
queda justificado
-
de
pesados.
de
-
Inm£
fases
-
e 1 térmi­
temperatura.
la s e p a r a c i ó n
del
gas
y
líquidos
condensa-
dos .
El
proceso
de
un y a c i m i e n t o
o
En
flash
la
se
en
separación
durante
el
constante
la
del
se
dos
instantánea,
proceso
la
gas
de
y
formas:
la
las
en
el
diferencial,
del
fases:
líquida,
separación,
composición
libera
y condensados
procedentes
separación
de-
instantánea
diferencial.
de p r e s i ó n ,
separación
conforme
realiza
y separación
abatimiento
En
separación
líquido
gaseosa
permanecen
manteniéndose
liberada
en
de
por-
contacto
ésta
-
forma,
sistema.
el
gas
es
removido
condensado,
por
del
lo q u e
sistema
-
la compo_
SiCi ó n e n
¿as q u e
la
se
causa
libera
un
bos
menor
de
de
de
de
través
superficiales,
Cuando
los
los
hidrocarburos
ésto
corresponde
Como
uno
de
los
ver
para
colocando
el
gas
un número
lo
a cinco
etapas
de
que
fluidos
producción,
de
de
la
en
lo­
lo
tanto,
mayor
recu­
del
separación
de
separación
de
con
recuperación
etapas
de
la m a v o r í a
de s e p a r a c i ó n .
de
es
obtener
la
diferencial.
que
líquido.
del
líquido,
casos
gas
y
la m a y o r
separa
separación
el
los
el
-
diferencial.
de
separación,
y
independientemente,
separación,
contacto
yacimiento
instantánea.
estabilizados,
sistema
am­
estranguladores
separación
en un
etapas
del
Por
separadores,
descargados
líquidos
condensados
infinito
por
son
a un p r o c e s o
la m á x i m a
posible,
de
los
los
líquidos
liberado
obtener
Cuando
de
varias
que
de h i d r o c a r b u r o s , se p r e s e n t a n
a través
sistema
de
de gas,
uns
pasan
gas
logra
propicia
separación
objetivos
a un
condensados.
la
ción
aproximarse
liberación
presenta
de h i d r o c a r b u r o s
y
de
determinado
se
cantidad
del
mavor
±„ c a n t i d a d
líquidos.
la t u b e r í a
líneas
se na
diferencial,
separación.
fluidos
una
recuperación
producción
de
Comparando
condensados,
nidrocarDuros
procesos
a
los
separación
sistema
pasan
de
variable.
instantánea hay
una
proceso
peración
En
sisteme es
separación
que
el
e!
lo
debe
Esto
--
se
permitan
-
remo
Teóricamente
se
cual
sólo
--
debe
tener
resulta
tienen
de
im
dos
.
Los
í3Dar-.d:re'
separadores
ligeramente
den
a).
en
integrar
detalles,
en
pone
cos
sin
l a í - ^ X á T o c a r t r—
éste
t.po
emDargc
->s
í st
clasificación*
verticales.
p).
Separadores
h o r i c j n t a l e s . Fig.
alta
cartográfica.
y siendo
separación
f comparación
v
2 . 2 , 1 ,3 . 1 .
entrar
2 , 2 . "1 . 3 . 2 .
recipientes
respecto
objeto
a
los
la m e z c l a
principal
el
e hidrocarburos
acuerdo
conotros
ventajas
con
gas
de
r xg,
aquellos
Al
el
del
a consideración
siguientes
Son
perpendicular
equipo
difieren
reciijientec se p u e ­
Separadores
verticales.
Ituu^dos .
¿e s i s t e m a ^
a).
orientación
una
aura
la s i g u x e n t e
un p l a n o
a éste
.. :¡>. Dijidb
utm:ados
Separadores
dan
en
con
desventaias
en
puntos
guar
de
--
gas-líquida
de
lograr
--
c o n d e n s a d o s ,s e
resultados
recipientes
que
estadísti­
separadores
),
las
su uso:
Ventajas:
- Puede
nane
ar
grandes
cantidades
de
lodos
arenas.
- Presenta
- Da buen
- Da
una buena
ahorro
facilidad
de
para
capacidad
espacio.
su
limpieza.
L' e s v e n t a j a s :
Requiere
un
de
mayor
diámetro
agitación.
y/o
-
1
VALVULA DE SEnURIüAJ'
.
3
4
5
..aTRACTOK Dr \I¡_BLA
TUBO DESVIADO? DE SE0Lm TP\D
PLACA DlSÉ&iiXm DE 1>TRAD\
C ínT^OL DE sIYLI
o
lU U I L V JE "L SC A -T A DE l I r tlQ D S
- -l"t\rsi’
=¡
rr \¡ ix
SMti-v
.
'■t* h ¡
’JÍ i.L.
sícr:o\ i» b.-v"*»
SEril'D', u
SECOICV. 3E SLPM'
t
S'IIDA
DLL
*
LIQUIDO
ríe,
2 . 2 . 1.3.1. g E W W R
VERTICAL
m m de Hjiiio
Desventaj as :
- Requiere
volumen
- Menor
un m a y o r
de
gas
tengan
que
para
manenar
un
-
dado.
capacidad
- N'o e s b u e n o
diámetro
de
para
ser
drenaje
del
montacargas
movidos
extractor.
calzados
que
--
frecuentmente, dadc
a
la a l t u r a .
- Mavor
- Más
b ) . Separadores
tiva
tes
difícil
de
horizontales.
paralela
adecuada
costo.
de
a los
éste
ventajas
y
Estos
puntos
tipo
de
instalarse.
guardan
cardinales.
equipos
se
una
posición
Para
una
disponen
de
rela­
selección
las
siguiep
desventajas:
V e n t a j as :
- La d i r e c c i ó n
del
del
extractor
fase
gaseosa
de
flujo
niebla
control
de
- Mejor
uso
volumen
- Mayor
área
- Se
presta
se
fina
opone
a un
drenaie
( partículas
).
- Mavor
del
de
- Disminución
no
en
para
la
turbulencia.
de
superficie
su
dep
retención.
de
líquido.
mantenimiento
-i4 i r
■í > 1 ■
v s f r u a u
f m(i|
1 I1!Al.A m SVI Altt'NA Hh ¡INI IIAUA
2 I \llfM lOlí.1)1 N 11.151 A
i VAI Vtlt % |I|
Itl-Sí Altt.A !il I IOII1MÍ
I IIOIAIM1K
SI ((ION III SI 1’
AlíA
SAI IDA IHl
Hf.. 2. ¿.1.^.2. SI l'AÜADOK IIOIUZ0MIAI
(As
Desvene ai a ? :
- Mavor
- El
escario
extractor
de
instalación
algunas
veces
e3i r e q u e r i d o ,
se
destd^j
%
re­
vienta ,
- No
L x i s t e n sep a r a d o r e s
les
presentan
te
de
gas
se
encuentran
una
da m e n o s pesada
de m a y o r
peso
Dueño
je h a n
tres
natural
es
lases
de
de
gaseosa
libre
amarga
cada
do
uso
un
separador
trifásico.
La
retención
es
importante
namiento
es
la
dos
do
al
la
tipo
mientras
del
gravedad
de
tres
en
el
caen
el
una
caso
en
) v
éste
una
es
Este
la
retención
que
son
es
específica
relativa
de
los
por
gravedad
la s e c c i ó n
dimendio
-
permití-relaciona­
a ser
proce­
líquidos.
su
( hidrocarburos
a
-
separación-
de
líquido
líquida
líquida
el
tiempo
por
líqui
en
de
gases
-
lograda h a c i e n ­
cantidad
los
cua
comen
fase
fase
tiempo
líquido-tlempo
las
corriente
j , una
lograr
cual
El
de
recipiente,
la m e z c l a
)
fases.
lodo.
en
consideración
separador.
separador,libera
que
amarga
de
la
o
corrientes
natural
J. Para
las T a s e s ,
o m a g n i t u d del
permanecer
volumen
sado y
agua
separador
longitud
para
Este
del
es
líquidos
de
la m á s
de
til
arena
un m a n t o ;
eficiente
de
una
con
(. g a s
( hidrocarburos
( agua
naneiar
tratar
físicas,
proveniente
fase
para
de
parte
superior,
condensadoscolección
de
--
líquidos,
los
derán hacia
arriba
Los
líquidos
dor
con
de
de
vertical
abajo
del
por
generalmente
zontales,
sin
2.2.1.3.
Tres
sercontrolados
q u e p e r m i t e q u e el
la p a r t e
de
éste
en
de
Los
el
agua
equipo
de
fondo.
un
decanta­
fluya
un p l a t o
por
la
--
condensados
trifási­
recipientes
puede
ten
el
separadores
forma
agua
utiliza
hidrocarburos
arriba.
tipo
por
Este método
los
sor. c o n s t r u i d o s
que
el aeua h a s t a
lo
ser
hori­
adaptado
a
vertical.
utilizados
gas-líquidos.
los
principios
centrífuga,
ligeros
mterfase.
ros
hidrocarburos
y/o
pueden
decantador y
Principios
son
más
de
embargo
la c o n f i g u r a c i ó n
siendo
recipiente y
separados
se d e s b o r d e n
cos
dei
controlador
represa
parte
hidrocarburos
en
físicos
la s e p a r a c i ó n
utilizados
gas-líquidos. Estos
colisiones
que
son:
en
de h i d r o c a r b u ­
la s e p a r a c i ó n
la g r a v e d a d ,
ocasionan bruscas
caídas
de
la
fuerza
de
presión
refrigeración mecánica.
En un
sistema
radores
dé
lograr un
de
separación
gas-líquidos
alto
poder
precisamente
en
implementos,
donde
pios.
éstos
se
de
instantánea-diferencial,
forman
una
de
las
separación
de
condensados
equipos
en
manifiestan
conjunto
éstos
partes
los
vitales
sepa­
para
y
gas, y,
es
con otros
equipos
ó
primordiales
p r i n c i ---
Todos
los
separadores
deberán
cumplir
las
siguientes
funcio­
nes :
1.
Llevar
buro
te
2.
Refinar
lo s e p a r a d o
líquidos
la. f a s e
refinar
aquellos
de
que
fase
son
del
hidrocar­
predominantemen­
contenedor.
-V sum ir u n
la
control
remosión
de
zontalcs
Una
lará
se h a n
sección
5
diseño
la
primaria
sección
que
las
de
de
de
no
mediante
se
hidrocarbu
contenga
a
residual
gas
que
pue­
la t e m p e r a t u r a
mecanismos
del
gas
depósito
y
--
que
permi­
sin
que
un
presente.
los
separadores
cuatro
secciones
separación
de
los
alimentación
de
verticales
básicas
fases,
fluidos,
al
equipo
y hori^
que
la c u a l
conforme
son:
contro
éstos
recipiente.
a
El
la apli c a c i ó n .
asentamiento
cantidades
que
liquida
la e n e r g í a
línea de
de
en
los
removiendo
equilibrio
fase
funciones,
variará según
Una
de
fases
integrado
disipará
baldonan
la
ambas
lograr éstas
separado,
apropiado
de
removiendo
gas.
a manera
presión
del
del
lo
condiciones
Para
primaria
primeramente,
remanentes
líquida
remezciado
2.
de
da m a n t e n e r
tan
1.
separación
dominante
Posteriormente
en
4.
líquido
una
gases.
ros
3.
a cabo
fluido
gravitatorio, para
de
gas
y
líquidos
asegurarse
se
-
mantengan
1
siempre
cial
3.
