balance de materia y energia
TRANSCRIPT
MEMORIA DE CÁLCULO
GERENCIA DE INGENIERÍA Y PROYECTOS
REEMPLAZA A: REV. REEMPLAZADO POR: REV. TITULO:
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
OBRA: MEMORIA DE CÁLCULO
ESTE DOCUMENTO ES PROPIEDAD DE STARK INDUSTRIES
IDENTIFICACIÓN:
CND-FEND-MEXXX
ESCALA: N/A
REVISION:
A
A PARA APROBACIÓN 31.10.11 MPR ACS HDL
REV. DESCRIPCIÓN FECHA ELABORO REVISO APROBÓ
LISTA DE REVISIONES
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 1
De 22
1 OBJETIVO.................................................................................................................................. 3
2 ALCANCE ................................................................................................................................... 3
3 DATOS Y CÁLCULOS .............................................................................................................. 3
3.1 Parámetros de las especificaciones técnicas ..................................................................................... 3
3.2 Tablas resumen del balance de materia y energía de la planta ......................................................... 4
3.3 Diagrama de flujo de procesos (PFD-PROCESS FLOW DIAGRAM) .................................................... 21
Fig 1.Diagrama de flujo de Procesos Planta de GTL ................................................................................... 21
3.1 Envolvente de fases del gas proveniente de Porvenir y de Los Productos....................................... 22
Fig 2. Envolvente de Fases Gas proveniente de Porvenir............................................................................ 22
Fig 3. Envolvente de Fases Nafta ................................................................................................................. 22
Fig 4. Envolvente de Fases Diesel ................................................................................................................ 23
4 CONCLUSIONES .................................................................................................................... 23
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 2
De 22
1 OBJETIVO
Mediante el presente trabajo se pretende realizar el balance de materia y energía de una
planta de tratamiento de gas, además de realizar la comprobación de los resultados
obtenidos con el programa de simulación HYSYS.
2 ALCANCE
El trabajo se limitara al estudio de la zona de tratamiento de gas para la licuefacción y a la
determinación del balance de materia, estableciendo flujos másicos, volumétricos,
molares y composición molar para componente que interviene durante el proceso.
3 DATOS Y CÁLCULOS
3.1 PARÁMETROS DE LAS ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Componentes del Gas Natural
Componente %MOL.
CO2 0,001095
N2 0,013035
C1 0,861185
C2 0,069353
C3 0,032238
i-C4 0,009751
n-C4 0,004378
i-C5 0,001493
n-C5 0,001692
C6 0,000597
C7+ 0,000199
H2S 0,000001
TOTAL 100
Peso Molecular 19,916
Gravedad Especifica 0,7112
Tabla 1. Componentes del Gas Natural proveniente de Porvenir
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 3
De 22
El caudal de ingreso a la planta es de 100 MMSCFD y el caudal de salida de Líquidos es de
0,0857 MMSCFD para la Gasolina y 0,0276 MMSCFD para el Diesel. El gas ingresa con una
temperatura promedio de 60 ºF, la presión de ingreso que se tiene para de ingreso es de
14,7 psia y la de salida es de 120 psia luego de atravesar todo el proceso de GTL. Para la
obtención de líquidos a partir de Metano se debe seguir el proceso de Fischer Tropsch, el
primer paso consiste en el insulfado de oxigeno en un reactor para extraer los átomos de
hidrogeno y el segundo paso utiliza un catalizador para la recombinación del hidrogeno y
monóxido de carbono, dando lugar a los hidrocarburos líquidos.
