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EJERCICIO RESUELTO. El gas proveniente del campo SULMA 1 posee la siguiente composición volumétrica. (presión de operación 1000 psig y 100°F) Comporn ente

%volumetri co

CO2 C1 C2 C3 i-C4 n-C4 i-C5 n-C5 C6+ H2S

4,2345 79,8765 9,0034 3,4576 1,09867 0,342 0,3502645 0,465953 0,12034 X

Con la novedad que se encontró 6% de H2S en porcentaje volumétrico. Hallar GPM, PCI,PCS, DENSIDAD REAL, GRAVEDAD ESPECIFICA REAL, INDICE DE WOBBE 1.

Hallar la sumatoria de las fracciones molares. %molar Compone sin nte normaliz ar 0,04234 CO2 5 0,79876 C1 5 0,09003 C2 4 0,03457 C3 6 0,01098 i-C4 67 n-C4 0,00342 0,00350 i-C5 265 0,00465 n-C5 953 0,00120 C6+ 34 H2S Sumator 0,98949 ia 228

Al notar que la sumatoria no resulta en 1. Debe normalizarse antes de incluir la novedad(H2S). ∑ yi ) Yi( norm.1)=( yi % Compone Normaliza nte cion primera 0,042794 CO2 67 0,807247 C1 33 0,090990 C2 1 0,034943 C3 17 0,011103 i-C4 37 0,003456 n-C4 32 0,003539 i-C5 84 0,004709 n-C5 01 0,001216 C6+ 18 H2S 0 Sumator ia 1

Ahora que la normalización es igual a la unidad si es posible normalizar incluyendo la novedad del 6% H2S Component e CO2 C1 C2 C3 i-C4 n-C4 i-C5 n-C5 C6+ H2S Suma

Normalizando

Yi 0,0427946 7 0,8072473 3 0,0909901 0,0349431 7 0,0111033 7 0,0034563 2 0,0035398 4 0,0047090 1 0,0012161 8 0,06 1,06

normalizada∗¿ ¿ ¿ Yi¿ Compone nte CO2 C1 C2 C3 i-C4 n-C4 i-C5 n-C5 C6+ H2S Suma

0,04279 467 0,80724 733 0,09099 01 0,03494 317 0,01110 337 0,00345 632 0,00353 984 0,00470 901 0,00121 618 0,06

yi (Normaliz ado final) 0,040226 99 0,758812 49 0,085530 69 0,032846 58 0,010437 17 0,003248 94 0,003327 45 0,004426 47 0,001143 21 0,06

1,06

1

Yi

2. Hallar GPM Usando la ley de kay lbmol ¿

gal Yi∗Density of liquiq ¿ ¿ ¿ PROPIEDAD DE LA MEZCLA=∑ ¿ yi Compone (Normaliz nte ado final) 0,040226 CO2 99 0,758812 C1 49 0,085530 C2 69 0,032846 C3 58 0,010437 i-C4 17 0,003248 n-C4 94 0,003327 i-C5 45

Di (gal/lb mol)

YI*DI

6,4216 6,4172 10,1190 10,4240 12,3810 11,9360 13,8550

0,34239 278 0,12922 259 0,03877 934 0,04610 182

n-C5 C6+ H2S

0,004426 47 0,001143 21 0,06

Suma

13,7120 15,7100 5,0928

1

5,0928

0,06069 576 0,01795 981 0,63515 209

c 3+ ¿=2,635063 ∑ Yi∗ρi GPM ¿ Recordar que para este caso se deben usar únicamente la sumatoria correspondiente a los componentes hidrocarburos mayores al c3+

c 3+ ¿=1,67366578 GPM ¿ Lo que significa que únicamente se pueden extraer 1,6737 galones de hidrocarburos licuables por cada mil pies del gas proveniente sulma 1 consecuente a procesos de criogenia.

3. Para el cálculo de propiedades de densidad real y gravedad específica real es necesario primero calcular las propiedades pseudocriticas por ley de kay. yi Component (Normalizad e o final)

0,04022699 CO2 C1

0,75881249

yi*MWI

Yi*TC

Yi*Pc

1,7703900 1

22,020256 6 260,28027 3

43,042883 8 506,12793 3

12,17287

C2 C3 i-C4 n-C4 i-C5 n-C5 C6+ H2S

0,08553069 0,03284658 0,01043717 0,00324894 0,00332745 0,00442647 0,00114321 0,06 1

Suma

2,5718224 1 1,4484029 2 0,6066291 3 0,1888348 3 0,2400722 1 0,3193654 1 0,0985159 9

47,019643 2 21,862357 1

2,04492 21,461822 9

40,3242 409,20111 8

7,6648481 2,4860231 1 2,7572250 9 3,7420052 3 1,0442866 9

60,435987 7 20,217071 8 5,5097814 6 1,7898404 7 1,6317815 9 2,1636587 0,4994678 78,39 719,80840 6

Debido al contenido de co2 y h2s deben realizarse la corrección de wichert y aziz A=Y CO2 +Y H 2 S B ¿ Y H 2S E=120∗( A 0,9− A1,6 )+ 15∗( B0,5 −B4 ) sTc∗¿ ¿ Spc ¿ sPC∗¿¿

sTc∗¿ sTc−E

A

0,100226 99

B

0,06

E

15,78678 6 Stc* Spc

Se procede al cálculo de z en este caso por Guiber z=1−

Pr 2,6+(8,7+T r 2∗ln ( Tr ) )

Spc

719,8084 690,5360 06 1 409,2011 393,4143 18 32

Stc Poperac ion 1014,696 1014,696

393,4143 32 690,5360 1

Toperaci on

559,67

STR

559,67 1,469432 42 1,422596 88

Z Guiber

0,877683 38

SPR

Ahora debe calcularse la densidad real, ρgas =

P∗Mg Z∗R∗T

1014,696 psia∗21,4618229 ρgas =

0,87768338∗10,732 psia∗f t ∗559,67 R ° 3

lbmol∗R °

ρgas =4,13096949

(

Gravedad especifica Real M W gas z gas γ= ∗( ) M W aire z aire

(

γ=

(

)

lb ) lbmol 0.87768336 ∗ lb 0.9949 28.9586 ( ) lbmol

21,4618229(

)(

γ =0,65380387 4. Calculo de pcs y pci Por ley de kay

lb (lbmol )

)

lb ) f t3

Compone nte CO2 C1 C2 C3 i-C4 n-C4 i-C5 n-C5 C6+ H2S Suma

yi Pci(btu/ Pcs(btu/la (Normaliz lb) b) ado final) 0,040226 99 0 0 0,758812 49 0 0 0,085530 69 20227 65916 0,032846 58 19758 90905 0,010437 17 19437 98935 0,003248 94 19494 102926 0,003327 45 19303 108789 0,004426 47 19335 110094 0,001143 21 19232 115069 0,06 6337 46156 1

5. Calculo de índice de wobbe

indice de woobeinferior=

PCI √γ

indice de woobeinferior=

3197,2354 =3954,12998 √ 0,6538

Yi*Pci

Yi*Pcs

0

0

0 1730,02 933 648,982 784 202,867 252 63,3348 16 64,2297 718 85,5858 039 21,9861 863 380,22 3197,23 594

0 5637,84 116 2985,91 861 1032,60 131 334,400 291 361,989 983 487,327 825 131,547 861 2769,36 13740,9 87