Teoria de Mezclas

8/16/2019 Teoria de Mezclas

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AGENDA

Principios fundamentalesMezclas linealesMezclas no lineales

Teoría de mezclas para una propiedad objetivoCaso PrácticoTeoría de mezclas para dos propiedad objetivoCaso Práctico

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MEZCLAS DE PRODUCTOS

La mezcla consiste en reunir dos ó masproductos en proporciones tales que el producto

final cumpla con especificaciones dadas que noposeen los productos originales.

Este concepto es de amplia utilidad enrefinación y en sistemas de transporte demultiproductos dado que permite obtenerproductos dentro de especificación ya sea para

venta interna y/o exportación.

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MEZCLAS DE PRODUCTOS - ECONOMIA

La Economía en la mezcla se basa en elcumplimiento de la demanda y lasespecificaciones de un producto al menor costo,

maximizando la utilidad.

Calidad Final Significado Económico de encontrar la calidad Sistema físico para realizar la mezcla

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ECONOMIA - CALIDAD CRUDO CUSIANA

Comportamiento precio de hidrocarburos vs. calidad

5

usa



CONCEPTO DE MEZCLADO LINEAL/NO LINEAL

6No Lineal

Lineal

No LinealQt

Qs

0 1

Fracción de S ( Vol ó Peso)



ECUACIONES DE MEZCLADOLINEAL

Para comportamiento lineal en Volumen

V1 + V2 + V3 …… Vn = Vm

Q1 V1 + Q2 V2 + Q3 V3 …… Qn Vn = Qm Vm

Q1 V1 + Q2 V2 + Q3 V3 …… Qn Vn = Qm

Vm

X1Q1 + X2Q2 + X3Q3 …… XnQn = Qm 7




Las propiedades que tienen comportamiento linealen volumen son: Densidad (para cálculos de Gravedad API)

Contenido de Agua Contenido de Sal Sedimento y agua (% Vol)

8



MEZCLA LINEAL EN VOLUMEN

9



ECUACIONES DE MEZCLADO LINEAL

Para comportamiento lineal en Peso

V1 + V2 +V3 …… Vn = Vm

Q1 V1d1 + Q2 V2 d2 + Q3 V3d3 …… Qn Vndn = Qm Vmdm

Q1 V1 d1+ Q2 V2 d2+ Q3 V3 d3…… Qn Vn dn= Qm

Vmdm

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Las propiedades que tienen comportamiento linealen peso son: Contenido de Azufre

Contenido de cenizas Porcentaje de sedimentos Contenido de metales CCR

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EJEMPLO 1

Componente Densidad (Lb/BL) Volumen BL

Inventario Inicial 210 50

A 200

B 250 !

Inventario "inal 210 !

12



EJEMPLO 1 (SOLUCION 1)



A 200

B 250 #

Inventario "inal 210 $

Volumen $ % 50 & & #

Volumen ' Calidad 210$ % 21050 & 200 &250#

# % 1

$ % 55

13



EJEMPLO 1 (SOLUCION 2)



A 200

B 250 #

Inventario "inal 210 $

A 200 B 250 #

Volumen a adicionar 210

Volumen % & #

Volumen ' Calidad 210 % 200 &250#

# % 1

% 5

Inventario "inal 55

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EJEMPLO 2

*+ 120,0 Volumen BL A-I

Inventario Inicial 102.00 25/5Bace ,0 .200 21/5

Inventario "inal 132100 2/

15



EJEMPLO 2 (OPINIÓN)

*+ 120,0 Volumen BL A-I 4

Inventario Inicial 102.00 25/5 0/.012

Bace ,0 .200 21/5 0/.23,

Inventario "inal 132100 2/

4 ( Vol 0/.11522

A-I 2,/

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TALLER 1El tanque 12020 se programó para recibir los baches 59 y 60 de

crudo Cusiana. Se realizó liquidación del tanque antes de recibirel bache, se liquido cada uno de los recibos por medicióndinámica. Se dejo decantar el tanque 12 horas luego definalizado el recibo de los dos baches y se procedió a medirnuevamente el tanque. En la tabla siguiente se presenta elresumen de los resultados obtenidos.

a. La gravedad API del Inventario final del tanque es coherentecon las medidas inicial y datos de recibos?b. Algún dato de calidad no es coherente? Porqué?

