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Fraccionamiento de los Líquidos del Gas Natural.

Tecnología del Gas Natural II.

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Transcript of Fraccionamiento de los Líquidos del Gas Natural.

De hecho, los hidrocarburos asociados, conocidos como "los líquidos de gas natural (LGN) 'pueden ser muy valiosos subproductos de procesamiento de gas natural. LGN incluyen etano, propano, butano, iso-butano, y gasolina natural.

Estos líquidos de gas natural se vende por separado y tienen una variedad de usos diferentes.
Incluyendo la mejora de la recuperación de petróleo en los pozos de petróleo, proporcionando materias primas para refinerías de petróleo o plantas petroquímicas, y como fuentes de energía.
El gas natural que proviene de los pozos de petróleo normalmente se denomina "gas asociado".

Este gas puede existir separada de petróleo en la formación con BOLSAS DE GAS (gas libre), o disuelto en el aceite crudo (gas disuelto).
Introducción.
Equipos Principales De Una Torre De Fraccionamiento
Principio de la destilación
Fraccionamiento de los Líquidos del Gas Natural.
Una vez LGN se han eliminado de la corriente de gas natural, deben desglosarse en sus componentes de base para ser útil. Es decir,
la corriente mixta de diferentes líquidos de gas natural debe ser separado.

El proceso utilizado para llevar a cabo esta tarea se llama fraccionamiento.

Que dicho proceso de fraccionamiento se basa en los datos de diferentes puntos de ebullición de los diferentes hidrocarburos en la corriente de LGN.

Esencialmente, el fraccionamiento se produce en etapas que consisten en el punto de ebullición de hidrocarburos fuera uno por uno.
Johana Scarlen Montaño.
Nelson Pablo Pozo Zurita.
Herlan Gonzales.
Harry Alejandro Céspedes Mendieta.
Ludwig Abrahán Sánchez Mier.
Fraccionamiento de los Líquidos del Gas Natural.
Tecnología del Gas Natural II.
Octavo Semestre.
Escuela Militar de Ingeniería.
U.A. Cochabamba.
Todo el proceso de fraccionamiento se divide en pasos, comenzando con la eliminación de los líquidos de gas natural más ligeros de la corriente.

Los fraccionadores particulares se utilizan en el siguiente orden:

• Desetanizadora - este paso separa el etano de la corriente de LGN.

• Despropanizadora - el siguiente paso separa el propano.

• Desbutanizador - este paso hierve los butanos, dejando a los pentanos e hidrocarburos más pesados en la corriente de LGN.

• Butano Splitter o desisobutanizador - este paso separa la iso y butanos normales.
El propósito de los dispositivos de contacto es el de lograr el equilibrio entre las fases líquido y vapor. Los platos o relleno en una torre están diseñados para mezclar el vapor ascendente y el líquido que desciende. El flujo puede de esta manera tender al equilibrio por la transferencia de calor y/o de materia de los componentes.
Precalentador de la alimentación: El propósito de este equipo es el de incrementar el flujo de vapor en la sección de la torre localizada por encima de la alimentación. El vapor en la torre puede ser producido en el rehervidor o en el precalentador. El vapor generado por el rehervidor pasa por todos los platos de la torre, pero el vapor producido en el precalentador solamente pasa por encima del plato de alimentación. Para efectos de la separación el vapor del rehervidor es más efectivo, pero puede ser más económico suplir calor al precalentador que al rehervidor. La relación líquido/vapor en la alimentación frecuentemente es similar a la relación tope/producto de fondo.
El propósito de tanque de reflujo es proporcionar un flujo estable de reflujo y producto de tope. El tanque debe ser lo suficientemente grande como para absorber variaciones pequeñas en el flujo de condensación. También ayuda en la separación del vapor y del líquido y en algunos casos es usado para separar dos fases líquidas inmiscibles.
El propósito del condensador es el de
condensar los vapores del tope de la torre
. En el caso de un producto de tope líquido se condensa todo el flujo de vapor (condensador total). Si el producto de tope es un vapor se condensa suficiente vapor para el reflujo (condensador parcial).
Equipo cuyo único propósito es el
vaporizar parte de los líquidos que están en el fondo de la torre produciendo vapores que fluyen desde el fondo hacia el tope de la torre
. Cualquier líquido que no se vaporice en el rehervidor pasa a ser producto de fondo.
La destilación el proceso de separación se basa en la volatilidad relativa de los compuestos a ser separados.
La separación ocurre debido a que un componente se calienta hasta que pasa a la fase vapor y el otro componentente permanece en la fase liquida.
Cuando la mezcla no es de dos componentes sino multicomponente.
La separación se selecciona entre dos componentes denominados claves, por ejemplo etano y propano.
Principio de la destilación
En la destilación, los cálculos se ejecutan usando etapas teóricas de equilibrio.
La composición de estas fases están consideradas con la constante de equilibrio como:

Ki=Yi/Xi Ecuación Nº 1
Dónde:
Ki: Constante de equilibrio
Xi: fracción molar del componente i en la fase liquida.
Yi: Fracción molar del componente i en la fase vapor.
El grado de separación o pureza de un producto tiene un impacto directo sobre el tamaño de la columna y los requerimientos de servicios.

Una medida cuantitativa de la dificultad para una separación es el factor Sf, definido como:

Sf=(Xd/Xb)lk*(Xb/Xd)hk
Son cilindros verticales, altos y de gran diámetro.
Donde configuran el contorno de la refinería.
Cada una de las torres se encarga de retirarle una porción a la cadena de hidrocarburos.
Tipos de Fraccionadores
Etano
Mezcla de etano –propano.
Propano comercial.
Butano.
Butano y gasolinas.
Gasolinas naturales.
Mezclas de gases con especificaciones determinadas.
Gracias.
La fase de vapor continuamente se enriquece con componente liviano hasta volverse producto de cima.
En un condensador total, todo el vapor que entra sale como líquido, y el reflujo retorna a la columna con la misma composición que el producto de cima destilado.
El vapor que sale por la cima de la columna puede ser totalmente o parcialmente condensada.
De esta forma, los componentes pesados se van concentrando en la fase liquida hasta volverse producto de fondo.
La fase liquida se calienta resultando en alguna vaporización de los componentes más livianos.
Descripción del Proceso de Fraccionamiento.
El vapor sube atraves de la columna contactando el líquido que desciende.
El vapor que sale por la cima de la columna entra al condensador donde se remueve calor por algún medio de enfriamiento.
El líquido se retorna a la columna como reflujo para limitar las pérdidas de componente pesado por la cima.
Internos tales como platos o empaque promueven el contacto entre el líquido y el vapor de la columna.
Un íntimo contacto entre el vapor y el líquido se requiere para que la separación sea eficiente.
El calor se introduce al rehervidor para producir los vapores de despojo.
El vapor que entra a una etapa de separación se enfría con lo cual ocurre un poco de condensación de los componentes pesados.
Consideraciones de Diseño.
Presión de Operación.
Relación de Reflujo.
Temperatura de Operación.
Número de Etapas.
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