Repblica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder popular para la Educacin SuperiorUniversidad Nacional Experimental Rafael Mara BaraltAltagracia Estado ZuliaCtedra: Equipos I

Integrantes: Pineda Luis C.I. 21.353.288 Aular Heli C.I. 20.530.998 Parra Jhondy C.I. 21.223.924 Luisa Nieves C.I. 20.426.024 Profesora: Mara Flores

Altagracia, Mayo de 2013 ESQUEMA

INTRODUCCION

DESARROLLO

- Qu es un separador? - CLASIFICACIN DE LOS SEPARADORES - Funciones Principales de los Separadores de Gas-Petrleo - Funciones Secundarias de los Separadores de Petrleo y Gas - Problemas Especiales en la Separacin de Petrleo y Gas Separacin de Crudo Espumante - Seleccin y Aplicacin de Separadores y DepuradoresEJERCICIOCONCLUSIONBIBLIOGRAFIA

INTRODUCCIN

El proceso de separacin del gas y petrleo, es uno de los primeros y ms importantes procesos que se desarrollan en la industria petrolera, la eficiencia de estos procesos es de vital importancia, para la industria de los hidrocarburos. La produccin de los fluidos petroleros, no es nada fcil al contrario es bien complicada. Una vez que el fluido petrolero alcanza la superficie, de inmediato contina su recorrido por la tubera vertical de produccin, a medida que el fluido asciende, la presin disminuye y ocurre la liberacin del gas originalmente disuelto en el crudo. La recoleccin del crudo, se realiza despus que el petrleo de cada uno de los pozos del yacimiento ha alcanzado la superficie, y la recoleccin se realiza mediante un sistema de lneas de flujo que van desde el cabezal de los pozos hasta las estaciones de flujo, en estas estaciones tanto el gas, como el petrleo producido por los pozos entran en los separadores, donde se completa la separacin del gas que an quedaba mezclado con el petrleo. Al salir por los separadores, el petrleo y el gas siguen rutas diferentes para cumplir con los distintos usos y aplicaciones establecidas. Los diferentes tipos de petrleo que llegan a las estaciones de flujo son bombeados a travs de tuberas hasta los patios de tanque, donde finalmente se recolecta y almacena.

Qu es un separador?

En la industria del petrleo y del gas natural, un separador es un cilindro de acero que por lo general se utiliza para disgregar la mezcla de hidrocarburos en sus componentes bsicos, petrleo y gas. Adicionalmente, el recipiente permite aislar los hidrocarburos de otros componentes indeseables como la arena y el agua, citadas a ttulo de ejemplo. Otras veces, cuando se utiliza en plantas de tratamiento este equipo se emplea para separar el glicol (que se usa como deshidratante del gas natural), de las naftas que se condensan dentro de las torres de absorcin; o, cuando entran en contacto con las aminas, que circulan en contracorriente con el gas natural para eliminar los componentes cidos, como el sulfuro de hidrgeno y el dixido de carbono.

Los separadores son usados para remover los lquidos de los gases. Campos modernos de petrleo que lidian con crudos incluyen mediciones para regalas y pago de impuestos, los cuales requieren que todo el gas no disuelto sea removido del petrleo crudo antes de la medicin. Adicionalmente, la venta del gas seco en muchos casos es una fuente considerable de ingresos. Los Separadores de petrleo y gas lidian y soportan una gran cantidad de masa de materiales con una gran eficiencia. Por ejemplo, con un flujo de 10MmSCF por da de gas con una gravedad y especifica de 0.70 y 1000 de bbl por da de 35API de petrleo, el separador est manipulando 270 toneladas de gas y 150 tonelada de liquido por da. El separador para campos de petrleos usual permite un mximo de trasporte de lquido de 0.10 gal de lquido por milln de SCF de gas, o un mximo de 10 partes de lquido transportado por cada milln de partes de material manipulado. Los separadores de gas natural eliminan partculas slidas y lquidos de una fuente continua de flujo de gas. Pueden ser eliminados polvo, tierra, arena y escamas de tubera as como agua, lquidos de gas natural e hidrocarburos ligeros. En un sistema tpico, un separador de entrada permite que las partculas y el lquido se asienten y que el gas se eleve. El gas se acumula en lo alto del separador donde se elimina por medio de un compresor de gas. Las partculas acumuladas y los lquidos son entonces desechados a un tanque de agua.

