separadores-liquido-liauido.pdf

 MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SEPARACION SEPARACION FISICA FIS ICA TAMBORES SEPARADORES

PDVSA N°

MDP–03–S–04

0

FEB.96

REV.

FECHA

A PR O B .

1994

TITULO

SEPARADORES LIQUIDO–LIQUIDO

37 DESCRIPCION

FECHA

PAG.

APROB.

REV.

A PR O B .

A PR O B .

FECHA

ESPECIALISTAS

MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO

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PDVSA MDP –03 –03 –S –S –04 –04

REVISION FECHA SEPARACION FISICA 0 FEB.96 TAMBORES SEPARADORES SEPARADORES TAMBORES SEPARADORES LIQUIDO LIQUIDO Página 1 Indice manual Indice volumen Indice Indice norma

Indice 1 OBJETIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

2 ALCANCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

3 REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

4 CONS CONSID IDER ERAC ACIO IONE NES SD DE E DISE DISEÑO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4.1 Consideraciones generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4.2 Velocidades de flotación y decantación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4.3 Tamaño de gota de líquido a separar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4.4 Coalescencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4.5 Niveles/tiempos de residencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4.6 Botas decantadoras y “sombreros” de separación de livianos . . . . . . . . . 12 4.7 Evaluación de la capacidad de separación líquido–líquido . . . . . . . . . . . . 13 4.8 Boquillas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.9 Internos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.10 Consideraciones adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.11 4.11 Información Información complementar complementaria ia en otros documentos documentos técnicos técnicos de PDVSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5 MET METODOL ODOLOG OGIA IA DE DI DISE SEÑO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.1 5.1 Proc Proced edim imie ient ntoo de dise diseño ño para para tam tambo bore ress horiz horizon onta tale less con bota decantadora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.2 Proced Procedimi imient entoo de diseño diseño para para tambor tambores es horizo horizonta ntales les con con “somb “sombrer rero” o” separ separado adorr de líquido liviano (PENDIENTE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 5.3 Proced Procedimi imient entoo de diseño diseño para para tamb tambore oress hori horizon zontal tales es con los dos fluidos en el cuerpo cilíndrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6 NOMENCLATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 7 APENDICE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Figura 1 Tambores separadores líquido líquido con bota decantadora . . . . Figu Figura ra 2 Tambor ambores es sepa separa rador dores es líq líqui uido do líq líqui uido do con con som sombr brer eroo separ separad ador or de líquido liviano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Figu Figura ra 3 Tambor ambores es separ separado adore ress líq líqui uido do líqu líquid idoo con con dos dos fas fases es en el cuerpo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Figura 4 Deflector en la boquilla de salida de líquido liviano . . . . . . . . . . . . .

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REVISION FECHA SEPARACION FISICA 0 FEB.96 TAMBORES SEPARADORES SEPARADORES TAMBORES SEPARADORES LIQUIDO LIQUIDO Página 1 Indice manual Indice volumen Indice Indice norma

Indice 1 OBJETIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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2 ALCANCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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3 REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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4 CONS CONSID IDER ERAC ACIO IONE NES SD DE E DISE DISEÑO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4.1 Consideraciones generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4.2 Velocidades de flotación y decantación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4.3 Tamaño de gota de líquido a separar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4.4 Coalescencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4.5 Niveles/tiempos de residencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4.6 Botas decantadoras y “sombreros” de separación de livianos . . . . . . . . . 12 4.7 Evaluación de la capacidad de separación líquido–líquido . . . . . . . . . . . . 13 4.8 Boquillas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.9 Internos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.10 Consideraciones adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.11 4.11 Información Información complementar complementaria ia en otros documentos documentos técnicos técnicos de PDVSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5 MET METODOL ODOLOG OGIA IA DE DI DISE SEÑO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.1 5.1 Proc Proced edim imie ient ntoo de dise diseño ño para para tam tambo bore ress horiz horizon onta tale less con bota decantadora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.2 Proced Procedimi imient entoo de diseño diseño para para tambor tambores es horizo horizonta ntales les con con “somb “sombrer rero” o” separ separado adorr de líquido liviano (PENDIENTE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 5.3 Proced Procedimi imient entoo de diseño diseño para para tamb tambore oress hori horizon zontal tales es con los dos fluidos en el cuerpo cilíndrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6 NOMENCLATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 7 APENDICE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Figura 1 Tambores separadores líquido líquido con bota decantadora . . . . Figu Figura ra 2 Tambor ambores es sepa separa rador dores es líq líqui uido do líq líqui uido do con con som sombr brer eroo separ separad ador or de líquido liviano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Figu Figura ra 3 Tambor ambores es separ separado adore ress líq líqui uido do líqu líquid idoo con con dos dos fas fases es en el cuerpo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Figura 4 Deflector en la boquilla de salida de líquido liviano . . . . . . . . . . . . .

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OBJETIVO Entregar suficiente informaci ón para el dise ño de procesos completo de Tambores Separadores liquido –líquido cilíndricos (decantadores) horizontales. El tema “Tambores separadores ”, dentro del area de “Separaci ón Física”, en el Manual de Diseño de Procesos (MDP), est á cubierto por los siguientes documentos: PDVSA –MDP – Descripci ón de Documento 03 –S –00 Tambores separadores: indice general 03 –S –01 03 –S –03

Tambores separadores: principios b ásicos Tambores se separadores, pr procedimientos de de di dise ño: separadores líquido –vapor 03 –S –04 Tambores se separadores, pr procedimientos de de di dise ño: separadores líquido –líquido (Este documento) 03 –S –05 Tambores se separadores, pr procedimientos de de di dise ño: separadores líquido –líquido –vapor Este documento, junto con los dem ás que cubren el tema de “Tambores Separadores ”, dentro del Manual de Dise ño de Procesos (MDP) de PDVSA, son una actualización de la Práctica de Diseño “TAMBORES”, presentada en la versi ón de Junio de 1986 del MDP (Secci ón 5).

2

ALCANCE Se cubrir á el cálculo de proceso de tambores separadores l íquido –líquido horizontales (decantadores), principalmente para operaciones de Refinaci ón en la IPPCN, incluyendo el dise ño/especificaci ón de boquillas de proceso e internos necesarios para una operaci ón confiable del equipo con respecto a la instalaci ón donde está presente. Esto considera que las dos fases l íquidas son, para todos los efectos pr ácticos, inmiscibles. Para separadores que incluyan una fase vapor adicional, consultar PDVSA consultar PDVSA –MDP –03 –S –05.

3

REFERENCIAS Manual de Dise ño de Proceso (versi ón 1986)   

Vol II, Secci ón 5 “Tambores” Vol VII y VIII, Secci ón 12 “Instrumentaci ón” Vol VIII y IX, Secci ón 15 “Seguridad en el dise ño de plantas ”


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Manual de Ingenierí a de Diseño 

PDVSA –MID –10603.2.308 “Plancha típica rompe –vórtice”



PDVSA –MID –10603.2.309 “Rompe vórtice –tipo rejilla”

Otras Referencias  

4

Abernathy, MW., “Design Horizontal Gravity Settlers ”, Hydrocarbon Processing , Sep. 1977 pp 199 – 202. Arnold, K., y Stewart M., Surface Production Operations (Vol 1.): Design of Oil–Handling Systems and Facilities , 1st Edition, Gulf Publishing Co., 1991.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO La discusi ón estará centrada en tambores separadores l íquido –líquido, que operan, generalmente, “empacados en l íquido” (“liquid full” o “liquid packed ”), es decir, con suficiente presi ón para suprimir cualquier vaporizaci ón. Sin embargo, se incluyen en los procedimientos de dise ño, tambores separadores l íquido –líquido, con un peque ño espacio vac ío para venteo de gases y/o atm ósferas inertes.

4.1

Consideraciones generales Dos tipos principales de separadores l íquido –líquido serán estudiados en estos procedimientos de dise ño:

4.1.1

Tambores horizontales con bota decantadora (Ver Figura 1) Se usan cuando la cantidad de fase l íquida pesada a contener por el separador es bastante peque ña (muy poco tiempo de residencia y/o muy bajos flujos de fase líquida pesada). En este tipo de separadores, el criterio primordial de dise ño es que la fase l íquida liviana est é libre de gotas de l íquido pesado. Cuando se inicia el dise ño de un separador l íquido –líquido, son los primeros a tratar de diseñar, ya que ahorran costos al no poner en el cilindro principal el volumen del líquido pesado, ahorrando di ámetro (y longitud tambi én), en el cuerpo principal del recipiente, teniendo un costo extra por tener la bota decantadora, pero este costo es menor que si se tuviera la fase l íquida pesada dentro del cuerpo principal del separador. En estos equipos, existe un control de nivel de interfase l íquido –líquido en la bota decantadora. El volumen de operaci ón y de emergencia para la fase l íquida liviana est á contenido en el cuerpo principal del separador. El volumen de operaci ón (en estos casos, casi nunca se tiene volumen de emergencia), para el l íquido pesado, lo contiene la bota decantadora.



