ejercicios de fraccionamiento del gas na

7/26/2019 Ejercicios de Fraccionamiento Del Gas Na

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EJERCICIOS DE FRACCIONAMIENTO DEL GAS NATURAL

EJEMPLO 2-1 (GPSA)

Para la siguiente corriente de ali ento en oles C ! " !#$% C& " '(!#)% iC $ "

&'#*% nC$ " +(#+ , C - " +(#-% el .)/ del 0ro0ano se recu0era co o 0roducto de

ci a% el cual tiene un contenido 12i o de iC $ de '#*/ ol#

Seleccionar los co 0onentes cla3e li3iano , 0esado# Esti ar las

co 0osiciones de los 0roductos de ci a , 4ondo#

5 Se selecciona el C & co o co 0onente cla3e li3iano 0or ser el 1s

0esado de los co 0onentes 6ue se 3a0ori7a#

5 Se selecciona el iC $ co o co 0onente cla3e 0esado% 0or ser el 1s

li3iano de los co 0onentes 6ue 0er anece en la 4ase l86uida#

Para propano:

5 Moles en la ci a " 9*#.): ; '(!#) " '-.#- oles de C &

5 Moles en el 4ondo " '(!#) < '-.#- " & oles de C &

Para etano:

5 Moles en la ci a " '** / del ali ento " !#$ oles de C !

Calcular el total de moles en la cima:

5 Co o el iC $ es el ' / ol del 0roducto de ci a% la su a de C & =

C ! ser1 el ../ 9todo el C $ , C - = est1n en el 4ondo:# Entonces>

Moles de ci a;*#.. " C & = C !


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Moles de ci a " 9C &= C ! :?*#.. " 9'-.#-=!#$:?*#..

" '('#.?*#.. " '(-

Moles de iC $ en la ci a " '(- < '('#. " '#(


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En una o0eraci@n real los co 0onentes 1s li3ianos 6ue el cla3e li3iano 9C &:%

, los co 0onentes 1s 0esados 6ue el cla3e 0esado 9iC $:% no se se0arar1n

0er4ecta ente# Para 0ro0@sitos de esti ati3os , c1lculos a ano% asu ir una

se0araci@n 0er4ecta de los co 0onentes no cla3es es una si 0li4icaci@n u, til#

FIG. 2-6 Alternativas De Secuencias


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El Balance gloBal ser1>

FIG. 2-7 Correlacin De Erbar Y

Componentes Alimento Producto de cima Producto de ondo

moles moles ! mol moles ! molC2 !#$ !$ '#- 5 5C" '(!#) '-.#- .+#- & '#)iC# &'#* '#( '#* !.#$ '-#)nC# +(#+ 5 5 +(#+ $'#!C$ +(#- 5 5 +(#- $'#!%otal &$.#$ '(- '**#* ')-#. '**#*


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&uente: 'GPSA


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EJEMPLO 2-2 (GPSA)

Una corriente de !.'*** gal?d en su 0unto de BurBu a% se ali enta a una4raccionadora con la co 0osici@n olar 6ue se indica a continuaci@n>

COMPO E %ES L*-mol+,C2 !'#-C" -*-#(iC# '*-#*nC# !-*#'iC$ -(#!nC$ -*#*C . -*#$

1/0"

Se desea recu0erar el .)/ del 0ro0ano co o 0roducto de ci a% el cual tiene

un contenido de iC $ de '#*/ ol#

La te 0eratura del condensador es '!* F 9$. C: la cual se consigue

ediante en4ria iento con aire# Calcular>

a M8ni o n ero de 0latos re6uerido* M8ni a relaci@n de re4lu oc N ero de 0latos ideales a '#& 3eces la 8ni a relaci@n de re4lu o

SOL3C45 :

a M6nimo n7mero de platos re8uerido:

Selecci@n de co 0onentes cla3es%

Co 0onente cla3e li3iano " C & " L

Co 0onente cla3e 0esado " iC $ "

Esti ar se0araci@n de 0roductos>


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9a: -*-#( ; *#.) " $.-#- oles?H

9B: 9!'#-=$.-#-:?*#.. " -!!#! oles?H

9c: -!!#! 9!'#-=$.-#-: " -#! oles ? H

Encontrar 0resi@n de la torre ediante c1lculo de 0unto de BurBu a a

'!* F 9$. C:>

Se asu e P , lee 9 '!* F: en el GPSA @ Gr14icas de Ca 0Bell del

To o I#

Alimento Cima &ondosMoles ! mol Moles ! mol Moles ! mol

C2 !'#- !#*+ !'#- $#' 5 5C" -- L9 -*-#( $)#(+ (a) $.-#- .$#. '*#' !#*iC# -- 9 '*-#* '*#'' (c) -#! '#* ..#) '.#&nC# !-*#' !$#*) 5 !-*#' $)#$iC$ -(#! -#$' 5 -(#! '*#.nC$ -*#* $#)' 5 -*#* .#+C . -*#$ $#)- 5 -*#$ .#)%otales '*&)#) '**#** (*) -!!#! '**#* -'(#( '**#*

i 2 Di; i C ! !#) *#'!C& *#.& *#))KC$ *#$- *#**

" '#**


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Presi@n de 0unto de BurBu a " !)* 0sia

De la Ec# &% ci a " L ? " *#.&?*#$- " !#*(+

Esti ar te 0eratura de 4ondos ediante c1lculo de te 0eratura de

BurBu a a !)* 0sia '.%+ g?c ! 9se asu e des0reciaBle la ca8da de 0resi@n en la

torre:>

Se asu e T , lee 9 !)* 0sia:%

Te 0eratura del 0unto de BurBu a " !-* F

9;: Los 3alores de 0ara C (=

se to ande la 4igura 0ara He0tano#

De la Ec# &% ci a " L ? " !#&*?'#$* " '#($&

i 2 i ; i C& !#&* *#*-iC $ '#$* *#!+nC $ '#'- *#-(iC - *#() *#*+nC - *#(! *#*(C ( =9;: *#'- *#*'Totales " '#*!


