TALLER No. 5 MEZCLAS BINARIAS Y DIAGRAMAS TERNARIOS

TERMODINAMICA DE HIDROCARBUROS

PROFESOR: FABIAN CAMILO YATTE G

1. Considere una mezcla de 85.16% de metano y 14.84% de etano (porcentajes molares).

a) Determine la temperatura crítica y la presión crítica

b) Determine la presión de burbuja y la presión de rocío de esta mezcla a -90°F

c) A condiciones estándar en que estado se encontraría la mezcla. Que proceso seria

necesario para que cambie de estado

d) Determine la temperatura cricondemtérmica y la presión cricondenbárica

e) Determine el rango de temperatura en el cual la condensación retrograda puede

ocurrir

2. Asuma una mezcla de 6 moles (4 componente + Volátil) (2 componente – Volátil). Utilice el

diagrama 2 de presión-volumen describa y determine cualitativamente:

a) En que estado se encuentra la mezcla en el punto F. Cuanto vale Z1, Z2, X1, X2, Y1, Y2

en este punto. Cuantos moles de líquido y gas tiene la mezcla.

b) En el punto C, cual fase se encuentra en mayor proporción y en esta misma cual es

el componente predominante.

c) En el punto G si se asume una calidad del 75%, describa cual componente (+volátil o

–Volátil) se encuentra en mayo proporción en la fase Gas y cual es el que menos

predomina en la fase Liquida.

d) En el punto B, cual fase se encuentra en menor proporción y en esta misma cual es

el componente que menos predomina.

a) En que estado se encuentra la mezcla en el punto H. Cuanto vale Z1, Z2, X1, X2, Y1, Y2

en este punto. Cuantos moles de líquido y gas tiene la mezcla.

3. Considere una mezcla de 47,6 % en peso de n-pentano y 52,4 % en peso de n-heptano.

Cual seria la temperatura y presión necesaria para que una mezcla de 0.25 pies3 se encuentre

como vapor saturado (Vg). Cual seria la presión y el volumen del sistema, necesarios para

encontrar la mezcla como liquido saturado (Vf) si la temperatura se mantiene cte.

4. Determine la composición y la cantidad de gas/liquido formado cuando 5 lb mol de una

mezcla de metano y etano se llevan al equilibrio a - 100°F y 400 psi. La mezcla contiene 60%

de metano y 40% de etano.

5. Un sistema compuesto de 5 moles de Etano y 3 moles de Hexano se lleva a unas

condiciones de presión y temperatura como se muestra en el diagrama 6. Si la fracción de

etano liquido que se pudo extraer fue de 28,3% y de etano como vapor fue de 88,4%.

a) Calcule las fracciones de líquido y vapor del hexano

b) Calcule el número de moles de líquido

b) Calcule el número de moles de vapor

c) Si quiere obtener solamente líquidos del sistema. Que tipo de procesos se deberían

llevar a cabo. Explique su respuesta mediante una grafica P-composición a

temperatura constante.

6. Explique en que consiste un diagrama ternario, que representa cada vértice y cada lado

del diagrama. Cual es la ubicación de acuerdo al peso de los componentes. Cual son

principales usos.

7. Realice un diagrama ternario y ubique el punto para el que una mezcla tiene la siguiente

composición molar: Cp1: 60%, Cp2: 30%, Cp3:10%.

8. Determine la composición y la cantidad de gas/liquido formado cuando 6 lb mol de una

mezcla de metano, propano y n-pentano se llevan al equilibrio a 160°F y 500 psia. La mezcla

contiene 50% de metano, 15% de propano y 35 % de n-pentano. (Utilice el diagrama 7).

9. Construya un diagrama ternario (C1, C2-C6, C7+), e identifique las posibles zonas de

mezcla para las composiciones típicas de los fluidos de yacimiento (Crudo pesado, Aceite

negro, Aceite Volátil, Gas condesado, Gas seco. Justifique la elección de cada zona.

1. DIAGRAMA DE FASES DE MEZCLA METANO ETANO

2. DIAGRAMA PRESION VOLUMEN (MEZCLA DE DOS SUSTANCIAS)

3. DIAGRAMA P-V MEZCLA C5-C7 (47,6%-52,4%)

F

G

H

4. DIGRAMA P-T MEZCLAS BIFASICAS DE COMPONENTES HIDROCARBUROS

5. DIAGRAMA PRESION COMPOSICION METANO-ETANO (C1-C2)

6. DIAGRMA PRESION-COMPOSICION MEZCLA DE DOS COPONENTES (C2-C6)

7. DIAGRAMA TERNARIO (C1-C3-C5)