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Tambores horizontales con “sombrero ” separador de l í quido liviano (Ver Figura 2) Se consideran del mismo tipo que los tambores con bota, pero la “bota” está arriba del recipiente, como un “sombrero ”. Se usan cuando la cantidad de fase l íquida liviana a contener por el separador es bastante peque ña (muy poco tiempo de residencia y/o muy bajos flujos de fase l íquida liviana). En este tipo de separadores, el criterio primordial de dise ño es que la fase l íquida pesada esté libre de gotas de l íquido liviano. Cuando se inicia el dise ño de un separador l íquido –líquido, son los primeros a tratar de diseñar, ya que ahorran costos al no poner en el cilindro principal el volumen del l íquido liviano, ahorrando di ámetro (y longitud tambi én), en el cuerpo principal del recipiente, teniendo un costo extra por tener el “sombrero” separador, pero este costo es menor que si se tuviera la fase l íquida liviana dentro del cuerpo principal del separador. En estos equipos, existe un control de nivel de interfase l íquido –líquido en el “sombrero ” separador. El volumen de operaci ón y de emergencia para la fase l íquida pesada est á contenido en el cuerpo principal del separador. El volumen de operaci ón (en estos casos, casi nunca se tiene volumen de emergencia), para el l íquido liviano, lo contiene el “sombrero ” separador. 4.1.2

Tambores horizontales con las dos fases l í quidas dentro del cuerpo cilí ndrico (Ver Figura 3) Cuando la cantidad de fase l íquida pesada (o liviana, seg ún sea el caso), a retener es tal que no puede tenerse en una bota decantadora, ya que ésta sería más grande que lo que las buenas pr ácticas de construcci ón mecánica permitirían, la siguiente alternativa a escoger es un separador con las dos fases l íquidas dentro del cuerpo cil índrico. Esta alternativa es m ás costosa que la anterior, ya que el tener la fase l íquida pesada (o liviana, seg ún sea el caso), tambi én dentro del cuerpo, aumenta el diámetro del recipiente, haci éndolo más pesado y m ás costoso. En este tipo de separadores, se busca que la fase l íquida liviana est é limpia de gotas de líquido pesado, pero tambi én que la fase pesada est é relativamente limpia del líquido liviano: esto implica que los vol úmenes de líquido liviano por encima de NNI (o de NAI, o de NAAI, seg ún sea el caso), y de l íquido pesado por debajo de NNI (o de NBI, o de NBBI, seg ún sea el caso), son los que est án disponibles para separaci ón de las fases dispersas respectivas. En estos equipos, se tiene control de interfase l íquido –líquido, dentro del mismo cuerpo cil índrico.



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Obviamente, el volumen de operaci ón para las fases l íquidas liviana y pesada est á contenido en el cuerpo principal del separador.

4.2

Velocidades de flotación y decantación

4.2.1

Velocidad de decantaci ón y de flotaci ón De acuerdo a la literatura, el proceso de decantaci ón (o de flotaci ón, según sea el caso), de gotas l íquidas dispersas en una fase l íquida continua, puede describirse por tres mecanismos diferentes, de acuerdo al rango de n úmero de Reynolds de gota en el cual se est é operando: Ley o mecanismo de decantaci ón Stokes Intermedia Newton

Rango del No. de Reynolds <2  2,  500 > 500

Sin embargo, para efectos de dise ño, se ha impuesto un l ímite superior a la velocidad de decantación (flotación) que se pueda usar para dise ñar un equipo que tenga alguna forma de decantaci ón (flotación) líquido –líquido: dicha velocidad máxima es de 4.2 mm/s o 10 pulg/min (4.2 x 10 –3 m/s o 1.39 x 10 –2 pie/s): esta restricci ón tomaría en cuenta la compensaci ón de variables no involucradas en el cálculo, como la velocidad de coalescencia y el grado de turbulencia, en el dise ño de la secci ón de decantaci ón del separador. Puede probarse que, de acuerdo a este límite superior, todos los casos pr ácticos de decantaci ón pueden describirse apropiadamente, para dise ño, usando la ley de Stokes [Ec. (1)]: V t



F 1 g D2p ρ P – ρ L

Ec. (1)

18 

donde: En unidades SI m/s

En unidades inglesas pie/s

m 1000

pie 1

9.807 m/s2 kg/m3

32.174 pie/s2 lb/pie 3

V t’

=

Dp F1

= =

g

ρP

= =

Velocidad terminal de decantaci ón (flotación). Diámetro de la gota. Factor cuyo valor depende de las unidades usadas. Aceleración de la gravedad. Densidad de la fase pesada.

ρL

=

Densidad de la fase liviana.

kg/m3

lb/pie 3

’

=

Viscosidad de la fase continua.

mPa.s

lb/pie/s







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Llevando la ecuaci ón de la ley de Stokes a una forma m ás amigable, se tiene (Ecs. (2), (3)): Vt  F 12 x d2 x ρP – ρ L   Re 

Ec. (2)

F 15 x d Vt ρ c

Ec. (3)



donde: En unidades SI m/s

En unidades inglesas pie/s

Vt

=

d Re

ρc

= = =

Velocidad terminal de decantaci ón (flotación). Diámetro de la gota. Número de Reynolds de gota. Densidad de la fase continua.

ρP

=

Densidad de la fase pesada.

kg/m3

lb/pie 3

ρL

=

Densidad de la fase liviana.

kg/m3

lb/pie 3



F12

= =

mPa.s 0.545 x 10 –3

cP 18.4663

F15

=

Viscosidad de la fase continua. Factor cuyo valor depende de las unidades usadas. Factor cuyo valor depende de las unidades usadas.

1

123.871

mm

pulg Adimensional kg/m3 lb/pie 3

Para efectos de este manual, la ley de Stokes ser á empleada siempre para el cálculo de las velocidades de flotaci ón y decantaci ón de gotas de fases l íquidas.

4.3

uido a separar Tamañ o de gota de l íq Normalmente, la separaci ón líquido líquido considera, para efectos de dise ño, un tamaño de gota de l íquido de 127 µm o 127 mm (0.005 pulg). Sin embargo, como la mayoría de las operaciones de separaci ón líquido –líquido en la IPPCN, tienen que ver con separaci ón hidrocarburos –agua a medida que la densidad de los hidrocarburos se acerca a la del agua, m ás difícil es la separaci ón y se necesita separar gotas m ás pequeñas. Tomando en cuenta lo anterior y, para efectos de gu ía en la escogencia del tama ño de gota de l íquido a emplear en el dise ño, usar la siguiente tabla:





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Tamaño de gotas para separaci ón lí quido –lí quido Fase Lí quida Liviana Fase Lí quida Tamaño de la Gota, Pesada (ambas fases) Hidrocarburos ° API < 35 Agua o soda c áustica Hidrocarburos ° API > 35 Agua o soda c áustica Agua Furfural Metil –Etil –Cetona Agua Sec –butil –alcohol Agua Metil –isobutil –Cetona Agua Otros casos

4.4

0.127 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.127

0.005 0.0035 0.0035 0.0035 0.0035 0.0035 0.005

Coalescencia El proceso de coalescencia en los procesos de separaci ón líquido –líquido que se ven en la IPPCN son dependientes del tiempo. En dispersiones de dos l íquidos inmiscibles, casi siempre ocurre coalescencia inmediata cuando chocan dos gotas. Si el mismo par de gotas se expone a fluctuaciones turbulentas de presi ón, y la energía cinética de estas oscilaciones inducidas en el par de gotas es mayor que la energía de adhesi ón entre ellas, se romper á el contacto entre gotas antes que la coalescencia se complete. Experimentos con decantadores por gravedad con capas profundas de decantaci ón, permiten obtener, luego de varias simplificaciones, una ecuaci ón que permite estimar el tiempo necesario para que una gota alcance un cierto tama ño, como consecuencia de la coalescencia de gotas m ás pequeñas: t = Fx d4 / ( * Ks ) donde:

t

=

d

= =

Ks

=

Fx

=

Tiempo en el cual una gota “crece” por coalescencia a un di ámetro d Diámetro al cual la gota “crece” Fracción volumétrica de la fase que coalesce o fase dispersa Constante empírica que depende del sistema en particular Constante que depende de las unidades usadas

En unidades En unidades SI inglesas Unidades consistentes Unidades consistentes Unidades consistentes Unidades consistentes Unidades consistentes

De acuerdo a lo anterior, se puede decir que: 1.

Si el tiempo de residencia en el decantador se duplica, el aumento correspondiente del tama ño de la gota es de apenas un 19 %. Esto implica que aumentar mucho el tiempo de residencia no necesariamente aumenta mucho la separaci ón líquido –líquido.





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2.

4.5

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Mientras más diluida est á la fase dispersa, m ás tiempo se necesita para lograr que las gotas “crezcan ” hasta un tama ño dado; es decir, la coalescencia ocurre m ás r ápidamente en dispersiones concentradas. Esta es la razón por la cual el petr óleo “se lava con agua ” al entrar por debajo de la interfase aceite agua en la mayor ía de los tanques lavadores y otras vasijas de tratamiento en las instalaciones de superficie de producci ón de petróleo.