GSV NSV API BSW FW

Inv. Inicial tanque 12020 120.000 119.640 42,0 0,300 800

eci!" Bac#e 312$9 $0.000 49.8%$ 41,$ 0,2$0eci!" Bac#e 31260 40.000 39.840 43,0 0,400

Inventa&i" 'inal tanque 209.9$0 209.3$$ 42,0 0,100 1600

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TALLER 1 - SOLUCION

a. La gravedad API es coherente : El valor calculado es42,1 vs. 42 de Lab.b. El agua reportada no es lógica, hay 365 barrilesadicionales a los resultados teóricos.

GSV NSV API BSW FW G( A)ua en

Su*+en*ina)ua t"tal

Inv. Inicial tanque 12020 120.000 119.640 42,0 0,300 800 0,816 360

eci!" Bac#e 312$9 $0.000 49.8%$ 41,$ 0,2$0 0,818 12$

eci!" Bac#e 31260 40.000 39.840 43,0 0,400 0,811 160

Inventa&i" 'inal tanque 209.9$0 209.3$$ 42,0 0,100 100 210 1310

Inventa&i" 'inal tanque calcula-" 210.000 209.3$$ 42,1 0,30% 800 0,81$2 64$ 15

a/"& val"& -e a)ua t"tal &e+"&ta-" 36$

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ECUACIONES DE MEZCLADO NO LINEAL

Para comportamiento no lineal en Volumen

V1 + V2 + V3 …… Vn = Vm

Q1 F1 V1 + Q2 F2 V2 + Q3 F3 V3 …… Qn Fn Vn = QmFm Vm

Q1 F1 V1 + Q2 F2 V2 + Q3 F3 V3 …… Qn Fn Vn = Qm

Fm Vm

Q1 F1 X1 + Q2 F2 X2 + Q3 F3 X3 …… Qn Fn Xn = FmQm19



ECUACIONES DE MEZCLADO NO LINEAL

Para comportamiento no lineal en Volumen

V1 + V2 + V3 …… Vn = Vm

F1 V1 + F2 V2 + F3 V3 …… Fn Vn = Fm Vm

X1 F1 + X2 F2 + X3 F3 …… Xn Fnn = Fm

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Las propiedades que tienen comportamiento NOlineal son: API

Punto de Fluidez Viscosidad

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MEZCLAS TÍPICAS

PROPIEDAD UNIDADES UNIDADES DE MEZCLA

Contenido de Azufre % Peso Lineal en Peso

Capacidad antidetonante RON No Lineal – RBN

Viscosidad cSt No Lineal – VBN

Contenido de Ni ppm Lineal en Peso

Contenido de Ni ppm Lineal en Peso

Gravedad AP No Lineal – !ensidad

Punto de "luidez #C No Lineal – $sar factor deezcla

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MEZCLAS TÍPICAS

PROPIEDAD UNIDADES UNIDADES DE MEZCLA

Contenido de A&ua % Vol Lineal en Vol

Capacidad sedimento % Vol Lineal en Vol

Presi'n de Vapor L()Pl&*

$sar indice de mezcla

Cenizas % Peso Lineal por peso

CCR % Peso Lineal por peso

N+mero de Cetano N+mero de Cetano Apro,- Lineal

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TALLER 2El tanque 12020 tiene un Vol. de 260000 bls GSV, API : 42 y Contenido de metales 7 pp

( Ni + V). Este tanque debe recibir un bache más para completar la carga de laexportación programada.