Una
lo
limites
cual
extracción
turbulencia
en
la s e c c i ó n
Una
según
de
por
Dentro
de
la
peraciones
de
separación.
minimizará
la --
sfiríp el ai
de
líquidos,lo
cual
prá
fases.
es
utilizada
con
la
en
todos
fuerza
los
se pa r a d o
centrifuga y/o
co­
separación.
de
sea en
forma
como
de
partes
En el
de
las
caso
operaciones
tación,etc.,
de
desde
Química
las
un
proceso
en
están
de
como
habrá
que
cuestión.
cantidad
de s o l u c i o n e s
forma
con
y mo;
particular.
a
o
Trr
io¿,r ir i ,
sustancia.
puede
pu ed e n s e r
tomar
de
relacionados
encaminadas
una
Así
gran
están
la s e p a r a c i ó n
mecánicas
en
Ambos
ó bien
componentes
luego
integran
composiciones
conjunta
mezclas,
la m e z c l a
se
unitarios.
modificar
separación
rística
de
Ingeniería
operación
diante
finos
táf&i t a m b i é n
colección
combinado
y procesos
problema
to una
.-
adecuada
superfi­
físicas.
Procesos
ya
de v a p o r e s
y
gravedad
frecuentmente
2.2.2.
cías,
remosión
remezcla
separación
lisiones
una
velocidad
la aplic aci ón.
sección
una
de m á x i m a
permitirá
de
res y
el
los
sección
viene
La
de
permisible,
seño
4.
dentro
en
mismo
ser
lograda
filtración,
cuenta
la
me­
decan­
caracte­
la s e p a r a c i ó n
pue-
de
realizarse
ducción
en una
pesos
Para
de
de
haciendo
energía
mezcla
de
térmica
integrada
recursos,
que
por n
evapore
por
e i eir.plo
componentes
compuestos
de
gran
la
intro­
más
ligeros
variedad
de
-
moleculares.
fines
las
éstas
de
éste
distintas
regirán
2.2.2.1.
ces
se
dice
sa.
Este
que
tipo
i'ificación
de
de
gran
de t r a n s f e r e n c i a
éste
operación
operaciones
de
conocimiento
masa
ya
que
-
de m a s a .
la c o m p o s i c i ó n
una
el
trabajo.
transferencia
se t i e n e
interés
son
de u n a s u s t a n c i a , e n t o n
de
transferencia
ampliamente
usadas
para
de m a ­
la
pu
y/o
separación
de p r o d u c t o s , q u e t e n d r á n g r a n a p l i ­
a nivel
industrial
y
de
la
1.
Contacto
siguiente
incluye
en
ninguna
a
Los
forma
de
fases,
no
la m i s m a
vida
cotidiana.
--
forma:
entre
dos
la m a y o r í a
componentes
distinta
las
componente.
aún en
de t r a n s f e r e n c i a de m a s a pueden s e r a g r u p a d a s
directo
de m a s a .
dos
de
cambia
de
operaciones
se
es
operaciones
Operaciones
operación
cación
estudio,
la bas e
Si u n a
Las
uso
fases
Por ello,
consten
de
de
al
la
las
inmiscibles.
operaciones
presentes
entre
en
fases
el
ambas
se
iniciarse
composición
el
de
de
consta
tal
de
contacto
que
grupo
transferencia
encuentran
fases,
equilibrio
En éste
tienen
distribui­
forma
que
un único
de
las
dos
--
e n el equ ilibrio.
Los
do y
principales
sólido-
estados
permiten
de
agregación
tantas
como
de
la m a t e r i a - g a s ,líqui
6 posibilidades
de
contacto
mterfacial.
a).
Gas-gas.
que
Esta
todos
posibilidad no
los
b ) . Gas-liquido.
distribuyen
ga-ses s o n
Cuando
entre
En
éste
creada
partiendo
un
simple
o riguroso
seen un
que
se
mezcla
pone
sólo
pueden
gaseosa
mezcla
corriente
con
sin
en
y entra
la
sorción.
a
común
las
fase
o
Por
parte
gaseosa,
la
de
ambas
po
componentes
---
( C H 4 ,C2 H 6 ,CjHg ) y H,S
se
logrará
la
operación
del
-
una
de h i d r o c a r b u r o s ,
reacción
embargo,
ejemplo,
d i e tanolamina, gran
se
a
calor.
grupo
fases.
le
),
es
amoniaco
operación
de H - S
disolverá
separación
se
si
cantidad
se
química.
( agua-amoniaco
aire,
sometido
soluciones;
con
líquido-gas
es
gase'^a
ser
hidrocarburo-H^S, ésta
gases
fase
de
forma
de
cual
-
operrción
eliminación
líquido;
absorción
la
se
la
nada
ésta
el
sistema
la
ya
sí.
y/o a la i n v e r s a ,
entre
con
caso,
entre
calentamiento;
pero básicamente
cla
líquido,
de h i d r o c a r b u r o s
contacto
en
un
componente
distribuyen
en
de
mediante
fases
del
destilación.
es
dos
componentes
equilibrio,
como
Las
solubles
de
conoce
gaseosa
los
prácticamente,
fases
se
fase
realiza
completamente
todos
las
se
de
conoce
Ahora
en
el
la m e z ­
como
bien
si
abuna
puesta
en
contra­
abandona
el
líquido
que
se
conoce
como
de
Si
la
fase
liquida
componente,
operación
ción,
mientras
se co n o c e
según
sea
c ) . Gas-s61ido,
parecen
tes
1.
en
De
el
Si
se
las
líquido
que
la
como
dos
puro
gaseosa
que
con
fases,
sólo
contiene
humidificación
sentido
acuerdo
les
be
va
pero
el
tes
ó
el
número
se
pueden
un
5 más,
la
deshumidifica—
la t r a n s f e r e n c i a
de
contiene
dos
de
nombre
las
con
de
del
soluto.
componentes
manifestar
un
gas,
secado
es
el
las
conocida
entre
dos
operaciones
siones
de
éstas
solventes.
riginal
se
volátil
que
a-
siguien
Las
operaciones
las
se
componentes
sin
el
s6
origina--
la o p e r a c i ó n
si
expone
como
reci­
el
un
estén
sólido
a un
gas
sólido
y
presen
humedecí
relativa­
se
difunde
veces
se
le
conoce
c£
desorción.
La
operación
in
adsorción.
en
que
interviene
insolubles
líquida-líquida.
reciben
sustancias
distribuyen
formada y
componentes
algunas
líquidas
extracción
Si
los
separaciones
fases
fase
sólida
fraccionada.
abandona
veces
como
los
ejemplo,
operación
y otras
solución
diferentes;
Po
líquido
ésta
d ) . Líquido-líquido.
tacto
todos
todos
fases.
líquido
en el
no
una
la n u e v a
sublimación
que
dos
seco,
versa
líquida,
contienen
suceder
en
parcialmente
en p r o p o r c i o n e s
mente
mo
una
residual
Puede
do
evaporar
aparesca
lido
de
un
operaciones:
que
2.
es
de m a n e r a
el
que
nombre
se
conocen
con
como
En
algunas
de
extracción
-
la s o l u c i ó n
o
componen
distinta
el
entre
las
oca­
dos
fa_
ses
líquida,
que
puede
t:nles
se poi r l
lograr
incrementarse
ciei-to grade
mediante
o su e a u i v a l e n t e
en
el
je
uíh*» de
s e p a r a c i ó n ,-
contactos
la forra de a b s o r c i ó n
frítl -
je jises-
v la desti lac ión .
ai.
Líquido-Solide.
Cuando
en
el
todos
los
componentes
equilibrio,
la o p e r a c i ó n
fraccionada.
Otra
es
lixiviación
la
llamada
disolventes,
tienen
un
selectiva
un
en
se
operación
éste
es
llanada
algunas
las
fases
son
v
en
común
je
componente
en
una m e zcla
líquido
es
llevada
por
a cabo,
fases-
éstas
cuando
-
fases
extracción
soluciones
componente
solvente
ambas
cristalización
veces,
único
un
en
caracteri:ada
o,
caso
encuentran
por
que
con
la
solución
-
sólida
mediante
-
se
cumple
tal
opera
ción.
Columnas
1. 2.2.2.
La
e-'taniliractón
el
fin
de
> panto
¡Jna d e
por
dar
el
fin?l
de
las
medio
flasheo,
formas
de
de
de
Ifguidos
rango
empleadas
otras
es
adecuado
ebullición
columnas
entre
estabilización.
de
una operación
del p u n t o
tantas,
inicial
de
una m e zcla
de
para
realnar
esta
destilación,
realizada
de
con
-
ebullición
líquidos.
oneración,
absorción,
tanques
es
de
--
-
Por
ser
la
destilación
de m a s a
de
mavor
^ezclas
y
soluciones
destilación
cual
es
de
una
es
por
líquida,
grada
por
por y
grande
las
en
original
los
en
menos
el
se
iige'js
métodos
Involucra
la
a
los
los
ambas
f más
manteniendo
de
tal
la
de-
estudie
Je
uní
ca*e
en qu e
dre
íe-
los corr-v.
puede
d e los
-
ser
-
!o
o mezcla.
volátiles
1 de
concentración
j
-
caseosa
todos
líauida,
c i-
mezcla
La s e p a r a c i ó n
solución
ve:
de
s e pa rac ión
una
pesados
( tal
la
solución
va­
en el
e n c o n c e n t r a c i ó n má~altamente
-
v i s c o * - ..
destilación.
equilibrio.
vaporización
líqudio,
de
entre
en m a y o r
principales
contacto
este
sepanción
o mezcla
( más
te
separación
dicha
fases.
lieeros
mo
transferencia
enfocará
casos
de
ó en
la
componentes
parcial
liquido
flahs
en
procesos
sustancias
obtienen
residuo
Destilación
tantos
la s o l u c i ó n
más
de
parte.
los
aplicable
de
se
de un a g e n t e ;
vaporización
2.2.2.2.1.
a) .
de
operaciones
industria,
separar
acción
constituyentes
o mezcla
de
presentes
constituyentes
la
las
e importancia
su m a v o r
para
/ es
están
en
uno
la d i s t r i b u c i ó n
nentes
Los
en
utilizado
o solución
de
aplicación
a la d e s t i l a c i ó n
La
una
de
todo
manera
que
una
el
al
fracción
líquido
final
definida
de
un
y
el
vapor
en
ínti­
de
la
operación
el
lo
-
vapor
y
está
en
equilibrio
con
el
líquido,
retirando
el v a p o r
condensándolo.
Destilación
fraccionada.
Los
condensados
obtenidos
les
condiciones
que
mo
contacto
gen
hacia
en
éste
se
regresan
líquido
contracorriente
el
condensador,
éste
Básicamente,
la o p e r a c i ó n
de
unidad
de
calentamienro
por,
además
de
una
to
a
través
de
la c u a l
te
con
dor
una
que
corriente
condensa
domo
de
sado
C REFLUJO
corriente
del
a
líquido
condensado
desciende
hace
rica
ción,
más
mientras
rico
en
el
e n el
que
la
método
de
líquido
el
es
en
parte
columna
como
que
se
ínti
diri-
usual.
consiste
o
en
ta
se
en
una-
genera
va
fraccionamien
contra
un
corrien­
condensa­
vapor que
líquido
descender
y entregando
sale
del
conden-
a contra
-
el
-
resto
final.
líquida
por
la c o l u m n a
de
se
-
de m a y o r
punto
del
vapor
es
progresivamente-
de b a j o
punto
de
ebullición.
ascenso
componente
en
este
para
producto
corriente
el
de
ascendentes
lleva
más
desciende,
o totalmente
la
el
la que
vapor
que
se
vapores
rectificación
constituyente
el
los
rectificación
enviando
vapores
Conforme
más
de
) hacia
los
con
asciende
parcial
la c o l u m n a ,
retornado
o destilador
columna
<il d e s t i l a d o r b a j o
ebulli­
Elementos
lumna
Elementos
1.
ae
internos
v
extern'
aue
ji:e:rsn
ana
destilación..