Niveles/tiempos de residencia A continuación se presentar án definiciones y comentarios sobre niveles de l íquido, tiempos de residencia y temas relacionados, con el objetivo de justificar criterios y procedimientos de dise ño que se mostrar án posteriormente.

4.5.1

Identificaci ón de los niveles en un recipiente De acuerdo a lo normalmente empleado en la IPPCN para hablar de niveles en un recipiente separador l íquido –líquido, tenemos la siguiente tabla (ver Figs. 1, 2 y 3)

Siglas tí picas en español NAAI NAI NNI NBI NBBI

Descripci ón tí pica Nivel alto –alto de interfase Nivel alto de interfase Nivel normal de interfase Nivel bajo de interfase Nivel bajo –bajo de interfase

Siglas tí picas en inglés HHIL HIL NIL LIL LLIL

Para efectos de consistencia en la discusi ón en el MDP de tambores, se usar án las siglas típicas en espa ñol para identificar los diferentes niveles. 4.5.2

Comentarios sobre niveles en tambores separadores vapor l í quido l í quido, lí quido –lí quido, con y sin bota decantadora En un separador trif ásico, existen dos interfases: la interfase gas l íquido, y la interfase líq. liviano y líq. pesado. La presencia de estas dos interfases permite que los volúmenes de operación y de emergencia de las fases l íquidas liviana y pesada se definan en forma independiente uno del otro: Al entregar los tiempos de residencia de la fase l íquida liviana, se fijan NAAL y NBBL; cuando se entregan los tiempos de residencia de la fase l íquida pesada, se fijan NAAI y NBBI. Por lo tanto, se fijan en forma independiente dichos vol úmenes también. Para el caso de recipientes con bota o “sombrero”, existe una sola interfase, la que corresponde a la interfase l íq. liviano y l íq. pesado, pero debido a que est á localizada fuera del cuerpo cil índrico principal, se usar ía el volumen principal del recipiente para contener el volumen de operaci ón y emergencia de la fase continua liviana en el caso de la bota (para el caso del “sombrero ”, sería la fase l íquida pesada), y el volumen de la bota para contener el volumen de operaci ón y emergencia de la fase continua pesada (para el caso del “sombrero”, sería la fase líquida liviana).




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En el caso de un tambor decantador l íquido –líquido con las dos fases l íquidas en el cuerpo cil índrico, existe una interfase, la que corresponde a la interfase l íq. liviano y líq. pesado. pero debido a que est á localizada dentro del cuerpo cil índrico principal, los vol úmenes de operaci ón y emergencia de ambas fases est án unidos en el mismo cuerpo cil índrico. 4.5.3

Volumen de operaci ón de las fases liviana y pesada Es el volumen de l íquido liviano y pesado combinado existente entre NAI y NBI. Este volumen, tambi én conocido como volumen retenido de l íquido, y en ingl és como “liquid surge volume” o “liquid holdup”, se fija de acuerdo a los requerimientos del proceso, para asegurar un control adecuado, continuidad de las operaciones durante perturbaciones operacionales, y para proveer suficiente volumen de líquido para una parada ordenada y segura cuando se suceden perturbaciones mayores de operaci ón.

4.5.4

Tiempo de residencia de operaci ón de las fases liviana y pesada Es el tiempo correspondiente en el cual el flujo de l íquido puede llenar el volumen de operación de las fase liviana y pesada en el recipiente bajo estudio. La mayor ía de las veces, cuando se quiere especificar el volumen de operaci ón de las fases líquidas, lo que realmente se indica es cuanto tiempo se quiere que est é el líquido liviano, por un lado, y el l íquido pesado, por el otro (los cuales pueden ser valores diferentes para cada fase), en el recipiente para operaci ón. También es conocido en inglés como “liquid surge time ”.

4.5.5

Tiempo de respuesta o de intervenci ón del operador Es el tiempo que tarda el operador (o grupo de operadores), en responder cuando suena una alarma de nivel en el panel y resolver la perturbaci ón operativa que origin ó la alarma, antes que otros sistemas automatizados (interruptores o “switches ” de nivel), originen paradas seguras de equipos aguas abajo y/o de la planta completa. Si de un tambor separador estamos alimentando a una bomba, ser ía muy engorroso que la bomba empezara a recibir un l íquido que no es el requerido para la operaci ón, es decir, que normalmente bombea agua, y de pronto est á enviando hidrocarburo a un sistema que no est á preparado para dicho fluido, pudi éndose generar hasta una situaci ón de peligro para la seguridad de los operadores y la instalaci ón en sí. Por esa razón, el tambor alimentador de la bomba se equipa con alarmas de nivel de NAI y NBI, y con interruptores y/o alarmas de NAAI y NBBI: al sonar la alarma de NBI, los operadores investigar ían y resolver ían, en menos del llamado “tiempo de respuesta del operador ”, el problema que origin ó la reducción de nivel; en el caso que no pudieran resolver el problema en el tiempo indicado, el interruptor de NBBI activar ía una parada segura de la bomba y, seguramente, una parada segura de toda la planta.




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Debido a las diferentes tradiciones operativas que existen en la IPPCN, es dif ícil establecer un criterio uniforme acerca de cu ál es el “tiempo promedio de respuesta del operador ”; sin embargo, se usar á, como criterio general, que el tiempo de respuesta de un operador es de cinco minutos: esto significa que el tiempo de retenci ón de líquido entre NAI y NAAI (o entre NBI y NBBI), ser á de cinco minutos. 4.5.6

Volumen de emergencia Es el volumen adicional que corresponde al flujo total de l íquidos que debe satisfacer el llamado “tiempo de respuesta ó de intervenci ón del operador ”: de acuerdo a lo expresado en 4.5.5, cuando se tengan interruptores y/o alarmas de NAAI o NBBI, se tendr án cinco minutos adicionales de tiempo de residencia de los líquidos por interruptor/alarma, lo que indica que, cuando se tiene NAAI y NBBI, se añaden 10 minutos de tiempo de residencia, a lo cual corresponde un volumen de líquidos de emergencia de 10 minutos del m áximo flujo de l íquido.

4.5.7

Nivel bajo bajo de interfase (o nivel bajo cuando aplique) La distancia m ínima desde el nivel bajo bajo de interfase, hasta el fondo del recipiente, ya esté en una bota decantadora, o en un tambor con l íquido pesado en el cuerpo cil índrico, es 230 mm m ínimo (9 pulg). Sin embargo, este valor puede cambiar debido a requerimientos de tiempo de residencia del l íquido pesado, para lograr separaci ón exitosa del l íquido liviano en tambores con las dos fases l íquidas en el cuerpo, como se ver á posteriormente en los procedimientos de dise ño.

4.5.8

Nivel alto alto de interfase (o nivel alto cuando aplique) La distancia m ínima desde el nivel alto alto de interfase, hasta el tope del recipiente, en un tambor con las dos fases l íquidas en el cuerpo cil índrico, sin espacio vac ío en el tope, es 230 mm m ínimo (9 pulg). Cuando se tiene espacio vac ío en el tope, se le suman 230 mm m ínimo más (9 pulg más), correspondientes a la altura de dicho espacio vac ío. Sin embargo, este valor puede cambiar debido a requerimientos de tiempo de residencia del l íquido liviano, para lograr separaci ón exitosa del l íquido pesado en tambores con las dos fases l íquidas en el cuerpo, como se ver á posteriormente en los procedimientos de dise ño. Para el caso de tener el tambor una bota decantadora (o “sombrero”), el nivel alto está al ras con el fondo del cuerpo cil índrico del recipiente principal.

4.5.9

Criterios para fijar el volumen de operaci ón/tiempo de residencia La tabla anexa presenta criterios para fijar el volumen de operaci ón o volumen de operaci ón de líquido, para ciertos servicios espec íficos:




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Descripci ón (para una fase l í quida) Tambores de Alimentaci ón a unidades Alimentación desde otra unidad (diferente cuarto de control) Alimentación desde otra unidad (mismo cuarto de control) Alimentación desde tanquería lejos del area de operación Otros Tambores Alimentación a una columna (diferente cuarto de control) Alimentación a una columna (mismo cuarto de control) Producto a tanquería lejos del área operativa o a otro tambor de alimentaci ón, directo, sin bomba Producto a tanquería lejos del área operativa ó a otro tambor de alimentaci ón, directo, con bomba Producto a tanquería lejos del área operativa o a otro tambor de alimentaci ón, con bomba, que pasa a trav és de un sistema de intercambio calórico Unica carga a un horno de fuego directo

4.5.10


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Tiempo de Residencia de Operaci ón, min 20 15 15 –20

7 5 2

5

3 –5

10

Tiempos de residencia de las fases l í quidas pesada y liviana, calidad de separaci ón de las fases y efectos sobre el dise ño del separador La mayoría de las aplicaciones de la IPPCN para tambores separadores vapor líquido líquido, incluyen, como fase l íquida pesada, una relativamente peque ña cantidad de agua, y como fase l íquida liviana, una relativamente grande cantidad de hidrocarburos l íquidos. Además, casi siempre el procesamiento aguas abajo de los hidrocarburos l íquidos es de capital importancia, por lo que se le fijan relativamente altos tiempos de residencia de operaci ón en el separador, con el objetivo de garantizar una operaci ón confiable para los equipos aguas abajo, y “ayudar” a que la separaci ón líquido –líquido sea óptima. Mientras tanto, casi siempre el procesamiento posterior del agua separada, es de menor cuantía y no afecta partes cr íticas del proceso, por lo cual, regularmente, se le asignan tiempos de residencia de operaci ón relativamente bajos. Sin embargo, los tambores separadores l íquido líquido normalmente no incluyen, como objetivo, garantizar una operaci ón confiable para los equipos aguas abajo,


