Universidad Privada del Valle

Asignatura: Ingeniería del Gas Natural I

Caso de estudio: Formación de Hidratos. Punto de Roció

Ejercicio No. 1
35 MMSCFD de gas natural que debe ser transportado desde la localidad A, donde se encuentra a
35 °C y 6800 Kpa debe llegar a la estación de compresión B a las condiciones de 15 °C y 4300 Kpa.
Determinar el contenido de agua condensada luego del transporte a la llegada en el punto B.
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Asignatura: Ingeniería del Gas Natural I

Ejercicio No. 2

Realizar las correcciones por presencia de CO2 y H2S para el cálculo del contenido de agua en un
gas (2000 psia y 100 °F) con la siguiente composición:

Fracción mol
Componente
en gas

Metano 0.589
Etano 0.0710
Propano 0.042
Isobutano 0.005
n – Butano 0.019
H2S 0.094
CO2 0.18
Total 1.000
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Ejercicio No. 3

Determinar hasta dónde puede expandirse un gas de gravedad 0.7 a 10342 Kpa y 37.8 °C sin que
se forme hidrato.
Determinar hasta dónde puede expandirse un gas de gravedad 0.6 a 13790 Kpa y 60 °C sin que se
forme hidrato.

Ejercicio No. 4

Se pide determinar el punto de roció de un gas con la siguiente composición:

Fracción mol
Componente
en gas

Metano 0.842
Etano 0.082
Propano 0.034
Isobutano 0.0098
n – Butano 0.005
N2 0.018
CO2 0.011
Total 1.000
A diferentes temperaturas: 10 °C, 25 °C y 40 °C. Dependiendo de la presión de formación de
hidrato, ¿indique cual serían las condiciones óptimas de almacenamiento en función a los
cálculos realizados para evitar la formación del hidrato?
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Temperatura 10 °C
P=300 PSI P=400 PSI
fraccion NORMALIZACIÓ
componente molar N Kvs y/Kvs Kvs y/Kvs
C1 0,842 0,8405 2,05 0,4100 1,75 0,4803
C2 0,082 0,0819 0,78 0,1049 0,5 0,1637
C3 0,034 0,0339 0,12 0,2828 0,07 0,4848
IC4 0,0098 0,0098 0,048 0,2038 0,0275 0,3557
NC4 0,005 0,0050 0 0,0000 0 0,0000
N2 0,018 0,0180 0 0,0000 0 0,0000
CO2 0,011 0,0110 3 0,0037 1,85 0,0059
TOTAL 1,0018 1,0000   1,0052   1,4905

FC 0,9982 INTERPOLANDO
y/Kvs Presión
1,0052 300
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1 298,93
1,4905 400

Temperatura 25 °C
P=3000 PSI P=4000 PSI
fraccion NORMALIZACIÓ
componente molar N Kvs y/Kvs Kvs y/Kvs
C1 0,842 0,8405 1,05 0,8005 1 0,8405
C2 0,082 0,0819 1,35 0,0606 1,21 0,0676
C3 0,034 0,0339 0 0,0000 0 0,0000
IC4 0,0098 0,0098 0 0,0000 0 0,0000
NC4 0,005 0,0050 0 0,0000 0 0,0000
N2 0,018 0,0180 0 0,0000 0 0,0000
CO2 0,011 0,0110 0 0,0000 0 0,0000
TOTAL 1,0018 1,0000   0,8611   0,9081

FC 0,9982 INTERPOLANDO
y/Kvs Presión
0,8611 3000
1 5953,07
0,9081 4000

Temperatura 40 °C

Para esta temperatura no habrá formación de hidratos.

Las mejores condiciones para almacenar el gas natural son a 10 °C y 299 psi ya que son
condiciones de P y T que se pueden manejar fácilmente y no se tendrá problemas.

Ejercicio No. 5

El siguiente gas, C1 = 0.8489, C2 = 0.0709, C3 = 0.0238, iC4 = 0.017, nC4 = 0.034 y nC5 = 0.0054, está
a 28958 Kpa y 65.5 °C. ¿Cuáles serán las condiciones de hidrato cuando dicho gas se expande?
Ejemplo GPSA 20.8.

Temperatura 65,5 °C T 40°C

presión 28958 Kpa P=300 PSI P=200 PSI
fraccion NORMALIZACIÓ
componente molar N Kvs y/Kvs Kvs y/Kvs
C1 0,8489 0,8489 1,75 0,4851 2,27 0,3740
C2 0,0709 0,0709 0,205 0,3459 0,5 0,1418
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C3 0,0238 0,0238 0,03 0,7933 0,055 0,4327

IC4 0,017 0,0170 0,0105 1,6190 0,025 0,6800
NC4 0,034 0,0340 0 0,0000 0 0,0000
NC5 0,0054 0,0054 0 0,0000 0 0,0000
CO2 0 0,0000 0 0,0000 0 0,0000
TOTAL 1 1,0000   3,2433   1,6285

FC 1 INTERPOLANDO
y/Kvs Presión
FIG 20,20 3,2433 300
Pmax (psi) 900 1 161,08
1,6285 200

Ejercicio No. 6

Se quiere transportar un Gas Condensado desde el punto de extracción, hasta la planta de

procesamiento, el caudal de transporte es de 67 MMSCFD, las condiciones del pozo son: 5895
Kpaa y 35ºC. El gas debe transportarse 65 Km, por tanto las condiciones de llegada son bajas:
3000 Kpa y 18 ºC.
Bajo estas circunstancias es imprescindible implementar una unidad de inyección de inhibición de
hidrato, por tanto se pide:
a) Determinar la temperatura de formación del Hidrato.
b) La cantidad de condensado asociado
c) Identifique el inhibidor mas adecuado a emplear, justifique su respuesta.
d) Diseñe la unidad de inhibición de Hidratos indicando los equipos y sus características en
el diagrama de flujo base.
Considere que el gas tiene una gravedad específica del gas de 0.6.
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