Internos.
Platos.
Son
charolas
simplemente
en
sus
ios
perforadas;
perforadas,
extremos,
cuales
ferior.
pasa
hombre,
ción
industrial
una
columna
con
Técnicamente,
cual
existe
de
todo
do
en
la
el
que
el
cnarolas
líquido
fin
están
de v e r t e d e r o s
de
un
un plato
el
nlato
de p e r m i t i r
un
in­
dispone
de
un-
efectuar una
disponga
de
elementos.
plato
teórico
equilibrio
que
o ideal
entre
una
abandona
el
es
v químico
aquel
composición
plato.
Esto
S.
'n+2
^n*l
¡plato n+1
í
fcvn
Fn
^Ln -
Ln
V tj
1
Fin.
Yn
plato n
1
■
i
Ln-1
S,
.
____1
I
Esquema
de
las
de-'
a
físico
éstos
segmentadas
superior
o charola,
o bien
r>r.r m e d i o
( estado
líquido
fi?.
ést3s
cachuchas
adecuada
un
un
Dalastras,
disponiendo
Generalmente
paso
con
corrientes
que maneja un plato ideal.
inspec
) de­
en el
promedio
de
acuer
donde;
V
SS
Corriente
de
L
=
Corriente
líquida
Ev
=
Extracción
tase
vapor
E,
=
Extracción
fase
líquido
i'apoi
Ln =
Corriente
en
equilibrio
V
Corriente
en
euuilibno
n
n
=
Numero
Fn
=
Alimentación
Anillos
Son
de
teórico
de
Platos
a Plato
n.
Soporte.
dispositivos
platos
de
alguna
utilizados
columna
para
soportar
industrial
y
fijar
los
de s e p a r a c i ó n
en
continuación
del
--
cuestión.
'.
Derramaderos.
Un
derramadero
to
de
descanso.
inquido
tacto
qje ha
b l . Elementos
1.
puede,
sobre
adecuado
de
o no,
Sirve
el
para
plato,
entre
el
de
gas
ser
una
mantener
tal
que
forma
la
que
asciende
profundidad
se
y
logre
el
pía
del­
el
con
líquido
descender.
Externos.
Condensador.
Colocado
generalmente
en
alguna
parte
superior
a
la
torre
2.
de
destilación,
ma
de
esto
acuerdo
con
el
diseño
del
sis
condensación.
Tiene
por
objeto
pores
que
ascienden
condensar
hacia
total
o parcialmente
el
Je
la
t
los
\
.
Acumulador.
Tanaue
receptor v
px~o i e r . x e n c e
Derías
v
dei
de
Permite
ra
a
la
la
nerclc
Cuenta
con
( bombas
columna
ur
li-’
íC'1' acceí".'s,
, de
til
sistema
-v
de
r
e
■
).
reflujo.
que
llevar
de
necesarios
adicionarle
( rectificación
Bombas
separador
condensador.
equipos
permita
3.
de
el
a
líquido
cabo
fluva
con
la r e c t i f i c a c i ó n
]i presión
en
la
idfiu?ui,
torre
ce
aos*
ción.
4.
Rehervijor.
En
realidad
por
medio
das
por
es
de
un
e.-jporador
agente
combustión
resistencias
te
líquida
to
con
se
logre
desean
un
el
fin
etc.
hacia
de p e r m i t i r
que
como
de
los
productos
),
el
se
se
fondo
de
la
productos
de
\apcr
vaporiza
forme
fondo.
■
f *1 aras
combustible,
desciende
agotamiento
obtener
calentamiento
algún
eléctricas,
que
el
de
de
o semie vapn n d ■
>r , >
de
t .■
un<i c o r ”
la
fase
torre,
\a,;or \
líquidos
que
5 . Boquillas .
Permiten
la i n t e r c o n e x i ó n
con otros
equipos
cesorios.
Las
destilación
nes
de
laterales,
líquidos
entrada
6.
de
adyacentes
boquillas
son:
de
boquilla
reflujo,
gas
de
con
comunes
extracción
de
la c o l u m n a
de
ayuda
para
de
destilacióntuberías
una
columna
alimentación,
superior
extracción
reflujo,
de
de
gas,
inferior
de
v ac
de
--
extraccio_
alimentación
del
líquido
etc.
Envoltura.
Constituye
terminado
f Ver
fig.
el
cuepo
conforme
D
).
de
el
la c o l u m n a y
diseño
su
mecánico
espesor
de
la
será
columna.
de­
_ _ \iea Je rectj r^azión
*x *-~ Alt.i Je a^ot-merto
Condensador
fase vaTíor ** co^aensacioi
A .E,
Reflujo
Fise vapor i
-
desfogue
SSSZ 2
.Jj
Uiiientacun
Acumulador
^ -VN
h
Bojnba ie retlu.o
Vannr de f
|.------
Producto le c\
a
— H
c j 'v M en -
ise iUaJ\
'$p£i ^eacu*
Yo
>•
llluidá'
¿>
Reherv idor
4
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^
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*
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y.
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r
ni 1 4 1 ir a
t ip ' c o
cien
>J
l ^
t-1 u to
tem 1
le
te
un a c c i u m n j
’e
1 H tn .» c -ic p ’
^^ t m
\
III.
DESCRIPCION DEL ESTUDIO.
INTRODUCCION.
El
presente
analizar
ción
de
Se hace
tema
Con
éste
por
la
la
blemas
el
de
a n t e n o r - n e n t e , es
en
los
tratar
sitemas
de n e i o r a r
de
las
el
de
-
separa
-
recupe'-<-
actuales.
:ona
en
de
recolección
especial,
el
del
cual
área
hace
de H u i n a n g u i
uso
áe u n
sis
convencional
de
seDaración
volatilización d e
y mantenimiento,
las
existentes
como
Tabasco
sistema
por
la
se
tienen
condensados
insuficiente
pérdidas
y
en
la
problemas
recupe­
de o p e r a ­
estabilización
de
lo?
recuperados.
A continuación
de
de
setiaración
condensados
y
asi
condensados
mención
de
se m e n c i o n ó
copo
condiciones
- Cárdenas,
ración
ción
las
gas-aceite,
ciones
lio
estudio
se
hace
modificaciones
existentes.
la
descripción
pertinentes
del
para
sistema
la
c c n v c n n . i -
solución
a
los
pro­
3.1. Unidad de separación convencional.
3.1.1.
Para
es
Carga
de
referencia
evaluar
el
funcionamiento
necesarios
se s e p a r a n
etapa
de
y
conocer
esto
las
Para
c e s , deberá
tomarse
El
volumétrico
dependiendo
en
cuales
se
ros
gas
Una
corriente
efectúa
de
estudio.
una
batería
realizar balances
fija-
el
de
ésta
de
d5
la c a r g a
materia
de
de
de
va^íd
condiciones
la e x t r a c c i ó n
separación,
cumplimiento
comente,
las
de
e hidrocarburos
He gas
consideración,
principalmente
las
el
cantidades
requiere
separación.
análisis
para
de
la m e z c l a
aue
en c a d a
estos
calan,
alimentación.
gradualmente
operación
de
a
--
hidrocarbu­
- líquidos.
típica
de
gas
-
líquidos
condensados
es
la s i g u i e n
te:
Componente
Al m e n t a c i ó n
O
Mol
H,S
0 .5'0
CO2
2.260
0 .320
59.490
9 .940
C-
4.8 30
-in*r>cnc’it e
5.1.2.
Sq'.i"''
ue
-or-a
A 1*iín:ición
dmda-2 ae i r - . r
L.a u n i d a d de s e p a r a c i ó n c onv en c i o n a l
de squiDos
bla
en la
i
113.
:ual s=
da uno de ellos,
can
'.1.2.1.
1.
•’ijnr
se
-'t t 'í j j J -o *
A co ^ t i n u a c i S n
“? ; e c . f : c 3 n o m b r e
as:
e srá
- \ ' -
v fu ^C - S n
ín cl u v ^ n
i m p o r‘r an _ia ~ ' i . n c r e ^ e n t a r el
les
~ . -
” - r u O > "r
',r
in™'-ríi <.
3*
acíc#a p »
.t
c ’"df D ce s. - _*
1 1 do de s i ' t e i í ü ,
\~nore i e - - . - . n : 1
i’ a r b i a d o r d-> c a l ' " - ,
prevene-re
rriente
en
gas
rrcos,
- líquido
a contrate-
n e r c i a s de ciases s e p a
5 ú í\ i
Cntr»- la c o r r i e n t e
■
per-'s p r e v i a m e n t e z u ­
friaji
en e l
separa
jnr '-rifásiro,
c^r
el
-m
de conder> = .*■ v a p ^
res
de as¡ua,
31
Función Básica
Nombre de Equipo
Separador
rico
horizontal,
- condensados,
Válvula
jaula
difásico
de
tipo
agua
( B
con
cabitrol.
.
)
Efectuar
mezcla
).
estrangul amiento
( C
gas
--
ratura .
trifásico
a baja
tempe­
líquida
de
la
condensada
--
C vapores
de
buros
la m e z c l a
) y
Producir
rriente
agua
flasheo
gaseosa
separada
en
el
Esto
con
el
fin
alto
grado
vapor
Separador
la s e p a r a c i ó n
de
de
pesados
Por
una
ración
de
gas
de
la
co - -
previamente
equipo
de
-
anterio»
efectuar
de-
e hidrocarburos -
de
parte
gaseosa.
condensación
agua
más
e hidrocar­
ésta
corriente.
realira
la
sepa­
e hidrocarburo«-
agua
condensados
rior
) .
( parte
En
su p a r t e
mo
enfriador
de
la
corriente
de
alimentación
al
sistema
( irezcla g a s
veniente
de
inferior
supe­
actúa
- líquido,
pozos
),
c*_
---
pro­
A
I ' | | | ' ,( 'V ,BIVI0»’ M CAIO”
B = si i \i’ w r
'v.>io
c
t
f I
KH-
0 = SI
■as i>im
t a.s i n m ijfts
i s i l í w i ' i A i » ) ''
\ IIAIA l l '1 ’l.'> M IT \
1 * ' Al Mil \ ID T, i'ASOS
( = (D N II’AtOt’ IS. I I H ’l.l'A II'i'A
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I
I M P 't H
• T'M I V 'l * ' • ' I V A
V I 'A
II ’ " ’l >M ||ii'\ O H 11Ni H M I
vi
tj
Función Básica
la
cual
circula
localizado
en é s t a
del
equipe.
