PG-522 Diseño de Plantas (Plants Design) Tema: Propiedades físicas fluidos Fecha: 06.09.2018 1. Si aumenta la temperatura de un GAS, ¿Cómo se modifica la viscosidad? Explique A mayor temperatura del gas, mayor será la viscosidad. 2. Factor KUOP (seleccionar la respuesta correcta) El factor de caracterización está definido por: a) K=TB^1/2/S b) K=TB^1/3/S c) K=TB^1/4/S. d) K=TB^2/3/S S=SG 3. Punto de inflamación combustibles (seleccionar la respuesta correcta) a) Es la temperatura mínima, corregida a una presión barométrica de 101,3 KPa (760 mm Hg) a la cual, bajo condiciones de prueba de laboratorio(ASTM), los vapores de la muestra se encienden al aplicar una llama. b) Es la temperatura máxima, corregida a una presión barométrica de 101,3 KPa (760 mm Hg) a la cual, bajo condiciones de prueba de laboratorio(ASTM), los vapores de la muestra se encienden al aplicar una llama. 4. Punto de roció del gas natural El punto de rocío del gas natural es la temperatura a la cual el hidrocarburo comienza a condensarse cuando el gas natural es enfriado a presión constante. Según los TCGS gas (YPFB Transporte S.A), el punto de roció será de cero grados Celsius (0 ºC) a la presión manométrica de 45 Kg/cm2. a) Mostrar la envolvente del gas natural en un diagrama PT y fijar en el grafico los puntos de presión y temperatura especificados. b) Indicar si la temperatura especificada es mínima o máxima 1 c) Indicar las especificaciones de calidad del gas natural según la ANH https://www.anh.gob.bo/InsideFiles/Documentos/Documentos_Id-186-1512150100-0.pdf 5. Densidad API Y SG Según el Decreto Supremo(DS) 1499 el Jet Fuel(JF) tiene una gravedad especifica que varía en el rango de 0,775-0,840: a) ¿Cuál es el rango de variación de la densidad ºAPI? Rango API :51-37 b) Indicar si un JF cuyas mediciones de campo son:30 ºAPI y 40 ºF cumple especificaciones. Table ASTM 5B: No cumple especificaciones 2 31,41 API esta fuera de rango (51-37), no cumple especificaciones 6. Destilación Engler (indicar verdadero o falso) La destilación Engler es un método de destilación normalizado (ASTM D 86) que se utiliza para la determinación de las características de los rangos de ebullición de productos como los destilados, gasolinas, diésel oíl, kerosene, Jet fuel…crudo reducido V F 7. Unidad de destilación atmosférica (selecciona la respuesta correcta) a) Las columnas de destilación atmosférica trabajan a una presión ligeramente superior a la presión atmosférica. b) Las columnas de destilación atmosférica trabajan a una presión inferior a la presión atmosférica. c)Las columnas de destilación atmosférica trabajan a una presión igual a la presión atmosférica. d)Ninguna de las anteriores 3 https://www.enggcyclopedia.com/wp-content/uploads/2011/05/PFD-Typical-foratmospheric-distillation-column.png 8. Destilación (seleccionar la respuesta correcta) ¿Cuál es la característica los hidrocarburos producidos en el tope de la columna de destilación, comparados con los producidos en el fondo de la columna? a) Tienen cadenas más largas y temperaturas de ebullición más bajas. b) Tienen cadenas más cortas y temperaturas de ebullición más bajas. c)Tienen cadenas más cortas y temperaturas de ebullición más altas. d)Tienen cadenas más largas y temperaturas de ebullición más altas. 9. Destilación (seleccionar la respuesta correcta) La destilación es la operación de separar, mediante evaporización y condensación, los diferentes componentes líquidos del petróleo crudo de carga, aprovechando la diferencia de……………………………de cada una de los hidrocarburos. a) b) c) d) Los puntos de ebullición Los pesos moleculares Las presiones de vapor Las temperaturas criticas 4 10. Planta Dew Point Ver fig.10.1 y fig.10.2 En una planta dew point el gas se procesa por enfriamiento mecánico (el gas es enfriado mediante un circuito frigorífico con propano en un chiller – intercambiador propano/gas - y luego llevado a un separador donde los líquidos que condensaron son separados del gas remanente) 1) Describir la planta dew point. El gas natural de carga, intercambia calor (se enfría) con el gas frio que sale del separador y luego intercambia calor con el chiller de propano (sistema de refrigeración por propano), luego pasa al separador gas/liquido. El gas del separador que sale por la parte superior