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debido a que se hace sumamente costoso tener tambores horizontales muy grandes totalmente llenos de l íquidos, debido al gran peso, tama ño, espesor de pared, fundaciones, etc. Por lo tanto, se recomienda evaluar si se requieren “grandes tiempos de residencia ” o no y, en el caso que no se requieran, se recomienda usar un m ínimo de dos minutos de tiempo de residencia de operaci ón por fase líquida, siempre y cuando esto no vaya en contra de lo expresado en el aparte 4.3.13. 4.5.11

Longitud efectiva de operaci ón (Leff) Es la longitud de tambor requerida para que se suceda la separaci ón líquido –líquido, y se puedan tener los vol úmenes requeridos de l íquido, tanto de operaci ón como de emergencia. Esta es la longitud que normalmente se obtiene por puros c álculos de proceso. Sin embargo, para obtener la longitud tangente –tangente del tambor horizontal, es necesario sumar los tama ños de las boquillas antes mencionadas, las tolerancias de construcci ón necesarias para soldar dichas boquillas, soldar los cabezales o extremos del tambor y cualquier otra cosa que obligue a aumentar la longitud del tambor. A criterio del dise ñador de procesos, éste puede aproximar la longitud efectiva a la longitud tangente –tangente, y esperar que la especialidad mec ánica complete el diseño del tambor, para luego verificar si se cumple la separaci ón.

4.5.12

Diferencia m í nima de nivel entre NAAI y NBBI Se fija como diferencia m ínima de nivel de interfase entre NAAI y NBBI, 360 mm o 14 pulg, lo cual supone el uso de instrumentos de nivel que puedan trabajar en este rango. Si esto no fuera posible, como ser ía el caso de instrumentos de nivel con desplazadores externos, deber á ajustarse este valor m ínimo apropiadamente.

4.6

Botas decantadoras y “ sombreros ” de separaci ón de livianos Cuando existe una cantidad relativamente peque ña de la fase l íquida pesada (por ejemplo, agua), ésta, a veces, se retira a trav és de una bota localizada en el fondo del tambor. La bota permite una reducci ón en el tamaño del tambor eliminando la capa de la fase pesada en el fondo del mismo. Para satisfacer las consideraciones mecánicas y económicas, los di ámetros de las botas no deber ían exceder los siguientes valores: Dbota (máx.)

Dtamb mm 1000 >1000, <1500 1500

pulg. 40 >40, <60 60

0.5 x Dtamb 500 mm (20 pulg.) 1/3 x Dtamb


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Los criterios para el dise ño de botas son los siguientes 1.

Las botas se dimensionan para que la velocidad de la fase l íquida pesada sea menor que la velocidad de ascenso de las gotas de la fase l íquida liviana. La velocidad de ascenso o de flotaci ón de las gotas se estima usando la ecuación (2). El criterio de velocidad de la fase l íquida pesada a usar en este documento, será del 85% de la velocidad de flotaci ón de la fase l íquida liviana.

2.

La distancia entre el NBI y el NAI se basa en el volumen de operaci ón requerido para control (usualmente dos minutos), o en las dimensiones del instrumento de nivel (las distancias entre las tomas de instrumento es, por lo menos, de 360 mm (14 pulg)). Para los instrumentos de nivel con desplazador externo, la distancia m ínima entre la toma superior y la pared del tambor debería ser de 510 mm (20 pulg).

Un criterio semejante podr ía aplicarse cuando se quiere separar una peque ña cantidad de l íquido liviano, pero en este caso, la bota estar ía localizada en la parte de arriba del tambor, es decir, ser ía un “sombrero” de separación de líquido liviano por flotación. Todos los criterios de dimensiones m áximas de bota, y c álculo de la misma, aplican para el “sombrero ” de separaci ón y para el l íquido liviano.

4.7 4.7.1

l íq uido –l í q uido Evaluació n de la capacidad de separaci ón Generalidades De acuerdo a lo ya discutido en los apartes 4.2, 4.3 y 4.4, se tienen ciertas limitaciones para usar los separadores l íquido –líquido por gravedad. Tales limitaciones son: 1.

Debe existir una diferencia “apreciable ” entre las densidades del l íquido liviano y del l íquido pesado: para efectos de dise ño en este documento, la diferencia de las densidades deberá ser mayor o igual al 10% de la densidad del líquido pesado. Si esta condici ón no se cumple, no se garantiza que el diseño sea confiable y/o se obtendr án equipos realmente grandes y muy costosos, cuando otro tipo de dise ño pueda dar mejores resultados y ser m ás económicos.

2.

Debe haber una cantidad “apreciable” de la fase con menos flujo: para efectos de diseño en este documento, esto se traduce que menos de un 2% en volumen de una de las fases en el total del flujo de l íquidos al tambor puede que no garantice una buena separaci ón, ya que las gotas de la fase dispersa de menor flujo pueden requerir extremados tiempos de residencia para poder coalescer a un tama ño razonable para separar por gravedad. A ún cuando esto no es totalmente contabilizable en las ecuaciones empleadas para diseño, este es un criterio obtenido por experiencias de compa ñías reconocidas de ingenier ía en dise ño de este tipo de equipos.



4.7.2


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Estimaci ón de la capacidad de decantaci ón en tambores con bota decantadora (Ver Figura 1) En este caso, no existe fase l íquida pesada en el cuerpo principal del equipo, s ólo en la bota decantadora. El punto de partida es un tambor lleno de l íquido el cual acumula el volumen de operaci ón y de emergencia del l íquido liviano, más los mínimos valores de 230 mm (9 pulg) en el tope del tambor, cuando no se tiene espacio libre de venteo (cuando hay espacio para venteo, se a ñade otra vez dicha distancia m ínima), y en el fondo del tambor. Con el separador dise ñado como se dijo anteriormente, debe verificarse si se decanta la fase pesada, desde el tope del tambor (o del nivel de l íquido si hay espacio para venteo), hasta el fondo del mismo. Si las gotas de la fase l íquida pesada llegan a la bota decantadora antes de llegar al extremo horizontal m ás alejado de la bota, entonces dicha fase pesada se separar á e irá a la bota de decantaci ón. El separador se revisa para saber si decanta la fase pesada de la siguiente manera: 1.

Del diseño ya obtenido, se calcula el área transversal de flujo de l íquido liviano, y se calcula la correspondiente velocidad de flujo de l íquido liviano dentro del recipiente ( V fL ).

2.

Se calcula la velocidad de decantaci ón de la fase líquida pesada ( V tP ), usando la ecuaci ón (2) del aparte 4.2.1.

3.

Se calcula la longitud horizontal que las gotas de l íquido pesado tienen que recorrer (Xhpes), mediante la siguiente ecuaci ón (Ec. (5)): Xhpes = VfL x hpes / V tP

4.

donde hpes es la altura a la cual se est á evaluando la operaci ón, es decir desde el tope del tambor para recipientes sin espacio para venteo, o desde el nivel de líquido para recipientes con espacio para venteo.

5.

Si Xhpes es menor que la distancia horizontal existente entre la boquilla de entrada de la alimentaci ón y el extremo horizontal m ás alejado de la bota, habrá separación de la fase pesada, y el dise ño del tambor es satisfactorio para la decantaci ón de la fase pesada.

6.

Si Xhpes es mayor que la distancia horizontal existente entre la boquilla de entrada de la alimentaci ón y el extremo horizontal m ás alejado de la bota, no habrá separación completa de la fase pesada, y el dise ño del tambor no es satisfactorio para la decantaci ón de la fase pesada. Por lo tanto habr á que aumentar las dimensiones del mismo y, al hacer c álculos, se mantendr á constantes el volumen de operaci ón y de emergencia del l íquido liviano.



4.7.3


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Estimaci ón de la capacidad de decantaci ón en tambores con sombrero separador de livianos (Ver Figura 2) En este caso, no existe fase l íquida liviana en el cuerpo principal del equipo, s ólo en el sombrero separador de livianos. El razonamiento es semejante al presentado en el aparte 4.7.3, pero donde se habla de bota, debe entenderse “sombrero ”, donde se menciona la fase pesada, debe entenderse fase liviana, y donde se habla de fase liviana, debe entenderse fase pesada.

