Comportamiento de Fluidos Petroleros 2

 En la entrada pasada hablé del comportamiento de los fluidos petroleros, en la cual resolví un ejemplo que nos pedía obtener la composición en fracción mol, el peso molecular aparente, la densidad del gas, la densidad relativa y el volumen específico. En esta ocasión traigo otro ejemplo que nos pide obtener la densidad relativa, con la presión parcial, el enunciado dice lo siguiente:

¿Cuál es la densidad relativa de la mezcla de gases con presiones parciales que se presentan en la siguiente tabla?

Componente  Presión Parcial

Metano                   15.8

Etano                        2.2

Propano                    0.9

i-Butano                    0.5

n-Butano                  0.2

Para resolver este ejemplo primero tenemos que calcular la presión parcial, lo cual es la suma de todas las presiones parciales.

Donde p es la suma de la presión parcial y pi es la presión parcial.

La presión parcial es necesaria para obtener la fracción mol.

Donde yi es la fracción molar.

Una vez obtenida la fracción mol la multiplicamos por el peso molecular y lo sumamos para obtener de esta manera el peso molecular aparente.

Donde Ma es el peso molecular aparente, Mi el peso molecular.

Por último, dividimos el peso molecular aparente entre el peso del aire (28.96) y obtenemos la densidad relativa del gas con el que trabajamos

 

A continuación, se muestra el código de cómo se resuelve este ejemplo.

import pandas as pd

#¿Cuál es la densidad relativa de la mezcla de gas con presiones parciales que se presentan en la siguiente tabla?

#Componente          Presión Parcial

#Metano                               15.8   

#Etano                                  2.2

#Propano                  0.9

#i-Butano                  0.5

#n-Butano                0.2

Datos_Entrada =  [15.8,2.2,0.9,0.5,0.2]                                                  # Datos de la tabla

Datos_Peso = [16.0430,30.0700,44.0970,58.1230,58.1230]             # Datos de la masa molar

Diccionario = {"Presión Parcial":Datos_Entrada,"Mi":Datos_Peso}

df = pd.DataFrame(Diccionario)

# La presión parcial es la suma de cada una de las presiones por lo que tenemos

Presion_Parcial = df["Presión Parcial"].sum()

# Para obtener la fracción mol se calcula con la siguiente ecuación yi = pi/p

df["Yi"] = df["Presión Parcial"]/Presion_Parcial

df["Mi*Yi"] = df["Mi"]*df["Yi"]

Ma = df["Mi*Yi"].sum()

Densidad_relativa = Ma/28.96

print(df,Presion_Parcial,Densidad_relativa)