CALCULOS 4 DE CASCADA PROPANO, ETILENO Y METANO ( DEFINITIVO).xls

A.) CICLO DE REFRIGERACION CON PROPANO - SISTEMA INGLES ( GPSA )

Datos obtenidos del Diagrama de Mollier del Propano

BALANCE 1 2 3 4 1

Fases vapor vapor liquido mezcla

Presión (Psia) 16 190 190 16 16

Temperatura (º F) -40 100 100 -40 -40

0.95 0.95

Entalpía (h (Btu/lb))

410 460 320 320 230

120

composiciónliquido 0 0 1 0.5 1

vapor 1 1 0 0.5 0

m (lb/hr)liquido 0 0 1,854,077.58 1,854,077.58

vapor 3,708,155.16 3,708,155.16 0 1,854,077.58

MEMORIA DE CÁLCULO

1- CALOR ABSORBIDO EN EL EVAPORADOR (CHILLER)

90 Btu / lb

2- CALOR RETENIDO EN EL CONDENSADOR

140 Btu / lb

3- EFECTO REFRIGERANTE

90 Btu / lb

4- TRABAJO ISENTROPICO DEL COMPRESOR

50 Btu / lb

5- COEFICIENTE DE OPERACIÓN

Eref./Wcomp= 1.8

6- TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN DEL PROPANO SEGÚN (GPS FIG. 14-26 (DIAGRAMA PROPANO)

Temp. = -40 º F

7- CON LA TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN OBTENEMOS LA PRESIÓN DE SUCCIÓNSEGÚN FIG. 14-26 (DIAGRAMA PROPANO)

Presión = 16 Psia

8- BALANCE DE ENERGIA EN LA ETAPA DE COMPRESIÓN (1era.)

TRABAJO ISENTROPICO DEL ESTADO DE COMPRESIÓN

Btu / lb

TRABAJO ISENTROPICO DEL COMP. CON LA PRESIÓN DE SUCCIÓN Y DESCARGA

16 Psia 410

190 Psia 460

PÉRDIDAS POR FRICCIÓN (SEGÚN CRITERIO CONSIDERADO PARA GASES )

1.275 FUENTE :

Entropía ( s (Btu/(lb ºF)

hVB hVD* hLB hLA=hLB3 hLB

Temperatura TVD* (º F)

Qabs. = h1 - h4 =

Qret. = h2 - h3 =

Eref. = h1 - h4 =

Wcomp.= h2 - h1 =

Cop. =

∆h = hVD* - hVB1

Ps1 = hVB =

Pd1 = hVD* =

hf =

MASA DEL REFRIGERANTE ( m (lb/hr))

88,995,723.73 lb/día 3,708,155.16 lb/hr

FACTOR DE CONVERSIÓN

1 HP = 42.41 Btu/min = 2,544.50 Btu/hr

EFICIENCIA ISENTROPICA SEGÚN (GPSA)

K=Cp/CV 1.14 Fig. 14-13 0.75

9- POTENCIA AL FRENO DEL COMPRESOR ( GHP )

GHP = 123,872.35 HP

10- RELACION DE COMPRESIÓN

11.875

11- PERDIDAS MECANICAS (FHP)

SE CONSIDERAN LAS PERDIDAS MECANICAS COMO UN 2 %

FHP = 0,02 * GHP = 2,477.45

12- POTENCIA POR ETAPA (BHP)

BHP -GHP + FHP = 126,349.79

utilizado es necesario que tenga mas de una etapa. Para encontrar el numero de etapas del compresor, se hará uso de la siguiente Eq.(14-9) Sección 14 - Refrigeración Mecánicade la ( GPSA ) :

1/n

2.28145131769 está dentro del rango ( 3 - 4 )

El valor de n = 3

LA POTENCIA NECESITADA EN EL COMPRESOR ( BHP ) RESULTA:

