Propiedades Físicas Gas Natural

CAPÍTULO 2
Propiedades Físicas del Gas Natural

2.1 INTRODUCCIÓN
El cálculo de las propiedades físicas del gas natural y sus condensados representa la base para la elaboración de los proyectos técnicos. Estas propiedades se pueden calcular a un nivel riguroso por medios computarizados o por medio de fórmulas, correlaciones, graficas o cartas con un nivel de aproximación aceptable. De todasformas se recomienda el uso de métodos manuales cuando no hay disponibilidad de medios computarizados.
En el presente capitulo se ha recopilado una selección de información sobre el calculo de las propiedades físicas de varias fuentes y trabajos de investigadores del área que contiene información fidedigna para efectuar cálculos manuales.

2.2 TABLAS DE CONSTANTES FÍSICAS
Para ejecutar loscálculos de propiedades físicas se requiere información del gas mismo a tratar. Existen dos maneras de efectuar los cálculos:

1) Cálculos composicionales
En este tipo de cálculos se requiere la composición del gas, es decir, el análisis cromatográfico, debidamente verificado y normalizado. La condición de normalización comprende los siguientes supuestos:
* La sumatoria de las fraccionesmolares de los componentes es igual a la unidad.
* Se tienen que declarar todos los componentes del gas, incluyendo el H2S y H2O que usualmente se miden por otro tipo de análisis o cálculos. El H2S y sus similares sulfurados se miden usualmente en ppm, v se deben transformar a fracción molar y normalizar en la composición. El agua a veces no se declara en los análisis en “base seca”, se debecalcular el contenido de agua y, de la misma forma, incorporarlo al análisis, a continuación mostramos un ejemplo de normalización:
Ejemplo: Si tenemos un gas de la siguiente composición (Hipotética) en fracciones molares :
C1=0.8  C2=0.1  C3=0.1 (Resultado del análisis cromatográfico, que no considera el contenido de agua, es decir, está en base seca)
y un contenido de agua de  H2O=0.0014.Realizar la normalización.
Respuesta:
Tenemos que agregar el agua a la composición respetando las proporciones de C1,C2 y C3 entre sí.
El factor =1 - 0.0014 =0.9986
Multiplicamos cada fracción molar por el factor:
C1=0.8*0.9986= 0.7988 
C2=0.1*0.9986=0.0999
C3=0.1*0.9986=0.0999
De tal forma que la composición normalizada sería:
C1=0.7988
C2=0.0999
C3=0.0999
H2O=0.0014
La sumatoria de lasfracciones molares es igual a 1

2) Cálculos no composicionales
* Los cálculos no composicionales no requieren necesariamente la composición detallada, basta con valores de la gravedad específica, densidad o grados API para estimar las características del gas.
Las tablas de constantes físicas muestran las principales propiedades físicas de los compuestos puros y de otras sustanciasquímicas para los análisis composicionales relacionadas con el rubro. La fuente es el GPSA Electronic Data Book. Las graficas son las Tablas 2-1 a 2-6.

TABLA 2-1 Constates Físicas de Compuestos Puros

TABLA 2-2

TABLA 2-3

TABLA 2-4

TABLA 2-5

TABLA 2-6

2.3 CÁLCULO DE LA COMPRESIBILIDAD DE GASES
Cuando trabajamos con gases a presiones bajas, las correlaciones de gases idealestienen una exactitud generalmente satisfactoria. Si las presiones son elevadas las correlaciones ideales puede generar errores hasta de cerca del 500%. El factor de compresibilidad es la corrección necesaria en las condiciones de proceso para poder describir con exactitud el comportamiento del gas.
Muchas de las aplicaciones requieren ecuaciones de estado desarrolladas por métodos iterativos. Hayotras correlaciones que presentan una exactitud conveniente para los cálculos de ingeniería, una de ellas es la ecuación de estado de los gases, que se expresa de la forma siguiente:
PV = ZmRT / MW = ZnRT
MW = Peso Molecular del gas, Lb/Lbmol
P = Presión del gas, Lpca ó Psia
T = Temperatura del gas, oR
Z = Factor de compresibilidad
R= Constante universal de los gases, 10.73 Lpca .ft3 /...