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De la Ec# -% 0ro " 9 ci a = 4ondo:?! " 9!#*(+='#($&:?! " '#)--

De la Ec# !% SF "9Q D?Q :L 9Q ?QD: " 9$.-#$?'*#!: L 9..#)?-#!: "

.&! #'$

De la Ec# $% S " log9S F:?log9 0ro : " log9.&!#'$:?log9'#)--: " ''#*+

0latos

Calcular S corrigiendo 0or ca Bios en 3olatilidad relati3a usando la Ec# +

De Ec# (% i " L ? B % se calcula B usando los 3alores de L ,

en ci a , 4ondo>

L 9ci a: " *#.& " i 9*#$-: B

L 94ondo: " !#&* " i 9'#$*: B

Di3idiendo las dos e20resiones 94ondo?ci a: se oBtiene>

!#$+& " 9''': B % donde B"log9!#$+&:?log9''': " *#+.)

i " *#.&?9*#$-:*#+.) " '#+-.

De la Ec# +%

platosS

D B

X X

X X

S

m

ij

bb

HK D

B

LK B

D

m

*-#'':+-.#'log9

'#-!!+#-'(

!#-)#..

!#'*$#$.-

log

log

log

+.)#*'+.)#*

'

=

=

=


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Co o 0uede oBser3arse en los dos c1lculos de S % en este caso corregir

0or ca Bios en 3olatilidad relati3a no a4ecta el resultado#

* Calcular la m6nima relaci;n de re lu

( ) ( ) *

?'

''

=

=

= ==

n

i i

Fiin

i ii

Fi x xq

6 " ' 0or6ue el ali ento est1 en el 0unto de BurBu a#

Se calcula 0ro 0ara el ali ento a

T 0ro " 9T ci a = T 4ondo:?! " 9'!*=!-*:?! " ')- F , !)*0sia

i 0ro%i 0ro%i;2 Fi?9 0ro%i :

2Fi ')- F ,

!)*0sia

Relati3a a

C ( = "'-#) "'(#*

C ! *#*!*+ $#'O ()#&& *#*!(. *#*!+*C& *#$)(+ '#(* !(#(+ '#'.$' '#!'(-iC $ *#'*'' *#)& ')& 5*#+*.) 5*#($$&nC $ *#!$*) *#(( ''#** 5*#--') 5*#-!.)

iC - *#*-$' *#&- -#)& 5*#*&'( 5*#*&'*nC - *#*$)' *#&* -#** 5*#*!!& 5*#*!'.C ( = *#*$)- *#*( '#** 5*#**&& 5*#**&!Totales '#**** 5 5*#*.+) *#*'&&

" '-#.


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De la Ec# .%( )=

=+n

i ii

Dim

x R

' ?'

&&(+#'

&&(+#!.#'-)'&

*'#*;)'&.#'-(+#!(

.$.#*;(+#!(.#'-&()

*$'#*;&()'

=

=++=+

m

m

R

R

c Calcular el n7mero de platos ideales a 1 " =eces la m6nima relaci;n dere lu


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" Platos Te@ricos ? Platos reales Ec# '!

OVConnell correlacion@ &) siste as de los cuales !+ son 4raccionadoras deHidrocarBuros% co o se uestra en la Fig# !5) 9Fig# '.5') del GPSA:%

relacionando la e4iciencia gloBal de 0lato 9 : con la 3iscosidad relati3a

ulti0licada 0or la 3iscosidad del ali ento 9 ;W: a la te 0eratura 0ro edio de la

colu na#

En la TaBla !5' se indican algunos 0ar1 etros t80icos 0ara 4raccionadoras

, aBsorBedoras#


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FIG. 2-# E$ciencias De %latos %ara


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%A?LA 2-1 par@metros t6picos para raccionadoras a*sor*edoras

Presi;n deOperaci;n

PuiB

7mero

dePlatos

eales

elaci;n

dee lu

mol+mol

elaci;n

dee lu


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EJEMPLO 2-"

Calcular el n ero de 0latos reales 0ara el E e 0lo !5! si la 3iscosidaddel ali ento a ')- F es *#*+( cP#

Te 0eratura 0ro edio de la colu na " 9'!* = !-*:?! " ')- F

0ro " '#)--

9 ;W: " 9'#)--:9*#*+(: " *#'$'

De Fig# !5) 9 9 ;W:"*#'$':% " )*/

Del e e 0lo !5! el n ero de 0latos ideales re6uerido es !' inclu,endo el

reHer3idor% luego los 0latos dentro de la torre son !' 5 '#

De Ec# '!% Platos reales " Platos Te@ricos ? " 9!'5':?*#)* " !- 0latos#

T80ica ente se adiciona un 0lato e2tra 0or cada ali ento , 0or cada

interca Biador de calor lateral# En este caso Ha, un ali ento% luego utili7andoeste criterio el n ero de 0latos reales dentro de la torre ser8a !(#

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