BHP -126,349.79

entonces BHP = 379,049.38 HP

mref. =

ni =

( hVD* - hVB )* mref. * hf

n* 2,544.4

rc = Pd/Ps =

n - DONDE ( n ) ES EL NUMERO DE ETAPAS

Debido a que el rc debe estar dentro del rango de ( 3 - 4 ) según ( GPSA ), el compresor

rc = ( Pd / Ps ) = iteramos ( n ), hasta que rc este dentro del rango ( 3 - 4 )

rc =

n -

13- CANTIDAD UTILIZADA DE REFRIGERANTE PROPANO EN EL PROCESO EN CASCADA

CALCULO DE MASA DEL REFRIGERANTE PROPANO

13.1-

13.2-

CALOR ESPECIFICO DEL REFRIGERANTE ETILENO A LA TEMP. DE 120 º FSECCIÓN 13 - COMPRESORES Y EXPANSORES - FIG. 13-6 (GPSA)

Cp a 120 º F: 10.8860 Btu/(lbmol º F)

8,009,615,135.80 Btu/día 333,733,963.99 Btu/hr

88,995,723.73 lb/día 3,708,155.16 lb/hr

14- TEMPERATURA DE ENTRADA DEL ETILENO AL EVAPORADOR (CHILLER) DEL PROPANO

ESTADO DE COMPRESIÓN DEL ETILENO

PRESIÓN DE SUCCIÓN : 16 Psia180 Btu/hr

380 Btu/hrTEMP. DE SUCCIÓN : -150 ºF

ENTROPÍA (S) 0.95 Btu/(lb ºF)

PRESIÓN DE DESCARGA : 290 Psia ENTROPÍA (S) 0.95 Btu/(lb ºF)

TEMP. DE DESCARGA : 120 º F

DEL PROCESO ISOENTALPICO EN LA EXPANSIÓN E ISENTROPICO EN LA COMPRESIÓNSE OBTIENE LA TEMPERATURA DE ENTRADA DEL METANO AL CHILLER DEL ETILENO:

Datos obtenidos del Diagrama de Mollier del Etileno

TEMPERATURA DE ENTRADA DEL ETILENO: 120 º F

460 Btu/hr

Qetileno = metileno * Cp * ∆T

Qpropano = mpropano * Δh = mpropano * ( hVB - hLA )

Qetileno = Qpropano

metileno * Cp * ∆T = mpropano * Δh = Qabs.

Qetileno =

mpropano =

hLB

hVB

hVD :

14- CANTIDAD UTILIZADA DE AGUA EN EL CONDENSADOR DEL CICLO DE REFRIGERACIÓN DEL PROPANO


14.1-

14.2-

CALOR ESPECIFICO DEL REFRIGERANTE PROPANO A LA TEMP. DE 120 º FCALOR ESPECIFICO DEL AGUA A LA TEMP. DE 100 º FSECCIÓN 13 - COMPRESORES Y EXPANSORES - FIG. 13-6 (GPSA)

Cp a 120 º F: 18.7100 Btu/(lbmol º F) PROPANOCp a 100 º F: 8.0300 Btu/(lbmol º F) AGUA

33,302,199,820.17 Btu/día 1,387,591,659.17 Btu/hr

8,640,047.69 lb/día 360,001.99 lb/hr

Qpropano = mpropano * Cp * ∆T

Qagua = magua * Cp * ∆T

Qagua = Qpropano

mpropano * Cp * ∆T = magua*cp*ΔT = Qabs.

Qpropano =

magua =

B.) CICLO DE REFRIGERACION CON ETILENO - SISTEMA INGLES ( GPSA )


BALANCE 1 2 3 4 1


Presión (Psia) 16 290 290 16 16

Temperatura (º F) -150 120 -20 -150 -150

0.95 0.95

Entalpía (h (Btu/lb))

380 460 260 260 180

120


vapor 1 1 0 0.4 0

m (lb/hr)liquido 0 0 68,127.05 68,127.05

vapor 113,545.08 113,545.08 0 45,418.03

MEMORIA DE CÁLCULO

200 Btu / lb


120 Btu / lb


80 Btu / lb


Eref./Wcomp= 1.5

6- TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN DEL ETILENO SEGÚN (GPSA)

Temp. = -150 º F

7- TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN Y PRESIÓN DE SUCCIÓNSEGÚN FIG. 14-26 (DIAGRAMA ETILENO)

Presión = 16 Psia

8- BALANCE DE ENERGIA EN LA PRIMERA ETAPA DE COMPRESIÓN (1era.)

