PASOS PARA REALIZAR EL DISEO DE UN SEPARADOR HORIZONTAL TRIFASICO SEGN EL METODO PROPUESTO POR PDVSAPASO 1: Determinar el rea del gas Ag, realizando los siguientes clculos:1.1.- Calculo de la Velocidad del gas

Donde:K = Constante de Separacin de Souders Brown= Densidad del Lquido (lb/)= Densidad del gas (lb/)La seleccin de la Constante Souders y Brown en el caso de los separadores horizontales se basa en la relacin longitud/dimetro del recipiente, considerada de costura a costura. El valor mximo que se permite es K=0,7

1.2.- Calcular la tasa de flujo volumtrico del gas

Donde:= Caudal de gas a condiciones de operacin (=Tasa de flujo de gas (lb/seg)= Densidad del gas (lb/)

1.3 Determinar el rea de la Seccin Transversal para el gas

Donde:= rea de la seccin transversal para el gas (= Velocidad del gas (pie/seg)= Caudal de gas a condiciones de operacin (PASO 2: Calcular el dimetro interno del recipiente

Donde:= Dimetro interno del recipiente (pie)A= rea de la seccin transversal del separador (A=2)PASO 3: Determinar la Longitud del recipiente: Se comienza con un mnimo de 7,5 pie y se aaden de 2,5 pie. El largo se mide de costura a costura. Se supone un valor para comenzar.PASO 4: Calcular Tasas Volumtricas del petrleo y agua

Donde:= Caudal de petrleo a condiciones de operacin (=Tasa de flujo de petrleo (lb/seg)= Densidad del petrleo (lb/)= Caudal de agua a condiciones de operacin (=Tasa de flujo de agua (lb/seg)= Densidad del gas (lb/)PASO 5: Calculo de la velocidad de elevacin de las gotas de petrleo en agua

Donde:=Velocidad de elevacin de las gotas de petrleo (pie/min)=dimetro de las gotas del petrleo (micrones) =densidad del agua (gr/cc)=densidad del petrleo (gr/cc)=viscosidad del agua (centipoise)PASO 6: Calculo de la velocidad de asentamiento de las gotas de agua en el petrleo

Donde:=Velocidad de elevacin de las gotas de agua (pie/min)=dimetro de las gotas del petrleo (micrones) =densidad del agua (gr/cc)=densidad del petroleo (gr/cc)=viscosidad del petrleo (centipoise)PASO 7: Determinar la altura del agua hw, hallar de las tablas segmentadas del Data Book de la GPSA-87.PASO 8: Calculo del tiempo de retencin del agua en el separador

Donde:A= rea transversal del recipiente ()L=longitud del separador (pie)=Caudal de agua ()=Relacin de rea transversal del agua y el recipiente (adm.)=Tiempo de retencin del agua (min)PASO 9: Calcular el tiempo de flotacin del petrleo en el agua

Donde:=tiempo de flotacin del petrleo en el agua (min)=altura de agua (pie)=Velocidad de asentamiento de las gotas de petrleo en el agua (pie/min)PASO 10: Calcular el tiempo de retencin del petrleo

Donde:A= rea transversal del recipiente ()L=longitud del separador (pie)=Caudal de petrleo ()=Relacin de rea transversal del petrleo y el recipiente (adm)=Tiempo de retencin del petrleo (min)

PASO 11: Calcular el tiempo de asentamiento del agua en el petrleo

Donde:=tiempo de flotacin del agua en el petrleo (min)=altura de petrleo (pie)=Velocidad de asentamiento de las gotas de agua en el petrleo (pie/min)PASO 12: Proceder a la comparacin de los tiempos: tiempo de retencin del petrleo con el tiempo de asentamiento del agua y tiempo de retencin del agua con el tiempo de flotacin del petrleo de modo que cumplan con las siguientes condiciones:

Si no se cumplen estas condiciones, se debe cambiar las dimensiones del separador de la forma que convenga mejor.

PROCEDIMIENTO DE CLCULO PARA EL DISEO DE UN SEPARADOR HORIZONTAL TRIFASICODatos:Qo=5000BPDAPI=34,8Qw=1000BPDQg=20MMPCSDYg= 0,7 Pop=500PsiaTop=100F=560Ruo =1,5cpuw =0,6cpz=0,91SOLUCINPASO 1: Calculo de Vg

Donde:La densidad del gas:

La densidad del petrleo:

Determinar el valor de K:Considerando las dimensiones mnimas para el diseo de un separador horizontal segn Sanjay Kumar:Dimetro = 26=2,12 pieLongitud = 7,5 piePor tanto:

Entonces K = 0,4 ya que La velocidad del gas:

Convierto el Qg de condiciones Estndar a condiciones de operacin:

Calculo del rea de la seccin transversal del gas:

PASO 2: Calculo del dimetro interno del separador:

Considerando que para cada fase liquida se necesita 1 pie para controlarlaEntonces hw=1, ho=1 y hg= 2 (hg=0.5D)Siendo Calculo del rea transversal total del separador con D= 4 pie:

PASO 3: Determino la longitud del separador.Inicialmente supusimos un separador de dimensiones mnimas: D= 4 pie y L = 7,5 pie siendo la relacin .Ahora con el nuevo dimetro interno encontrado de 4 pie debemos incrementar la longitud del separador de manera que: Partiendo de un valor de L = 7,5 incrementando la longitud de 2,5 ft hasta que cumpla con las relaciones establecidas.

Por tanto la Longitud del separador ser de 15 pie.PASO 4: Calculo de las Tasas Volumtricas del petrleo y agua

PASO 5: Calculo de la velocidad de elevacin de las gotas de petrleo en agua ( Dp = 150 micrones )

PASO 6: Calculo de la velocidad de asentamiento de las gotas de agua en el petrleo. ( Dp = 150 micrones )

PASO 7: Determino la altura del agua hw.Tomando hw = 1 pie entonces De tabla del Libro diseo Conceptual de Separadores de Marcas Martnez pg. 95 sacamos la relacin

PASO 8: Calculo del tiempo de retencin del agua en el separador

PASO 9: Calculo el tiempo de flotacin del petrleo en el agua

PASO 10: Calculo el tiempo de retencin del petrleo

Determino la Relacin Siendo:

PASO 11: Calculo del tiempo de asentamiento del agua en el petrleo

Encuentro ho:De Tabla de la pg. 95 del libro de diseo conceptual de separadores encuentro la relacin con Siendo: hg = 0,3*D = 0,3*4 hg= 1,2 piehw = 1 pieho = 4 hg hw = 4-1-1,2 = 1,8 pie

PASO 12: Realizo la comparacin de los tiempos: tiempo de retencin del petrleo con el tiempo de asentamiento del agua y tiempo de retencin del agua con el tiempo de flotacin del petrleo de modo que cumplan con las siguientes condiciones:

Como no cumple con una condicin debemos modificar la longitud del separador hasta que el tiempo de retencin del petrleo sea mayor al tiempo de asentamiento del agua. ()Con:

Por tanto la nueva longitud del separador es de 22,5 pie Los Nuevos tiempos de Retencin del petrleo y agua:

Realizando la comparacin con los nuevos tiempos de retencin:

Por tanto las dimensiones del separador horizontal trifsico:Dimetro = 4 pieLongitud = 22,5 pie