1.) Mezcla de gases:Las mezclas de gases son mezclas homogneas de diferentes gases o vapores. Del gran nmero de sustancias disponibles resultan unas posibilidades de combinaciones casi ilimitadas. La viabilidad de producir una mezcla de gas, sin embargo, queda limitada por aspectos qumicos, fsicos y desde el punto de tcnica de seguridad.Los componentes de una mezcla pueden ser gases, vapores o lquidos. En el caso de los gases de prueba, se denomina como aditivo la componente de medicin que determina el fin de aplicacin de la mezcla. Como gas portador o gas bsico se determina la componente principal de la mezcla.La concentracin puede indicarse en diferentes unidades. A menudo se utiliza la proporcin de la cantidad de la sustancia en ppm, ya que esta unidad es independiente de presin y temperatura. Tambin es muy habitual la proporcin en volumen as como la concentracin de masa. Para estas unidades que dependen de la presin y temperatura, se suele considerar el estado normal a 0C y 1013 mbar.Por lo general, los ingenieros trabajan con mezclas de gases puros, como es el caso de gas natural mencionado anteriormente. A presiones y temperaturas relativamente bajas, los sistemas se comportan en forma ideal, por lo cual se cumplen las Ecs.

P V = n R T

El peso molecular de la muestra que se utiliza es el peso molecular aparente.

La composicin de una mezcla de gases (gas natural) se expresa,Generalmente, en porcentajes por mol, porcentaje (o fraccin) por volumen o porcentaje por peso. Si una mezcla de gases se compone de 1, 2, 3,..i, ..n componentes, el porcentaje por mol, por volumen o por peso es la razn del nmero de moles, n,, del volumen V,, o del peso Wi de un componente i en la mezcla, al nmero total de moles, Cn,, volumen total, ZV,, o peso total, ZW,, del gas respectivamente, multiplicado por 100.Analticamente:1. 2.

3. 2.) Mezcla de sistemas de hidrocarburos gas y lquido.A veces es necesario conocer la composicin resultante al mezclar gases y lquidos, de composiciones conocidas, en determinadas proporciones y a ciertas condiciones de presin y temperatura. Por ejemplo: en operaciones de levantamiento artificial, el gas se inyecta al pozo y se mezcla con el petrleo (lquido) que produce el pozo. Algunas veces se requiere de la composicin de la mezcla resultante, conociendo el gas inyectado por unidad de lquido producido por el pozo. Tambin se presenta este problema en operaciones de reciclo de gas, etc. Para calcular la composicin de una mezcla de gas y lquido se calcula la

Proporcin en la cual se deben mezclar y luego se procede en forma similar a realizar la combinacin de los hidrocarburos, como se ha visto antes. Para calcular los moles de un determinado volumen de lquido, es necesario conocer la densidad del lquido a las condiciones de la mezcla.

3.) Densidad del sistema de hidrocarburos lquidos:

La densidad de un sistema de hidrocarburos, en estado lquido y bajo condiciones normales, se determina fcilmente en el laboratorio con un pignoraticio o aermetro. Sin embargo, muchas veces se dispone de un anlisis u otras propiedades de mezclas de hidrocarburos y se desea conocer la densidad que tendr tal sistema a determinadas condiciones de presin temperatura

Mezcla de sistemas de hidrocarburos gas y lquido. A veces es necesario conocer la composicin resultante al mezclar gases y lquidos, de composiciones enlucidas, en determinadas proporciones y a ciertas condiciones de presin y temperatura. Por ejemplo: en operaciones de levantamiento artificial, el gas se inyecta al pozo y se mezcla con el petrleo (lquido) que produce el pozo. Algunas veces se requiere de la composicin de la mezcla resultante, conociendo el gas inyectado por unidad de lquido producido por el pozo. Tambin se presenta este problema en operaciones de reciclo de gas, etc. Para calcular la composicin de una mezcla de gas y lquido se calcula la proporcin en la cual se deben mezclar y luego se procede en forma similar a realizar la combinacin de los hidrocarburos, como se ha visto antes. Para calcular los moles de un determinado volumen de lquido, es necesario conocer la densidad del lquido a las condiciones.

4.) Mtodo de grafica G.P.S.APresenta un mtodo para determinar la densidad de hidrocarburos parannficos lquidos normales a cualquier temperatura y presin, en fundicin del peso molecular. Por medio de este se determina la densidad a la temperatura deseada y, a travs de las curvas en la parte derecha inferior, se corrige por presin. La correccin se suma a la densidad, a presin atmosfrica 4 temperatura dada. Para el ejemplo anterior, con^ = 89,0989

Cuando no se haya empleado el peso molecular para determinar la densidad, tambin puede utilizarse para efectuar correcciones por presin y temperatura. Por ejemplo, se conoce la densidad a 60F y presin atmosfrica y se desea la densidad a cualquier otra temperatura y presin. Con el valor a 60F y presin atmosfrica, se entra a la ordenada derecha y se determina la correccin por presin, la que se agrega al valor inicial. Con el valor resultante se localiza la correccin por efecto de temperatura y se come el valor anterior.

5.) Mtodo de standing-Katz.

Standing y Katz (Ref 35 ), consideraron una serie de sistemas compuestospor' metano y otros componentes, as como, etano y otros componentes. Los llevaron a determinadas condiciones de presin y temperatura, midieron su densidad. Luego, asumiendo que el propano y compuestos ms pesados siguen la Ley de Amagat, (Ec. 37), de volmenes aditivos, desarrollaron una correlacin de lu densidad aparente del metano y etano con la densidad del sistema a 60F y presin atmosfrica. Las densidades aparentes del metano y etano dependen de la composici6n de las fracciones ms pesadas del lquido. Standing (Ref 33) correlacion la densidad del sistema que contiene metano y etano (a 60F y presin atmosfrica, denominada densidad seudocriticas del sistema), con la densidad de la. Fraccin de C,- (propano y compuesto ms pesados), el porcentaje por peso de etano en d C,' (sistema de etanos en adelante)y el porcentaje por peso en el sistema total (C,'). Tal correlacin se presenta en laFig. No. 1-18 @kg. 23-29, del GPSA, 19873. El valor de la densidad seudocriticas

6.) Contenido lquido de un gas.