La estación Vasconia, para el bache que se programó recibir en el tanque, reporta unacalidad de 43 API y 3 ppm de metales (Ni+V).

Si se realiza corte a 35 API del bache, el cual se estima en 60000 bls, el inventario finaldel tanque tendrá < 7 ppm? Cual es el valor calculado?Notas:a. El grupo de calidad en asocio con ETI ha realizado un análisis de contribución de crumezcla a Cusiana de acuerdo al punto de corte y obtuvo los siguientes resultados(Interprete el valor de la tabla como Vol. de crudo mezcla contenido en el tamaño delbache de Cusiana según el punto de corte.)

b. El contenido de metales de la mezcla es de 30 ppm determinado con línea base.-unto de corte Vol me6cla a Cusiana

2%,0 %.400

30,0 6.200

3$,0 3.000

40,0 1.200

41,0 $00 44,0 6

24



MEZCLAS DE MAS DE TRES COMPONENTES

25

Objetivo de dos ó más propiedades

A

B

12

3

12

23

A B



MEZCLAS DE MAS DE TRES COMPONENTES

26

Objetivo de dos ó más propiedades

Cuando se re.uiere cumplir con m/s de una especificaci'n se de(e

realizar mezclas de m/s de dos productos- La filosofia &eneral para

determinar dos propiedades con tres productos es0

1- Realice mezclas de dos productos de manera tal .ue se determine una

de las propiedades o(2etivo- 3a&a dos mezcla (uscando las misma

propiedad

*- Las dos mezclas resultantes4 mezclelas para determinar la se&unda propiedad

5- !etermine las proporciones



TALLER 3

27

Se cuenta con tres tan.ues4 con suficiente volumen4 para realizar una entre&a

de 677-777 (ls a un (u.ue de e,portaci'n- La calidad e,i&ida por elcomprador de la car&a es0

8 AP 0 9*-6 #

8 % S 0 7-16

La calidad de cada uno de los tan.ues se muestra en la ta(la



TALLER 3

28

8 Calcule el volumen .ue se re.uiere entre&ar de cada

tan.ue para poder cumplir con el re.uisito de los

clientes :S; !;B;N $<L=AR LOS <R;S

<AN>$;S?8 Cu/l es la Viscosidad promedio de la car&a4 si se

mantiene la proporci'n volum@trica allada

anteriormente

NO<AS0

VBN 174DE6 – 194656 F LN:LN: H74I??



TALLER 3.. SOLUCION

7e6cla 1 A-I 89 : 4 Volumen

5anque 1 40,0 0,82$1 0,08 16,4

5anque 2 43,0 0,8109 0,20 83,6

7e6cla 1 2/50 0/31,2 0/130 100

7e6cla 2 A-I 89 : 4 Volumen

5anque 1 40,0 0,82$1 0,08 49,3

5anque 3 4$,0 0,801% 0,18 $0,%

7e6cla 2 2/50 0/31,2 0/1,00 100

29



TALLER 3.. SOLUCION

7e6cla , A-I 89 : 4 Volumenecla 1 42,$ 0,8132 0,18 40

ecla 2 42,$ 0,8132 0,13 60

7e6cla , 2/5 0/31,2 0/1500 100

7e6cla ,

5anque 1 36,14

5anque 2 33,44

5anque 3 30,42

*otales 100

30



TALLER 3.. SOLUCION

Veri;icaci<n

V=L A-I 89 : 4 >i Visc ,0 ?C VB>

5anque 1 180.%00 40,0 0,82$1 0,08 1,0 3,0 6,8

5anque 2 16%.200 43,0 0,8109 0,20 2,0 2,0 10,6

5anque 3 1$2.100 4$,0 0,801% 0,18 3,0 1,0 18,%

*otal me6cla 500000 2/5 0/31,2 0/150 1/. 2/ 11/

-ara@ $00.000 !l*

5anque 1 180.%00

5anque 2 16%.200

5anque 3 1$2.100

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