ECUACIÓN DE ESTADOS DE REDLICH-KWONG

EXPLORACIÓN DE HIDROCARBUROS

Joseph Kwong nació en Chung Won, China en 1916, y emigró a los Estados Unidos como un niño con su familia. Kwong obtuvo una licenciatura en 1937 de la Universidad de Stanford en Química y Ciencias Médicas Básicas.

En 1944, Kwong comenzó a trabajar en la empresa de desarrollo de Shell en California. Durante su tiempo en Shell, Kwong reunió Otto Redlich , un químico físico que habían huido de su Austria natal a los Estados Unidos en 1938 como los nazis tomaron el poder. Los dos se presentó un documento en 1948 que describe lo que ahora se conoce como la ecuación de Redlich-Kwong de Estado , que relaciona la presión, volumen y temperatura de diferentes compuestos.

JOSEPH KWONG

Redlich nació 1896 en Viena , Austria . Fue a la escuela en el distrito de Döbling de Viena. Después de terminar la escuela en 1915 se unió al ejército húngaro austriaco y sirvió como oficial de artillería, principalmente en el frente italiano en la Primera Guerra Mundial .

Con la ayuda del comité de emergencia para académicos extranjeros desplazados fue capaz de emigrar a los Estados Unidos en diciembre de 1938. Se dio conferencias en varias universidades y se reunió Gilbert N. Lewis y Linus Pauling . Harold Urey le ayudó a conseguir un puesto en el Washington State College . En 1945 abandonó la universidad y comenzó a trabajar en la industria, en Shell Desarrollo Co. en Emeryville, California . Publicó su papel en la mejora de la ecuación de los gases ideales en 1949, hoy en día conocida como la ecuación de Redlich-Kwong de Estado .

OTTO REDLICH

Introducida en 1949, la ecuación de Redlich-Kwong fue una mejora considerable sobre las otras ecuaciones de la época. Aún goza de bastante interés debido a su expresión relativamente simple.

Aunque es mejor que la ecuación de Van der Waals, no da buenos resultados sobre la fase líquida y por ello no puede usarse para calcular precisamente los equilibrios líquido-vapor. Sin embargo, puede usarse conjuntamente con expresiones concretas para la fase líquida en tal caso.

ECUACIÓN DE ESTADOS DE REDLICH-KWONG

Donde:

P = PresiónR = constante de los gases (8.31451 J/mol·K) T = TemperaturaV = Volumen

La ecuación de Redlich-Kwong es adecuada para calcular las propiedades de la fase gaseosa cuando el cociente entre la presión y la presión crítica es menor que la mitad del cociente entre la temperatura y la temperatura crítica.

El uso de esta ecuación requiere el uso de Tc y Pc - correspondientes a los parámetros a y b - para cada componente.

Parámetros Del Componente Puro

𝒂=𝟎 .𝟒𝟐𝟕𝟒𝟕 𝑹𝟐𝑻 𝒄𝟐.𝟓❑

𝑷 𝒄𝒃=𝟎 .𝟎𝟖𝟔𝟔𝟒 𝑹𝑻 𝒄

𝑷𝒄

EJEMPLO

Propano puro es mantenido en un recipiente cerrado a 100 ºF. Tanto el gas como el líquido están presentes. Calcular, empleando la EOS de Redlich-Kwong, la densidad de las fases líquida y gaseosa.

SOLUCION

1. Calcular los parámetros a, b, A, y B

3.61666673.1042747.0

5.22

a

3.61666673.1008664.0b

1.110,914a

0046.1b

5.22 56073.10

1851.110,914A

56073.10

1850046.1B

197925.0A

03093.0B

2. Sustituir los parámetros A y B y encontrar los valores de Z:

00061218.01660384.023 ZZZ

ZV = 0.802641 ZL = 0.0527377

56073.100527377.0

0.44185L

56073.10802641.0

44185V

3/7.25 ftLbL

3/688.1 ftLbV

3. Determinar la densidad de la fase líquida y de la fase gaseosa.

EJEMPLO

Calcular la densidad de una fase gaseosa con la siguiente composición a 4,000 psia y 160 º F. Emplear la ecuación de estado de R-K.

Comp. yi Mi TCi PCi

C1 0.86 16.04 343.5 673

C2 0.05 30.07 550.1 708

C3 0.05 44.10 666.2 617

NC4 0.02 58.12 765.6 551

NC5 0.01 72.15 847.0 485

C6 0.005 86.18 914.6 434

C7 0.005 215 825 285

SOLUCION

1. Calcular am y bm am = 241.118 bm = 0.5701225

2. Calcular A y B A = 0.8750 B = 0.3428

3. Determinar ZV ZV = 0.907

4. Calcular la densidad de la mezcla de gas

3/85.13907.062073.1089.20000,4 ftLbV

BIBLIOGRAFIA

Termodinámica, Kenneth Wark Jr., Sexta Edición, McGraw Hill.

Ingeniería de Gas Natural, Ramiro Pérez Palacio y Marcías J. Martínez, Ingenieros Consultores,

Maracaibo, Venezuela.