Por
último:
la p a r t e
dor,
han
en
por efecto
de
formarse
El
arreglo
es
te,
a
te
entra
inferior
lidad
de
de
este
2
cases
líquidos
uso
del
el
i fase su
sistema
de
amarga
' fase
ae
in
jit
-
efectúa haciendo
principio
del
descrito
punto
--
liia-U-is
La s e p a r a c i ó n
se
secara
gravitacion'ii
).
fases
--
ce-
envolve nte
ferior
bas
:ona
pla t o de
re
a n t e r i ern-ent e
2.2.1.4.
oara
serra­
trifásicos.
separación
convencionr.l
temperaturas.
del
peratura,
misma
agua
dores
bajas
serpentín
) y
en
del
un
perior
bozamiento
Descripción
la
inferior
hidrocarburos
3,1.3.
poi
equipo
como
un
del
fundir
el
en
un
sistema
mostrado
serpentín
separador
de
en
fie.
calentamiento
a baja
los h i d r a t o s
la
de s e p a r a c i ó n
que
3.1.2.1..
La
localizado
temperatura,
se
a baia
pudieran
ésto
formar
r e~
-
corrien­
en
con
por
la p a r
la
finí
la p r e
5-1
sencia
de
en
separador;
ese
agua
a través
de u n
gas
de
seco
líquida
la c o r r i e n t e
separador
con
y en
forma
enviarlos
rico
se
antes
le
de
el
tura,
la
fin
de
sistema
induce
entrar
que
de
la
corriente
de
sean
los
presión
con
de
A
ésto
se
inferior
el
un
-Los
del-
serpentín
la c o r r i e n t e
tiene
-
antes
de
gas-
estrangulador
-
una expansión-
disminuación
los
el
parcialmente
mediante
correspondiente
condensación
con
condensados
con
pasa
temperatura.
la p a r t e
calentados
transporte.
se t i e n e n -
enfriándose
a baia
por
que
de h i d r o c a r b u r o s
calor,
entran
al s e p a r a d o r ;
la
temperaturas
separador
agua
una alta
con
logrando
y
del
estabilizar
ai
insoentálpica
bajas
intercambiador
condensados
de
las
enseguida
líquidos,
esta
y
componentes
de
tempera
pesados
-
del­
gas .
nel separador
trifásico
al
transporte,
sistema
de
almacenamiento
y
/ o
salen
tres
corrientes:
condensados
transporte
y
que
agua
gas
seco
se p u e d a n
a la
represas
que
enviar
de
va
a
-
dese
-
cho.
3.2.
Del
Adaptación
arreglo
del
a
sistema
cional
fig.
ciones
dependiendo
A
3.1.2.1.,
continuación
dose
tener
la u n i d a d
se
de
es
de
separación
separación
factible
cada
describen
combinaciones
de
de
a baja
temperatura
implementar
situación
diversas
conven
modifica_
en par ticular.
brevemente
las
convencional.
mismas.
algunas
de
ellas
pudién­
3S
a) .
Sistemas
Cuando
se
con
los
columnas
de
volúmenes
recuperan
2.1.
) es
ra.
Tomando
del
son
cuenta
que
la
columna
destilación,
tos
de
nimo
cual
opeidción
de
servicios
de
recolección
El
arreglo
Sin
embargo,
la
cual
se
desea
en
las
el
mismo
de
los
Así
incluirse
la
columna
a la c o r r i e n t e
en
un
grado
separación
de
mayor
al q u e
utilizadas
como
la
ha
columna
fig.
cantidad
que-
obtenido
de
-
la c o r r i e n t e
de
-
sustituir
recomendable
de
aic’
j
- -
condensados
-
manejando.
modificaciones
se
la
es
-
sistema
Fs
a
en
el
directamente.
acuerdo
ser
en
separación
de
puede
condensados
na
Otras
zora
estabilizadora
o bien
esté
el
3.1.2.1..
a transporte
se
como
diagrama
del
destinados
que
-
requeriTie^
de u n a
el
integración
la c o l u m n a
una
se h a b l a
condensados
usar
de
est .
que
la
de
3.1.
columna
mínimos
mínimos.
que
estabilizudo-
ésta
separación,
etapa
( fi?.
funcionamiento
tener
ya
condensados
columna
que
tratar
de
una
mismo
debe
de
condensados.
hidrocarburos.
estabilizar
etapas
el
de
temperatura
empleo
mantenimiento
deberá
deberá
el
auxiliares,
de
sería
tiene
y
a baja
utilizar
bilizadora
de
substanciales
separador
recomendable
en
estabilización
dicho
"
3.1.2.2.
favorables
desde
un
pueden
principio
estabilizadora
"
en
el
ser
adoptadas
estudio
la u n i d a d
trata
pero
de
-
convencional
-
ESTABILIZADOS
A \L“ V£YV TENTO
[[n .).i.2 .:.
nsni'E"\ re a ccT\Bfi r ^ r " ’
t
m\TT"‘ w c
b).
Sistemas
Los
con
separador
hidrocarburos
tura
aunque
tienen
incrementar
su
inficativas
que
mente
a un
tas
al
gas
go
de
100
El
empleo
a
de
que
de
ranque
de
del
a baia
serpentín
de
presión,
etapa,
que
al
y
a baia
s1 °
,
tempera­
envinólos
directa
reducir
un
separador
puede
un
-
calentamien
por evaporación
separador
instalar
terpera-
estabilización
almacenamiento,
és
a baja-
separador
operar
en
-
el
ran
sobre
un-
/ plg‘
\
gas-hidrocarburos
controlar
ajustando
el
de
pérdidas
un estabi l i z a d o r
permite
densados
con
recomienda
Ib
separador
alnacenapuento.
segunda
150
de
separador
el
de
etapa.
grado
a lina c i e r t a
p é r d i d a s . se
líquidos
cierto
descargarlos
tanque
y
un
del
experimentan
opera
temperatura
salen
temperatura
t o , normalmente
tura,
que
de s e g u n d a
la
tiene
la v e n t a j a ,
condensados
la p r e s i ó n
temperatura
de
de
de
segunda
vapor
de
operación
etapa,
los
del
con
-
estabi_
lizador.
c -1 .
Sistema
A
fin
con
de
lograr
prevenir
ración
sistema
de
inyección
la
provenientes
peratura.
queda
de
los
deshidratación
de h i d r a t o s
temperatura,
inyección
inyección
glicol.
eficiente
formación
a baja
de
una
de
y
es
en
pozos
equipos
recomendable
regeneración
localizado
los
antes
entren
al
del
ras
de
instalar
de
glicol.
de
que
los
separador
y
-
sepa­
un
--
El p u n t o fluidos
a baja
--
tem­
A « M I ’A I'A IW I» T O S l'A S I S
B = K l l RCAH UAm i’ ID CAI/ll'
0 * S fS ’ltJi'A l)í >>l I , ’ 1 CANIÍIA
CAS S I (í>
n - S U '.
1
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T =■ l ’ I I N I l'A IC M ' ]«
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Ili
| 'l
i
il
I i’ M \t 111 '
’ i
\ il 'T I " v i ni \ i'n r
i H \i ii
39
Los
gl
coles
presentan
tes
de
deshidratación:
1.
Su baja
presión
las
siguientes
de v a p o r
ventajas
como
reduce
las
pérdidas
es m a y o r
que
el
agen­
por
eva­
poración.
Su
punto
tal
de
manera
ebullición
que
fácilmente
pueda
del
agua
recuperarse
de
por
desti
lación.
3.
Tiene
Otro
sistema
ciendo
Este
uso
la
secante
La
ro
de
de
requiere
tal
q f' y a
es
forma
ha
La
sido
regeneración
( generalmente
metano
agua.
posible
de
adoptar,
de
de
recipientes
varios
que
mientras
los
otros
alúmina
unos
es
ha­
activada.
conteniendo
operan
para
-
efec­
han
de
regenerar
el
de­
a hidratarse
de
acuerdo
la s i ­
hidratado.
química;
de H , 0
el
provistos
suceptible
fórmula
con
deshidratación
tanques
de moléculas
tante.
afinidad
doshidratacuón,
/
alumina
guiente
alta
de
sistema
alumina,
tuar
una
Al^O^.X;
que
se ha
es
lirada
etano
),
el
donde
X
índica
adicionado
usando
cual
al
ga<
al
a
el
núme­
deshidra
-
comoustible
^uemar^e
nrigi-
-O
na
el
calor
de
las
partículas
Un balance
tuarse
i).
necesario
de
alúmina.
económico
decidirá
con
El m a n e j o
de
y condensados
temepratura,
Una
hace posible
la d e s h i d r a t a c i ó n .
Sistemas
tura
que
de
unidad
los
como
fluidos
muy
de
ción
freón,
como
gas,
es
para
en que
el
agua
deberá
efec
3.1.2.4 .
mecánica.
de
yacimientos
un
de
separación
sistema
lo
indica
requiere
de
de
gas
a baja
tempera
bajas.
para
reducir
utilizando
amoniaco,
d a s d e p r e s i ó n s o n mínimas,
potencia
emigre
producidos
su n o m b r e
recomendada
corriente
Fi?.
forma
refrigeración
utilizando
operación
forma
de
la
que
etc.
por
transportar
el
lo
temperatura
un
fluido
En
éste
que
gas
la
los
de
de
la
refrigera---
sistema
las
caí--
requerimientos
separado
-
se
reduce
de
nota­
blemente .
En
la' f i a .
3.1.2.3.
un
sistema
de
un
intercambiador
y un
se
presenta
refrigeración
tanque para
de
el
el
diagrama
mecánica,
el
de
cual
calor,
un
compresor,
un
líquido
de
refrigeración.
flujo
de
consiste
de
condensador
A - lWHVAMHMini* IH o m *
B * (O M rP ISO”
r = (’ O N |l I N S A M n »'
n * ianíhii ' Apa i i n r i m m
?»i f i«inr>riíiM
c
)
(II)
«>>*•»*!íNI» IM <A*’
,(*WNS\?m
I M i, 1 I
( AN I ( A
El
refrigerante
líquido
se
vaporiza
intercambiador, absorbiendo
ceso(gas
y
condensados),
compresor
para
forma
puede
que
miento.
de
se
expande
la r e g u l a d o r a
dor
Este
de
calor
ciclo
de
y cerrar
en
la
aire
el
del
antes de
se
fig.
necesaria
o agua
envía
a un
al
prcal
de
-tal
e n f r i a ---
de
mediante
llegar
pasa
el
tanque, -
una
válvu­
intercambia-
ciclo.
fluido
en u n d i a g r a m a
se m u e s t r a
con
en
corriente de
la p r e s i ó n
refrigerante
presión,
la
refrigerante
isoentálpicamente
de p r o c e s o
representado
que
condensarse
el
de
el vapor
proporcionarle
Enseguida,
donde
calor
a baja presión
refrigerante
puede
de presión-entalpia,
3.1.2.5.
ser
como
el
-
n -T-Ar
2
- ->>’p ? r s
■?-4
r
4-1
t
\
y
nr\-
r* A \
rL* nFL T'-1Af'Hc; nfL ^I, , T r.f-T'T '" 'n :\ T n
í
T 0
\
T
Ni
<•' I •
0\
\
\
IV. EVALUACION DEL ESTUDIO.
I V . 1.
Introducción.