3.2 TABLAS RESUMEN DEL BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA DE LA PLANTA
Gas entrada X-100
Caudal total, MMSCFD 100
Flujo molar, lbmol/hr 10980
Flujo másico, lb/hr 2,19E+05
Presión, psia 14,7
Temperatura, F 60
Contenido de CO2, %mol 0,001095
Gravedad específica, adim 0,71128571
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 9,8236
Entalpía molar, BTU/lbmol 3,40E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 44,623
Fracción de vapor, adim 0,99488
Presión parcial de CO2, Psia 1,17E-02
Viscosidad, cp 0,01393
Factor de compresibilidad, adim 0,89
Peso molecular, lb/lbmol 19,916
Tabla 2. Gas de alimentación de entrada
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 4
De 22
Gas salida X-100
Caudal total, MMSCFD 99,999
Flujo molar, lbmol/hr 10980
Flujo másico, lb/hr 2,19E+05
Presión, psia 14,7
Temperatura, F 60
Contenido de CO2, %mol 0,001095
Gravedad específica, adim 0,71128571
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 9,8236
Entalpía molar, BTU/lbmol 3,40E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 44,623
Fracción de vapor, adim 0,99488
Presión parcial de CO2, Psia 1,17E-02
Viscosidad, cp 0,01393
Factor de compresibilidad, adim 0,89
Peso molecular, lb/lbmol 19,916
Tabla 3. Gas de salida Splitter X-100
Gas entrada E-100
Caudal total, MMSCFD 99,999
Flujo molar, lbmol/hr 10980
Flujo másico, lb/hr 2,19E+05
Presión, psia 14,7
Temperatura, F 60
Contenido de CO2, %mol 0,001095
Gravedad específica, adim 0,71128571
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 9,8236
Entalpía molar, BTU/lbmol 3,40E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 44,623
Fracción de vapor, adim 0,99488
Presión parcial de CO2, Psia 1,17E-02
Viscosidad, cp 0,01393
Factor de compresibilidad, adim 0,89
Peso molecular, lb/lbmol 19,916
Tabla 4. Gas de entrada Intercambiador E-100
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 5
De 22
Gas salida E-100
Caudal total, MMSCFD 99,999
Flujo molar, lbmol/hr 10980
Flujo másico, lb/hr 2,19E+05
Presión, psia 9,7
Temperatura, F 589
Contenido de CO2, %mol 0,001095
Gravedad específica, adim 0,71128571
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 9,8236
Entalpía molar, BTU/lbmol -2,75E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 53,933
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,17E-02
Viscosidad, cp 1,95E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,998
Peso molecular, lb/lbmol 19,916
Tabla 5. Gas de salida Intercambiador E-100
Gas entrada K-100
Caudal total, MMSCFD 99,999
Flujo molar, lbmol/hr 10980
Flujo másico, lb/hr 2,19E+05
Presión, psia 9,7
Temperatura, F 589
Contenido de CO2, %mol 0,001095
Gravedad específica, adim 0,71128571
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 9,8236
Entalpía molar, BTU/lbmol -2,75E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 53,933
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,17E-02
Viscosidad, cp 1,95E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,998
Peso molecular, lb/lbmol 19,916
Tabla 6. Gas de entrada Compresor K-100
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 6
De 22
Gas salida K-100
Caudal total, MMSCFD 100
Flujo molar, lbmol/hr 10980
Flujo másico, lb/hr 2,19E+05
Presión, psia 1400
Temperatura, F 1609,3
Contenido de CO2, %mol 0,001095
Gravedad específica, adim 0,71128571
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 9,8236
Entalpía molar, BTU/lbmol -8,57E+03
Entropía molar, BTU/lbmol- F 56,356
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,17E-02
Viscosidad, cp 3,28E-02
Factor de compresibilidad, adim 1,025
Peso molecular, lb/lbmol 19,916
Tabla 7. Gas de Salida Compresor K-100
Gas entrada MIX-101
Caudal total, MMSCFD 100
Flujo molar, lbmol/hr 10980
Flujo másico, lb/hr 2,19E+05
Presión, psia 1400
Temperatura, F 1609,3
Contenido de CO2, %mol 0,001095
Gravedad específica, adim 0,71128571
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 9,8236
Entalpía molar, BTU/lbmol 3,40E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 44,623
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,17E-02
Viscosidad, cp 3,28E-02
Factor de compresibilidad, adim 1,025