4.7.4

Estimaci ón de la capacidad de decantaci ón en tambores con las dos fases lí quidas en el cuerpo (Ver figura 3) En este caso, existen ambas fases l íquidas en el cuerpo principal del equipo. El punto de partida es un tambor lleno de l íquido el cual acumula el volumen de operaci ón y de emergencia de ambos l íquidos liviano y pesado, m ás los mínimos valores de 230 mm (9 pulg) en el tope del tambor hasta NAAI, cuando no se tiene espacio libre de venteo (cuando hay espacio para venteo, se a ñade otra vez dicha distancia mínima), y en el fondo del tambor hasta NBBI. Con el separador antes mencionado, y conocidos los niveles NAAI/NBBI, debe verificarse primero si se decanta la fase pesada, independientemente de donde esté la interfase operativa, NAAI o NBBI. Si las gotas de la fase l íquida pesada llegan a la interfase l íquido líquido antes de llegar a la boquilla de salida del l íquido liviano, entonces dicha fase pesada se separar á. El separador se revisa para saber si decanta la fase pesada de la siguiente manera: 1.

Del diseño ya obtenido, se calculan las áreas transversales de flujo de l íquido liviano, para tope/NAAI y tope/NBBI, cuando no hay espacio para venteo (cuando hay espacio para venteo, ser ía NAAL/NAAI y NAAL/NBBI), y se calculan las correspondientes velocidades de flujo de l íquido liviano dentro del recipiente ( V fL ).

2.

Se calcula la velocidad de decantaci ón de la fase líquida pesada ( V tP ), usando la ecuaci ón (2) del aparte 4.2.1.

3.

Se calcula la longitud horizontal que las gotas de l íquido pesado tienen que recorrer( Xhpes ), mediante la siguiente ecuaci ón (Ec. (5)): Xhpes = VfL x hpes / V tP

4.

donde hpes es la distancia vertical, medida hacia abajo, que recorren las gotas de líquido pesado, es decir, tope/NAAI y tope/NBBI (cuando hay espacio para venteo, ser ía NAAL/NAAI y NAAL/NBBI).

5.

Si Xhpes (en cualquiera de los casos antes mencionados), es menor que la distancia horizontal existente entre la boquilla de entrada de la alimentaci ón




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y la boquilla de salida del l íquido liviano, habr á separación de la fase pesada, y el diseño del tambor es satisfactorio para la decantaci ón de la fase pesada. Habrá que evaluar si es satisfactorio para separar la fase dispersa liviana de la fase continua pesada. 6.

Si Xhpes (en cualquiera de los casos antes mencionados), es mayor que la distancia horizontal existente entre la boquilla de entrada de la alimentaci ón y la boquilla de salida del l íquido liviano, no habr á separación completa de la fase pesada, y el dise ño del tambor no es satisfactorio para la decantaci ón de la fase pesada. Por lo tanto habr á que aumentar las dimensiones del mismo y, al hacer c álculos, se mantendr án constantes el volumen de operaci ón y emergencia de ambas fases l íquidas (desde el NAAI hasta el NBBI), lo cual tambi én aumentaría la distancia desde el fondo hasta NBBI, cumpliendo siempre con lo indicado en el aparte 4.3.13.

Con el separador obtenido anteriormente, y conocidos los niveles NAAI/NBBI, debe verificarse despu és si se separa la fase liviana, independientemente de donde esté la interfase operativa, NAAI o NBBI. Si las gotas de la fase l íquida liviana llegan a la interfase l íquido líquido antes de llegar a la boquilla de salida del líquido pesado, entonces dicha fase liviana se separar á. El separador se revisa para saber si separa la fase liviana de la siguiente manera: 1.

Del diseño ya obtenido, se calculan las áreas transversales de flujo de l íquido pesado, para fondo/NAAI y fondo/NBBI, y se calculan las correspondientes velocidades de flujo de l íquido pesado dentro del recipiente ( V fP ).

2.

Se calcula la velocidad de flotaci ón de la fase l íquida liviana ( V tL ), usando la ecuación (2) del aparte 4.2.1.

3.

Se calcula la longitud horizontal que las gotas de l íquido liviano tienen que recorrer( Xhliv ), mediante la siguiente ecuaci ón (Ec. (6)): Xhliv = VfP x hliv / V tL donde hliv es la distancia vertical, medida hacia arriba, que recorren las gotas de líquido liviano, es decir, fondo/NAAI y fondo/NBBI.

4.

Si Xhliv (en cualquiera de los casos antes mencionados), es menor que la distancia horizontal existente entre la boquilla de entrada de la alimentaci ón y la boquilla de salida del l íquido pesado, habr á separación de la fase liviana, y el dise ño del tambor es satisfactorio para la separaci ón de la fase liviana.

5.

Si Xhpes (en cualquiera de los casos antes mencionados ), es mayor que la distancia horizontal existente entre la boquilla de entrada de la alimentaci ón y la boquilla de salida del l íquido pesado, no habr á separación completa de la fase liviana, y el dise ño del tambor no es satisfactorio para la separaci ón de la fase liviana. Por lo tanto, habr á que aumentar las dimensiones del





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mismo y, al hacer c álculos, se mantendr án constantes el volumen de operaci ón y emergencia de ambas fases l íquidas (desde el NAAI hasta el NBBI), lo cual tambi én aumentaría la distancia desde el tope hasta NAAI, cumpliendo siempre con lo indicado en el aparte 4.3.13.

4.8

Boquillas Son muchos los casos donde la informaci ón de las tuber ías de interconexi ón no está disponible al momento de preparar la especificaci ón de procesos del tambor, por lo que es necesario presentar un tama ño preliminar de boquillas para que sea considerado en la cotizaci ón del fabricante del tambor. Para todos los efectos, se presenta una tabla con recomendaciones para dise ñar las boquillas de proceso:

4.9 4.9.1

Descripci ón del Caso

En unidades SI

En unidades inglesas

Alimentación líquida: Velocidad menor o igual que: Salida de líquido: Seguir los criterios indicados en PDVSA –MDP (Pendiente) (Consultar antiguo MDP, secciones 10D – Cabezal Neto de Succión Positiva –, y 14B – Flujo en fase líquida), para succi ón de bombas, drenajes por gravedad, etc.

3.0 m/s

10 pie/s

(Pendiente). En el (Pendiente). En el caso que la caso que la información no información no esté disponible, esté disponible, usar un valor usar un valor menor ó igual a menor o igual a 4 1.2 m/s pie/s

Internos Distribuidor de entrada (ver Figura 9 del documento PDVSA –MDP –03 –S –03) La boquilla de entrada debe terminar en un distribuidor en “T”, colocado a la mitad del diámetro del tambor l íquido líquido. Para el cálculo del distribuidor, se usar á lo presentado en el aparte 4.7.2 del documento PDVSA –MDP –03 –S –03, y apuntarán al cabezal m ás cercano del tambor. Se usará como ancho de ranura (S RAN), 150 mm (6”). Se tendrá un número suficiente de ranuras tal que la velocidad de salida del flujo total de l íquidos(VE en la ecuación 15 del documento antes mencionado), no exceda 0.300 m/s (1 pie/s), usando como Q M, el flujo total de l íquidos.

4.9.2

Elementos o medios coalescedores Se usan muchos tipos de elementos que promuevan la coalescencia de gotas de algunas de las fases l íquidas.


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Uno de los medios m ás antiguos de promotores de coalescencia son lechos o secciones transversales de aserr ín fuertemente empacado (conocido como “excelsior ”): debido a que presentan obstrucci ón al flujo de las gotas peque ñas y promueven así choques al azar de dichas gotas, promoviendo as í coalescencia a gotas más grandes, y favoreciendo as í la separaci ón. El “excelsior ” ya no se usa tanto por su gran tendencia al taponamiento con el tiempo, y su dificultad para limpiar y desmontar. En la actualidad venden mallas semejantes a los “demisters ”, pero con una funci ón parecida al “excelsior”, pero los problemas de taponamiento siguen sucedi éndose, por lo tanto deben usarse en servicios limpios, y bajo consulta con proveedores reconocidos de ese tipo de aditamentos, los cuales puedan entregar garant ías de funcionamiento del mencionado aparato. También se usan mucho placas o l áminas coalescedoras, las cuales funcionan como reductoras de la distancia vertical que las gotas de la fase dispersa deben recorrer para separarse. Este concepto se usa mucho en tratamiento de aguas aceitosas, con dise ños especiales de separadores rectangulares a presi ón atmosférica (PPI o Parallel Plate Interceptor, CPI o Corrugated Plate Interceptor). La aplicación de estos aparatos no est á cubierta por este documento, y debe hacerse bajo consulta con proveedores reconocidos de ese tipo de aditamentos, los cuales puedan entregar garant ías de funcionamiento del mencionado aparato. También existen ciertas modificaciones al concepto de l áminas coalescedoras, donde se usa el concepto de “flujo cruzado ”, y estos aparatos se usan en recipientes cil índricos a presi ón, cuando se espera recolecci ón de sedimentos/arena y/o bolsas de gas que produzcan aumentos s úbitos de presi ón. Estos aparatos son muy costosos, el montaje y desmontaje es bastante dif ícil. La aplicaci ón de estos aparatos no est á cubierta por este documento, y debe hacerse bajo consulta con proveedores reconocidos de ese tipo de aditamentos, los cuales puedan entregar garant ías de funcionamiento del mencionado aparato. 4.9.3

Deflector para la boquilla de salida de l í quido liviano (ver Figura 4) El deflector para la boquilla de salida de l íquido liviano se har á siguiendo las indicaciones de la Figura 4b.