Para poder
evaluar
estabilizadora
tilizados
en
en
los
el p a í s ,
estabilización de
Esto
es
zadora
fasis
se
en
densados
A
con
se
de
describir
existentes
decidir
en el
que
tipo
sistema
en
estabilizados
en
en
la
que
columna
procesos
u
de
petrolero.
columna
estabili­
Haciendo
condensados
recuperación
otros
referencias
los
estudio.
de
la
convencionales
mundo
de
estabilizadoras
resultados
las
implementar
separación
necesario
columnas
tomaran
de
países
de
én
son
con--
p e t r o l e r o s ,d e
hace mención
el
pre
estudio.
continuación
sos
es
a nuestro
óptimos
ó crudos
cuales
sente
las
sistemas
para
adaptaría
que
factibilidad
crudos
importante
utilizadas
los
la
de
métodos
se
hace
estabilización
de
solución
la d e s c r i p c i ó n
de
para
de
los
diferentes
condensados.
Así
como
el
la
columna
diseño
de
proce
se p r e s e n t a n
estabilizado
4.2
Comparación y
selección
de procesos
de
estabilización
de
crudos.
4.2.1.
Descripción
4. 2 . 1 . 1 .
A
los
apreciar
travéz
gías,
de
las
procesos
sus
la
los
El
dad
fluidos
Je
pende
do que
La
se
de
crudos.
existentes
transformación y
sofisticación
a
la e s t a b i l i z a c i ó n
de
de
las
crudos
se p u e - -
tecnolo­
en su d i s e
complejas.
han
reforzado
está puesto
se
alcanza,
procesos
proceso
va
las p o l í t i c a s
actualmente
en
el
de
conservación
valor máximo
de
--
de
de
es
por
la s o f i s t i c a c i ó n
separación utilizados.
estabi l i z a c i ó n y del
La
y compleji-economía
rendimiento
del
de­
cru
a procesar.
estabilización
ra t e n e r u n
estabilización
producidos.
que
los
del
estabilización
aplicaciones.
altos
énfasis
costo
de
y
referentes
Los p r e c i o s
de
rendimientos
fio s e h a n v u e l t o
y el
procesos
Introducción.
Compelí a n d o
den
de
aceite
del
que
crudo
separa primero
sea posible
los
almacenar
y
volátiles,
pa­
transportar.
46
El proceso consta de dos pasos:
1. Maximisar la recuperación de las existencias.
2. Lograr las
especificaciones del crudo.
4.2.1.2. Recuperación v calidad.
Atendiendo a la calidad del crudo, éste se puede recuperar -por varios métodos, los cuales varían desde el método de sepa
ración por multietapas
( M S S ) hasta el proceso más sofistica
do de columnas de destilación. La recuperación de las existen
cias depende de la selectividad de la separación gas-aceite.
La presión de vapor es un factor importante para la estabili­
zación durante el transporte y almacenamiento. A una alta pre
sión de vapor nos resultan pérdidas de volátiles.
La presión
de vapor es una limitante en la búsqueda para la gravedad A P I
v recuperación de crudos.
La presión de vapor se c o m l e r t e en una factor de seguridad,incrementando el n e s g o de explosión.
En el proceso de estabilización el H,S de la alimentación re­
quiere de una coacción adicional.
La seguridad personal y la corrosión en el equipo dependen del
4-
nivel de H,S para que no exista ningún peligro.
El nivel de H2S que se tenga es significativo porque de ello depende el usar los diferentes métodos de estabilización, pue£
to que se tiene que tomar en cuenta en la alimentación el n i ­
vel existente de H-,S y las especificaciones
que se reauieran
seguir.
Si se ínstala una columna de estabilización es esencial desa­
lar el crudo. Ya que ésto nos ocasionaría problemas de depositación e incrustación en los rehervidores y los platos de la columna.
Si se quiere dar mayor v mejor estabilización al crudo es nece
s a n o tomar en cuenta el espacio crítico con el que cuenta la
zona recolectora de hidrocarburos, ya que si se desea instalar
un sistema de estabilización sofisticado y más completo deber',
contarse con el espacio suficiente para ello. Tal es el caso de las plataformas.
4.2.1.3. Métodos de estabilización existentes.
1. Método de separación por multietapas
( MSS ).
El proceso tradicional de recuperación de crudos consiste en u
na serie de separaciones flash, las cuales operan a presión at
mosférica
en la última etapa y a la entrada del flujo al sepa
ra^or.
Las especificaciones del H,S son obtenidas en el flash ce la última etapa de separación por medio de un control de tempera­
tura .
la disposición H<»1 ’is dentro ae cada etapa de separafi*c r d e - pende del nivel de presión existente en la etapa de sep a r a c i ó n
con relación a otros, de las posibles alternativas de u sos
de1
.
gas y de factores económicos.
La primera presión de separación es usualmente establecida por
las condiciones del flujo del recipiente.
La presión de la última etapa de separación es fijada soi la calidad de los productos v por las condiciones de temperatura
y presión permisible en los tanques.
La presión de la etapa intermedia de separación será a;ustida
al maximizar la producción del líquido crudo.
Si el objeto es la maximización de la producción del crudo, se
rán dependientes de la presión que se selecciona en el tren deseparacion.
Cuando el control directo de la calidad final del producto es
pequeño, puede ser ejercitado a menos del cambiador usado. En
tonces la calidad de control en la calidad del producto final
puede estar abajo de su categoría.
El número de etapas de separación flash usadas en un tren de
separación individual es materia larga de economía, dependien
do de la presión interna del separador
no más de S y no menos de 2 etapas
primario. Normalmente -
( incluyendo los tanques -
de balance ) serán usadas.
Ventajas y desventajas:
El rendimiento de la recuperación por el M 3 S es pobre. Son -pérdidas significativas de componentes pesados en los vapores
del último flash. La capacidad
de quitar el H 2S está limita­
do. Si el contenido de H 2S en la corriente producida es arri­
ba de los 1000 ppm.la temperatura de la última etapa tiende a
excederse. La recuperación es dañada, así éste método estará
fuera de reglas.
Una de las principales ventajas del MSS es su simplicidad. Es
flexible en el manejo de las variaciones de la producción ó razón gas/aceite (GOR) y en las dificultades de adaptamiento
en el medio ambiente.
51
Algunas de las desventajas son aplicadas en la limitación del
manejo del H 0S y en el manejo de las variaciones de éste.
La abundante baja recuperación del aceite es el mayor incoveniente. Fig.4.2.1.1.
2. Método de separación por multietapas con recuperación de líquidos.
( MSS con recuperación de NGLR "i>
Estos sistemas de separación se diseñan con material para ba£
tantes flash y con ésto quitar más partículas de C, y produ­
cir una presión baja del crudo en la última etapa de separa­
ción y los condensados que resultan se fraccionan en una co­
lumna destilación. La mezcla del fondo del destilador se aju£
ta a la presión de vapor establecida con el aceite aue viene
desde el último separador.
El fraccionamiento de los pesados es importante en éste métotodo, porque de ahí depende la selectividad. Si no se u>ara la recirculación, la. cantidad recuperada sería mucho meior.
Parámetros
de
operacionales importantes en la eficiencia de la
la columna fraccionadora.
1. La temperatura de la última etapa de separación está --
53
controlada por el contenido del H 2S del aceite tratado,
indirectamente determina la recuperación.
2. Para dar una presión de vapor del aceite tratado, la re
cuperación se incrementa por el aumento de la temperatu
ra en la última etapa de separación.
Ventajas y desventajas:
El rendimiento de la recuperación por el método de MSS con -NGLR es buena. La capacidad de quitar el H,S está limitado eco
nómicamente.
Este método tiene la ventaja s o b r e los requerimientos de pro­
cesamiento del aceite ya que puede t enor poco FUS e n la alimentación.
Puede operar igual cuando los sistemas de recuperación de con
densados sean bajos.
El método promete flexibilidad menor que el MSS sin NGLR y re
quiere de equipos más sofisticados ( compresor, columna de -destilación ). Fig. 4.2.1.2.
3. Agotamiento en frío.
Este método usa una columna agotadora de gas que se ajusta a
las especificaciones del H^S. Solamente el gas agotado separa
do de la primera etapa se considera porque éste tiene un bajo
I ir, -4.
1 . ' 5.
Ai 0 1 V M
1NIO
IN
I I MI )
contenido de H,S y el cual hace más efectivo el aceite agota
Este
presenta
método
tos.
los
un
utiliza
El
de
te p r o c e s a d o .
porque
H.,5 d e l
peración
el
El
de
flujo
debe
ser
de
rendimiento
ción
con
Este
método
paración
pobre.
del
el
gas
en
gas
tipo
lo m á s
la
método
que
de
MSS,
usa
de
agotadd
está
contenido
de
agotado
tiende
máxima,
es
un
f^S
el
temperatura
Todo
consiste
a
éste
20 p l a ­
limitado
-
determi­
en
del
está
en una
a
e n el acei_
nivel
incrementarse y
baja posible.
cual
15
que
factor
agotamiento,
a
ya
de
--
la r e c u
crudo
en
limitado
operación
la d e s t i l a c i ó n p o r p l a t o s .
del
La
traspaso
de
recuperación
calor
está
en
el
a g o t a m i e n t o en
cercana
a la
--
r e c u p e r a ---
el MSS.
con
tiene
más
el MSS.
bilidad
por
Por
limitaciones
las
agotadora
en
el
el
a d e c r e m e n t a r s e . La
la v i s c o s i d a d
es
H 2S
procesado
tiende
frío
columna
optimiza
satisfactoria
adicional
requerimientos
El
aceite
agotador
por
una
contenido
términos
nante
factor
cuentemente
las
posibilidades
El
rendimiento
especificaciones
usado.
que
Fig.
tiene
el
4.2.1.3.
del
de
remover
es
pobre
el
con
H,3
poca
en c o m
flexi­
f^S
agotador
en
frío
no
es
fre
4. Agotamiento en caliente.
Este
método
rehervxdor.
ciones
trol
de
del
de
La
columna
optimizar
el
la
de
vapor
sean
en
el
La
en una
que
columna
las
especifica­
ajustadas
admisión
agotador
es
con
por
del
el c o n ­
control
aconsejable
-
para
de
éste
proceso
es
necesario
conocer
los
s i ---
parámetros:
de pl a t o s
. Número
de platos
6 platos
teóricos
temperatura
. La presión
La
recuperación
El
agotamiento
del
de
de
de
H nS e n
ciones
de
H ?S con
de
alta
25 p l a t o s
del
son de
reales
S a
).
rehervidor.
del
puede
aceite
procesar
Puede
agotador.
manejar
con
poco
GOR y
con
fluctua
recuperación.
La
rehervidor
4.2.1.4.
usualmente
los p a r á m e t r o s
la a l i m e n t a c i ó n .
de
con
de
alimentación
La c o m p l e j i d a d
columna
agotamiento,
( cerca
en c a l i e n t e
de
separación.
agotador.
depende
tenido
y
permite
rehervidor.
aceite
. Número
. La
agotamiento
recuperación.
diseño
guientes
del
del
de
agotadora
H 2 S y presión
temperatura
temperatura
Para
i
el p r o c e s o
usa
éste método
es
es u n a
causa
desventaja.
de
ésto.
Figs.
4.2.1.3.
MÍ
4
!
I . ■. , i
-Ilx'intm»
IN
í ’A l . l l MTI-, ( f«M P»'roMI»RI S It'W
»>f
<’A Í> .
59
5.
Rectificación
Este método
presados.
El
separa
una
que
en
son
dos
etapas.
es u n m e j o r a m i e n t o
4 . 2.1.5.
( fig.
de
).