TRABAJO ISENTROPICO DEL PRIMER ESTADO DE COMPRESIÓN

Btu / lb


16 Psia 380

290 Psia 460


1.275 FUENTE :

Entropía (s (Btu/(lb ºF)



Qret. = h2 - h3 =

Eref. = h1 - h4 =

Wcomp.= h2 - h1 =

Cop. =

∆h = hVD* - hVB1

Ps1 = hVB =

Pd1 = hVD* =

hf =


2,725,081.87 lb/día 113,545.08 lb/hr


1 HP = 42.41 Btu/min = 2,544.50 Btu/hr


K=Cp/CV 1.24 Fig. 14-13 0.75


GHP = 6,068.83 HP


18.125



FHP = 0,02 * GHP = 121.38


BHP -GHP + FHP = 6,190.20


1/n


El valor de n = 2


BHP -6,190.20


mref. =

ni =


n* 2,544.4

rc = Pd/Ps =




rc =

n -

13- CANTIDAD UTILIZADA DE REFRIGERANTE ETILENO EN EL PROCESO EN CASCADA

CALCULO DE MASA DEL REFRIGERANTE ETILENO

13.1-

13.2-

CALOR ESPECIFICO DEL REFRIGERANTE METANO A LA TEMP. DE 20 º FSECCIÓN 13 - COMPRESORES Y EXPANSORES - FIG. 13-6 (GPSA)

Cp a 20 º F: 8.3060 Btu/(lbmol º F)

327,009,824.48 Btu/día 13,625,409.35 Btu/hr

PESO MOLECULAR DEL ETILENO: 28.054 grs/grsmol ó lb/lbmol

2,725,081.87 lb/día 113,545.08 lb/hr

14- TEMPERATURA DE ENTRADA DEL METANO AL EVAPORADOR (CHILLER) DEL ETILENO

ESTADO DE COMPRESIÓN DEL METANO

PRESIÓN DE SUCCIÓN : 16 Psia140 Btu/hr

350 Btu/hrTEMP. DE SUCCIÓN : -256 ºF

ENTROPÍA (S) 1.25 Btu/(lb ºF)

PRESIÓN DE DESCARGA : 440 Psia ENTROPÍA (S) 1.25 Btu/(lb ºF)

TEMP. DE DESCARGA : -140 º F


Datos obtenidos del Diagrama de Mollier del Metano

TEMPERATURA DE ENTRADA DEL METANO: 20 º F

480 Btu/hr

Qmetano = mmetano * Cp * ∆T

Qetileno = metileno * Δh = metileno * ( hVB - hLA )

Qmetano = Qetileno

mmetano * Cp * ∆T = metileno * Δh = Qabs.

Qmetano =

metileno =

hLB

hVB

hVD :

PROCESO EN CASCADA CON : PROPANO, ETILENO Y METANO

DATOS :

1.- VOLUMEN : 1,200,000.00 Pies Cúbicos por día del Gas Natural Metano

2.- PRESION DE ENTRADA DEL GAS NATURAL METANO A LA CAJA FRIA (COLD BOX )

PRESION: 680 Psia

3.- TEMPERATURA DE ENTRADA DEL GAS NATURAL METANO A LA CAJA FRIA (COLD BOX )

TEMP. : 95 º F igual a: 308.33 º K

4.- CALOR ESPECIFICO DEL GAS NATURAL METANO A LA TEMP. DE 95 º FSECCIÓN 13 - COMPRESORES Y EXPANSORES - FIG. 13-6 (GPSA)Cp a 95 º F: 8.62625 Btu/(lbmol º F)

5.- PESO MOLECULAR DEL GAS NATURAL: 16.03 grs/grsmol ó lb/lbmol

6.- CONSTANTE UNIVERSAL DEL GAS NATURAL METANO

82.057 (atm-cm3)/( mol -ºK) FUENTE: FAIRES

7.-

7.1- PRESION ATMOSFERICA: 14.7 Psia

7.2- PRESION DE ENTRADA DEL GAS NATURAL: 46.25850340136 atm.