CLASIFICACIN DE LOS SEPARADORES

Los separadores se pueden clasificar de varias maneras, dependiendo de las fases que separan, de la forma, de la posicin, de la utilizacin o condiciones de trabajo, etc. En cuanto a las fases que separan pueden ser bifsicos o trifsicos; sern bifsicos si solamente separan gas y lquido y trifsicos si separan gas, petrleo y agua. Los bifsicos son ms comunes y los trifsicos se usan generalmente donde hay crudos livianos y no se presentan emulsiones. En cuanto a la forma pueden ser cilndricos o esfricos. Los cilndricos son los ms comunes pero los esfricos son bastante usados en campos de gas y cuando deben trabajar a presiones altas. En cuanto a su posicin, esto se refiere a los separadores cilndricos, pueden ser verticales y horizontales; estos ltimos pueden ser de un solo cilindro o dos. Los verticales se usan cuando hay una RGL ms bien baja y en pozos que puedan tener produccin de arena; los horizontales de un solo tubo se usan cuando se tienen RGL altas pero una tasa lquida estable, y los de dos tubos pueden manejar ms fcil producciones altas, dan ms tiempo de reposo al lquido para extraerle el gas y pueden manejar ms fciles relaciones gas-lquidos altas. De acuerdo a su utilizacin, en una batera hay separadores de prueba, y generales y separadores de alta y baja presin; estos dos ltimos existe cuando a una batera llegan pozos con presiones bastante altas y se requieren dos o ms etapas de separacin, cada una a una presin menor que la anterior.

De acuerdo a su funcin mas importante Separadores de agua libre. Conocidos como Free Water Knockout (FWKO) y su funcin es remover el agua libre de una mezcla de hidrocarburos.

Flash Tank. (Despresurizadores) para bajarle la presin a sistemas de hidrocarburos lquidos y removerles el gas liberado.

Separadores Especiales. Usados especialmente en el tratamiento del gas para removerle humedad o partculas slidas; cuando es para el primer caso se conocen como despojadores (Scrubbers) y en el segundo caso se conocen como separadores de filtros.

Separadores Generales y de Prueba. Los primeros reciben la produccin de varios pozos y los segundos la produccin de un solo pozo para determinarle sus caractersticas de produccin. Normalmente en una estacin de tratamiento debe haber un separador de prueba pues a todos los pozos del campo se les debe realizar peridicamente pruebas de produccin con el fin de hacerle un seguimiento a su comportamiento productivo.

Existe un tipo de separador cuya funcin principal es estabilizar la produccin que est llegando a una batera cuando los pozos no tienen produccin estable, conocidos como Slug Catchers; en estos casos la produccin pasa de los colectores al Slug catcher donde aunque hay separacin gas - lquido la funcin principal es estabilizar la produccin para poder enviar el lquido que sale de este recipiente a los separadores, que requieren que la entrada sea estable, para complementar la separacin de fases. Este tipo de separador es muy comn en plataformas de produccin en las cuales la lnea del pozo viene por el lecho del mar y al llegar a la plataforma debe ascender en muchos casos de 150 a 200 pies, lo cual ocasiona segregacin de fluidos en la tubera que va del fondo del mar a la plataforma y por tanto si los fluidos fueran a llegar directamente a un separador convencional se pueden presentar problemas en el funcionamiento de este porque no se tiene tasas de flujo estables de lquido y gas.