Los
líquido
vapores
obtenido
columna.
reinvectados
El
del
agotamiento
que
salen
por
fondo
dentro
del
el
del
efecto
contiene
crudo.
en
caliente
agotador
de
Esto
son com
enfriamiento
condensados
provee
--
-
pesados,
de mavor
-
selectividad.
Los
Daránsetros
miento
en
líquidos
del
métdo
rior
al
Este
proceso
gas
H
t
Puede
principal
6.
Estabilizador
4.2.1
método
6
Los
Número
La
una
presión
Velocidad
de
columna
de
platos
del
del
MSS y
agota­
( recuperación
de
y
la
r e c u p e r a c i ó n es
supe­
flexibilidad.
de
éste
Puede
manejar v a n |
LPG.
método
es suc o m p l e i i d a d .
reflujo.
factores
de
de N G L R
del
en calie n t e .
buena
desventáis
usa
aceite
proveer
con
combinación
)
presentar
presenta
S.
son una
recuperación
agotamiento
La
Este
con
natural
puede
del
de
diseño
caliente
Este
ciones
de
estábilizadora
diseño
de
son:
rectificación.
estabilizador.
reflujo.
son
reflujo,
fig.-
Número
de p l a t o s
La p r e s i ó n
Velocidad
Este
método
H t S.
En
el
líquido,
te
en
crudo
En
teoría
reflujo.
procesar
refluio
de
fondo,
libero
del
crudo
aire,
presión
agua.
de
Estas
especialmente
puede
con
estabilizador
una
éste método
Alta
rectificación.
estabilizador.
se requiere
el
El
del
puede
se d i s p o n e
ras
del
de
se
especificaciones
produce
operación
conducen
con
presentar
altas
crudos
mejores
tiene muchas
una
alta
caída
si
a altas
de
de
-
solamen­
temperatu­
pesados.
condiciones.
ventajas:
recuperación.
Flexibilidad.
Maneja
crudos
Producción
de
^ . Estabilizador
sin
Esta
de
alternativa
do p o r un
El
una
rar
para
sección
columnas
alto
contenido
de
H.,3.
LPG.
reflujo.
proceso
hace
uso
de u n a ' d e s t i l a c i ó n
de
cru
estabilizador.
estabilizador
superior
con
la
de
de
crudo
puede
alimentación
rectificación
pueden
alimentación
tener un
con
ser
a la
y
plato
caracterizado
columna
de
condensador.
interno
alimentación
para
en
el
por
el p l a t o
destilación
Típicamente
sin
éstas
rehervidor y sep£
precalentarlo^
en a U u -
*3'
una
sección
columnas
parar
guna
rectificación
pueden
tener
alimentación
parte
Estos
de
de
de
la
con
productos
plato
son
del
usados
fondo
y
Esto^
presentan
el
grado
fraccionamiento
Un
típico
se
muestra
proceso
la c o l u m n a
en
puede
to c o m p a r a d o
flash
y
el
En el
caso
la
con
de
destilador
ilustrado
columna
sirve
ligeros
tamiento
4.2.2.
de
En
un
La
la
fig.
del
separador
destilación
crudo
con
4.2.1.8.,
la
-
en
-
nada
de
crudo
de
el
RVP
oor
deseado.
se r u £ s - *
sunericr
la
al­
separación
actual
en
de
nresión
solamente
El
ocurre
del
razonablemente
sección
flash'.
térmica
la c o l u m n a .
Droceso
La
o casi
nroceso
crudo
columna.
del
en
éste
4.2.1.7.
energía
impacto
por
e n al
requerimientos
en un nivel
un
fig.
se­
de
Ir
agota-ic-rc
sección
de a c o ­
la c o l u m n a .
Asnectos
aspectos
a
finales
Selección
4.2.2.1.
Los
como
poco
final
produce
en
los
realizado
4.2.1.8.
etapa
alimentación
los
muy
re’
nervidor y
recuperar
reducir
ser m a n t e n i d a
tra u n a
de
para
éstas
precalentarlos
columna,
estabilización
fig.
la
la
Típicamente
en el
alimentación para
rehervidor.
de
interno
alimentación a
dispositivos
los
un
y condensador.
del
proceso
técnicos
técnicos
en
la
de
en
estabilización
la s e l e c c i ó n
selección
de
de
los
de
los
crudos.
Droce s os .
procesos
se
tie-
oó
4.2.2. Selección del proceso de estabilización de crudos.
4.2.2.1.
Los
aspectos
nen que
en
Los
Aspectos
el
técnicos
tomar
área
técnicos
en cuenta
la
la s e l e c c i ó n
selección
dentro
del
de
medio
de
los
los
procesos.
procesos
ambiente
se
tie­
existente
-
a aplicarlos.
criterios
principales
. Conflabilidad,
ción
en
en
de
sin
pérdidas
. Simplicidad
de
en
son:
influencia
la
de
operación
y cargas
servicios
recuperación.
y mantenimiento.
. Flexibilidad
. Distancias
los
requeridas.
y
reduc
4,2.2.2. Proceso seleccionado.
Para
la s e l e c c i ó n
ción
los
1 . El
del
siguientes
área
denas,
de
en
proceso
se
tomó
el
de
en
considt.'. a - -
aspectos.
recolección
la
adecuado
cual
estudiada
existen
es
campos
Huimanguillo-Cár
petroleros
ricos
en c o n d e
sados.
2.
Las
pérdidas
tienen
ésto
a que
debido
de
tapas
de
de
mentar
unidad
de
lugar
requiere
a
de
columna
de una
de
dudas
los
más
operación
y mantenimiento,
por
y
Pero
compleja
unidad
para
de
de
fin
los
se
sofisticada
en
de
incre­
intesre
a une
gas-aceite
ya
que
v
como
es
ésta
los
comparación
la
( e
condensados
auxiliares
hacer
un
estabili
separación
refino,
equipos
se p o d r í a
de
que
s e r í a n míniiros
y
de
separación
sin
logran
columna
). E s t o c o n e l
ideal
no
transporte.
una
estabilización
cantidad
costos
su
integrar
flash
sigmficativ
recuperados
para
la e s t a b i l i z a d o r a
compleja.
columna
de
convencional
la m e n o r
de
son
la a c t u a l
estabilización
separación
volátiles
adecuado
a
recuperación
de
de
condensados
la n e c e s i d a d
separación
querimientos
una
los
condensados
la
La c o l u m n a
problemas
estabilización
Se c o n s i d e r ó
zadora
sin
evaporación
actualmente
grado
3.
por
re­
de
-
implementación
es
la
de
recti
ficación,
siempre
realizar
antes
requiera
de u na
cantidad
de
El
objetivo
fue
el
las
cuales
tar.
el
de
Así
uso
de
y cuando
el
lo j u s t i f i q u r
mejor
de presentar
dependen
así
separación
condensados
analizar
estudio
las
( carga
los
ó bien
y dicha
gaseosa
tipos
diferentes
del
área
de
de
económico
que
la
analizar
una
columna
estabilizadora
las
en
alta
-
).
recolección
el
de
a tratar
contenga
de
situaciones
también
se d e b e
carga
carga
existentes
como
que
que
separación
en
se
ventajas
los
--
cada procesa,
vaya a
que
sistemas
tra­
presenta
de s e p a r a
69
4.3.
Alternativas
una
Para
el
columna
diseño
de
una
que
ción
dependiendo
ld,
bt;iá e l
mismo
método
A continuación
para
sea
Si
tiene
se
tilador
fue
se
que
del
tipo
que
se
de
de
la
la
por
termodinámico
la
columna
se
debe
tomar
de
destila
una columna
dos m é t o d o s
que
se
dicha
que
realize
de
de
en
-
és-
evaluación.
se
puedan aplicar-
estabilizadora
se
seleccionada
puede
columna,
o bien
específico
como
sos
la s o l u c i ó n
de
condensados
del
es
del
tipo
aplicar un m étodo
se
el
puede
son
diseño
para
los
práctico
cálculo
utilizar
métodos
termodinámico
de un
de
un
que
-
efi-
-
método
cortos
de
la
des­
las
y
de
-
riguro
-
columnas-
destilación.
4.3.1.
Método
práctico
columnas
de
constantes
sin
diseño
selección
Erbar y Meddox
más
El
de
de
requiera para
columna
solución
de
el
estabilizadora,
funcionamiento
reflujo,
presentado
para
para
su caso.
sin
ciencia
columna
presentan
la e v a l u a c i ó n
según
solución
estabilizadora.
cuenta
y
el
de
esquema
de
relfujo.
perior
con
para
la
evaluación
estabilización
de
reflujo
la e f i c i e n c i a
por
medio
de
de­
- -
pseudoequilibrio.
la
fig.
La
alimentación
una baja
sin
de
4.3.1.
representa
total
temperatura.
se
un
típico
introduce
estabilizador
en
el p l a t o
su
-n
N* nre fiu x ed t tw e r
P 5 c ‘J D O
K
Kc
f:' 3 0 '= ” f
carooni ?tc “j3.
MAXIM UM o C W G O ie V C O O ' vO iO C *
fv corneto* O" S o ce srs a n d Brov.n
-ig 39.
LIQUID f.o \v*i C C rC S - ■’C'tn ro uo h dow n;o'T 'er« *■<2 -C
H O W
O re í
71
Cualquier
reflujo
peraturas,
entre
del
rehervidor.
metros
toma
de
el
Erbar
disefo
reflujo
y Maddox
la p r e d i c c i ó n
interno
temperatura
De
éste
funciona
establecido
entre
y en el
las
puede
fondo
diferencias
de
los
de
columna
con
reflujo,
la
simple
tern
productos
especificar
pero
que
reflujo.
un
de
los
pará
solamente
se
-
columna.
Ellos
separador
del
la d e s t i l a c i ó n
calculadas
Ke
fi
(L/V)
+Ke
segura
puede
composiciones
ser
la
vez
una
como
aproximación
fondo
del
la s e p a r a c i ó n ,
sin
por
en
en
presentan
tabilizador
ésta
modo,
una
interno
en un e s t a b i l i z a d o r
Con
genera
la
para
de
se
de
ser
técnica
obtenida
visualizan
flash
domo
la
con
y
un
del
para­
o dada
que
el
e£
equilibrio
fondo.
separación
en m e d i o
por:
d1 =
Donde:
Ke
La
fig.
brio
= Constante
38
f Ke
calcula
),
que
es
de
el
pseudoequilibrio.
valor
una
función
hidrocarburos
con p a r á m e t r o s
ración
desee
que
se
de
hacer.
la c o n s t a n t e
del
punto
empleados
en
de
pseudo
equili--
de
ebullición
la
torre
por
de
los
la s e p a
Al
mismo
de
la
tiempo
columna
cálculo
que
es
del
Carga
vapor
correlación
la t o r r e y
ración.
que
ser
rendimiento
en
la
aunada
vapor
La
aproximación
extremadamente
tiene
culación
de
esta
las
con
de
y
se
ésta
por
los
ecuación
el
sin
para
el
-
la e v a
presentan
platos,
límites
usar,
reflujo.
y Brouwn
de
rendimiento
de
recomienda
Souder
espaciamiento
que
y fácil
columnas
columna.-
permisible
forma
simple
seguro
de
predice
diámetro
del
tren
una
de
-
de s e p a ­
es:
Gmáx.
donde:
Gmáx.
C
JV
= Velocidad máxima
permisible
del
vapor.
, a
las
.2
* l b / h r pie
= Constante
= D e n s i d a d de v a p o r * I b / pie
3
condiciones
de
la
condiciones
de
torre.