Peso molecular, lb/lbmol 19,916
Tabla 8. Gas de Entrada Mixer MIX-101
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 7
De 22
Gas Salida MIX-101
Caudal total, MMSCFD 10748
Flujo molar, lbmol/hr 1,15E+06
Flujo másico, lb/hr 2,19E+07
Presión, psia 1400
Temperatura, F 1658,7
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,7065
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 20,958
Entalpía molar, BTU/lbmol -8203
Entropía molar, BTU/lbmol- F 55,543
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5427
Viscosidad, cp 3,31E-02
Factor de compresibilidad, adim 1,0248
Peso molecular, lb/lbmol 19,035
Tabla 9. Gas de Salida Mixer MIX-101
Gas entrada CRV-100
Caudal total, MMSCFD 10748
Flujo molar, lbmol/hr 1,15E+06
Flujo másico, lb/hr 2,19E+07
Presión, psia 1400
Temperatura, F 1658,7
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,7065
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 20,958
Entalpía molar, BTU/lbmol -8203
Entropía molar, BTU/lbmol- F 55,543
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5427
Viscosidad, cp 3,31E-02
Factor de compresibilidad, adim 1,0248
Peso molecular, lb/lbmol 19,035
Tabla 10. Gas de Entrada Reactor CRV-100
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 8
De 22
Gas de Cabeza CRV-100
Caudal total, MMSCFD 10380
Flujo molar, lbmol/hr 1,14E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 1400
Temperatura, F 1658,3
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,70185714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 20,953
Entalpía molar, BTU/lbmol -8202
Entropía molar, BTU/lbmol- F 55,536
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5424
Viscosidad, cp 3,27E-02
Factor de compresibilidad, adim 1,0248
Peso molecular, lb/lbmol 19,031
Tabla 11. Gas de Salida Reactor CRV-100
Gas de entrada E-101
Caudal total, MMSCFD 10380
Flujo molar, lbmol/hr 1,14E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 1400
Temperatura, F 1658,3
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,70185714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 20,953
Entalpía molar, BTU/lbmol -8202
Entropía molar, BTU/lbmol- F 55,536
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5424
Viscosidad, cp 3,27E-02
Factor de compresibilidad, adim 1,0248
Peso molecular, lb/lbmol 19,031
Tabla 11. Gas de Entrada Intercambiador E-101
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 9
De 22
Gas de Salida E-101
Caudal total, MMSCFD 10380
Flujo molar, lbmol/hr 1,14E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 1395
Temperatura, F 536
Contenido de CO2, %mol 0,001083
Gravedad específica, adim 0,70185714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 14,509
Entalpía molar, BTU/lbmol -2,83E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 42,907
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5115
Viscosidad, cp 2,01E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,99744
Peso molecular, lb/lbmol 19,652
Tabla 12. Gas de Salida Intercambiador E-101
Gas de entrada MIX-102
Caudal total, MMSCFD 10380
Flujo molar, lbmol/hr 1,14E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 450
Temperatura, F 522,7
Contenido de CO2, %mol 0,001083
Gravedad específica, adim 0,70185714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 14,509
Entalpía molar, BTU/lbmol -2,83E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 42,907
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5115
Viscosidad, cp 2,01E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,99744
Peso molecular, lb/lbmol 19,652
Tabla 13. Gas de Entrada Mixer MIX-102
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 10
De 22
Gas de Salida MIX-102
Caudal total, MMSCFD 10380
Flujo molar, lbmol/hr 1,14E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 450
Temperatura, F 522,61
Contenido de CO2, %mol 0,001079
Gravedad específica, adim 0,70157143
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 13,927
Entalpía molar, BTU/lbmol -2,85E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 45,167
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 0,48566
Viscosidad, cp 1,90E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,99565