7.3- ρ : 0.0293085061 grs / cm3

ρ : 1.8272367947 lb / pie3

8.- MASA DEL GAS NATURAL METANO A LICUEFACCIÓN

ρ * V 2,192,684.15 lb/día 91,361.84 lb/hr

Ŕ :

DENSIDAD DEL GAS NATURAL METANO CONSIDERÁNDOLO GAS IDEAL (ρ)

m :

C.) CICLO DE REFRIGERACION CON METANO - SISTEMA INGLES ( GPSA )


BALANCE 1 2 3 4 1


Presión (Psia) 16 440 440 16 16

Temperatura (º F) -256 -140 -140 -256 -256

1.25 1.25

Entalpía ( h (Btu/lb))

350 480 245 245 140

20


vapor 1 1 0 0.5 0

m (lb/hr)liquido 0 0 82,175.28 82,175.28

vapor 164,350.55 164,350.55 0 82,175.28

MEMORIA DE CÁLCULO

235 Btu / lb


105 Btu / lb


130 Btu / lb


Eref./Wcomp= 0.807692307692

4- TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN DEL METANO SEGÚN (GPSA)

Temp. = -256 º F

5- TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN Y PRESIÓN DE SUCCIÓNSEGÚN FIG. 14-26 (DIAGRAMA METANO)

Presión = 16 Psia



Btu / lb


16 Psia 350

440 Psia 480


1.275 FUENTE : GPSA

Entropía ( s (Btu/(lb ºF)



Qret. = h2 - h3 =

Eref. = h1 - h4 =

Wcomp.= h2 - h1 =

Cop. =

∆h = hVD* - hVB1

Ps1 = hVB =

Pd1 = hVD* =

hf =


3,944,413.29 lb/día 164,350.55 lb/hr


1 HP = 42.41 Btu/min = 2,544.50 Btu/hr


K=Cp/CV 1.305 Fig. 14-13 0.75


GHP = 14,274.50 HP


27.5



FHP = 0,02 * GHP = 285.49


BHP -GHP + FHP = 14,559.99


1/n


El valor de n = 3


BHP -14,559.99


mref. =

ni =


n* 2,544.4

rc = Pd/Ps =




rc =

n -

11- CANTIDAD UTILIZADA DE REFRIGERANTE METANO EN EL PROCESO EN CASCADA

CALCULO DE MASA DEL REFRIGERANTE METANO

11.1-

11.2-

414,163,395.49 Btu/día 17,256,808.15 Btu/hr

3,944,413.29 lb/día 164,350.55 lb/hr


20 º F

480 Btu/hr

Q GN = mGN * Cp * ∆T

Qmetano = mmetano * Δh =mmetano * ( hVB - hLA )

Q GN = Qmetano

mGN * Cp * ∆T = mmetano * Δh = Qabs.

Q GN =

mmetano =

TEMPEMPERATURA DEL METANO ( TVD* ):

hvD* :

A.) CICLO DE REFRIGERACION CON PROPANO - SISTEMA INTERNACIONAL (COOLPACK)

Datos obtenidos del Diagrama de Mollier del Propano

BALANCE 1 2 3 4

Fasesvapor vapor liquido mezcla

Presión (Bar) 1.103161 13.10004 13.10004 1.103161 1.103161

Temperatura (º C) -40 37.77778 37.77778 -40

2.44 2.44

Entalpía (h (Kj/Kg))

528 645 298 298 105

37.77778


vapor 1 1 0 0.4562647754 0

m (Kg/hr)liquido 0 0 1 4,436,924.36

vapor 8,160,082.63 8,160,082.63 0 3,723,158.27

MEMORIA DE CÁLCULO

1- CALOR ABSORBIDO EN EL EVAPORADOR (CHILLER)

