?_l!^<tiempo de retencion.hlxZ maintiempo de retencion.hlxdd77m@  /&;)z4|CONTEXT9|CTXOMAPJ1|FONT0|SYSTEM|TOPIC|TTLBTREEU1|bm0A|bm1ܪ++ ?K1P*K[T_041002550001 + $1Calculo del tiempo de retencin en separadores crudo-gas que operan con control de nivel del tipo on-offJuan Carlos Brown PDVSA (brownj@pdvsa.com)+K9( Pt;t( &Pticonsa@cantv.netR94 6=PtIntroduccinNormalmente para el clculo de tiempo de retencin en un separador crudo-gas, se considera que la vlvula de control de nivel de lquido (LCV) opera manteniendo un porcentaje de apertura, de manera de tener un nivel de lquido en el recipiente correspondiente al ajuste o Set Point del instrumento de control de nivel.Sin embargo en algunas reas operacionales (especialmente en aplicaciones con crudo pesado) es frecuente observar separadores crudo-gas con controles abierto-cerrado (on-off). Uno de los sistemas ms comunes, sensa la presin de la columna de lquidos dentro del recipiente y ordena la apertura de la LCV cuando el nivel llega a un punto mximo y el cierre cuando se alcanza un nivel mnimo (ambos valores ajustados dentro del control de nivel del equipo).Dt 4 6!PtEn vista de presentarse esta situacin en la mayora de las estaciones de flujo de la Unidad de Explotacin Pesado Este del Distrito San Tom, y motivado tambin a la falta de informacin bibliogrfica que analice esta filosofa de funcionamiento. Se hace necesario contar con un mtodo para calcular el tiempo de retencin en este tipo de separadores, el mismo se va a desarrollar a continuacin. DesarrolloPara el desarrollo de la metodologa, se calcular el tiempo de retencin Tret a tres (3) partculas, las cuales de observan en la Figura #1. Cabe destacar que para este caso los niveles de lquido dentro del separador estn delimitados por el nivel bajo o NB y el nivel alto o NA, los cuales corresponden respectivamente a los puntos de cierre y apertura de la LCV. 4 6Pt1.Clculo del Tiempo de Retencin para la Partcula #1.La partcula #1, llega al separador justo despus de cerrar la vlvula LCV, como a medida que el lquido va entrando en el recipiente el nivel dentro del mismo va aumentando, adems se considerar que como la LCV est cerrada y el lquido es incompresible, la partcula #1 se mantendr en el mismo nivel que tena inicialmente al cual llamaremos nivel bajo NB, mientras no abra la LCV. Ver Figura #2.U, f ) YPtA medida que el nivel de lquido dentro del recipiente va subiendo el mismo llega hasta un nivel alto o NA, cuando esto ocurre el controlador de nivel ordena la apertura de la LCV, al abrir esta vlvula, la partcula #1 bajar dentro del separador a un nivel que ser igual al nivel actual (NA) menos la diferencia entre NA y NB, a este valor lo llamaremos ND o nivel diferencial, por las razones expuestas en el prrafo anterior todas las partculas de lquido dentro del recipiente bajaran su nivel dentro del mismo en un valor similar. Ver Figura #2.X @, &PtAhora bien, pueden ocurrir dos cosas con la partcula #1. Si llega al nivel donde est ubicada la vlvula dentro del separador (Nval) antes que cierre la vlvula la LCV, la misma abandonar el separador. En caso contrario, tendr que esperar a que la vlvula vuelva a abrir para bajar su nivel dentro de separador y solo lograr abandonar el equipo cuando alcance el nivel Nval.Introduzcamos a continuacin dos trminos nuevos, Tl el cual es el tiempo de llenado o dicho en otras palabras, el tiempo en el cual el nivel de lquido llega desde NB hasta NA y Tv es el tiempo de vaciado, que se puede definir como el tiempo en el cual el nivel de lquido desciende desde NA hasta NB. Ntese que no necesariamente Tl es igual a Tv. El valor de cada uno va a depender de la capacidad de la vlvula de control y el caudal de lquido que llega al separador.f @ f +D, &PtRecapitulando un poco, la partcula #1 deber permanecer en separador al menos durante un tiempo Tl ya