CALCULO DOS SEPARADORES

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ARRANJOS PRODUTIVOS II
DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO DE 
SEPARADORES
Prof. Luiz Henrique Poley
 
Cálculo dos Separadores: Caso da 
Separação Bifásica
● Passo 1: Utilizar as equações de vazão de gás 
e óleo
Vazão de gas nas condições padrão (Mmscfd)
Diâmetro interno do vaso (ft)
Pressão de operação (psia)
Temperatura de operação (ºF)
Fator de compressibilidade do gás
 
Cálculo dos Separadores: Caso da 
Separação Bifásica
● K é uma constante que depende do tipo de 
separador. Normalmente usamos a média dos 
valores:
 
Cálculo dos Separadores: Caso da 
Separação Bifásica
● Passo 2: Utilizar as equações de vazão de 
óleo:
Capacidade de liquido (bbl/day)
Volume de liquido no separador (bbl)
Tempo de retenção (min)
 
Cálculo dos Separadores: Caso da 
Separação Bifásica
● O tempo estimado segue a tabela abaixo:
 
Cálculo dos Separadores: Caso da 
Separação Bifásica
● Cada separador possui em função de suas 
caracteristicas geométricas, as capacidades de 
retenção.
 
Separadores verticais a 
230-2000psi (pressão de operação)
 
Separadores verticais a 
baixa pressão
 
Separadores horizontais a 
alta pressão
 
Separadores horizontais a 
alta pressão
 
Separadores horizontais a 
baixa pressão
 
Separadores horizontais a 
baixa pressão
 
Estimativa das propriedades do Gas
● Para o cálculo da vazão do gás necessita-se 
das propriedades físicas do mesmo.
● As propriedades físicas do gás e seu fator de 
compressibilidade são estimados das tabelas 
empíricas
 
Propriedades do Oleo
● A massa especifica do óleo é calculada em 
função de seu grau API:
 
Estimativa das propriedades do Gas
Esta correlação estima as 
propriedades pseudocriticas 
(McCain, 1973)
 
Estimativa das propriedades do Gas
Esta correlação estima o fator 
de compressibilidade (Standing 
e Katz,1942)
 
Estimativa das propriedades do Gas
Esta correlação estima o fator 
de compressibilidade (Standing 
e Katz,1942)
 
Estimativa das propriedades do Gas
● Com os valores de densidade do gás, obtemos 
sua massa especifica nas condições de 
operação pelas relações abaixo:
Massa molar:
Massa específica:
R = 10,732 psia x ft3/lb.mol.R e Mar = 29 lb/mol
 
Correção dos Valores Teóricos
● Cartas de Sinvall (Separador Vertical - Alta 
Pressão)
 
Correção dos Valores Teóricos
● Cartas de Sinvall (Separador Vertical - Baixa 
Pressão)
 
Correção dos Valores Teóricos
● Cartas de Sinvall (Separador Horizontal - Alta 
Pressão)
 
Correção dos Valores Teóricos
● Cartas de Sinvall (Separador Horizontal - Baixa 
Pressão)
 
Calculo das pressões dos demais 
estagios de separação
Razão de pressões
Número de estágios - 1
Pressão no separador primário (psia)
Pressão no stock tank (psia)
 
Exemplo
● Dimensionamento de separador vertical para 
as seguintes condições de produção:
Vazão de gás = 5MMscfd
Densidade do gás = 0,7
Fluxo de condensado = 20 bbl/MMscf
Pressão e temperatura de separação = 800 
psia e 80 ºF
Densidade do condensado = 60 ºAPI
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