JL
= Densidad
la
C es
la d i s t a n c i a
la
del
de
tra
variaciones
La velocidad
resultando
. 3
=
Ib- p i e
fundamentada
función
las
líquido
, a
las
torre.
La conJt«nte
de
del
un
plato
tensión
del
de
vapor
diámetro
por Souders
y por
un
superficial
C con
las
permisible
irínmo
de
alcanza
del
más
La
fig.
función
de
39
una
-
mues_
superficiales.
calcula
la t o r r e .
es
pequeño
líquido.
tensiones
se
y Bro\vn y
por
la
ecuación
(2)
La e c u a c i ó n
ción
estricta
Carga
na
o peso
está
los
( 2 ) y
de
un
plato.
Estudia
el
flujo
presión
del
carga
un
del
espacio
de
esquema
líquido
vapor
del
e
sea
la
aplica
mas
que
la
limitante
la
acerca
indicará
plato
la
burbuia.
terga
modelo
para
Ordinariamente
diámetro
líquido.
en
alto
el
la
40 m u e s t r a
solamente
de
( 2 ) v
La
más
cachucha
la e c u a c i ó n
manejar
dado
39 h a b l a
limitante.-
tal que
da p a r a
fig.
de
liquido
diseñada
de
fig.
platos
del
cálculos
la
para
capacidad
delfluido
la
bajo
colum
adecúa
líquido
diferencia
al
-
espacio
de
-
vapor-
es:
-
P,
s
2
( hw
*
how
)
+
hv
+
m J
(3)
Donde:
hw
=
altura
del
vertedero,
hou
=
altura
del
líquido
hv
«
presión
de
vés
del
plato.
presión
debido
kg
#
abajo
por
vapor
de
a la
chorreo.
plg.
sobre
la
al
vertedero,
caída
pendiente
esperada
del
del
flujo
de
flujo a
líquido
tra­
hacia
74
La
presión
otro
está
chorreo
Por
derivada
hacia
esta
( P,
requerida
-
de
manejar
la cabe z a
el
líquido
disponible
de
un plato
( presión
a
) en
el
abajo.
raz6n
P?
para
la presión
),
la
cual
de
la p e n d i e n t e
representa
la
en término
altura
es
necesaria
- - *
del
lí­
quido .
El
espacio
mínimo
Smin
=
entre
2
plato
( P1
-
será:
P2
)
= 2H
(4)
Donde:
Smin
En
=
espacio mínimo
la e v a l u a c i ó n
del
vertedero
)
del
la
por plato.
término
cual
es
de la
ecuación
determinada
por
(3)
el
hw
(altura
d i s e ñ o de
-
la to
rre.
La
altura
de
la
ser
del
altura
estimado
líquido
del
sobre
vertedero
y
el v e r t e d e r o
de la
carga
C
de
how
) es u n a
líquido, esto
por:
S/3
how
=
30
F
( L/W
)
(S)
función
puede-
75
Donde:
F
= factor
de
torre
= c a r g a de
W
= altura
valor
la
de
la
ciudad
gas
de
líquido.
a
fricción
) y puede
pie^ /
vertedero,
con-la
jos
( hp
líquido,
del
varía
La m e n o r
de
fórmula
para
la p a r e d
de
la
- vertedero.
L
El
correción
plg.
carga
excepción
es
debida
ser estimado
seg.
del v e r t e d e r o ,
de
al
pero
vertederos
flujo
de
no
cortos
líquido
se
d e s v í a le
/ ó
hacia
altas
abajo
-
-
por:
hD * 0.6 Up
(6)
Donde:
UD
Para
=
velocidad
una
rre.
estimación
Esto
ser
usado
tor
de
del
se
el
lleva
valor
corrección
líquido
hacia
severa
de
a cabo
a través
de
del
la
la
abajo,pie / s e g .
capacidad
de
y ejecución
la e c u a c i ó n
unidad F presentado
v e r t e d e r o ).
de
la
to
( 3 } o puede
anteriormente
( fac
cai­
76
4.3.2. Método riguroso de la matriz tridiagonal.
Este
ra
método
la
y usa
ratura
habla
solución
el
de
método
en
al
ecuaciones
columna.
calculado
El
procedimiento
ras
algoritmo
de M u l l e r ' s
te
mente
del
para
estable
y
digitales
para
tridiagonal
de b a l a n c e s
la c o n v e r g e n c i a
de m a t e r i a
es
de
de
pa­
materia
la t e n p e
simultanéame:!
componente.
computacional
de
la m a t r i z
lineales
El b a l a n c e
cada
puede
de
ser
medida
es
simple,
rápidamente
seguro
adaptado
y
numérica­
a comrutado--
moderada.
MODELO MATEMATICO:
Las
ecuaciones
denominadas
ria
( M i ,
ría
de
que
MESH.
la
componen
Estas
ecuación
fracción
mol
a é s t e m o d e l o m a t e m á t i c o s o n las
son;
de
la e c u a c i ó n
eauilibrio
( S ) y
de
balance
de
( E ) , la e c u a c i ó n
la e c u a c i ó n
de b a l a n c e
m-itesunatc
de
c.¡ I-
es
de
( H ).
Dependiendo
sobre
balances
materia
de
ecuaciones
MESH
Refiriéndonos
de
la m a n e r a
que
son
a las
y
variables
calor,
son
los
dadas
caminos
v
cuanto
para
expresar
los
las
--
diferentes.
figuras
siguiente:
^
y
A,
las
ecuaciones
MESH
serán
ría. o1.
r-r:-v ->cL
pípt*»!** ^sr¿ ‘
-i-'s
~z.
78
rl'í .
' J ''jei"»
er
-)9
u"
3 i » t '■ i J 2 “ *
«3 . j i l i k r l a , r« ■re*-'»^ta
do sor e c u » c l o i * i
E C U A C I O N M:
Mij
( Xij.Vj.Tj
) = Lj _ 1 * 1 > ; M
Xij
* V j+1
*
t Vj
+ Hj
Y i J + 1 + Fj
) Yij
Zij
-
( L3
= O
+ Uj
)
(1)
E C U A C I O N ' E:
E;
( X i j ,Vj ,Tj
ECUACION
) = Y i i - Kij
Xij
(2)
* O
S:
m
Sj
( Xij.Vj.Tj
) =
Xij
-
1.0
= 0
( 3 )
Yij
-
1.0
= O
(3a)
i= 1
Si
( Xij.Vj.Tj
j =
/
■z
i= 1
ECUACION
Hi
H:
( Xij.Vj.Tj
) = L j . i hj.-j
* V J+1
-
C Vj
+ Wj
H . +1
♦ Fj
H pj
) Hj
- Qj
-
= O
( Lj
< Uj
) hj
(
^)
80
BALANCE
Lj
GLOBAL:
Z
= V
( Fk
- Wk
- Uk
) - D
k=2
Donde:
D =
La e c u a c i ó n
2
M
se
reduce
a una
BjXi
C.X.
.
5 )
de
=
. ,
J i.J-1
-
la
forma:
D,
Dj
f ' )
; -
fn-1 ( 8 1
i
Dn
BnXin
(. 9 )
la m a t r i z :
C1
B
2
Aj
ó
matriz
C l X i2
AnXi,n-l
B1
n-1
iO
i il
ó como
^
+ Uj
B.X. .
V i . M
j
x il
D1
X i2
D2
=
Bj
Cj
An-1
Bn-1
Cn-1
Xi,n-1
D n -1
An
Bn
Xn
Dn
Xij
r>j
rio-'
simplemente:
( v j [ ^j -
h
1 == i ~
m
di)
81
Donde
B1 = - ( V^., ♦ Ul ) : C1 = V2 Ki2 1 o, - 0
CID
i -1
Aj
= L.
1 = Vj
L
f
( Fk
- Wk
- Uk
)
- D
;
k=2
(12a)
Bj
=
-
(( V j
+ Wj
)
Kij
+
( Lj
+ Uj
))
j
-
f w j ) kí] * v i_i ♦ y
(( Vj
c Fk
- Wk
- Uk
!
k=2
- D *
Uj
)
2
cí
* V i
K i,j+ 1
—
i
n-1
(12b)
n-1
f i :c >
*
j
=
y
An
Las
sión
= Vn
ecuaciones
constante
+ B
Bn ¥ -
MESH
en
para
una
( V'n K i n
+ B
separación
columna
de
compleja
)
;
Dn
= 0
multicomponentes
pasan
a ser:
(13)
a pre­
82
Mij
( Xij,Vj,Tj
)
=
f ABc
)
( X i ) - ( D ) = 0
i
m
n
V
(14)
m
Sj
( X i j ,Tj
) =
Kij
Xij
-
1 . 0 => O
i= 1
(15)
Hj
( Xij.Vj.Tj
) =
( H . ^
- hj
-
- h..,
( hj
q
-
) V j+1
-
( Hj
- hj
) L..,
- Fj
( H pj
)
( Vj
- hj
+ Wj
)
)
-
o
(16)
El
problema
V j , T j , para
no
son
si
no
de
la
tes
de
los
das
son
nes
por
de
Tj's.
uso
de
de
productos
constantes.
solución
algunas
flujo y
son
Si
un
Kij's,
encontrar
ecuaciones
, una
MESH.
juego
son
pueden
la e c u a c i ó n M
Porque
la s o l u c i ó n
iteraciones
las
valores
simultánea
es
inicial
de
expresarse
), es
si
es
ellas
difícil
un
o
generalmente
de
las
corrien
F j , Zij,Nj , D y B
Vj
constantes,
( 14
de X i j ,
aproximadas.
composiciones
especificadas,
( D ) también
equilibrio
Entonces
en
Consecuentemente,
cantidad
( Agc ) y
éstas
lineal
ijnposible.
Cuando
principalmente
satisfacer
índole
te o b t e n i d a
dos,
radica
y Tj
dado
en
son
que
función
sistema
to--
asumí-las
de
razo
las
lineal.
.
To
83
-mando
el
ventaja
vector
[ D
de
la matriz
tridiagonal
I
] y
ABc
agrupando
] como:
D1
E1
C1
A2
B2
C2
Aj
Bj
Cj
A n -1
B n -1
C n -1
Dn-1
An
Bn
Dn
i.
Dj
*
( 1'
i
^
i ^
)
m
-
la
solución
mente
todo
des
Pl
de
obtenida
de
por
uso
eliminación
auxiliares,
y qj
la e c u a c i ó n
pj
de
y
y sugiriendo
Cl/Bl
qj
(14)
de un
simple
Gauss.
son
para
En
( Xij
algoritmo
éste
calculadas
adelantar
con
) puede
derivado
algoritmo,
evaluando
incremento
ser
de
qx = D1 Bj
dos
fácildel
mé­
cantida--
primeramente
j,
siendo:
(18a)
(18b)
j-i ) / c Bj - Aj Pj_a_ 3 ;
2 ^ j
^
n
(18c)
Cuando,
los
luación
de
j y
Xin
tendiendo
Xin
* qn
Xij
* qj
Cuando
las
presarse
Xij's
son
retrocediendo
De
éste
calculados
también
* PJ
obtenidas
dentro
de
1 ~
desde
la e c u a c i ó n
función
de
Tj
j
el
S
semejante
♦ a 31 T j 2 ♦ a 4i
S es u n a
función
zz
TjJ
solución
tigadores
de
a ki
emplean
de
ésta
ecuación,
el m é t o d o
y
las
= .
d e T,
*
i
la m a y o r
iterativo
(19b)
superior,son
Kij's
pueden
ex
;
T j k ’1 I x i j
^
n-1
a:
i
solamente
1
la
eva
decrecimiento
algoritmo
(1S)
1 =
Para
con un
la p r i m e r a
modo;
;
son
+ a 2 1 Tj
la e c u a c i ó n
por
(19a)
como
» au
y
de
a Xij.