Clasificacin por configuracin

Los separadores de petrleo y gas pueden tener tres configuraciones generales: vertical, horizontal y esfrico. Los separadores verticales pueden variar de tamao de 10 a 12 pulgadas en dimetro y 4 a 5 pies de altura, hasta 10 a 12 pies en dimetro y 15 a 25 pies de altura.

Los separadores de petrleo y gas horizontales son fabricados con una configuracin de un solo tubo o con dos tubos. Las unidades de un solo tubo tienen un armazn cilndrico y las unidades de doble tubo tienen dos armazones cilndricos paralelos uno encima del otro. Ambos tipos de unidades pueden ser utilizadas para la separacin bifsica o trifsica.

Los separadores horizontales pueden variar de tamao de 10 a 12 pulgadas en dimetro y 4 a 5 pies de largo, hasta 15 o 16 pies en dimetro y de 60 a 70 pies de largo.

Los separadores esfricos estn usualmente disponibles en 24 o 30 pulgadas hasta 66 o 72 pulgadas en dimetro.

Clasificacin por la Funcin Las tres configuraciones de separadores estn disponibles para operacin bifsica y trifsica. Las unidades bifsicas el gas es separado del liquido con el gas y el lquido descargados de manera separada. En los separadores trifsicos, el fluido del pozo es separado en petrleo, gas, y agua, y son descargos de manera separada.

Clasificacin por la Presin de Operacin

Los separadores de petrleo y gas pueden operar a presin es que van desde un alto vaco hasta 4000 o 5000 psi. Mucho de los separadores de gas y petrleo operan en el rango de operacin de 20 a 1500 psi.Los separadores pueden ser referidos como de baja, de media, o de alta presin. Los separadores de baja presin usualmente operan a presin es en el rango de 10 a 20 psi hasta 180 a 225 psi. Los separadores de presin media usualmente operan a presin es desde 230 a 250 psi hasta 600 a 700 psi. Los separadores de alta presin generalmente operan en un amplio rango de presin que va desde 750 a 1500 psi.

Clasificacin por Aplicacin

Separador de Prueba

Un separador de prueba es utilizado para separar y medir los fluidos de un pozo. El separador de prueba puede ser referido como un probador o verificador de pozo. Los separadores de prueba pueden ser verticales, horizontales o esfricos. Ellos pueden ser bifsicos o trifsicos. Ellos pueden estar permanentemente instalados o porttiles. Los separadores de prueba pueden ser equipados con varios tipos de medidores para medir el petrleo, gas, y/o agua para pruebas de potencial, pruebas de produccin peridicas, prueba de pozos marginales, etc.

Separador de Produccin

Un separador de produccin es utilizado para separar el fluido producido desde pozo, ungrupode pozos, o una localizacin sobre una base diaria o continua. Los separadores de produccin pueden ser verticales, horizontales o esfricos. Ellos pueden ser bifsicos o trifsicos. El rango en tamao va desde 12 pulg. hasta 15 pies en dimetro, con muchas unidades que van desde 30 pulg. hasta 10 pies en dimetro. El rango de longitud desde 6 a 70 pies, con muchos de 10 a 40 pies de largo.

Separador de Baja Temperatura.

Un separador de baja temperatura es uno especial en el cual el fluido del pozo a alta presin es introducido en el recipiente a travs de un estrangulador o vlvula reductora de presin de tal manera que la temperatura del separador es reducida apreciablemente por debajo de la temperatura del fluido del pozo. La temperatura ms baja en el separador causa la condensacin de vapores que de otra manera saldran del separador enestadode vapor. Los lquidos recuperados requieren la estabilizacin para prevenir la evaporacin excesiva en los tanques de almacenamiento.

