trabajo fenomenos de transporte

EJERCICIOS DE FLUJO DE GAS EN TUBERIAS
FENÓMENOS DE TRANSPORTE DE HIDROCARBUROS






BRANDON RENAN ALFONSO CASTAÑEDA
DIEGO ENRIQUE BERDUGO GONZALES
MAYRA ALEJANDRA GÓMEZ GIRÓN
JUAN PABLO PÉREZ DEVIA




PRESENTADO A:
ING. ADOLFO POLO RODRIGUEZ




UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
FACULTAD FÍSICO QUÍMICA
BUCARAMANGA, SANTANDER
2013EJERCICIOS.
1. Calcular la tasa de flujo en un sistema de gasoductos, longitud 10 millas, NPS 12 - 0.250 pulg espesor de la pared, con una eficiencia de 0,95. La corriente arriba la presión es 1.200 psia, y la presión de suministro requerida al final del segmento de tubería es 750 psia. Temperatura del gas = 75 ° C, Pb = 14.7 psia, Tb = 60 ° F.
Composición del gas
Componente
% molar
Metano90,22
Etano
3,52
Propano
2,21
i-Butano
1,72
n-Butano
0,95
i-Pentano
0,53
n-Pentano
0,33
Hexano
0,20
Heptano plus
0,32

Propiedades del heptano plus:
128 lb-m/lb-mol y Gravedad especifica 0,768
Utilizando la ecuación de Weymouth – Panhandle B – Colebrook White

Solución.

Datos iniciales

Utilizando Excel se pudieron calcular los datos de gravedad específica y factor decompresibilidad promedio los cuales dieron:

Ya con estos datos podemos hacer uso de las ecuaciones de cálculo de flujo de gas por tuberías.
ECUACION DE WEYMOUTH

Entonces:



PANHANDLE B

Entonces:




COLEBROOK WHITE


Ubicando en las tablas obtuvimos que l factor de fricción es f=0.0131, entonces del factor de transmisión F está dado por:





Reemplazando en laecuación de colebrook obtenemos:







2. Calcular la presión de salida en una tubería de gas natural, con NPS 16 y 0.250in de espesor de pared, 15 millas de longitud. La tasa de flujo de gas es 100 MMSCFD y la presión a la entrada es de 1000 psia. La temperatura promedio es 90ºF. Asuma la presión base como 14.73 psia y la temperatura base como 60ºF. Asuma la eficiencia de la tubería de0.92.
Componentes
Composición Molar (%)
Ácido sulfhídrico
4,91
Dióxido de carbono
11,05
Nitrógeno
0,62
Metano
58,30
Etano
7,20
i-Butano
4,45
n-Butano
0,80
i-pentano
0,80
n-pentano
0,70
Hexano
1,20
Heptano plus
9,97


Propiedades del Heptano Plus
Gravedad específica 0.805 – Peso molecular 140 lb/lb-mol
Solución
Se halla Reynolds




Reynolds crítico:2243937.953

Determinamos que el régimen es totalmente turbulento porque el Reynolds hallado es mayor al Reynolds crítico.
Usamos Panhandle B debido a él régimen.







971,413 psia

3. Una tubería de gas natural, DN 400 con un espesor de pared de 6 mm, longitud de 80 km, se utiliza para el transporte de gas a una presión de entrada de 8500 kPa (presión manométrica) y una presión desalida de 6500 kPa (presión manométrica). La temperatura promedio del gas es de 20 ° C. Asumir la presión base = 101 kPa y temperatura base = 15 ° C. eficiencia de la red es de 0,95.
a) Calcule la tasa de flujo.
b) ¿Cuáles son las velocidades del gas de entrada y salida?
c) Si la velocidad se debe limitar a 10 m / s, ¿cuál debería ser el tamaño mínimo de la tubería suponiendo que la tasa de flujoy la presión de entrada se mantiene constantes?




Composición del gas
Componentes
Composición Molar (%)
Ácido sulfhídrico
1,8
Dióxido de carbono
1,05
Nitrógeno
0,6
Metano
78
Etano
10,5
i-Butano
4,45
n-Butano
1,1
i-pentano
1
n-pentano
1,5

Usando la ecuación de Weymouth – Panhandle B – AGA
Solución
Datos dados y transformados a (USCS units)

D: DN 400 with 6mm=14.961 in
L: 80 km=3149606.3 in
P1: 8500 kPa=1232.820Psi + 14.649=1247.469Psia
P2: 6500 kPa=942.745Psi +14.649=957.394 Psia
T: 20°C=528°R
Tb: 15°C=519°R
Pb: 101 kPa=14.649psia
E: 0.95
Ppm=1102.4315Psia

Dato de z y gravedad especifica hallados en Excel: Z=0,75 y GS=

a) Calcule la tasa de flujo.

Weymouth:



Q=


Q= 499080 SCFD


Panhandle B






Q= 598687...