230 Kj / Kg

2- CALOR RETENIDO EN EL CONDENSADOR

347 Kj / Kg


230 Kj / Kg


117 Kj / Kg


Eref./Wcomp= 1.965811965812

6- TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN DEL PROPANO SEGÚN (GP FIG. 14-26 (DIAGRAMA PROPANO)

Temp. = -40 º C

7- CON LA TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN OBTENEMOS LA PRESIÓN DE SUCCIÓNSEGÚN FIG. 14-26 (DIAGRAMA PROPANO)

Presión = 1.103161 Bar


TRABAJO ISENTROPICO DEL ESTADO DE COMPRESIÓN

Kj / Kg


1.103161 Bar 528 Kj / Kg

13.10004 Bar 645 Kj / Kg


1.275 FUENTE :

Entropía ( s (Kj/(Kg ºC)

hvB hVD* hLB hLA=hLB3 hLB

Temperatura TVD* (º C)

Qabs. = h1 - h4 =

Qret. = h2 - h3 =

Eref. = h1 - h4 =

Wcomp.= h2 - h1 =

Cop. =

∆h = hVD* - hVB1

Ps1 = hVB =

Pd1 = hVD* =

hf =

MASA DEL REFRIGERANTE ( m (Kg/hr))

195,841,983.03 Kg/día 8,160,082.63 Kg/hr


1 HP = 2,684.6955 Kj / hr = 2,544.50 Btu/hr


K=Cp/CV 1.14 Fig. 14-13 0.75


GHP = 637,862.23 HP


11.8750028328



FHP = 0,02 * GHP = 12,757.24


BHP -GHP + FHP = 650,619.47


1/n


El valor de n = 2


BHP -650,619.47

entonces BHP = 1,301,238.94 HP

mref. =

ni =


n* 2,544.4

rc = Pd/Ps =




rc =

n -

13- CANTIDAD UTILIZADA DE REFRIGERANTE PROPANO EN EL PROCESO EN CASCADA


13.1-

13.2-

CALOR ESPECIFICO DEL REFRIGERANTE ETILENO A LA TEMP. DE 50 º CSECCIÓN 13 - COMPRESORES Y EXPANSORES - FIG. 13-6 (GPSA)

Cp a 120 º F: 10.8860 Btu/(lbmol º F)Cp a 50 º C: 45.5775 Kj(Kmol ºK)

FACTOR DE CONVERSIÓN: 1 Btu / ( lbmol º R ) = 4.1868 Kj / (Kmol ºK)1 Btu / ( lbm º F ) = 4.1868 Kj / (Kg ºC)

45,043,656,096.27 Kj/día 1,876,819,004.01 Kj/hr

195,841,983.03 Kg/día 8,160,082.63 Kg/hr

14- TEMPERATURA DE ENTRADA DEL ETILENO AL EVAPORADOR (CHILLER) DEL PROPANO

ESTADO DE COMPRESIÓN DEL ETILENO

PRESIÓN DE SUCCIÓN : 1.103161 Bar-95 Kj / Kg

382 Kj / KgTEMP. DE SUCCIÓN : -100 º C

ENTROPÍA (S) 2.47 Kj / (Kg ºC)

PRESIÓN DE DESCARGA : 20 Bar ENTROPÍA (S) 2.47 Kj / (Kg ºC)

TEMP. DE DESCARGA : -30 º C

DEL PROCESO ISOENTALPICO EN LA EXPANSIÓN E ISENTROPICO EN LA COMPRESIÓNSE OBTIENE LA TEMPERATURA DE ENTRADA DEL ETILENO AL CHILLER DEL PROPANO:


TEMPERATURA DE ENTRADA DEL ETILENO: 50 º C

570 Kj / Kg

Qetileno = metileno * Cp * ∆T

Qpropano = mpropano * Δh =mpropano * ( hVB - hLB )

Qetileno = Qpropano

metileno * Cp * ∆T = mpropano * Δh = Qabs.