Separador de Medicin

La funcin de separar los fluidos del pozo en petrleo, gas y agua, y medir los lquidos puede ser llevado a cabo en un recipiente. Estos recipientes comnmente son referidos como separadores de medicin y estn disponibles para operacin bifsica y trifsica. Estas unidades estn disponibles en modelos especiales que los hacen adecuados para la medicin precisa de crudos espumosos y pesados. La medicin del lquido es normalmente llevada a cabo por acumulacin, aislamiento, y descarga de volmenes dados en un compartimiento de medicin ubicado en la parte ms baja del recipiente.

Separador Elevado

Los separadores pueden ser instalados sobre plataformas en o cerca de patio de tanque o sobre plataformas costa-fuera de tal forma que el lquido pueda fluir desde el separador hacia almacenamiento o recipientes aguas abajo por gravedad. Esto permite operar el separador a la ms baja presin posible para capturar la mxima cantidad de lquido para minimizar la prdida de gas y vapor hacia laatmsfera o hacia el sistema de gas a baja presin.

Separadores por Etapas

Cuando el fluido producido es pasado a travs de ms de un separador con los separadores en serie, los separadores son referidos como separadores por etapa.

Clasificacin por el principio utilizado para la separacin primariaLos separadores pueden ser clasificados de acuerdo almtodoutilizado para llevar a cabo la separacin primaria en el separador. Diferencia de densidad (separacin por gravedad) Esta clasificacin incluye todas las unidades que no poseen elementos de entrada, deflector, placas de choques, oempaqueen la entrada del recipiente.La separacin primaria se obtiene solamente por la diferencia de densidad del petrleo, gas, o vapor. Estas unidades son pocas en nmero y muchos separadores tienen un extractor de neblina cerca de la salida de gas para remover las gotas de petrleo en el gas. Choque y/o Coalescencia Este tipo de separador incluye todas las unidades que utilizan una placa o dispositivo de empaque en la entrada del separador para llevar a cabo la separacin inicial del petrleo y del gas. Un nmero infinito de diseos puede ser utilizado en la entrada del separador- Fuerza Centrifuga Lafuerzacentrifuga puede ser utilizada tanto para la separacin primaria como para la secundaria de petrleo y gas en el separador. La fuerza centrfuga puede ser obtenida tanto con una entrada tangencial dimensionada apropiadamente o un elemento espiral interno dimensionado de manera apropiada con el fondo y el tope del abierto o parcialmente abierto. Estos elementos centrfugos causan flujo ciclnico del fluido entrante a velocidades tan altas para separar el fluido en una capa externa o cilindro de lquido y en un cono interno o cilindro de gas o vapor. Lavelocidadrequerida para la separacin centrifuga vara desde cerca de 40 hasta aproximadamente 300 pies/s. La velocidad ms comn de operacin est entre 80 y 120 pies/s.

Funciones Principales de los Separadores de Gas-Petrleo

La separacin de gas del petrleo puede iniciarse una vez que los fluidos fluyen a travs de la formacin hacia el pozo y puede aumentar progresivamente a travs de la tubera de produccin, lneas de flujo y equipos de manejo en superficie. Bajo ciertas condiciones, el fluido puede ser separado en su totalidad en lquido y gas antes de que este alcance el separador de petrleo y gas. En tales casos, el recipiente separador proporciona solo una "ampliacin" para permitir que el gas y el lquido descender hacia sus respectiva salidas.

Remover Petrleo del Gas

La diferencia endensidadde los hidrocarburos lquidos y gaseosos puede permitir una separacin aceptable en un separador de petrleo y gas. Sin embargo, en algunas instancias, es necesario utilizar algunos dispositivos mecnicos comnmente referidos como "extractores de neblina" para remover liquido del gas antes de que este sea descargado del separador.

Remover Gas del Petrleo

Las caractersticas fsico-qumicas del petrleo y estas condiciones de presin y temperatura determinan la cantidad de gas que este contendr en solucin. La tasa a la cual el gas es liberado de un petrleo dado es una funcin delcambioen la presin y temperatura. El volumen de gas que un separador remover del petrleo crudo depende de (1) caractersticas fsico-qumicas del crudo, (2) la presin de operacin, (3) la temperatura de operacin, (4) tasa de entrampamiento, (5) tamao y configuracin del separador, y (6) otros factores.

