Ejercicio de propiedades fisicoquimicas

EJERCICIO DE PROPIEDADES FISICO QUIMICAS
1. Un fluido (Ver tabla) entra a un sistema de separación que opera a 350 psia y 90 grados Farenheit Determine:

* Gravedad Específica.
* Poder calorífico Neto
* Caudal de líquido si se producen 15 millones de gas del separador por día.
* Caudal de gas del separador si se producen 1000 barriles estándar de líquido por díaCOMPONENTE | Lb mol por dia |
CO2 | 10 |
N2 | 4 |
C1 | 2893 |
C2 | 192 |
C3 | 95 |
IC4 | 31 |
NC4 | 49 |
IC5 | 21 |
NC5 | 17 |
C6 | 64 |
C7+ | 1190 |

* GRAVEDAD ESPECÍFICA
Para calcular la gravedad especifica del fluido que entra calculamos la fracciones molares de dividiendo el numero de Lb mol día de cada componente sobre el total de Lb mol del fluido dado; para el CO2por ejemplo dividimos 10 sobre 4566 dando como resultado 0,002 y así sucesivamente.
Después multiplicamos el valor de la fracción molar de cada componente por la masa molecular de cada componente obtenida de la tabla 2.3. Del libro “PROPIEDADES FISICOQUIMICAS Y TERMODINAMICAS DEL GS NATURAL” de JULIO CESAR PEREZ; seguido a este paso se realiza la sumatoria producto de las multiplicacionesrealizadas: (Ver Tabla 1)
Tabla 1
COMPONENTE | Lb mol por día | Fracción Molar | Masa Molecular (Mi) | Yi*Mi |
CO2 | 10 | 0,002 | 44,01 | 0,096386334 |
N2 | 4 | 0,001 | 28,013 | 0,024540517 |
C1 | 2893 | 0,634 | 16,043 | 10,16478296 |
C2 | 192 | 0,042 | 30,07 | 1,264441524 |
C3 | 95 | 0,021 | 44,094 | 0,917417871 |
IC4 | 31 | 0,007 | 58,124 | 0,394621989 |
NC4 | 49 | 0,011 | 58,124 |0,623757337 |
IC5 | 21 | 0,005 | 72,151 | 0,331837714 |
NC5 | 17 | 0,004 | 72,151 | 0,26863053 |
C6 | 64 | 0,014 | 86,178 | 1,207926413 |
C7+ | 1190 | 0,261 | 100,205 | 26,11562637 |
SUMA | 4566 | 1,000 | | 41,40996956 |

Para conocer la gravedad específica dividimos el valor de 41,41 sobre el peso del aire que corresponde a 29 dando como resultado el siguiente valor: 1,4279.

*CALOR CALORIFICO NETO

Para calcular el calor calorífico neto realizamos el siguiente procedimiento:

Con las fracciones molares calculadas inicialmente y los datos de calor específico neto de la tabla 2.3 obtenemos los valores de calor específico neto “Lcj” (ideal) aplicando la siguiente fórmula y luego realizando la sumatoria de los Yci * Lcj; obtenemos lo siguiente: (Ver Tabla 2)

Lci =Yi * Lcj

Tabla 2
COMPONENTE | Lb mol por día | Fracción Molar (Yi) | Calor calorífico neto (Btu/Sfc) Lcj | Yi*Lcj |
CO2 | 10 | 0,002 | 0 | 0 |
N2 | 4 | 0,001 | 0 | 0 |
C1 | 2893 | 0,634 | 909,4 | 576,1923346 |
C2 | 192 | 0,042 | 1618,7 | 68,06622865 |
C3 | 95 | 0,021 | 2314,9 | 48,16371003 |
IC4 | 31 | 0,007 | 3000,4 | 20,37065265 |
NC4 | 49 | 0,011 | 3010,8 | 32,31038108 |IC5 | 21 | 0,005 | 3699 | 17,01248357 |
NC5 | 17 | 0,004 | 3706,9 | 13,80142357 |
C6 | 64 | 0,014 | 4403,8 | 61,72650022 |
C7+ | 1190 | 0,261 | 5100 | 1329,172142 |
SUMA | 4566 | 1,000 | | 2166,82 |

Luego dividimos el valor ideal por el factor de compresibilidad del gas a condiciones estándar por la siguiente fórmula:

Lc= Lcideal/Z

Para calcular Z (Factor de compresibilidad)utilizamos los valores de Zj dados en la tabla 2.3 del libro “PROPIEDADES FISICOQUIMICAS Y TERMODINAMICAS” de JULIO CESAR PEREZ y utilizamos la formula:

Z= 1- (SUMATORIA Yj * RAIZ CUADRADA (1 – Zj)2

Luego realizamos la sumatoria de los “Z”.

Para el caso del CO2 tenemos lo siguiente; valor de Zj de la tabla igual a 0,9964; luego realizamos 1 – 0,9964 lo cual da como resultado 0,0036 lesacamos la raíz cuadrada dando como resultado 0,06 luego multiplicamos este valor por la fracción molar para este caso 0,02 dando como resultado 0,0001314; realizamos la sumatoria de todos los componentes. (Ver tabla 3)

Tabla 3
COMPONENTE | Lb mol por día | Fracción Molar (Yi) | Calor calorífico neto (Btu/Sfc) Lcj | Yi*Lcj | FACTOR DE COMPRESIBILIDAD (Zj) | (1-Zj) | RAIZ CUADRADA (1-Zj) | Yi...