Manejo De Fracciones Pesadas
Páginas: 22 (5343 palabras)
Publicado: 30 de septiembre de 2012
2. MANEJO DE FRACCIONES PESADAS
Cuando se da la composición de las mezclas de hidrocarburos se tiene una fracción residual de composición indeterminada, conocida como fracción pesada. Para efectos de aplicación de la ecuación de estado se requiere conocer las propiedades físicas de esta fracción tales como:
Presión crítica
Temperatura crítica
Volumen crítico
Factor acéntrico
Gravedadespecífica
Punto de ebullición
Peso molecular.
La información que normalmente se posee de la fracción pesada es su peso molecular y su fracción molar en la mezcla y en casos menos frecuentes se tienen análisis de laboratorio para obtener la curva de destilación y el contenido de parafínicos nafténicos y aromáticos, pero aun así la obtención de las propiedades críticas y el factor acéntrico,fundamentales para aplicar la ecuación de estado, se hace difícil.
Dependiendo de la forma como se maneje la fracción pesada de la mezcla se obtendrán resultados aceptables o no en los cálculos de comportamiento de fases realizadas con la ecuación de estado.
El manejo de la fracción pesada tiene dos aspectos importantes, el primero tiene que ver con la forma como se va a considerar ésta osea si se va a tratar como un solo seudocomponente, si se va a fraccionar en seudocomponentes de número de carbono simple (SCN) o si se va a tratar como varios seudocomponentes de número de carbono múltiple (MCN), y el segundo aspecto tiene que ver con los métodos que se apliquen para calcular las propiedades críticas y el factor acéntrico de los seudocomponentes, ya que pequeñas variaciones en losvalores de éstas propiedades pueden implicar cambios grandes en los resultados de cálculos de fases.
2.1 Métodos Para Determinar Propiedades Físicas de Fracciones Pesadas o Petróleos Crudos.
Se tiene un número alto de correlaciones para calcular las propiedades físicas de las fracciones pesadas o petróleos crudos, la mayoría de las cuales requieren los siguientes datos: Temperatura deebullición, peso molecular y gravedad específica de los cuales los dos últimos normalmente se conocen y la temperatura de ebullición se conoce con menos frecuencia.
Entre las correlaciones más usadas para la caracterización de fracciones pesadas se tiene (6):
* Correlaciones de Lee-Kesler* Requieren como datos la gravedad específica (() y el punto de ebullición (TB):
Tc = 341.7+811(+(0.4244+ 0.1174() * TB+ (0.4669 - 3.2623() * 105 * 1/TB (2.1)
Ln(Pc) = 8.3634 - 0.0566/( - (0.24244 + 2.2898/(+ 0.11857/(²) * 10-3 * TB + (1.4685 + 3.648/(
+ 0.47227/(²) * 10-7 * TB² - (0.42019 + 1.6977/(²) * 10-10 TB 3 (Lpca) (2.2)
( = (ln PBr-5.92714+ 6.09648/TBr + 1.28862 ln TB-0.169347TBr6)/(15.2518-15.6875/TBr
- 13.4721lnTBr+ 0.43577TBr6) para TBr < 0 (2.3)
( = -7.904+0.1352K-0.007465 K² + 8.359 TBr+ (1.408 - 0.01063 K)/TBr,
para TBr > 0.8 (2.4)
MW = -12272.6 + 9486.4( + (4.6523 - 3.3287() * TB +(1-0.77084(-0.02058(2 )
* (1.3437-720.79/TB)*107/TB+ (1 - 0.80882( + 0.02226 (²)
* (1.8828 -181.98/TB) * 1012/TB3 (2.5)
En las ecuaciones anteriores, las temperaturas están en (R, las presiones en lpca y además TBr es la temperatura de ebullición reducida, PB es lapresión a la cual se obtuvo la TB, PBr es la presión de ebullición reducida y K se conoce como el factor de caracterización de Watson, definido por
K = TB1/3/( (2.6)
donde ( es la gravedad específica a 60 (F y TB es la temperatura de ebullición normal en (R.
• Correlaciones de Winn*
[pic], (K) (2.7)
Pc = 6.1483 * 1012 * TB-2.3177 * (2.4853 , (Pa) (2.8)
MW = PesoMolecular=[pic] (2.9)
en las ecuaciones anteriores, TB y Tc están dadas en K, Pc en Pascales y ( es la gravedad específica a 15 (C.
Correlaciones de Cavett
Tc = 768.071 + 1.7134 T50 - 0.10834*10-2 * T50²
+ 0.3839*10-6 * T503 - 0.89213*10-2 * T50 * API
+ 0.53095*10-6 * T50² * API + 0.32712*10-7 T50² * API² (2.10)
log Pc = 2.829 + 0.9412*10-3 T50 - 0.30475*10-5 T50²
+ 0.15141*10-8 T503 -...