La tasa de entrampamiento y nivel de lquido en el separador determinan eltiempode "retencin" o "asentamiento" del petrleo. Un tiempo de retencin de 1 a 3 minutos es generalmente adecuado para obtener una separacin satisfactoria de crudo y gas, a menos que se est manejando crudo espumante. Cuando el crudo espumante es separado, el tiempo de retencin debe ser incrementado de 5 a 20 minutos, dependiendo de la estabilidad de la espuma y el diseo del separador.

Separacin Agua Petrleo

En algunas instancias es preferible separar y remover el agua del fluido antes de que este fluya a travs de las reducciones de presin, tales como las causadas por los estranguladores y vlvulas. Tales remociones de agua pueden prevenir dificultades que podran ser causadas aguas abajo por la misma, tales comocorrosin, formacin de hidratos, y formacin de emulsiones que pueden ser difciles de resolver. El agua puede ser separada del petrleo en un separador trifsico mediante el uso de qumicos y separacin gravitacional. Si el separador trifsico no es lo suficientemente grande para separar el agua adecuadamente, esta puede ser separada en un recipiente de retencin de agua libre, instalado aguas arriba o aguas abajo de los separadores. Si el agua esta emulsionada, ser necesario utilizar un tratamiento demulsificante para remover esta.

Funciones Secundarias de los Separadores de Petrleo y Gas

Mantenimiento de la Presin ptima

Para un separador de petrleo y gas llevar a cabo sus funciones principales, la presin debe ser mantenida de manera tal que el lquido y el gas puedan ser descargados a su respectivo procesamiento o sistema de recoleccin. La presin es mantenida dentro del separador utilizando una vlvula de contrapresin de gas en cada separador o con una vlvula maestra de contrapresin que controle la presin en unidad de dos o ms separadores. En la figura 1.4 se muestra una vlvula de contrapresin de gas de baja presin tpica, y la figura 1.5 muestra una vlvula de contrapresin de gas de alta presin utilizada para mantener la presin deseada en los separadores.

La presin ptima que debe mantener el separador es la presin que resultar en el rendimiento econmico ms alto de laventade los hidrocarburos lquidos y gaseosos. Esta presin ptima puede ser calculada tericamente o determinada porpruebasde campo.

Mantenimiento del Sello Lquido en el Separador

Para mantener la presin en el separador, un sello lquido debe ser logrado en la porcin ms baja del recipiente. Este sello lquido previene la prdida de gas con el petrleo y requiere el uso de un controlador de nivel de lquido y una vlvula similar a aquellas mostradas en la figura 1.6 y 1.7. Una vlvula operada por palanca similar a la mostrada en la figura 1.8 puede ser utilizada para mantener el sello lquido en un separador cuando la vlvula es operada por un flotador que es accionado por el nivel de lquido en el separador. La vlvula de control de descarga de petrleo mostrada en la figura 1.7 puede ser accionada por un piloto operado por flotador, por un controlador de nivel de lquido sin flotador similar al mostrado en la figura 1.9, o por un controlador de nivel de lquido tipo tubo de torque (desplazamiento) similar al mostrado en la figura 1.6.

Problemas Especiales en la Separacin de Petrleo y Gas Separacin de Crudo Espumante

Cuando la separacin es reducida en ciertos tipos de crudo, pequeas esferas (burbujas) de gas son encapsuladas en una pelcula delgada de petrleo cuando el gas sale de solucin. Esto puede resultar en espuma que est siendo dispersada en el petrleo y crea lo que es conocido como crudo espuma. En otros tipos de crudo la viscosidad y la tensin superficial del petrleo pueden cerrar mecnicamente el gas en el petrleo y puede causar un efecto similar a la espuma. La espuma del petrleo puede no ser estable o no duradera a menos que un agente espumante est presente en el petrleo. El petrleo es ms propenso a formar espuma cuando (1) la gravedad API menor a 40 API, (2) la temperatura de operacin es menor a 60 F, y (3) el crudo es viscoso, con una viscosidad mayor 50000 SSU (Aprox. 53 cp).