X'x
sustituidas
Kij
valores
m
(20)
siendo:
1 *°
°
n
parte
0
(21)
de
los
inve£
de N e w t o n R a p s h o n ,
otros
ss
usan
el m é t o d o
de
la
do de M u l l e r ' s
es
presentado.
El m é t o d o
lización
La
de M u l l e r ' s
del
iterativa
minada
de
zk *
con
=
f
la
los
la
del
formas.
(2 ) =
cual
digitales
Abriendo
cia de
con
es,
de
fórmula
(Tj)
fórmula
tadoras
método
varias
Sj
la
falsa
es
posición.
en u n a
falsa
valores
+
C zk - 1
interpretación,
de Muller's
una
ser
como
ecuación
fácilmente
una
puede
genera­
ser d e t e r ­
general:
adaptada
de
z
>’ z 3*
} dk
a compu
una
son obtenidas
' zk - 2
el m e t o
sigue:
iniciales
iteraciones,
2k - l
trabajo
0
puede
dada
éste
posicioón.
método
Para
En
secue5
de:
( 2:1
Donde:
(22b)
86
b =
f (*k-35 d k-l2
* £ ^ k - 2 ^ 1 + d k-l5
+
(22c)
c “ £ ^2 k - 3 ) d k - l
Donde
las
T j ’s s o n
Xij's
los
tamente
de
En
la
son obte n i d a s
calculadas
ller's,
valores
la
de
nuevos
internas
de
de
H
la
son
de
Vj
+ f < V l }
la e c u a c i ó n
la e c u a c i ó n
ecuación
aproximación
corrientes
fCzk-2)(1+dk - P
S por
pueden
el
ser
M v
C22d)
las
método
nuevas
de M u —
calculados
direc
(16).
solución
ideal,
calculadas
por:
la
entalpia
de
las
m
i=l
1
—
n
(23)
m
i“ 1
(24)
0*'“*1.
PROCEDIMIENTO
Paso
1
Se
COMPUTACIONAL.
asumen un perfil
un perfil
Paso
2
Cálculo
lando
3
entonces
los
elementos
las
v
por
(22),
5
de
vapor
y
-
(Tj)o.
la e c u a c i ó n
de
(20),
la m a t r i :
(11),
(12)
y
ecuación M(14),
para
las
la m a t r i ;
(Tj)o
calcu­
( A^c
',
(13).
Xij's
tridiagonal,
usando
ecuaciones
(19).
ecuación
Paso
ecuaciones
la
Sustituir
de
lineal
uso
algoritmo de
(18)
4
temperatura
por
Resolver
el
Paso
de
c a n t i d a d de
Kij
usando
Paso
de
de
l a s X i i ’s c a l c u l a d a s
(21)
ó
la
ecuación
la f ó r m u l a
para
Calcular
los
las
corrientes
(5)
iterativa
nuevos
líquidas
y
de
del v a p or
por
las
dentro
resolver
de M u l l e r Ts
valores
entalpias
y Kij
de
la
más
tir
ecuación
(Tj)j..
interno
ecuaciones
\
;'e 1
(23) y
(24i
'r e s p e c t i v a m e n t e .
Paso
6
Resolver
la
ecuación
(16)
para
el
nue\o
CVi)K .
Paso
7.
Repetir
los
pasos
No.
2 y
No.
6 hasta
que:
-<e
-
Donde:
£ T
es u n a
tolerancia
predescnta.
90
Nomenclatura.
a^ ¿
1 ir
en
k ir
función
cuación
C Agc )
Matriz
bk ^
( 10
Producto
Bj
Elementos
en
D
£
d
Bc
Vector
se
define
por
lar e -
se
define
por
la
ecua
de
de
las
Hj
la
matrií
1
i ~ m ,
como
se
( Agc
-
.
coeficientes
define
por
la
( Agc
).
-
ecua
final
del
fondo
diagonales
de
nj
(
de
moles
La
y
1 ^
como
se
matriz
i ~
m.
definen
).
coeficientes
por
la
ecua
( 24 ) .
diagonales
superiores
de
la m a t r i z
).
Productos
|
como
y
==4
Elementos
a
como
coeficientes
).
diagonales
función
ción
(
Kij
i ~m,
( 2 3 ).
B
1 Á k
1 —
).
función
ción
Cj
las
k ^=.4
en
Cj. ^
de
( 20
Elementos
1
y
tridiagonal
ción
Aj
4
d e s t i l a d o s del
de la
columna
en
domo,
( moles
).
l a e c u a c i ó n ( 10
a ) .
-
91
Ei
Función
ción
Fi
de
equilibrio
corac s e
define
por
la ecua
(2) .
Corriente
f moles
de
alimentación
al
alimentación
a
plato
de
alimentación,
).
Fj
Corriente
de
h
Entalpia
de
la
corriente
líquida
L j ,Btu
/ mol.
Hj
Entalpia
de
la
corriente
líquida
L j ,B tu
/ mol.
Hj
Función
del
ecuación
Hp
Entalpia
Número
Número
de
k
Número
de
Kij
Razón
pa
Lj
j . Kij
Flujo
la
de
de
etapa
de cal o r
etapa
como
j,,(
moles
se d e f i n e en
)..
la
( 4 ).
de
de
j
balance
la
la
corriente
de
alimentación
F^., B t u / m o l
componentes.
etapas.
iteraciones
equilibrio
de
o modelo
los
subscrito.
componentes
i
a
la e t a ­
= Yij/Xij,
la
corriente
( j-i
) th.
líquida
de
la
etapa
jth
hacia
Número
ser
las
.qj
del
Cantidades
( 18a,
%
S.i
componentes
balance
ecuaciones
(1),
(14),
como
se
la m e z c l a
que van
a
como
se
define
per­
etc.
en el
define
algoritmo
poT
la
de
la matri:
ecuaciones
- - -
b , c 1.
Cantidad
de
calor
del
Cantidad
de
calor
en
Función
de
la s u m a
ecuaciones
(3),
Uj
Corriente
lateral
Vj
Corriente
de s a l i d a
plato
( j -1
condensador.
como
se
define
por
la?
etc.
la e t a p a
jth,° F.
líquida
del
de
la
vapor
etapa
jth.
del
plato
i hasta
la
etapa
jth.
).
Wj
Corriente
Xij
Composición
de
de
jth,
lateral
la etápa
el
f21),
Temperatura
de
rehervidor.
total,
Tj
el
de
de m a t e r i a
auxiliares
tridiagonal
%
de
separados.
Función
M
pj
total
la
del
vapor
corriente
de
líquida
f r a c c i ó n mol.
a
la
salida
93
[xi]
Yij
Vector
de
la c o l u m n a
Composición
pa
jth,
etapa
la
la e c u a c i ó n
corriente
del
(. 1 0 a ).
vapor
de
la e t á
fra c c i ó n mol.
Composición
ia
de
en
de
jth.,
la
corriente
f r a c c i ó n m o 1.
de
alimentación
de
94
La
evaluación
ra
de h i d r o c a r b u r o s
table no
sección
diseño
solamente
de
viamente
del
a una
diseñar
por beneficios
de
do
que
los
líquidos
rectificación
permite
equipos
riguroso
alguna
la c o l u m n a
expuesto
típica
torres
estabilizado
anteriormente,
columna
por medio
de
de
reflujo,
tenga
técnica
un
es
destilación
sino
de destilación,
situación
permiten
de
se
reflujo
a
la
le h a
externo
adap
con
que
-
ob--
cual
--
elimina­
adecua­
do .
Desde
en
luego
el
método
numérico
columnas
de
destilación
con
presentado
se ha
su
de
sección
fundamentado
agotamiento
-
rectificación.
Por
lo
terno,
da
tanto
se
se d e b e r á n
ecuación
método
si
más
ha
de
hacer
que ha
práctico
sido
como
diseñar una
las
modificaciones
planteada,
el
columna
ó bién,
presentado
en
sin
reflujo
pertinentes
hacer
éste
uso
ex­
en ca
de
capítulo.
otro
V.
CON'CL'ÍS T O M E S
Y RECO'-ENDACIOXES .
1.
Los
de
sistemas
separación
estabilizadoras
gran
en
otros
producidos
de
vacimientos
con
peración
de h i d r o c a r b u r o s
gas
separado,
campos
to
del
que
petroleros
gas,
y si
caso
Hermosa
de
Petróleos
antes
de
su
quidos
?r
las
considera
utilizan
de
los
v condensados.
con
-
fluidos
-
Invaria
-
logra
una
líquidos y
mejor
estabilización-
obtenidos
donde
es
con
un
prioritario
resulta
área
rico en
mayor
sistema
Mexicanos,
es
al
tales
tecno
ventajas
corrosión
Plantas
de
del
área
los
con
uso
de
res
sin
reflujo
recu­
de
sepa
de
de
sistema
los
de
líneas
tratamiento
que
para
de
estabilizadores,
para
con
separación
Villa-
estabilizar
de
",
formación
capacidad
presencia
gas,
sea u t i l i z a n d o
-
de
de
entre
-
lí­
otros.
nuevos
realice
forma
Con
operación
la
a baja
rectificación.
Zona
transporte.
campos
en
pesados,
de
y
del
determinar
ya
la
problemas
" diablos
las
aprovechamien
conveniente
de H u i m a n g u i 1 l o , se
sistemas
o bien
de
disminución
corridas
- económico
de
como:
el
componentes
de H u i m a n g u i l l o
convenientemente
condensados
sis
del
gasoductos,
incrustaciones,
v
manejo
columnas
«e
se r e d u n d í r f a n ° t a b l e m e n t e
los
Se
gas
incorporación
y mantenimiento
de
los
éste
el
éstos
de
el
instalaciones,
es
lo
para
se
con
convencional.
En
como
estas
temperatura
o condensados,
países
blemente
ración
5.
crudos
éxito
del
2.
de
a baja
de
un
precisa
gas
análi.
las-
temperatura
-
estabilizado­
Es
importante
la
unidad
presente
res,
de
tener
separación,
los
menores
de o p e r a c i ó n y
cable
a zonas
zonas
refinadoras
Para
leccionado
riguroso
el
de
en
ambas
columnas
se
del
( con
método
para
tomarse
de
a
en
general
-
servicios
puesto
puede
en
ser
auxilia­
que
y
diseño
cuenta
reflujo,
usado
éste
reflujo
regido
el
numéricamente
modificaciones
encuentra
integre
sistema
de h i d r o c a r b u r o s
pudiéndose
sin
el
que
es
no
apli­
así
de
-
éstos.
la matriz
las
como
mantenimiento,
resultados
completa
den hacer
de
deberá
práctico,
columna
do
de
la c o l u m n a
requerimientos
de
la s e l e c c i ó n
que
así
recolectoras
estabilizadora,
que
presente
por
que
con
que
sino
el
el
El
para
de
método
se
ser
para
una
le p u e ­
utiliza­
funcionamiento
la o p e r a c i ó n
se
extactitud
sólo
también
columna
método
mayor
adaptar no
),
la
estable.
necesarias
va
de
de
-
destilación.
97
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