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• Fabián Magaña Jiménez

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE VILLAHERMOSA ‘’Separación de Fluidos’’ UNIDAD II Materia Conducción & Manejo de Hidrocarburos Docente Jesús Maximiliano Collado Rodríguez Horario: 12:00 – 13:00 pm Equipo #2 Integrantes: Nelly Citlalli Acosta Doporto. Elisa Cristal Ferreira López. Karen Valeria Morales León. Milagros del Pilar Pérez Juárez. David Sánchez García.

Villahermosa Tabasco, septiembre de 2018

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INDICE 2.1 TIPOS DE SEPARADORES………………………………………………………. 3 2.2 PRINCIPIOS DE OPERACIÓN………………………………………………….. 3 2.3 MÉTODOS DE DISEÑO ………………………………………………………… .4 2.4 SEPARACIÓN EN ETAPAS…………………………………………………….. ..4 2.5 SISTEMAS DE SEGURIDAD…………………………………………………….....5 Bibliografía……………………………………………………………………….........6

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2.1 TIPOS DE SEPARADORES Se clasifican de acuerdo: NUMERO DE FASES A SEPARAR:  BIFASICO: Tiene como objetivo principal separar agua y petróleo, o gas y petróleo.  TRIFASICOS: Se diseñan para separar 3 fases, construidas por gas y dos líquidos (agua y petróleo)  TETRAFASICOS: Se diseñan en una sección para la espuma, que suele formarse en algunos tipos de fluidos. FORMAS GEOMETRICAS:  VERTICALES: Puede ser una placa desviadora o un demíster.  HORIZONTALES: Se usan generalmente cuando la producción de gas empieza a ser alta, la producción de líquido es más o menos uniforme y no se presentan variaciones bruscas en el nivel del fluido dentro del separador.  ESFERICOS: Este diseño puede ser muy eficiente de punto de vista de contención de presión. POR SU UBICACIÓN:    

DE ENTRADA: Reciben los fluidos en condición original, crudos PARALELO: Para realizar separación de forma simultanea CENTRIFUGO: Sirven para separar partículas sólidas y liquidas de la corriente de gas DEPURADORES: Remueve los residuos líquidos de una mezcla que tiene en predominio de partículas gaseosas  GOTEO EN LINEA: Se instalan en tuberías que manejan fluidos con alta relación gasliquido.  DESTILACION: Permite separar un fluido

2.2 PRINCIPIOS DE OPERACIÓN POR FUERZA DE GRAVEDAD: las gotas del líquido se separan de la fase gaseosa, cuando la fuerza gravitacional que actúa sobre las gotas del líquido es mayor que la fuerza de arrastre del fluido de gas sobre la gota. POR FUERZA CENTRÍFUGA: mediante el efecto de la fuerza centrífuga. Él agua contaminada con sólidos e hidrocarburos/aceites se inyecta tangencialmente a lo largo de la circunferencia del estanque cilíndrico para permitir la separación de las partículas pesadas. POR CAMBIO EN LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO: La suma de las cantidades de movimiento del fluido queda constante, aunque las cantidades de movimiento del fluido varían, ya que sobre cada cuerpo actúan las fuerzas de interacción. 3

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FUERZAS ELECTROESTÁTICAS: Consiste en someter la emulsión a un campo eléctrico intenso, generado la aplicación de un alto voltaje entre dos electrodos. Como efecto final se obtiene un aumento del tamaño de las gotas, lo que permite la sedimentación por gravedad. Adsorción: extracción de la humedad del aire comprimido.

2.3 METODOS DE DISEÑO SERVICIO A PRESTAR: Es muy importante tener en cuenta, que el comportamiento de una gota de fluido en estado líquido, estará en función del tipo de separador a utilizar, es decir, que una gota liquida en un separador de posición vertical tendrá un comportamiento diferente, que si el separador fuera de posición horizontal. COMPOSICION DEL FLUIDO QUE VA A SEPARAR: Para un correcto diseño se debe manejar en forma clara el concepto de equilibrio de fases, separación instantánea ya que será la única manera, en que se pueda manejar la cantidad de líquido y gas a separar bajo las condiciones de presión y temperatura de operación. PRESION Y TEMPERATURA DE OPERACIÓN: Afecta la operatividad del separador, además que influyen en forma directa en la mayoría de los otros parámetros que definen la eficiencia del proceso de separación. VELOCIDAD CRÍTICA DEL GAS: Velocidad máxima del gas a la cual las fuerzas de gravedad controlan el movimiento del gas, y por consiguiente promueve la caída de las gotas del líquido. DETERMINACION DEL TIEMPO DE RETENCION DEL LIQUIDO: Esta parte se diseñó sobre la base de lapso de un pequeño volumen del líquido permanece en el separador, el cual se denomina tiempo de retención y debe ser tal que permita la salida del gas atrapado en el fluido. CONSIDERACIONES DE DISEÑO: 1. 2. 3. 4. 5.

Volumen de operación Tiempo de residencia de operación Tiempo de intervención del operador Volumen de emergencia Nivel bajo-bajo de liquido

2.4 SEPARACION EN ETAPAS SECCIÓN PRIMARIA: La separación se realiza mediante un cambio de dirección de flujo. Se disipa el gran impulso que posee la corriente de fluidos a la entrada del separador disminuyendo la turbulencia con una placa desviadora. 4

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SECCIÓN SECUNDARIA: Funciona bajo el principio de la decantación del líquido por gravedad desde la corriente de gas, una vez reducida su velocidad. . SECCIÓN DE EXTRACCIÓN DE NIEBLA: Se separan las minúsculas partículas del líquido que aún contiene el gas, utilizando, como mecanismo principal de extracción de neblina, la fuerza centrífuga o el principio de choque. SECCIÓN DE ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS:  

Capacidad suficiente Instrumentación de control de nivel de líquido en el separador:

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- Controlador e indicador de nivel - Flotador - Válvula de descarga. Dispositivos de seguridad tales como:

-Válvula de seguridad -Tubo desviador de seguridad -Controles de contra presión adecuados. Segregación Final 

Descarga de los fluidos: -Gas libre de líquido -Líquido libre de gas

2.5 SISTEMAS DE SEGURIDAD Un sistema de control es un conjunto de dispositivos encargados de administrar, ordenar dirigir o regular el comportamiento de un sistema, con el fin de reducir las probabilidades de fallo y obtener los resultados deseados. Las válvulas requeridas para los separadores de petróleo y gas son:  

Válvula check : Es un tipo de válvula que permite al fluido fluir en una dirección pero cierra automáticamente para prevenir flujo en la dirección opuesta (contra flujo) Válvula de alivio: Sirven principalmente como una advertencia, y en algunos casos son muy pequeñas para manejar la capacidad de fluido total del separador, son particularmente recomendadas cuando no es usado un disco de ruptura en el separador.

DISCO DE RUPTURA: Es un dispositivo que contiene un membrana de metal delgado que es diseñada para romperse cuando la presión en el separador excede un valor predeterminado 5

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BIBLIOGRAFIA

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Academia. Obtenido de Separación de fluidos: http://www.academia.edu/19639925/SEPARACION_DE_FLUIDOS

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Prezi. Obtenido de unidad II separación de fluidos: https://prezi.com/keiduy2cjnim/unidad-ii-separacion-de-fluidos/