intercambia calor con la carga y luego se envía a producción como gas natural seco en especificación para su transporte o venta. El líquido del separador (LTS/low temperature separator), se envía a la columna de estabilización para ajustar la tensión de vapor. La gasolina estabilizada sale por el fondo de la columna con TVR 12 max. 2) Describir el ciclo de refrigeración por propano. Fig.10.1 Fig.10.2 El propano liquido entra en contacto en el intercambiador de calor(chiller), el propano liquido se expande y vaporiza, por esto se busca que el propano liquido ocupe el 25% del volumen del chiller. La salida de propano gaseoso del chiller se dirige a un separador y luego a un compresor El propano gaseoso comprimido, salida del compresor se enfría y condensa. El propano liquido pasa por una valvula JT(expansion) para continuar el ciclo de refrigeración. 5 11. ¿Qué es la densidad relativa (SG)de un líquido? 12. ¿Qué es la densidad relativa (SG)de un gas? La densidad relativa de un gas, es la relación de la densidad del gas a presión y temperatura estándar a la densidad del aire a la misma presión y temperatura estándar. La temperatura estándar es por lo general 60 ° F, y la presión estándar es por lo general 14.696 psia 13. ¿Cuál es la densidad(kg/m3) de un petróleo de 60 API? 141,5 º API 131,5 60º F SG 60º F ASTM API TO SG API (60/60F) SG (60/60F) ρ(60F) 60 0,738903394 739 14. Cuál es el API de una gasolina cuya densidad es 730 Kg/m3? SG=0,730 ASTM SG TO API SG (60/60F) API (60/60F) ρ(60F) 0,73 62 730 15. El JF es una mezcla que se preparara aproximadamente con 70% Vol. de Destilado Liviano de 53 API (DL) y 30 % Vol. de destilado medio de 44 API (DM). Estimar para el JF a 15.6/15.6°C: SG Mezcla= API Mezcla= ρ Mezcla (Kg/m3)= 6 La gravedad especifica de una mezcla de hidrocarburos líquidos está determinada por: SGM=∑ Xvi SGi Xvi =Fracción volumétrica SGi=SG de los productos individuales SGM=SG de la mezcla API DL DM SG Mezcla API Mezcla 53 44 SG 0,766 0,806 % Vol. 0,7 0,3 SG*XVol. 0,5362 0,2418 0,778 50 16. Mediante análisis de laboratorio se determinó que la densidad API del petróleo es 72 °API a 75 °F: ¿Cuál es la densidad API a 60 °F? Nota: utilizar tabla ASTM 5A (crude oils) 17. Mediante análisis de laboratorio se determinó que la densidad API de la gasolina es 71 °API a 70 °F: ¿Cuál es la densidad API a 60 °F? Nota: utilizar tabla ASTM 5B (oils Products) 7 18. Mediante análisis de laboratorio se determinó que la densidad relativa del petróleo es 0.9 a 25 °F: ¿Cuál es la densidad relativa (SG) a 60 °F? Nota: utilizar tabla ASTM 23A (oils Products) 19. Mediante análisis de laboratorio se determinó que la densidad relativa de la gasolina es 0.76 a 25 °F: ¿Cuál es la densidad relativa (SG) a 60 °F? Nota: utilizar tabla ASTM 23B (oils Products) 20. Tanque Diesel Oíl a) Cuál es la presión estática en el fondo de un tanque de Diésel Oíl (SG, 0.82) de 100.000 barriles de capacidad nominal, para su altura máxima de llenado de 14 m. El tanque es de techo cónico y está ubicado en Santa Cruz de la Sierra, donde la presión atmosférica es: 14.10 psia b) Graficar la presión interna y externa en la pared cilíndrica del tanque. 8 sel Oíl SG Pestatica h g ρ Pestatica 0,82 ρgh 14 m 9,81 m/s2 820 kg/m3 112618,8 Kg/m s2 Pascales 1,15 kgf/cm² 1,13 bar 16,33 psi Pestatica Pestatica ál es la presión estática en el fondo de un tanque de Diésel Oíl (SG, 0.82) de 0.000 barriles de capacidad nominal, para su altura máxima de llenado de 14 m. anque es de techo cónico y está ubicado en Santa Cruz de la Sierra, donde la sión atmosférica es: 14.10 psia Pestatica aficar la presión interna y externa en la pared cilíndrica del tanque. Presion Presion atm Hidrostatica SCZ P,Pa psi 8044 10,5 16088 10,5 24133 10,5 32177 10,5 40221 10,5 48265 10,5 Altura h,m 1 2 3 4 5 6 Presion Hidrostatica psi 1,2 2,3 3,5 4,7 5,8 7,0 Presion Interna TK psi 11,7 12,8 14,0 15,2 16,3 17,5 7 56309 10,5 8,2 18,7 8 64354 10,5 9,3 19,8 9 72398 10,5 10,5 21,0 10 11 12 13 14 80442 88486 96530 104575 112619 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 11,7 12,8 14,0 15,2 16,3 22,2 23,3 24,5 25,7 26,8 Presion interna tanque(psi) PSI 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Altura,m Presion atm SCZ psi Presion Hidrostatica psi Presion Interna TK psi 9
