Diseño Separador Horizontal Trifasico

DISEÑO DE UN SEPARADOR HORIZONTAL TRIFASICO  

DATOS DE ENTRADA

Flujo Crudo Gravedad API Flujo Agua Fujo Gas Gravedad relativa gas Presión Operación Temperatura Operación Viscosidad crudo Viscosidad agua Z R Gravedad del aire a SC Numero de avogrado

5 34.8 1 20 0.7 500 100 1.5 0.6 0.91 10.73 28.96 379

SOLUCION 1  Calculo de la Velocidad Critica

Mbpd

V 

g

K 



l

  



  

Mbpd MMpcnd lpca °F cp cp

  

g

g

densidad gas Se considera K Vg 2

 

Qg



1.85 lbs/PC 0.4 2.10 ft/seg

(ley de gases reales)

Tasa de flujo volumetrica del gas

W g   g

lpca*pie3(lbs/mol)*R

Wg Qg

12.38 lbs/seg 6.68 PC/seg

(Conversion flujo masico)

3   Area de Seccion transversal del recipiente TRANSFORMACIONES

 A g

Qg 

0.85

V g

Ag Densidadcrudo=DR x DR h20

53.09 lb/ft3

3.18 pies 2

4  Diámetro interno del recipiente para A= 2 Ag

 D i

4 . A 

 p

Qo 0.32 ft3/seg (crudo) Qh20 0.06 ft3/seg (agua) Para hacer la primera seleccion del diametro se supone que el gas ocupa la mitad del separador Di

2.84 pies

(De tablas resulta ser 4)

Se supone que el agua ocupa un pie de altura en el recipiente y desde ese valor calculamos lo restante> A

12.57 pies2

5  Longitud del recipiente Se estableció que la longitud mínima era de 7.5 pies, por diseño. Se asigna un tramo para cada fase, es decir 2.5x3 = 7.5 pies; entonces la longitud será de 15 pies. Si D = 4 pies y L = 15 pies entonces L/D = 3.75 y K = 0.4 esta bien.

Veloc idad del petró leo en el agua

V o

(1 .072 * 10



4

* 150 2 * (1





0 .851 )) 

0 .6

0 .6

 pies

min

 pu lg



7 .2



2 .88

min

Veloc idad del agua en el petr óleo V w

(1,072 * 10



4

* 150 2 * (1





0 .851 )) 

0 .6

0 . 24

 pies

min

 pu lg

min

La fracció n de la altu ra del agua comparada con el diámetro tot al es: 1

h  D



4



0 .25  paraesteva lor 

 Aw  Al



(Sacado del GPSA 87, Pág. 6-21)

0 .196

Tiempo de retención del agua t rw

(12 .57 * 0 . 196 * 15 ) 

( 60 * 0 . 065 )



0 . 9 .48 min

Tiempo de flot ación del petró leo en el agua t  fw

(1 * 12 ) 

7 .2



1 . 67 min .

El tiempo de retención es t rw>tfw Para el petróleo

el área máxima disponible es el área total menos el área

ocupada por el agua y el gas.  Aw = 0.196  Ao



1



;

 Ag

0 .196



3 . 17 

12 .57

0 . 252 





0 . 252

0 .552

Tiempo de retenci ón del petról eo t ro

(12 . 57 * 0 .552 * 15 ) 



( 60 * 0 . 325 )

5 . 34 min .

Para calcular el tiempo de asentamiento del agua se necesita la altura del petróleo Si el Ag/Al = 0.252 podemos suponer que h g/D = 0.3 `por tanto la altura del gas

hg



0 . 3 * 4 



1  . 2 pies

ho



 D



hw



hg



4



1 1 .2 



1 . 8 pies



21 .6 pu lg .