Qetileno =

mpropano =

hLB

hVB

hVD :

B.) CICLO DE REFRIGERACION CON ETILENO - SISTEMA INTERNACIONAL (COOLPACK)


BALANCE 1 2 3 4


Presión (Bar) 1.103161 20 20 1.103161 1.103161

Temperatura (º C) -100 -30 -30 -100

2.47 2.47

Entalpía (h (Kj/Kg))

382 420 90 90 -95

-30


vapor 1 1 0 0.3878406709 0

m (Kg/hr)liquido 0 0 315,098.50 315,098.50

vapor 514,732.82 514,732.82 0 199,634.32

MEMORIA DE CÁLCULO

330 Kj / Kg


292 Kj / Kg


38 Kj / Kg


Eref./Wcomp= 7.684210526316

6- TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN DEL ETILENO SEGÚN (GPSA)

Temp. = -100 º C 173.15 º K

7- TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN Y PRESIÓN DE SUCCIÓNSEGÚN FIG. 14-26 (DIAGRAMA ETILENO)


8- BALANCE DE ENERGIA EN LA PRIMERA ETAPA DE COMPRESIÓN (1era.)


Kj / Kg


1.103161 Bar 382 Kj / Kg

20 Bar 420 Kj / Kg


1.275 FUENTE :


hvB hVD* hLA hLA hLB


Qret. = h2 - h3 =

Eref. = h1 - h4 =

Wcomp.= h2 - h1 =

Cop. =

∆h = hVD* - hVB1

Ps1 = hVB =

Pd1 = hVD* =

hf =


12,353,587.67 Kg/día 514,732.82 Kg/hr


1 HP = 2,684.6955 Kj / hr = 2,544.50 Btu/hr


K=Cp/CV 1.24 Fig. 14-13 0.75


GHP = 13,068.08 HP KW


18.1297199593



FHP = 0,02 * GHP = 261.36


BHP -GHP + FHP = 13,329.45


1/n


El valor de n = 3


BHP -13,329.45


mref. =

ni =


n* 2,544.4

rc = Pd/Ps =




rc =

n -

13- CANTIDAD UTILIZADA DE REFRIGERANTE ETILENO EN EL PROCESO EN CASCADA

CALCULO DE MASA DEL REFRIGERANTE ETILENO

13.1-

13.2-

CALOR ESPECIFICO DEL REFRIGERANTE METANO A LA TEMP. DE -7 º CSECCIÓN 13 - COMPRESORES Y EXPANSORES - FIG. 13-6 (GPSA)

Cp a -10 º C: 8.3566 Btu/(lbmol º F)Cp a -10 º C: 34.9874 Kj(Kmol ºK)

FACTOR DE CONVERSIÓN: 1 Btu / ( lbmol º R ) = 4.1868 Kj / (Kmol ºK)1 Btu / ( lbm º F ) = 4.1868 Kj / (Kg ºC)

5,892,661,317.30 Kj/día 245,527,554.89 Kj/hr

12,353,587.67 Kg/día 514,732.82 Kg/hr

14- TEMPERATURA DE ENTRADA DEL METANO AL EVAPORADOR (CHILLER) DEL ETILENO

ESTADO DE COMPRESIÓN DEL METANO

PRESIÓN DE SUCCIÓN : 1.103161 Bar164 Kj / Kg

672 Kj / KgTEMP. DE SUCCIÓN : -160 º C

ENTROPÍA (S) 5.2 Kj / (Kg ºC)

PRESIÓN DE DESCARGA : 30.33693 Bar ENTROPÍA (S) 5.2 Kj / (Kg ºC)

TEMP. DE DESCARGA : -95 º C



TEMPERATURA DE ENTRADA DEL ETILENO: -10 º C

960 Kj / Kg

Qmetano = mmetano * Cp * ∆T

Qetileno = metileno * Δh =metileno * ( hVB - hLB )

Qmetano = Qetileno

mmetano * Cp * ∆T = metileno * Δh = Qabs.