La espuma reduce enormemente la capacidad de los separadores de petrleo y gas debido a que se requiere un tiempo retencin mayor para separar adecuadamente una cantidad dada de crudo espumante. El crudo espumante no puede ser medido adecuadamente con medidores de desplazamiento positivo o con recipiente de medicin volumtrica convencional. Estosproblemas, combinados con la prdida potencial de petrleo y gas debido a la separacin inapropiada, enfatiza la necesidad deprocedimientoy equipos especiales para manejar el crudo espumante.

El separador vertical mostrado en la figura 1.10 puede ser utilizado para manejar crudo espumante. Como el crudo baja en cascada por las placas internas de la unidad, las burbujas de la espuma pueden ser rotas. Este diseo puede incrementar la capacidad del separador para manejar crudo espumante de un 10 a 50 %. Los principales factores que contribuyen al "rotura" del crudo espumante son el asentamiento, agitacin,calor, qumicos, y fuerzas centrifugas; estos factores omtodospara reducir o detener la formacin de crudo espuma son tambin utilizados para remover el gas entrampado en el petrleo.

Deposicion de Parafina

La deposicin de parafina en los separadores de petrleo y gas reduce sueficienciay puede hacerlos inoperables llenando parcialmente el recipiente y/o bloqueando el extractor de mezcla y las entradas de fluido. La parafina puede ser removida efectivamente de los separadores utilizando vapor o solventes. Sin embargo, la mejor solucin es prevenir la deposicin inicial en el recipiente a travs de calor o tratamientos qumicos de la corriente de fluido aguas arriba del separador. Otra solucin, exitosa en muchos casos, involucra el revestimiento de todas las superficies internas del separador con unplsticocon el cual la parafina tiene poca o ninguna afinidad.

Arena, Barro, Lodo, Sal, etc.

Si la arena y otros slidos son producidos continuamente en cantidades apreciables con los fluidos del pozo, ellos podran ser removidos antes de que entren a las tuberas. Arena de grano medio en pequeas cantidades puede ser removida por medio del asentamiento en un recipiente vertical sobre diseado con un fondo cnico y mediante el drenajeperidico del residuo.La sal puede ser removida mezclando agua con el petrleo, y luego de disolver la sal el agua puede ser separada del petrleo y drenada del sistema.

Corrosin

Los fluidos producidos del pozo pueden ser muy corrosivos y causar la falla temprana del equipo. Los dos elementos ms corrosivos son dixido de carbono, sulfuro de hidrogeno. Estos dos gases pueden estar presentes en los fluidos del pozo desde trazas hasta 40 o 50 % en volumen del gas.

