2.13 CÁLCULOS DE FASES PARA GASES

NATURALES Y CONDENSADOS

Predecir la formación de condensados del gas natural en ciertas

condiciones de presión y temperatura es un calculo muy común. Con la

finalidad de ejecutar los cálculos de fases o cálculos “flash”, se desarrollaron

las siguientes correlaciones.

FIG. 2-33. Procedimiento Práctico para investigar el estado de una

muestra de gas natural a determinada presión y temperatura

La zona dentro de la envolvente de fases muestran  que el gas se encuentra en dos fases: líquido y gas.

La zona a la derecha de la envolvente de fases muestra que el gas se encuentra como gas solamente.

La zona a la izquierda de la envolvente de fases muestra que el gas está en estado líquido.

La línea a la izquierda del punto crítico muestra los puntos de saturación de burbuja, es decir cuando aparece la primera burbuja de gas.

La línea a la derecha del punto crítico muestra los puntos de saturación de rocío, es decir cuando aparece la primera gota de líquido.

Para determinar la zona donde se encuentra la muestra se usan las correlaciones matemáticas que se muestran en las gráficas.

Se puede determinar si un gas natural se encuentra en una sola fase o en dos fases por medio de cálculos sencillos, como el siguiente:

Planilla : Determinación del estado de una mezcla de hidrocarburos

Presión: lpcaTemperatura: °F

TABLA 2-15

ComponenteFracciónmolar , Zi

Constante "Ki"

Zi/Ki Zi * Ki

H2S        N2        C1        CO2        C2        C3        i-C4        n-C4        i-C5        n-C5        C6        C7        C8        C9        C10          ∑ =    ∑ =    ∑ = 

Si ambas sumatorias resultan mayores a la unidad, el gas se encuentra

en estado bifásico, los estados se definen de acuerdo a la Fig. 2-32.

La teoría adicional para los cálculos de fases se basa en los siguientes

supuestos:

Ecuación para el Cálculo de la Separación Instantánea de los Hidrocarburos

F = L + V F = 1,0 L + V = 1,0

F.z i = moles del componente “i” en la carga.

V.y i = moles del componente “i” en el gas.

L.x i = moles del componente “i” en el líquido

F*z i = L*x i + V*y i F = 1,0

zi = L*x i zi = x i * (L + V*K)i

= 1,0

Punto de Burbujeo:

zi = L*x i + V*yi

zi = L*( ) + V*yi zi = yi [( ) + V]

= 1,0

Cuando L = 1,0 y V = 0

Punto de rocío: cuando L = 0 y V = 1,0

Con estas bases, el cálculo completo de fases se puede realizar desde el

punto de vista composicional.

Ejemplo No. 23

Realizar la separación instantánea a 600 Lpca y -20 °F, del siguiente

gas:

TABLA 2-16

Se estiman las propiedades del C7 equivalentes al C8 ó C9 de acuerdo al gas.