4.9.4

Rompe –vórtices Los estándares PDVSA a seguir para la inclusi ón de rompe –vórtices en los recipientes, son los siguientes: PDVSA –MID –10603.2.308

PLANCHA TÍPICA ROMPE –VORTICE

PDVSA –MID –10603.2.309

ROMPE –VORTICES TIPO REJILLA

Para más detalles, consultar PDVSA –MDP –03 –S –03, aparte 4.7.3.


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4.10

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Consideraciones adicionales

4.10.1

Boquilla para venteo Aún cuando se ha hecho hincapi é en separadores que tienen espacio para venteo y en separadores que no lo tienen, siempre se tendr á una boquilla para ventear incondensables que puedan acumularse en la parte superior del tambor. Para los tambores con espacio vac ío para venteo, normalmente esa boquilla estar á conectada a un sistema de v álvulas de control de presi ón en rango compartido, y se tendrá una boquilla adicional para una v álvula (o válvulas) de alivio dimensionada para alivio de líquido, pero que pueda manejar alivios de eventuales bolsas de gas que vengan con los l íquidos, y que no sean controlables por el sistema de control de presi ón. En el caso que no se tenga espacio libre para venteo, la boquilla de venteo estar á conectada a una v álvula (o v álvulas) de alivio dimensionada para alivio de l íquido, pero que pueda manejar alivios de eventuales bolsas de gas que vengan con los líquidos.

4.10.2

Conexi ón de instrumentos de nivel de interfase De acuerdo al tipo de medici ón que se har á para la interfase l íquido líquido, se tendrá un arreglo de boquillas diferente. En el caso de los tambores con dos fases en el cuerpo, e independientemente del tipo de medici ón, la ubicaci ón de los instrumentos de nivel de interfase deber á ser lo más cerca posible del cabezal cercano a la salida de las fases separadas, ya que aqu í es cuando est á lo más desarrollada posible dicha interfase.

4.11

complementaria en otros documentos t é cnicos de Informació n PDVSA Aún cuando el objetivo de los documentos que forman parte del MDP de tambores, es proveer la informaci ón necesaria para hacer dise ño de procesos de tales equipos, normalmente esto no es suficiente para completar una especificaci ón de procesos con miras al dise ño mecánico y/o compra del equipo en cuesti ón. Es por eso que a continuaci ón se presentar á una lista de documentos t écnicos de PDVSA, la cual ayudar á a obtener informaci ón adicional para la completaci ón de dicha especificaci ón. Informaci ón Adicional Presión y Temperatura de Dise ño (Criterios a aplicar) Boquillas de conexi ón de Instrumentos a recipientes (Tamaños normalizados) Detalle de Rompe –vórtices

Fuente PDVSA MDP –01 –DP –01, MID –D –211 –PRT MID –HF –201 MID –10603.2.308,

MID –10603.2.309


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Selección de Materiales Aislamiento térmico

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(Pendiente), MID –D –211 –PRT MID –L –212

METODOLOGIA DE DISEÑO Los procedimientos aqu í presentados, est án desarrollados con mucho m ás detalle en el programa MDP de tambores, secci ón “tambores separadores líquido –líquido”, incorporando los criterios presentados en este manual, adem ás de tener una interfase con el usuario muy amigable. Remitimos al lector al manual de dicho programa para efectuar dise ños de este tipo de equipos. S ólo en el caso de la no disponiblidad del programa, se usar án estos métodos manuales de cálculo.

5.1

5.1.1

Procedimiento de dise ño para tambores horizontales con bota decantadora Ver Figura 1 para orientaci ón y seguimiento de ciertas tolerancias de dise ño, identificaci ón de alturas y niveles. (Ver nomenclatura en Secci ón 6) Con espacio para venteo Paso 1. – Informaci ón mí nima requerida. Ubicar la informaci ón mínima requerida seg ún la siguiente tabla. Información

Lí quido liviano X X X

Densidad Viscosidad Flujo (másico o volumétrico) Relación (Leff/D) Espacio para venteo? Presión de Operación Temperatura de Operación Arrastre de S ólidos?

Lí quido pesado X X X

General

X Si X X X

Paso 2. – Definición de los criterios de dise ño. Consultar detalladamente la informaci ón contenida en este documento, (configuraci ón del tambor, tiempos de residencia, m ínimos valores de tope/NAAL, NAAL/NAAI, fondo/NBBI, etc.). Verificar que ninguna de las limitaciones presentadas en el aparte 4.7.1 apliquen aqu í: en caso que aplique alguna de tales limitaciones, buscar otro tipo de separadores que no sea por gravedad. Suponer un valor de la relaci ón Leff /D, donde Leff es la longitud efectiva de operaci ón, es decir, la requerida para que el proceso de separaci ón líquido –líquido se cumpla, la cual var ía según la presi ón de operación en los siguientes rangos:





P < 250 psig 250 psig < P< 500 psig P > 500 psig

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P < 1700 kPag 1700 kPag < P< 3400 kPag P > 3400 kPag

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1.5 < Leff /D < 3.0 3.0 < Leff /D <4.0 4.0 < Leff /D < 6.0

Paso 3. – Estime un tama ño inicial de tambor. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.2, primer p árrafo. Se obtendr á como resultado un di ámetro inicial de tambor y, usando la relaci ón (Leff /D), obtener una longitud efectiva inicial. Paso 4. – Evalúe si con el di ámetro inicial el tambor es apropiado para separar las fases. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.2, siguientes p árrafos con el di ámetro inicial y la longitud efectiva inicial. Evaluar la separaci ón de la fase dispersa pesada en la fase continua liviana: si se obtiene que no se separan, ir al paso 5. En el caso que se separen, ya se han obtenido las dimensiones del cuerpo principal del separador (di ámetro y longitud), y se debe continuar con el c álculo de la bota decantadora. Paso 5. – Lazo de tanteo para separar la fase dispersa pesada de la fase continua liviana. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.2, siguientes p árrafos, aumentando el diámetro y la longitud efectiva, usando la relaci ón (Leff /D). El diámetro calculado como di ámetro inicial, es el di ámetro más pequeño que el tambor puede tener: si no es apropiado para la separaci ón, deberá aumentarse el diámetro y, por la relaci ón (Leff /D), la longitud efectiva de separaci ón, hasta lograr que las distancias horizontales recorridas por las gotas de l íquido pesado, en el tiempo en que decantan, sean menores o iguales a la longitud efectiva del tambor, es decir: Xhpes Longitud efectiva de separaci ón Estas distancias est án medidas desde el nivel de l íquido, ya que hay espacio para venteo, hasta hasta el fondo del tambor. Cuando se cumpla esta relaci ón, hay que ir al paso 6: C álculo de la bota decantadora. Paso 6. – Cálculo de la bota decantadora. Seguir las indicaciones del aparte 4.6, calculando tambi én cuáles deberían ser las dimensiones máximas de la bota decantadora: En el caso que las dimensiones de la bota excedan las m áximas permitidas seg ún el aparte 4.6, se deber á detener este cálculo y seguir con un modelo de separador con dos fases en el cuerpo (Aparte 5.3.1). En caso contrario, ir al paso 7, ya que las dimensiones obtenidas, son las dimensiones requeridas de la bota decantadora.


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Paso 7. – Cálculo de boquillas de proceso. Seguir las indicaciones del aparte 4.8, redondeando al tama ño estándar por arriba más cercano a lo calculado. Paso 8. – Cálculo del distribuidor de entrada. Seguir las indicaciones del aparte 4.9.1. Paso 9. – Cálculo del deflector para la boquilla de salida de l í quido liviano. Seguir las indicaciones del aparte 4.9.3. Paso 10. – Especificaci ón de rompe –vórtices Siguiendo las recomendaciones del apart e 4.7.3 del MDP –03 –S –03, escoger el tipo de rompe –vórtice y anexar el est ándar PDVSA aplicable. 5.1.2

Sin espacio para venteo Paso 1. – Informaci ón mí nima requerida. Ubicar la informaci ón mínima requerida seg ún la siguiente tabla. Información




General

No X X X X

Paso 2. – Definición de los criterios de dise ño. Consultar detalladamente la informaci ón contenida en este documento, (configuraci ón del tambor, tiempos de residencia, m ínimos valores de tope/ NAAI, fondo/NBBI, etc.). Verificar que ninguna de las limitaciones presentadas en el aparte 4.7.1 apliquen aqu í: en caso que aplique alguna de tales limitaciones, buscar otro tipo de separadores que no sea por gravedad. Suponer un valor de la relaci ón Leff /D, donde Leff es la longitud efectiva de operaci ón, es decir, la requerida para que el proceso de separaci ón líquido –líquido se cumpla, la cual var ía según la presi ón de operación en los siguientes rangos: P < 250 psig 250 psig < P< 500 psig P > 500 psig