Seleccin y Aplicacin de Separadores y Depuradores

Los separadores de petrleo y gas son fabricados en tres configuraciones bsicas: vertical, horizontal y esfrico. Depuradores de gas son fabricados en dos formas bsicas: vertical y horizontal. Cada una de estas unidades tiene ventajas y usos especficos. Laseleccinde una unidad particular para ser utilizada en cada aplicacin se basa usualmente en cual obtendr los resultados deseados a loscostosms bajos de equipo, instalacin y mantenimiento la tabla 12.5 muestra una comparacin de las ventajas y desventajas de los separadores verticales, horizontales y esfricos. Separadores VerticalesLas aplicaciones para los separadores verticales de gas y petrleo incluyen lo siguiente: Fluidos del pozo que tienen una alta relacin gas-lquido. Fluidos del pozo que contienen cantidades apreciables de arena, lodo, y slidos similares finamente divididos. Instalaciones con limitaciones de espacio horizontal pero con pocas o ninguna limitacin de altura, tales como plataformas de produccin costa-fuera. Fluidos del pozo donde el volumen puede variar ampliamente e instantneamente, tales como pozos de levantamiento por gas intermitente (intermitent gas lift). Aguas debajo de otro equipo de produccin que permite o causa condensacin de lquido o coalescencia. Aguas arriba de otro equipo de proceso en campo que no funciona apropiadamente con lquido entrampado en el gas. Donde laeconomafavorece al separador vertical. Separadores HorizontalesLas aplicaciones para los separadores horizontales de gas y petrleo incluyen lo siguiente: Separacin liquido/liquido en instalaciones con separador trifsico para obtener una separacin agua-petrleo ms eficiente. Separacin del crudo espumante donde la mayor rea de contacto gas-lquido del recipiente horizontal permitir y/o causar un rompimiento ms rpido de la espuma y una separacin gas-lquido ms eficiente. instalaciones donde limitaciones de altura indican el uso de un recipiente horizontal debido a su forma. Fluido de pozo con una alta relacin gas-petrleo (RGP). Pozos con tasa de flujo relativamente constante y con poco o ningn cabeceo o surgencia de lquido. Donde unidades porttiles son requeridas tanto para uso de prueba como produccin. Donde unidades mltiples pueden ser apiladas para conservar espacio de planta. Aguas arriba de otro equipo de proceso en campo que no funciona apropiadamente con lquido entrampado en el gas. Aguas debajo de otro equipo de produccin que permite o causa condensacin de lquido o coalescencia. Donde la economa favorece al separador horizontal. Separadores EsfricosLa siguiente es una lista de las aplicaciones para los separadores esfricos de petrleo y gas. Fluidos del pozo con altas relaciones gas-petrleo, tasas de flujo constante, si cabezos ni baches. Instalaciones donde existe limitaciones de altura y espacio horizontal. Aguas debajo de unidades de procesos, tales como deshidratadores de glicol y endulzadores de gas, para depurar y recuperar los fluidos de procesos tales como la amina y el glicol. Instalaciones donde la economa favorece los separadores esfricos. Instalaciones que requieren un separador pequeo donde unhombrepueda transportar un separador esfrico a la localizacin e instalarlo. Depurador para combustible y gas de proceso para uso de planta y o campo.Depuradores de GasMuchos depuradores de gas vertical y horizontal donde el gas ha sido previamente separado, limpiado, transportado y/o procesado con otro equipo. De manera tal que, mas de las impurezas tales como lquidos entrantes, barro, costras de metal oxidado, y polvo han sido removidos del gas por otro equipo, y el depurador de gas esta siendo utilizado para "pulir" el gas. Los depuradores de gas son generalmente son utilizados para asegurar que el gas no contenga materiales que puedan ir en detrimento para los equipos, de manera tal que el depurador es instalado para proteger loscompresores, deshidratadores, endulzadores, medidores y reguladores.Alguno de los usos para depuradores de gas son: limpiar gas (1) para combustible para calentadores, hervidores, generadores de vapor, motores; (2) para gas de control para plantas de procesamiento y equipos; (3) aguas arriba del compresor; (4) Aguas arriba de deshidratadores y endulzadores; (5) Aguas abajo de deshidratadores y endulzadores para conservar los fluidos del proceso; (6) Aguas arriba del sistema de distribucin de gas; (7) Aguas arriba de y en lneas de transmisin de gas para remover lquidos entrantes, costras de metal oxidado, y polvo; (8) Aguas arriba y/o Aguas debajo de estaciones de regulacin de presin; y (9) Aguas abajo de la lnea de transmisin de gas de plantas de compresin para remover el lubricante de la lnea. Controles, Vlvulas, Accesorios y Caractersticas deSeguridadpara Separadores de Petrleo y Gas.ControlesLos controles requeridos para los separadores de petrleo y gas son controladores de nivel de lquido para el petrleo y la interfase agua-petrleo (operacin trifsica) y vlvula de control de contrapresin de gas con controlador de presin.VlvulasLas vlvulas requeridas para los separadores de petrleo y gas son: la vlvula de control de descarga de petrleo, vlvula de control de descarga de agua (operacin trifsica), vlvulas de drenaje, vlvula de bloqueo, vlvula de alivio de presin, y vlvulas para inspeccin externa de nivel (por visores).AccesoriosLos accesorios requeridos para los separadores de petrleo y gas son los manmetros, termmetros, reguladores de reduccin de la presin (para gas de control), visores de nivel, cabezal de seguridad con disco de ruptura, tubera.EJERCICIO

