Predicción de puntos críticos en mezclas de gas natural

Calculation of critical points in natural gas mixtures

Debido a que el gas natural se ha convertido en un combustible importante, para procesarlo es necesario conocer su comportamiento de fases, el cual es descrito por su envolvente y el punto crítico. La ubicación del punto crítico sobre la envolvente de fases proporciona información importante; por ejemplo, si la mezcla está principalmente formada de componentes ligeros o pesados, o si existe condensación retrógrada. Conociendo lo anterior, se pueden determinar las alternativas adecuadas de diseño que deberán emplearse en la extracción y procesamiento del gas del yacimiento.

En este trabajo se presenta el cálculo de puntos críticos de dos mezclas de gas natural resolviendo la formulación de Heidemann y Khalil (1980) con un método de Newton multivariable. Los resultados muestran que el método es eficiente y puede ser aplicado a mezclas multicomponentes.

Variables significativas del proceso de combustión del gas natural

Significant variables in the combustion process of natural gas

La contaminación del aire producida por la actividad del hombre tiene su origen en causas muy diversas, siendo la combustión la principal. Los contaminantes producidos por la reacción de combustión son monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre, hidrocarburos y material particulado; se producen además grandes cantidades de dióxido de carbono como producto de combustión completa del carbono contenido en el gas natural. El dióxido no es considerado un contaminante, aunque la combustión de grandes cantidades de combustible fósiles aumenta su contenido en la atmósfera lo que puede originar un incremento de la temperatura global de la superficie del planeta conocido como efecto invernadero.

En este trabajo se determinan las variables significativas del proceso de combustión de gas natural, aquellas más sensibles para producir cambios importantes desde punto de vista económico y medioambiental. Con este fin, se realiza la simulación del proceso de combustión de gas natural, utilizando el simulador comercial HYSYS.

Se determina que las variables de operación más sensibles para este proceso son la temperatura del aire, la temperatura de los gases de combustión y el exceso de aire usado en la combustión. Se concluye que el calor extraído disminuye a medida que aumenta la temperatura de los gases de combustión, que aumenta con el incremento de la temperatura del aire, y disminuye con el aumento del exceso de aire, la temperatura de aire y de gases de combustión constantes.

Normalization of natural gas composition data measured by gas chromatography

Normalización de los datos de composición de gas natural medidos por cromatografía de gases

La composición del gas natural extraído de yacimientos subterráneos varía ampliamente. El mayor componente es metano (típicamente con una fracción mayor a 600 mmol mol⁻¹) junto con un intervalo considerable de otras especies de hidrocarburos, el cual decrece típicamente en concentración con el aumento del número de carbonos; el etano y el propano están presentes a menudo a niveles por encima de mmol mol⁻¹.

La composición del gas natural determinada por cromatografía de gases se usa de forma rutinaria como la base para el cálculo de sus propiedades físico-químicas. Ya que los datos obtenidos tienen propiedades estadísticas particulares, los métodos empleados para determinar la composición pueden hacer uso de suposiciones a priori acerca del modelo estadístico para los datos.

Los autores tratan un enfoque generalizado para determinar la composición y mostrar que existen modelos estadísticos particulares para los datos que este enfoque reduce a un método de post-normalización ampliamente utilizado. También muestran que este enfoque proporciona estimados razonables de la composición para casos donde no puede ser mostrado que surja rigorosamente de la estructura estadística de los datos.