1.5 < L eff /D < 3.0 3.0 < Leff /D <4.0 4.0 < L eff /D < 6.0




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Paso 3. – Estime un tama ño inicial de tambor. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.2, primer p árrafo. Se obtendr á como resultado un di ámetro inicial de tambor y, usando la relaci ón (Leff /D), obtener una longitud efectiva inicial. Paso 4. – Evalúe si con el di ámetro inicial el tambor es apropiado para separar las fases. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.2, siguientes p árrafos con el di ámetro inicial y la longitud efectiva inicial. Evaluar la separaci ón de la fase dispersa pesada en la fase continua liviana: si se obtiene que no se separan, ir al paso 5. En el caso que se separen, ya se han obtenido las dimensiones del cuerpo principal del separador (di ámetro y longitud), y se debe continuar con el c álculo de la bota decantadora. Paso 5. – Lazo de tanteo para separar la fase dispersa pesada de la fase continua liviana. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.2, siguientes p árrafos, aumentando el diámetro y la longitud efectiva, usando la relaci ón (Leff /D). El diámetro calculado como di ámetro inicial, es el di ámetro más pequeño que el tambor puede tener: si no es apropiado para la separaci ón, deberá aumentarse el diámetro y, por la relaci ón (Leff /D), la longitud efectiva de separaci ón, hasta lograr que las distancias horizontales recorridas por las gotas de l íquido pesado, en el tiempo en que decantan, sean menores o iguales a la longitud efectiva del tambor, es decir: Xhpes Longitud efectiva de separaci ón Estas distancias est án medidas desde el tope del tambor, ya que no hay espacio para venteo, hasta hasta el fondo del tambor. Cuando se cumpla esta relaci ón, hay que ir al paso 6: C álculo de la bota decantadora. Paso 6. – Cálculo de la bota decantadora. Seguir las indicaciones del aparte 4.6, calculando tambi én cuáles deberían ser las dimensiones máximas de la bota decantadora: En el caso que las dimensiones de la bota excedan las m áximas permitidas seg ún el aparte 4.6, se deber á detener este cálculo y seguir con un modelo de separador con dos fases en el cuerpo (Aparte 5.3.2). En caso contrario, ir al paso 7, ya que las dimensiones obtenidas, son las dimensiones requeridas de la bota decantadora. Paso 7. – Cálculo de boquillas de proceso. Seguir las indicaciones del aparte 4.8, redondeando al tama ño estándar por arriba más cercano a lo calculado.


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Paso 8. – Cálculo del distribuidor de entrada. Seguir las indicaciones del aparte 4.9.1. Paso 9. – Cálculo del deflector para la boquilla de salida de l í quido liviano. Seguir las indicaciones del aparte 4.9.3. Paso 10. – Especificaci ón de rompe –vórtices Siguiendo las recomendaciones del aparte 4.7.3 del MDP –03 –S –03, escoger el tipo de rompe –vórtice y anexar el est ándar PDVSA aplicable.

5.2

Procedimiento de dise ño para tambores horizontales “ sombrero ” separador de l íq uido liviano (PENDIENTE)

5.3

para tambores horizontales con los dos Procedimiento de dise ño drico fluidos en el cuerpo cil ín

con

Ver Figura 3 para orientaci ón y seguimiento de ciertas tolerancias de dise ño, identificaci ón de alturas y niveles. (Ver nomenclatura en Secci ón 6) 5.3.1

Con espacio para venteo Paso 1. – Informaci ón mí nima requerida. Ubicar la informaci ón mínima requerida seg ún la siguiente tabla. Información




General

X Si X X X

Paso 2. – Definición de los criterios de dise ño. Consultar detalladamente la informaci ón contenida en este documento, (configuraci ón del tambor, tiempos de residencia, m ínimos valores de tope/NAAL, NAAL/NAAI, fondo/NBBI, etc.). Verificar que ninguna de las limitaciones presentadas en el aparte 4.7.1 apliquen aqu í: en caso que aplique alguna de tales limitaciones, buscar otro tipo de separadores que no sea por gravedad.





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Suponer un valor de la relaci ón Leff /D, donde Leff es la longitud efectiva de operaci ón, es decir, la requerida para que el proceso de separaci ón líquido –líquido se cumpla, la cual var ía según la presi ón de operación en los siguientes rangos: P < 250 psig 250 psig < P< 500 psig P > 500 psig



Antes de probar con este arreglo, se recomienda primero evaluar la posibilidad de usar un arreglo de tambor con bota decantadora, el cual es el m ás económico, ya que el di ámetro principal es menor que este arreglo. Paso 3. – Estime un tama ño inicial de tambor. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.4, primer p árrafo. Se obtendr á como resultado un di ámetro inicial de tambor y, usando la relaci ón (Leff /D), obtener una longitud efectiva inicial. Paso 4. – Evalúe si con el di ámetro inicial el tambor es apropiado para separar las fases. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.4, siguientes p árrafos con el di ámetro inicial y la longitud efectiva inicial. Evaluar la separaci ón de la fase dispersa pesada en la fase continua liviana: si se obtiene que no se separan, ir al paso 5. En el caso que se separen, se debe evaluar si se separa la fase dispersa liviana en la fase continua liviana. Evaluar la separaci ón de la fase dispersa liviana en la fase continua liviana: si se obtiene que no se separan, ir al paso 6. En el caso que se separen, ir al paso 7, ya que las dimensiones obtenidas, son las dimensiones requeridas del tambor. Paso 5. – Lazo de tanteo para separar la fase dispersa pesada de la fase continua liviana. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.4, siguientes p árrafos, aumentando el diámetro y la longitud efectiva, usando la relaci ón (Leff /D). El diámetro calculado como di ámetro inicial, es el di ámetro más pequeño que el tambor puede tener: si no es apropiado para la separaci ón, deberá aumentarse el diámetro y, por la relaci ón (Leff /D), la longitud efectiva de separaci ón, hasta lograr que las distancias horizontales recorridas por las gotas de l íquido pesado, en el tiempo en que decantan, sean menores o iguales a la longitud efectiva del tambor, es decir: Xhpes_NAAI Longitud efectiva de separaci ón




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Xhpes_NBBI Longitud efectiva de separaci ón Estas distancias est án medidas desde el nivel de l íquido, ya que hay espacio para venteo, hasta la altura de la interfase l íquido –líquido, la cual puede estar en NAAI o en NBBI. Cuando se cumpla esta relaci ón, hay que verificar si el tama ño es apropiado para separar la fase dispersa liviana de la fase continua liviana: en el caso que no se separen, ir al paso 6. En el caso que se separen, ir al paso 7, ya que las dimensiones obtenidas, son las dimensiones requeridas del tambor. Paso 6. – Lazo de tanteo para separar la fase dispersa liviana de la fase continua pesada. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.4, siguientes p árrafos, aumentando el diámetro y la longitud efectiva, usando la relaci ón (Leff /D). El diámetro calculado en el paso 5, si no es apropiado para la separaci ón de la fase dispersa liviana de la fase continua pesada, deber á aumentarse el di ámetro y, por la relación (Leff /D), la longitud efectiva de separaci ón, hasta lograr que las distancias horizontales recorridas por las gotas de l íquido liviano, en el tiempo en que se separan, sean menores o iguales a la longitud efectiva del tambor, es decir: Xhliv_NAAI Longitud efectiva de separaci ón Xhliv_NBBI Longitud efectiva de separaci ón Estas distancias est án medidas desde el fondo del tambor, hasta la altura de la interfase líquido –líquido, la cual puede estar en NAAI o en NBBI. Cuando se cumpla esta relaci ón, hay que verificar si el tama ño es apropiado para separar la fase dispersa liviana de la fase continua liviana: en el caso que no se separen, ir al paso 6. En el caso que se separen, ir al paso 7, ya que las dimensiones obtenidas, son las dimensiones requeridas del tambor. Paso 7. – Cálculo de boquillas de proceso. Seguir las indicaciones del aparte 4.8, redondeando al tama ño estándar por arriba más cercano a lo calculado. Paso 8. – Cálculo del distribuidor de entrada. Seguir las indicaciones del aparte 4.9.1.


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Paso 9. – Cálculo del deflector para la boquilla de salida de l í quido liviano. Seguir las indicaciones del aparte 4.9.3. Paso 10. – Especificaci ón de rompe –vórtices Siguiendo las recomendaciones del apart e 4.7.3 del MDP –03 –S –03, escoger el tipo de rompe –vórtice y anexar el est ándar PDVSA aplicable. 5.3.2

Sin espacio para venteo Paso 1. – Informaci ón mí nima requerida. Ubicar la informaci ón mínima requerida seg ún la siguiente tabla. Información




General

No X X X X

Paso 2. – Definición de los criterios de dise ño. Consultar detalladamente la informaci ón contenida en este documento, (configuraci ón del tambor, tiempos de residencia, m ínimos valores de tope/ NAAI, fondo/NBBI, etc.). Verificar que ninguna de las limitaciones presentadas en el aparte 4.7.1 apliquen aqu í: en caso que aplique alguna de tales limitaciones, buscar otro tipo de separadores que no sea por gravedad. Suponer un valor de la relaci ón Leff /D, donde Leff es la longitud efectiva de operaci ón, es decir, la requerida para que el proceso de separaci ón líquido –líquido se cumpla, la cual var ía según la presi ón de operación en los siguientes rangos: P < 250 psig 250 psig < P< 500 psig P > 500 psig



Antes de probar con este arreglo, se recomienda primero evaluar la posibilidad de usar un arreglo de tambor con bota decantadora, el cual es el m ás económico, ya que el di ámetro principal es menor que este arreglo.