Tambin se conoce con el nombre de "Riqueza de un Gas". Se define como el nmero de galones de lquido que pueden obtenerse de 1.000,0 pies cbicos normales de gas procesados. Se expresa generalmente por el smbolo GPM. Este factor es muy usado y debe ser conocido principalmente en problemas relacionados con plantas de gasolina natural.

En la prctica es comn recuperar en estado lquido, nicamente el propano y compuestos ms pesados de un gas, no es comn considerar el metano y etano al calcular el contenido de lquido, GPM, de un gas, a pesar de ello se puede incluir en las muestras comerciales de gas natural. el valor de C2+ el cual puede ser un indicador til en algunas ocasiones. Es bueno recordar que se parte de la suposicin de que los componentes que integran el propano y elementos ms pesados son totalmente recuperados como lquido. Aunque en la prctica, solo se recupera un porcentaje de esta cantidad. En la medida en que los sistemas criognicos (a muy bajas temperaturas) han mejorado tecnolgicamente. Ese porcentaje recuperado ha aumentado considerablemente, razn por la cual se suele hablar de recuperacin profunda de los lquidos del gas natural (ms del 98%).

En el clculo de GPM se debe conocer el nmero de pies cbicos normales de un componente dado en estado gaseoso, requeridos para producir un galn de lquido. Este factor se determina fcilmente a partir de la densidad lquida y el peso molecular de cada componente puro. Por ejemplo, la densidad de propano lquidoa 14,7 lpca y 60F es 31,64 lbs/pie3 y el peso molecular es 44,097. Adems, un pie cbico es igual a 7,4805 galones. Por tanto, para el propano:

Similarmente se hace para cualquier otro componente, siempre y cuando se conozca la densidad lquida a condiciones normales.

7.) Riqueza de un gas:Se define como el numero de galones de liquido que pueden obtenerse de 1000pies cbicos estndar de gas. Se expresa generalmente por el smbolo GPM. Este es un factor muy importante en el proceso de caracterizacin del gas natural y en el sistema de entrega a las plantas de procesamiento, extraccin y a ventas. En el sistema de recoleccin, distribucin y manejo de gas de los campos San Joaqun, Guario y El Roble existe la necesidad de predecir la composicin del gas natural debido a la gran variedad de puntos existentes en el sistema del manejo de la corriente de gas, desde el cabezal del pozo a la salida de la planta compresora, y cuya riqueza se ve afectada debido a los cambios de presin y temperatura e inclusive a interconexiones con corrientes alternas a la que es sometida durante el trayecto.8.) Valor calorfico neto y total del gas:Muchas negociaciones de venta de gas natural se hacen con base al valor calorfico del mismo, ya que el precio total de la negociacin depender de la cantidad de energa total que se venda, el BTU. El valor calorfico tambin se denomina potencia o poder calorfico.El valor calorfico de un gas natural se define como el calor liberado al quemar un volumen unitario del gas bajo determinadas condiciones. La pruebaASTk1 D-900 (Ref. 36), describe detalladamente el equipo y el procedimiento seguido en el laboratorio para la determinacin di: la potencia calorfica. Se conocen comnmente dos tipos de valor calorfico: valor calorfico total (suspensores o bruto) y valor calorfico neto. El primero se define como el calor liberado al quemar un volumen unitario de gas bajo determinadas condiciones, considerando que el agua (vapor de agua) obtenida durante la combustin se recoge en forma lquida. El valor calorfico neto, considera que el agua (en estado gas) obtenida durante la combustin, permanece en forma de vapor.

De esta ecuacin puede observarse que al quemar 1 lb-niol de metileno, de dixido de carbono. 2 moles de agua coma vapor > se liberan345.208.2 bT. Ya que 1 lb-m01 de metano es igual a 779-6 pie3 a 60F y IJ,7 lpca, luego e1 valor calorfico neto del metano, en BTUIpcn, es:

Para obtener e: valor calorfico total, basta tener en cuenta el agua formada durante la combustin. Ya que en e! valor calorfico total. El agua permanece como lquido y si el calor de vaporizacin del agua es de 1.059,87 T>TU:ibc. luego 2 moles de agua formados durante la combustin liberal al condensarse ~. (3)( 18,0153)(1.059,87) ;- 38.187.8 BTL, es decir que Tanto en el clculo del valor calorfico neto como total se supone un factor de compresibilidad, Z = 1,O a 60F y 14,7 loca. Sin embargo, si se considera un valor de Z a estas condiciones, basta dividir los valores obtenidos anteriormente por Z. As, si el factor Z para el metano, a 60F y 13,7 lpca, es 0,998, los valores calorficos neto y total seran: En las propiedades de gases (Ref. 1 ) se indica el valor calorfico de los principales hidrocarburos puros. (GPSA, 1987, pag. 23-4)En el laboratorio, 21 valor calorfico se determina con un calormetro de gas de acuerdo al ensayo ASTM D-900 (Ref. 36). Sc quema una cantidad medida de gas y el calor generado es absorbido por una corriente de agua que fluye continuamente a travs del calormetro. El flujo de agua se determina pesando la cantidad de agua que pasa en un tiempo dado. El agua condensada se recoge en un tubo graduado. El ensayo ASTM D-900 indica todos los cuidados y correcciones necesarias durante la prueba.