Procesamientos y propiedades en la industria del gas y petróleo

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Procesamiento y Propiedades Termofísicas en la Industria del Gas y Petróleo

1. Energía y Petróleo. Perspectiva histórica. Producción costos y mercados de hidrocarburos. Los hidrocarburos en el mercado de combustibles y como materia prima petroquímica. Situación mundial de producción y precios. Gas Natural. Etano. Gas Licuado. Gasolina (nafta). Los derivados petroquímicos . Lista de productos líderes. Árboles de derivados petroquímicos del metano, etileno, nafta (gasolina), ejemplos. Situación actual de la industria petroquímica, las crisis energéticas y la maduración de la industria petroquímica. Plásticos, definiciones, termoplásticos, elastómeros, fibras, termorígidos. Gas y petróleo en la Argentina. Principales yacimientos de gas y petróleo de Argentina y el mundo.
2. Hidrocarburos. Origen y propiedades. Naturaleza química, tipos de enlaces, parafina, olefinas y aromáticos. Constantes físicas de los hidrocarburos. Bases de Datos. Ecuación de Estado de van der Waals: Soave – Redlich – Kwong, Peng – Robinson. Diagramas de fase de componentes puros y de mezclas Los fluidos de los yacimientos petrolíferos. Componentes del gas natural. Propiedades fisicoquímicas. Clasificación primaria de las fracciones de productos de yacimiento. Gas seco, gas húmedo, gas condensado, aceite negro. Caracterización de crudos petrolíferos. Propiedades. Conceptos básicos de las separaciones primarias de gas, condensados, agua y petróleo en yacimientos. Etapas de separación en equilibrio, equilibrio entre fases, cálculo de puntos de burbuja, rocío y equilibrio. Métodos predictivos de propiedades termodinámicas. Comportamiento del Diagrama de Fases de hidrocarburos. Viscosidad, densidad, curvas de destilación ASTM, PEBM y TBP y PM, factor de caracterización de Watson. Calores específicos y calores de vaporización. Presión de vapor.
3. Modelado Termodinámico de Propiedades y Procesos. Bases de Datos y Propiedades. Clasificación de Propiedades. Propiedades que dependen de la presión de vapor. Ecuaciones de Estado. Equilibrio entre Fases. Modelos generalizados para cálculos de coeficientes de fugacidad. Selección de modelos termodinámicos. Cálculos de presión de burbuja y rocío. Envolvente de fases en la producción de petróleo.
4. Análisis y caracterización del Gas y del Petróleo. Análisis cromatográfico. Fundamento. Cromatografía gas – líquido. Cromatografía líquido – líquido de alta presión. Punto de ebullición verdadero. Muestreo de gas y petróleo en yacimiento. Mediciones de laboratorio. Determinación de punto de burbuja. Liberación diferencial. Aplicación de separación flash al análisis composiciónal de un yacimiento.
5. Descripción de procesos de tratamiento de petróleo. Separación de gas asociado, estabilización de condensados. Extracción y separaciones primarias de gas y petróleo. Evolución de un yacimiento de petróleo bajo producción. Presión de yacimiento vs. relación GOR.
6. Gas natural. Procesamiento en campo del Gas natural. Filtración. Separadores Gas- líquido. Deshidratación. Separación de gasolinas livianas y GNL, remoción de CO2, separación de etano y LPG. Planta de Extracción de etano y LPG. Tecnologías de absorción refrigerada y de turboexpansión. Principios básicos de diseño y operación. Fundamentos de destilación continua y Discontinua.
7. Refinación del Petróleo. Objetivos de la Refinación. Importancia económica. Crudos Petrolíferos. Clasificación. Caracterización de los crudos. Grados API y K de Watson. Destilación ASTM y TBP. Rendimiento de productos y grados API. Análisis estructural espectroscópico. Productos de refinería. Especificaciones de Naftas, Kerosen, combustibles de turbinas de aviación, Diesel y Fuel Oil. LPG. Optimización de productos en refinería. Modelo simplex de optimización. Blending. Número de octano, Numero de cetano, tensión de vapor de Reid.
8. Tratamiento y procesamiento de petróleo. Desalado. Destilación atmosférica.. Destilación a vacío. Conversión del petróleo. Cracking térmico. Cracking catalítico. Isomerización. Reformado de naftas.

Bibliografía
· Mc. Cain, W., “The Properties of Petroleum Fluids”
· Danesh, A., “PVT and Phase Behavior of Petroleum Reservoir Fluids”. Elsevier.Petersen, K. S., A. Fredeslund, P. Thomassen, “Properties of Oils and Natural Gases