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Paso 3. – Estime un tama ño inicial de tambor. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.4, primer p árrafo. Se obtendr á como resultado un di ámetro inicial de tambor y, usando la relaci ón (Leff /D), obtener una longitud efectiva inicial. Paso 4. – Evalúe si con el di ámetro inicial el tambor es apropiado para separar las fases. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.4, siguientes p árrafos con el di ámetro inicial y la longitud efectiva inicial. Evaluar la separaci ón de la fase dispersa pesada en la fase continua liviana: si se obtiene que no se separan, ir al paso 5. En el caso que se separen, se debe evaluar si se separa la fase dispersa liviana en la fase continua liviana. Evaluar la separaci ón de la fase dispersa liviana en la fase continua liviana: si se obtiene que no se separan, ir al paso 6. En el caso que se separen, ir al paso 7, ya que las dimensiones obtenidas, son las dimensiones requeridas del tambor. Paso 5. – Lazo de tanteo para separar la fase dispersa pesada de la fase continua liviana. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.4, siguientes p árrafos, aumentando el diámetro y la longitud efectiva, usando la relaci ón (Leff /D). El diámetro calculado como di ámetro inicial, es el di ámetro más pequeño que el tambor puede tener: si no es apropiado para la separaci ón, deberá aumentarse el diámetro y, por la relaci ón (Leff /D), la longitud efectiva de separaci ón, hasta lograr que las distancias horizontales recorridas por las gotas de l íquido pesado, en el tiempo en que decantan, sean menores o iguales a la longitud efectiva del tambor, es decir: Xhpes_NAAI Longitud efectiva de separaci ón Xhpes_NBBI Longitud efectiva de separaci ón Estas distancias est án medidas desde el tope del tambor, ya que no hay espacio para venteo, hasta la altura de la interfase l íquido –líquido, la cual puede estar en NAAI o en NBBI. Cuando se cumpla esta relaci ón, hay que verificar si el tama ño es apropiado para separar la fase dispersa liviana de la fase continua liviana: en el caso que no se separen, ir al paso 6. En el caso que se separen, ir al paso 7, ya que las dimensiones obtenidas, son las dimensiones requeridas del tambor. Paso 6. – Lazo de tanteo para separar la fase dispersa liviana de la fase continua pesada. Seguir las indicaciones del aparte 4.7.4, siguientes p árrafos, aumentando el diámetro y la longitud efectiva, usando la relaci ón (Leff /D).




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El diámetro calculado en el paso 5, si no es apropiado para la separaci ón de la fase dispersa liviana de la fase continua pesada, deber á aumentarse el di ámetro y, por la relación (Leff /D), la longitud efectiva de separaci ón, hasta lograr que las distancias horizontales recorridas por las gotas de l íquido liviano, en el tiempo en que se separan, sean menores o iguales a la longitud efectiva del tambor, es decir: Xhliv_NAAI Longitud efectiva de separaci ón Xhliv_NBBI Longitud efectiva de separaci ón Estas distancias est án medidas desde el fondo del tambor, hasta la altura de la interfase líquido –líquido, la cual puede estar en NAAI o en NBBI. Cuando se cumpla esta relaci ón, hay que verificar si el tama ño es apropiado para separar la fase dispersa liviana de la fase continua liviana: en el caso que no se separen, ir al paso 6. En el caso que se separen, ir al paso 7, ya que las dimensiones obtenidas, son las dimensiones requeridas del tambor. Paso 7. – Cálculo de boquillas de proceso. Seguir las indicaciones del aparte 4.8, redondeando al tama ño estándar por arriba más cercano a lo calculado. Paso 8. – Cálculo del distribuidor de entrada. Seguir las indicaciones del aparte 4.9.1. Paso 9. – Cálculo del deflector para la boquilla de salida de l í quido liviano. Seguir las indicaciones del aparte 4.9.3. Paso 10. – Especificaci ón de rompe –vórtices Siguiendo las recomendaciones del apart e 4.7.3 del MDP –03 –S –03, escoger el tipo de rompe –vórtice y anexar el est ándar PDVSA aplicable.


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NOMENCLATURA En unidades SI

En unidades inglesas

D Dp d hliv_NAAI

= = = =

Diámetro del tambor. Diámetro de la gota. Diámetro de la gota. Altura que debe ascender una gota de l íquido liviano disperso en la fase líquida pesada continua, desde el fondo del tambor, hasta el nivel alto alto de la interfase (NAAI)

mm m mm mm

pulg pie pulg pulg

hliv_NBBI

=

mm

pulg

hpes_NAAI

=

mm

pulg

hpes_NBBI

=

mm

pulg

NBI

=

NNI

=

SRAN

=

mm

pulg

Vt

=

m/s

pie/s

V t’

=

Altura que debe ascender una gota de l íquido liviano disperso en la fase líquida pesada continua, desde el fondo del tambor hasta el nivel bajo bajo de la interfase (NBBI) Altura que debe descender una gota de l íquido pesado disperso en la fase líquida liviana continua, desde el tope del tambor cuando no hay espacio para venteo, o desde el nivel de l íquido cuando hay espacio para venteo, hasta el nivel alto alto de la interfase (NAAI) Altura que debe descender una gota de l íquido pesado disperso en la fase líquida liviana continua, desde el tope del tambor cuando no hay espacio para venteo, o desde el nivel de l íquido cuando hay espacio para venteo, hasta el nivel bajo bajo de la interfase (NBBI) Nivel bajo de interfase líquido –líquido Nivel normal de interfase líquido –líquido Ancho de las ranuras del distribuidor de entrada Velocidad terminal de decantaci ón (flotación) Velocidad terminal de decantaci ón (flotación)

m/s

pie/s


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Xhliv_NAAI

=

Distancia horizontal recorrida por una gota de líquido liviano disperso en la fase l íquida pesada continua, durante el mismo tiempo que asciende la altura hliv_NAAI

mm

pulg

Xhliv_NBBI

=

mm

pulg

Xhpes_NAAI

=

Distancia horizontal recorrida por una gota de líquido liviano disperso en la fase l íquida pesada continua, durante el mismo tiempo que asciende la altura hliv_NBBI Distancia horizontal recorrida por una gota de líquido pesado disperso en la fase líquida liviana continua, durante el mismo tiempo que desciende la altura hpes_NAAI

mm

pulg

Xhpes_NBBI

=

mm

pulg

ρP ρL

= =

Distancia horizontal recorrida por una gota de líquido pesado disperso en la fase líquida liviana continua, durante el mismo tiempo que desciende la altura hpes_NBBI Densidad de la fase pesada. Densidad de la fase liviana.

kg/m3 kg/m3

lb/pie 3 lb/pie 3

µ’

=

Viscosidad de la fase continua.

mPa.s

lb/pie/s

Factores que dependen de las unidades usadas En En unidades unidades SI inglesas F1 F12

= =

Sub Sección 4., Ec. (1) Sub Sección 4., Ec.(2)

1000 0.545 x 10 –3

1 18.4663



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APENDICE Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4

Tambores separadores l íquido líquido con bota decantadora. Tambores separadores l íquido líquido con sombrero separador de líquido liviano. Tambores separadores l íquido líquido con dos fases en el cuerpo. Deflector en la boquilla de salida de l íquido liviano.


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Página 33

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Fig 1. TAMBORES SEPARADORES LIQUIDO LIQUIDO CON BOTA DECANTADORA

SALIDA DE LIQUIDO LIVIANO

ENTRADA DE LIQUIDO

LONGITUD EFECTIVA DE SEPARACION VENTEO DL DL 2DL

O R T E M A I D

O R T E M A I D 2 / 1

NAAI

NBBI 230mm (9”) ROMPE VORTICE

SALIDA DE LIQUIDO PESADO


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Fig 2. TAMBORES SEPARADORES LIQUIDO LIQUIDO CON SOMBRERO SEPARADOR DE LIQUIDO LIVIANO


NAAI

230mm(9”)

ENTRADA DE LIQUIDO

NBBI

O R T E M A I D

O R T E M A I D 2 / 1

ROMPE VORTICE

SALIDA DE LIQUIDO PESADO LONGITUD EFECTIVA DE SEPARACION


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Fig 3. TAMBORES SEPARADORES LIQUIDO LIQUIDO CON DOS FASES EN EL CUERPO


ENTRADA DE LIQUIDO LONGITUD EFECTIVA DE SEPARACION

(TAMBORES SIN ESPACIO PARA VENTEO)

VENTEO

hVENT

hpes_NAAI

hpes_NAAI NAAI

O R T E M A I D

NNI

O R T E M A I D

hpes_NBBI hliv_NAAI NBBI hliv_NBBI

ROMPE VORTICE

TAMBORES SIN ESPACIO PARA VENTEO

SALIDA DE LIQUIDO PESADO

NAAI

hpes_NBBI hliv_NAAI NBBI hliv_NBBI

PARA TAMBORES CON ESPACIO PARA VENTEO

separadores-liquido-liauido.pdf

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