Peso molecular, lb/lbmol 19,644
Tabla 14. Gas de Salida Mixer MIX-102
Gas de Entrada CRV-101
Caudal total, MMSCFD 10380
Flujo molar, lbmol/hr 1,14E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 450
Temperatura, F 522,61
Contenido de CO2, %mol 0,001079
Gravedad específica, adim 0,70157143
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 13,927
Entalpía molar, BTU/lbmol -2,85E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 45,167
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 0,48566
Viscosidad, cp 1,90E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,99565
Peso molecular, lb/lbmol 19,644
Tabla 15. Gas de Entrada Reactor RCV-101
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 11
De 22
Gas de Salida CRV-101
Caudal total, MMSCFD 10381
Flujo molar, lbmol/hr 1,14E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 450
Temperatura, F 500,42
Contenido de CO2, %mol 0,001072
Gravedad específica, adim 0,69692857
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 13,662
Entalpía molar, BTU/lbmol -2,83E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 44,736
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 0,48246
Viscosidad, cp 1,90E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,99565
Peso molecular, lb/lbmol 19,514
Tabla 16. Gas de Salida Reactor RCV-101
Gas de Entrada E-103
Caudal total, MMSCFD 10381
Flujo molar, lbmol/hr 1,14E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 450
Temperatura, F 500,42
Contenido de CO2, %mol 0,001072
Gravedad específica, adim 0,69692857
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 13,662
Entalpía molar, BTU/lbmol -2,83E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 44,736
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 0,48246
Viscosidad, cp 1,90E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,99565
Peso molecular, lb/lbmol 19,514
Tabla 17. Gas de Entrada Intercambiador E-103
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 12
De 22
Gas de Salida E-103
Caudal total, MMSCFD 10381
Flujo molar, lbmol/hr 1,14E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 450
Temperatura, F 33,8
Contenido de CO2, %mol 0,001072
Gravedad específica, adim 0,69692857
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 13,662
Entalpía molar, BTU/lbmol -3,40E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 36,757
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 0,48246
Viscosidad, cp 1,90E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,99565
Peso molecular, lb/lbmol 19,514
Tabla 18. Gas de Salida Intercambiador E-103
Gas de Entrada V-100
Caudal total, MMSCFD 10381
Flujo molar, lbmol/hr 1,14E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 450
Temperatura, F 33,8
Contenido de CO2, %mol 0,001072
Gravedad específica, adim 0,69692857
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 13,662
Entalpía molar, BTU/lbmol -3,40E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 36,757
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 0,48246
Viscosidad, cp 1,90E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,99565
Peso molecular, lb/lbmol 19,514
Tabla 19. Gas de Entrada Separador V-100
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 13
De 22
Gas V-100
Caudal total, MMSCFD 10380
Flujo molar, lbmol/hr 1,13E+06
Flujo másico, lb/hr 2,16E+07
Presión, psia 445
Temperatura, F 100
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,66160714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 10,346
Entalpía molar, BTU/lbmol -3,32E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 36,645
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 0,47933
Viscosidad, cp 1,90E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,99565
Peso molecular, lb/lbmol 18,525
Tabla 20. Gas de Salida Separador V-100
Liquido V-100
Caudal total, MMSCFD 7,95E-02
Flujo molar, lbmol/hr 8,7369
Flujo másico, lb/hr 1570,9
Presión, psia 445
Temperatura, F 100
Contenido de CO2, %mol 0,000381
Gravedad específica, adim 0,72983974
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 56,834
Entalpía molar, BTU/lbmol -1,13E+05
Entropía molar, BTU/lbmol- F 47,878