que tiene que esperar a que el recipiente vuelva a alcanzar el nivel NA, antes de poder iniciar su trayectoria de descenso, luego descender la distancia ND el nmero de veces suficiente hasta alcanzar el nivel Nval. Cabe destacar, que la partcula desciende la distancia ND en un tiempo Tv. Ver Figura #1 y Figura #2En vista que para poder abandonar el recipiente, la partcula #1 deber esperar por lo menos a que el separador se vuelva a llenar para alcanzar el nivel Nval, si dividimos la distancia vertical que tiene que recorrer la partcula #1 antes de alcanzar el nivel Nval y abandonar el separador entre el valor de ND, obtendremos el nmero de veces que la LCV tiene que abrir antes que la partcula abandone el recipiente. Sin embargo, el nmero de veces que el recipiente tiene que llenarse antes que la partcula salga del separador ser igual a este valor menos uno (1). Ver Figura #2V @H< F5PtEsto e explica mejor con este ejemplo: si se tienen que pasar tres aperturas de la LCV antes de abandonar el recipiente, el nmero de veces en las cuales se llena el recipiente debe ser igual a dos, debido a que en la tercera apertura la vlvula ya ha salido. Ver Figura #2Ahora vamos a expresar de una manera analtica lo anteriormente expuesto.1.1. En primer lugar la partcula 1 permanecer un tiempo Tl, mientras se llena el separador.1.2- Luego, esta partcula se mantendr en el separador un perodo de tiempo equivalente a un factor que multiplica al tiempo de vaciado, a este factor lo podemos cuantificar como: (NB-Nval)/ND (1) y equivale al nmero de veces que descargar la vlvula LCV antes que la referida partcula salga del recipiente, es importante sealar que este factor no es necesariamente un nmero entero, ya que la partcula 1 puede salir del separador en la ltima apertura de la vlvula antes que esta cierre, este lapso de tiempo se cuantificar como en funcin del tiempo de vaciado como Tv*(NB-Nval)/ND (2).+D=L2 2Pt1.3. Falta definir el nmero de veces que la partcula tiene que esperar a que el recipiente tenga que llenarse antes de poder salir, como se indic anteriormente este nmero es uno menos el nmero de veces que la vlvula abre, pero tambin se puede expresar como la parte entera de la expresin (NB-Nval)/ND.Lo anteriormente expuesto puede explicarse mejor de la siguiente manera: Si el valor de esta expresin es por ejemplo 2.8, significa que la vlvula abre tres veces pero la partcula sale del separador antes que la vlvula cierre la tercera vez, para este caso en particular la misma tendr que esperar a que el recipiente se llene dos (2) veces lo cual corresponde con la parte entera de 2.8, este lapso de tiempo se definir como Tl*[(NB-Nval)/ND] (3), donde los corchetes indican que se trata de la parte entera, el tiempo de retencin para la partcula #1 se expresar entonces como:HO4 6%PtTr (partcula 1) = Tl + (Tv*(NB-Nval)/ND) + (Tl*[(NB-Nval)/ND]) (4) . Recordando que los corchetes indican Parte Entera.2.2 CLCULO PARA LA PARTCULA 2.En el caso de la partcula 2, esta llega al separador justo cuando abre la vlvula LCV, ver Figuras #1 y #2. Esta partcula est originalmente ubicada en el nivel NA, por lo cual al transcurrir el tiempo de vaciado Tv, la posicin de la referida partcula ser la misma que la que tena originalmente la partcula 1, esto nos hace concluir que su tiempo de retencin ser igual al de la partcula 1 ms Tv, esto quiere decir que el tiempo de retencin de la partcula 2 se puede expresar como:=L7  ]>   ]8 ]|5Zy  -2Zv !-/Ws#!0,  Wp&! 3) Wm)! 9#    Tm)!-ECj,  *H@g/$ *=g/$  -=g/! -=g/!   -r,d2! 6o  N!<d2  ro  N  <d2   ro  N  <d/ /o  N  <d/ 2o  $ !  <d22o     <d25o    <djo    <dZ    HvdZ    BvdZ  !  BvdZ  !  BvdZ  !  BvdZ  '  BvdZ  '  BvdZ  '  BvdZ  '  BvdZ  '  BvdZ  '  BvdZ  '  BvdZ  '  BpdZ  !  BpdZ  !  BpdZ  !  BpdZ    BpdZ    BpdZ    BpdZ  !  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