1) Se desea disear un separador vertical, bajo las siguientes condiciones:

Tasa de flujo msico de gas = 177,27 lb/seg

Tasa de flujo msico de lquido= 21,12 lb/seg

Densidad del gas fluyente= 1,93lb/pies3

Densidad del lquido fluyente=52,09lb/pies3

Presin de operacin del separador= 480 lpcm

Temperatura de operacin del separador =100 F

Factor de comprensibilidad (Z) del gas= 0.99

Espesor de la malla de retencin de partculas atrapadas en el gas 6pulg.

Dimetro de las tuberas de entrada y salida del separador = 20 pulg.

Se recomienda estimar el tiempo de retencin para flujo bifsico no espumoso en funcin de la gravedad API.

Solucin:

Paso # 1: Estimacin de k y clculo de Vg

Wl/Wg=(21,12 lb/pc)/(177,27 lb/pc) = 0,119 K= 0.25

Vg=0.25(52,09-(1,93 )/1,93) = 1,275 pies/ seg

Paso # 2: Calcular la tasa volumtrica de gas.

Qg=(177,27 )/(1,93 )= 91,85 pies3/seg

Paso # 3: Calcular el rea transversal del recipiente.

Ag= (91,85 )/1,275 = 72,03 pies2

Paso # 4: Calcular el dimetro interno del recipiente.

Di=(4(72.03)/)=9.57 piesPaso # 5: Clculo de la tasa volumtrica del lquido.

Ql=(21,12 )/(52,09 )=0.4055 pies3/seg

Paso # 6: Clculo el volumen de retencin del lquido.

La gravedad API del lquido es:

API: (141,5 )/(52,09/62,4) -131,5= 38

Con una gravedad de 38 API y crudo no espumoso, se recomiendan un crudo no espumoso, se recomiendan un t_rl= 3 min. Luego, Vl= 60 (0,4055). (3) = 72,99 pies3.

Paso # 7: Calcular la altura del lquido en el recipiente (H_rl)

H_rl=(72,99 )/(72,03 ) =1.01 Pies. Esta dimensin no debe ser menor a 2 pies, por lo tanto H_rl=2 pies

Paso # 8: Altura total del separador (Hs)

Cm= ( Di-Nod)/2=(9,57-(20/12))/2 = 3,952 pies

Nod=1,667 pies

H_0=2 pies

H_m=6/12=0,5 pies

Luego, Hs=3,952+0,5+3,952+1,667+2+2=14,07 pies

Por lo tanto se concluye que el diseo del separador debe tener:Di=10 pies y Hs=15 pies.

CONCLUSION

Despus de haber realizado a plenitud este trabajo se han estudiado lo que son los separadores en la industria de los hidrocarburos.Se han visto ms detallado y con ms exactitud los propiedades que hilan todos los temas propuestos por este trabajo y se ha se ha llegado a la conclusin de todos los temas estn relacionados en cierta forma ya que en varios de estos se necesita recurrir a las propiedades que se han visto en temas anteriores.Los separadores sern uno de los equipos que ms tendremos presentes en el campo laboral y es de vital importancia conocer lo ms que podamos acerca de estos equipos.