Fracción de vapor, adim 0
Presión parcial de CO2, Psia 0
Viscosidad, cp 1,1316
Factor de compresibilidad, adim
Peso molecular, lb/lbmol 118,06
Tabla 21. Liquido de Salida Separador V-100
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 14
De 22
Gas de Entrada K-101
Caudal total, MMSCFD 10380
Flujo molar, lbmol/hr 1,13E+06
Flujo másico, lb/hr 2,16E+07
Presión, psia 445
Temperatura, F 100
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,66160714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 10,346
Entalpía molar, BTU/lbmol -3,32E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 36,645
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 0,47933
Viscosidad, cp 1,90E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,99565
Peso molecular, lb/lbmol 18,525
Tabla 22. Gas de Entrada Compresor K-101
Gas de Salida K-101
Caudal total, MMSCFD 10380
Flujo molar, lbmol/hr 1,13E+06
Flujo másico, lb/hr 2,16E+07
Presión, psia 1410
Temperatura, F 293,34
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,66160714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 12,08
Entalpía molar, BTU/lbmol -3,17E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 37,226
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5188
Viscosidad, cp 1,61E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,91425
Peso molecular, lb/lbmol 18,525
Tabla 23. Gas de Salida Compresor K-101
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 15
De 22
Gas de Entrada X-101
Caudal total, MMSCFD 10380
Flujo molar, lbmol/hr 1,13E+06
Flujo másico, lb/hr 2,16E+07
Presión, psia 1410
Temperatura, F 293,34
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,66160714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 12,08
Entalpía molar, BTU/lbmol -3,17E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 37,226
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5188
Viscocidad, cp 1,61E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,91425
Peso molecular, lb/lbmol 18,525
Tabla 24. Gas de Entrada Splitter X-101
Producto de cabeza X-101
Caudal total, MMSCFD 10378
Flujo molar, lbmol/hr 1,13E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 1410
Temperatura, F 293,34
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,67360714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 12,232
Entalpía molar, BTU/lbmol -3,24E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 37,31
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5498
Viscocidad, cp 1,60E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,90843
Peso molecular, lb/lbmol 18,861
Tabla 25. Gas de Salida Splitter X-101
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 16
De 22
Producto de cola X-101
Caudal total, MMSCFD 2,9787
Flujo molar, lbmol/hr 327,08
Flujo másico, lb/hr 659,38
Presión, psia 1000
Temperatura, F 365,14
Contenido de CO2, %mol 0
Gravedad específica, adim 0,07142857
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 6,9336
Entalpía molar, BTU/lbmol 2,19E+03
Entropía molar, BTU/lbmol- F 24,152
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 0
Viscocidad, cp 1,33E-02
Factor de compresibilidad, adim 1,0208
Peso molecular, lb/lbmol 2,016
Tabla 26. Gas de Salida Splitter X-101
Gas de Entrada CRV-102
Caudal total, MMSCFD 10378
Flujo molar, lbmol/hr 1,13E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 1410
Temperatura, F 293,54
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,67360714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 12,232
Entalpía molar, BTU/lbmol -3,24E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 37,31
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5498
Viscocidad, cp 1,60E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,90843
Peso molecular, lb/lbmol 19,033
Tabla 27. Gas de Entrada Reactor CRV-102
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 17
De 22
Gas de Salida CRV-102
Caudal total, MMSCFD 10377
Flujo molar, lbmol/hr 1,13E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 1410
Temperatura, F 293,54
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,67360714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 12,232