Qmetano =

metileno =

hLB

hVB

hVD :

PROCESO EN CASCADA CON : PROPANO, ETILENO Y METANO

DATOS :

1.- VOLUMEN : 34,006.33 Metros Cúbicos por día de Gas Natural Metano

2.- PRESION DE ENTRADA DEL GAS NATURAL METANO A LA CAJA FRIA (COLD BOX )

PRESION: 46.88435 Bar

3.- TEMPERATURA DE ENTRADA DEL GAS NATURAL METANO A LA CAJA FRIA (COLD BOX )

TEMP. : 35 º C igual a: 308.15 º K

4.- CALOR ESPECIFICO DEL GAS NATURAL METANO A LA TEMP. DE 35 º CSECCIÓN 13 - COMPRESORES Y EXPANSORES - FIG. 13-6 (GPSA)

Cp a 35 º C: 36.11638 Kj/(Kgmol º K)

5.- PESO MOLECULAR DEL GAS NATURAL METANO: 16.03 grs/grsmol ó lb/lbmol

6.- CONSTANTE UNIVERSAL DEL GAS NATURAL METANO

82.057 (atm-cm3)/( mol -ºK) FUENTE: FAIRES

7.-

7.1- PRESION ATMOSFERICA: 1.01325 Bar

7.2- PRESION DE ENTRADA DEL GAS NATURAL ME 46.27125585986 atm.

7.3- ρ : 0.0293337105 grs / cm3

ρ : 29.333710539 Kg / m3

8.- MASA DE GAS NATURAL METANO A LICUEFACCIÓN

ρ * V 997,531.73 kg/día 41,563.82 kg/hr

Ŕ :

DENSIDAD DEL GAS NATURAL METANO CONSIDERÁNDOLO GAS IDEAL (ρ)

m :

C.) CICLO DE REFRIGERACION CON METANO - SISTEMA INTERNACIONAL (COOLPACK)


BALANCE 1 2 3 4 1


Presión (Bar) 1.103161 30.33693 30.33693 1.103161 1.103161

Temperatura (º C) -160 -95 -95 -160

5.2 5.2

Entalpía (h (Kj/Kg))672 954 430 430 164

-95


vapor 1 1 0 0.52362204724 0

m (Kg/hr)liquido 0 0 35,946.54 35,946.54

vapor 75,458.03 75,458.03 0 39,511.49

MEMORIA DE CÁLCULO

524 Kj / Kg


242 Kj / Kg


282 Kj / Kg


Eref./Wcomp= 0.85815602836879

4- TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN DEL METANO SEGÚN (GPSA)

Temp. = -160 º C 113.15 º K

5- TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN Y PRESIÓN DE SUCCIÓNSEGÚN FIG. 14-26 (DIAGRAMA METANO)





1.103161 Bar 672 Kj / Kg

30.33693 Bar 954 Kj / Kg


1.275 FUENTE :


hvB hVD* hLB hLA = hLB3 hLB


Qret. = h2 - h3 =

Eref. = h1 - h4 =

Wcomp.= h2 - h1 =

Cop. =

∆h = hVD* - hVB1

Ps1 = hVB =

Pd1 = hVD* =

hf =


1,810,992.71 Kg/día 75,458.03 Kg/hr


1 HP = 2,684.6955 Kj / hr = 2,544.50 Btu/hr


K=Cp/CV 1.305 Fig. 14-13 0.75


GHP = 14,216.77 HP 10,601.62 KW


27.500002266



FHP = 0,02 * GHP = 284.34


BHP -GHP + FHP = 14,501.11


1/n


El valor de n = 3


BHP -14,501.11


32,440.96 KW

mref. =

ni =


n* 2,544.4

rc = Pd/Ps =




rc =

n -

11- CANTIDAD UTILIZADA DE REFRIGERANTE METANO EN EL PROCESO EN CASCADA

CALCULO DE MASA DEL REFRIGERANTE METANO

11.1-

11.2-

438,260,235.69 Kj/día 18,260,843.15 Kj/hr

1,810,992.71 Kg/día 75,458.03 Kg/hr

Q GN = mGN * Cp * ∆T

Qmetano = mmetano * Δh = mmetano * ( hVB - hLA )

Q GN = Qmetano

mGN * Cp * ∆T = mmetano * Δh = Qabs.

Q GN =

mmetano =

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CALCULOS 4 DE CASCADA PROPANO, ETILENO Y METANO ( DEFINITIVO).xls