Cuando se da la composición de las mezclas de hidrocarburos se tiene una fracción residual de composición indeterminada, conocida como fracción pesada. Para efectos de aplicación de la ecuación de estado se requiere conocer las propiedades físicas de esta fracción tales como:
Presión crítica
Temperatura crítica
Volumen crítico
Factor acéntrico
Gravedadespecífica
Punto de ebullición
Peso molecular.
La información que normalmente se posee de la fracción pesada es su peso molecular y su fracción molar en la mezcla y en casos menos frecuentes se tienen análisis de laboratorio para obtener la curva de destilación y el contenido de parafínicos nafténicos y aromáticos, pero aun así la obtención de las propiedades críticas y el factor acéntrico,fundamentales para aplicar la ecuación de estado, se hace difícil.
Dependiendo de la forma como se maneje la fracción pesada de la mezcla se obtendrán resultados aceptables o no en los cálculos de comportamiento de fases realizadas con la ecuación de estado.
El manejo de la fracción pesada tiene dos aspectos importantes, el primero tiene que ver con la forma como se va a considerar ésta osea si se va a tratar como un solo seudocomponente, si se va a fraccionar en seudocomponentes de número de carbono simple (SCN) o si se va a tratar como varios seudocomponentes de número de carbono múltiple (MCN), y el segundo aspecto tiene que ver con los métodos que se apliquen para calcular las propiedades críticas y el factor acéntrico de los seudocomponentes, ya que pequeñas variaciones en losvalores de éstas propiedades pueden implicar cambios grandes en los resultados de cálculos de fases.
2.1 Métodos Para Determinar Propiedades Físicas de Fracciones Pesadas o Petróleos Crudos.
Se tiene un número alto de correlaciones para calcular las propiedades físicas de las fracciones pesadas o petróleos crudos, la mayoría de las cuales requieren los siguientes datos: Temperatura deebullición, peso molecular y gravedad específica de los cuales los dos últimos normalmente se conocen y la temperatura de ebullición se conoce con menos frecuencia.
Entre las correlaciones más usadas para la caracterización de fracciones pesadas se tiene (6):
* Correlaciones de Lee-Kesler* Requieren como datos la gravedad específica (() y el punto de ebullición (TB):
Tc = 341.7+811(+(0.4244+ 0.1174() * TB+ (0.4669 - 3.2623() * 105 * 1/TB (2.1)
Ln(Pc) = 8.3634 - 0.0566/( - (0.24244 + 2.2898/(+ 0.11857/(²) * 10-3 * TB + (1.4685 + 3.648/(
+ 0.47227/(²) * 10-7 * TB² - (0.42019 + 1.6977/(²) * 10-10 TB 3 (Lpca) (2.2)
( = (ln PBr-5.92714+ 6.09648/TBr + 1.28862 ln TB-0.169347TBr6)/(15.2518-15.6875/TBr
- 13.4721lnTBr+ 0.43577TBr6) para TBr < 0 (2.3)
( = -7.904+0.1352K-0.007465 K² + 8.359 TBr+ (1.408 - 0.01063 K)/TBr,
para TBr > 0.8 (2.4)
MW = -12272.6 + 9486.4( + (4.6523 - 3.3287() * TB +(1-0.77084(-0.02058(2 )
* (1.3437-720.79/TB)*107/TB+ (1 - 0.80882( + 0.02226 (²)
* (1.8828 -181.98/TB) * 1012/TB3 (2.5)
En las ecuaciones anteriores, las temperaturas están en (R, las presiones en lpca y además TBr es la temperatura de ebullición reducida, PB es lapresión a la cual se obtuvo la TB, PBr es la presión de ebullición reducida y K se conoce como el factor de caracterización de Watson, definido por
K = TB1/3/( (2.6)
donde ( es la gravedad específica a 60 (F y TB es la temperatura de ebullición normal en (R.
• Correlaciones de Winn*
[pic], (K) (2.7)
Pc = 6.1483 * 1012 * TB-2.3177 * (2.4853 , (Pa) (2.8)
MW = PesoMolecular=[pic] (2.9)
en las ecuaciones anteriores, TB y Tc están dadas en K, Pc en Pascales y ( es la gravedad específica a 15 (C.
Correlaciones de Cavett
Tc = 768.071 + 1.7134 T50 - 0.10834*10-2 * T50²
+ 0.3839*10-6 * T503 - 0.89213*10-2 * T50 * API
+ 0.53095*10-6 * T50² * API + 0.32712*10-7 T50² * API² (2.10)
log Pc = 2.829 + 0.9412*10-3 T50 - 0.30475*10-5 T50²
+ 0.15141*10-8 T503 -...
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