Modelamiento de la separación de dos fases líquidas inmiscibles por gravedad en un tanque de proceso gunbarrel
Data
2019Autor
Castañeda Sabogal, Jossie Alexander
Castiblanco Zamudio, Brandon Estiven
Diretor
Conde Rivera, Laura Rosa
Restrepo Monguí, Gustavo Alonso
Metadata
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Resumo
En el presente estudio, se realiza el análisis y modelamiento diferencial de un tanque de deshidratación industrial, gunbarrel. Este tipo de equipos son muy usados para la remoción de agua en crudos pesados y extrapesados. En Colombia estos crudos representan más del 40% de la producción nacional. Teniendo en cuenta su importancia en este sector, se optó por realizar un modelo que tuviera como base matemática los fenómenos que permiten la separación tales como coalescencia, velocidad de sedimentación y balance de masa estacionario, de tal forma que ofrezca una idea más clara de cómo funciona este equipo, mostrando perfiles de separación y comportamiento del tamaño de gota, que pueda servir como guía para mejorar los métodos de diseño actuales, los cuales son limitados al contemplar únicamente el fenómeno de sedimentación, establecido por la ley de Stokes, y que no permiten predecir el tiempo de residencia necesario para la separación, sino que acuden a datos obtenidos mediante pruebas de botella, que si bien dan una idea de la facilidad de separación de una emulsión, son sistemas discontinuos, que difieren del sistema de flujo correspondiente al gunbarrel.
Usando datos de entrada y salida de equipos reales, se realizó la validación del modelo diferencial y se obtuvieron resultados bastante cercanos en cuanto a la remoción de agua, además de un perfil correspondiente que muestra cómo se da la separación en el colchón de crudo y cómo podría ser la distribución de partícula a través de éste, cuyos comportamientos son similares a lo que se esperaría en un proceso de deshidratación por gravedad. Adicionalmente, se desarrolló un modelo alternativo y se generó un perfil de separación, que tiene en cuenta la viscosidad de la emulsión crudo-agua para analizar su efecto en la separación.
Resumo em língua estrangeira
In the present study, the analysis and differential modeling of an industrial washtank, gunbarrel, is carried out. This type of equipment is widely used for the removal of water in heavy and extra-heavy crudes, in Colombia these crude oils represent about 40% of the national production. Taking into account its importance in this sector, a model based on the phenomena that allow the separation such as coalescence, sedimentation velocity and stationary mass balance, is proposed, in such a way that it offers a clearer idea of how this equipment works, showing separation profiles and drop size behaviour, which can serve as a guide to improve current design methods, which have as limitations that only takes account the sedimentation phenomenon, established by the Stokes law, and that they don’t allow to predict the residence time needed for the separation, requiring data from bottle tests that if may give an idea of the easy of separation, are batch systems that differ from the continuous regime of the gunbarrel.
Using data from the input and output of real equipment, validation of the differential model was performed and close water removal results were obtained, in addition to a corresponding profile that shows how separation occurs in the crude mattress and how could be the particle distribution through this, these behaviors are similar to what would be expected in a process like this. In addition, an alternative model was proposed and a separation profile was generated, which took into account the viscosity of a crude-water emulsion to analyse its effect on separation.
Palabras clave
Diámetro de partícula; Emulsión; GunbarrelCollections
- Ingeniería Química [78]
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Respuesta Comentario Repositorio Expeditio
Gracias por tomarse el tiempo para darnos su opinión.