Entalpía molar, BTU/lbmol -3,24E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 37,31
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5498
Viscocidad, cp 1,60E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,90843
Peso molecular, lb/lbmol 19,035
Tabla 28. Gas de Salida Reactor CRV-102
Gas de Entrada X-102
Caudal total, MMSCFD 10377
Flujo molar, lbmol/hr 1,13E+06
Flujo másico, lb/hr 2,17E+07
Presión, psia 1410
Temperatura, F 293,54
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,67360714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 12,232
Entalpía molar, BTU/lbmol -3,24E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 37,31
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5498
Viscocidad, cp 1,60E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,90843
Peso molecular, lb/lbmol 19,035
Tabla 29. Gas de Entrada Splitter X-102
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 18
De 22
Gas de Salida X-102
Caudal total, MMSCFD 10377
Flujo molar, lbmol/hr 1,13E+06
Flujo másico, lb/hr 2,16E+07
Presión, psia 1410
Temperatura, F 293,54
Contenido de CO2, %mol 0,001102
Gravedad específica, adim 0,67360714
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 12,232
Entalpía molar, BTU/lbmol -3,24E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 37,31
Fracción de vapor, adim 1
Presión parcial de CO2, Psia 1,5498
Viscocidad, cp 1,60E-02
Factor de compresibilidad, adim 0,90843
Peso molecular, lb/lbmol 18,861
Tabla 30. Gas de Salida Splitter X-102
Liquido de Salida X-102
Caudal total, MMSCFD 0,11341
Flujo molar, lbmol/hr 12,453
Flujo másico, lb/hr 1977,7
Presión, psia 120
Temperatura, F 418,64
Contenido de CO2, %mol 0
Gravedad específica, adim 0,746
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 111,43
Entalpía molar, BTU/lbmol -1,09E+05
Entropía molar, BTU/lbmol- F 105,09
Fracción de vapor, adim 0
Presión parcial de CO2, Psia 0
Viscocidad, cp 0,19036
Factor de compresibilidad, adim 0
Peso molecular, lb/lbmol 158,82
Tabla 31. Liquido de Salida Splitter X-102
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 19
De 22
Gasolina de Salida X-103
Caudal total, MMSCFD 8,57E-02
Flujo molar, lbmol/hr 9,412
Flujo másico, lb/hr 1286,5
Presión, psia 120
Temperatura, F 511,07
Contenido de CO2, %mol 0
Gravedad específica, adim 0,014
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 100,55
Entalpía molar, BTU/lbmol -8,126E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 101,96
Fracción de vapor, adim 0,48315
Presión parcial de CO2, Psia 0
Viscocidad, cp 0,19036
Factor de compresibilidad, adim 0
Peso molecular, lb/lbmol 136,69
Tabla 32. Gasolina de Salida Splitter X-103
Gasolina de Salida X-103
Caudal total, MMSCFD 2,77E-02
Flujo molar, lbmol/hr 3,041
Flujo másico, lb/hr 691,17
Presión, psia 120
Temperatura, F 72,148
Contenido de CO2, %mol 0
Gravedad específica, adim 0,014
Capacidad calorífica, Btu/lbmol-F 100,55
Entalpía molar, BTU/lbmol -1,949E+04
Entropía molar, BTU/lbmol- F 93,892
Fracción de vapor, adim 0
Presión parcial de CO2, Psia 0
Viscocidad, cp 3,072
Factor de compresibilidad, adim 0
Peso molecular, lb/lbmol 136,69
Tabla 33. Diesel de Salida Splitter X-103
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 20
De 22
3.3 DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESOS (PFD-PROCESS FLOW DIAGRAM)
Fig 1.Diagrama de flujo de Procesos Planta de GTL
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 21
De 22
3.1 ENVOLVENTE DE FASES DEL GAS PROVENIENTE DE PORVENIR Y DE LOS PRODUCTOS
FIG 2. ENVOLVENTE DE FASES GAS PROVENIENTE DE PORVENIR
FIG 3. ENVOLVENTE DE FASES GASOLINA
Memoria de Cálculo
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Identificación CND-FEND-
MEXXX
Revisión
A
Pág. 22
De 22
FIG 4. ENVOLVENTE DE FASES DIESEL
4 CONCLUSIONES
EL caudal recuperado es de 0,0857 MMSCFD para la Gasolina y 0,0276 MMSCFD
para el Diesel.
En el análisis de balance de materia y energía se tuvo en cuenta todas las líneas y
equipos de procesos en la planta de tratamiento
El resultado de la simulación realizada indica la composición de los fluidos y sus
propiedades termo físicas para cada línea de proceso.