Resumen Fraccionamiento

El fraccionamiento es un proceso mediante el cual una corriente de líquidos de Gas Natural (LGN) se separa en cada uno de sus componentes. Este proceso se basa en la separación de componentes por volatilidad relativa y en la pureza de la corriente de productos deseada. El fraccionamiento está dado por
Torres de destilación Punto de ebullición Evaporación de componentes ligerosComponentespesados (corriente de alimento).

Se asume que la torre está compuesta de una serie de etapas de equilibrio termodinámico (liquido-vapor) donde en cada etapa ocurre la transferencia de masa y calor.
El número de etapas de equilibrio depende de:
* Composición de la corriente de entrada, fase y tasa de flujo (en el fraccionador).
* Composición, tasa, presión y temperatura del gas de entrada.* Especificaciones del gas y líquido de salida.

Constante de Equilibrio (Ki). Definida como la división entre la fracción molar del componente de fase vapor y la fracción molar del componente de fase líquida.
Ki = Xi/Yi Gas y solución ideal Ki = Pi*/P

Parámetros Claves
Grado de Separación. El grado de separación o pureza del producto tiene un impacto directo en el tamaño de lacolumna. Para mayor pureza se requerirán más platos, más reflujo y diámetros más grandes.
Una medida cuantitativa de la dificultad de una separación es el factor de separación Sf, definido como:

Donde:
LK = Componente claveliviano
HK = Componente clave pesado

XD = Tasa molar del componente clave liviano y pesado en el destilado o producto de tope
XB = Tasa molar del componente clave liviano y pesado en el destilado o producto de fondo

Volatilidad Relativa: Es la facilidad de una sustancia para pasar de estado líquido a gas. La volatilidad de loscomponentes se expresa generalmente como volatilidad relativa, la cual es una relación de las constantes de equilibrio, K, de dos componentes a una presión y temperatura dadas.
La volatilidad de los componentes claves es:

Especificaciones del Producto
Hay tres formas de especificar el producto deseado de una fraccionador:
* Un porcentaje de recuperación de un componente en las corrientessuperiores o inferiores.
* Una composición de un componente en cualquier producto.
* Una propiedad física específica de cualquiera de estos productos.

Las especificaciones de recuperación y composición se pueden utilizar directamente en el balance de materiales. Sin embargo, las especificaciones de propiedades se utilizan indirectamente
 
En una mezcla de varios componentes, normalmentehay dos componentes claves para la separación.

* Light Key
* El componente más liviano, en el producto de la parte inferior en cantidades significativas.
Heavy Key
* El componente más pesado, en el producto de cabeza en una significativa cantidad.

Sección de despojo: Es la parte inferior de la torre. El vapor proveniente del reboiler despoja los livianos del liquidodescendiendo.
Sección de rectificación: Parte superior de la torre. Se condensan los pesados que se encuentran en la fase vapor.

Proceso de Fraccionamiento
* Entre mas baja sea la volatilidad relativa la altura de la columna deberá ser mayor.
* En cada plato hay transferencia de masa y energía.
* En el reboiler se producen los gases de despojo.

Productos del Fraccionamiento
*Producto del desmetanizado (C2+)
* Producto del desetanizado (C3+)
* Mezclas de etano/propano (EP)
* Propano comercial
* Mezclas de Propano/butano (GLP)
* Butanos
* Mezclas de butano/gasolina
* Gasolina natural

Consideraciones de diseño
* Presión de operación
* Número de tasas
* Relación de reflujo y número de tasas
* Mínima relación de reflujo
*...