2do Informe de Laboratorio
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
INFORME DE LABORATORIO MÉTODO DE PRUEBA ESTÁNDAR PARA PRESIÓN DE VAPOR DE PRODUCTOS DE PETRÓLEO (MÉTODO REID) ASTM D-323
Fecha de realización: 17/04/2015 Fecha de entrega:
24/04/2015
Nº grupo: 1
CURSO: PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DE LOS HIDROCARBUROS PROF: ING. CARLOS GONZALES
INTEGRANTES: PINTO PONCE MIGUEL ANGEL VELIZ BRAVO VINEY YASMIN RAMIREZ ALANYA LIZBETH MARICARMEN
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ASTM D-323
MÉTODO DE PRUEBA ESTÁNDAR PARA PRESIÓN DE VAPOR DE PRODUCTOS DE PETRÓLEO (MÉTODO REID) I.
OBJETIVOS:
Este método de ensayo cubre los procedimientos para la determinación ción de la presión de vapor (véase la nota 1) de la gasolina, el crudo volátil aceite y otros productos de petróleo volátil. Procedimiento A es aplicable a la gasolina y otros productos del petróleo con un presión de vapor de menos de 180 kPa (26 psi). Procedimiento B puede
También será aplicable a estos otros materiales, pero sólo la gasolina se incluyó en el programa de pruebas entre laboratorios para determinarla precisión de este método de ensayo. Ni procedimiento es aplica- cable de gases o combustibles que contienen oxígeno licuado de petróleo compuestos ATED distintos de metil butil éter (MTBE) (véase Nota 2). Procedimiento C es para materiales con una presión de vapor mayor que 180 kPa (26 psi) y Procedimiento D para la aviación la gasolina con una presión de vapor de aproximadamente 50 kPa (7 psi).
II.
Debido a que la presión atmosférica externa se contrarresta por la presión atmosférica inicialmente presente en la cámara de vapor, la Reid presión de vapor es una presión absoluta a 37,8 ° C (100 ° F) en kilopascales (libra-fuerza por pulgada cuadrada). La presión de vapor Reid difiere de la verdadera presión de vapor de la muestra debido a alguna pequeña muestra de vaporización y la presencia de vapor de agua y aire en el espacio confinado. Para la determinación de la presión de vapor de petróleo licuado los gases se refieren al Método de Prueba D 1267. Para la determinación del vapor la presión de la gasolina-oxigenar combina refieren a la norma ASTM D 4953. Esta norma no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es la responsabilidad del usuario de esta norma establecer apro- apropiadas prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso. Específica precau- declaraciones cautelares se presentan en las secciones 6 y 17, y la Nota 6,
INTRODUCCION TEORICA Presión de vapor es una propiedad física importante de líquidos volátiles. Este método de prueba se utiliza para determinar la presión de vapor a 37.8 ° C (100 ° F) de productos derivados del petróleo y los aceites con punto de ebullición inicial por encima de 0 ° C (32 ° F). Presión de vapor es de vital importancia para las gasolinas de automoción y la aviación, tanto, que afectan de partida, de calentamiento, y la tendencia al bloqueo de vapor con altas temperaturas o grandes altitudes. Los límites máximos de presión de vapor de la gasolina están por mandato legal en algunas áreas como medida de control de la contaminación del aire. Presión de vapor de los aceites crudos es de importancia para el productor de crudo y las refinerías para el manejo y el tratamiento general de la refinería inicial. Presión de vapor también se utiliza como una medida indirecta de la tasa de evaporación de disolventes volátiles del petróleo.
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III.
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MATERIALES Y APARATOS DE LABORATORIO:
Aplicaciones - Manómetro para el empleo en un ambiente protegido - Apropiado para medios gaseosos o secos, también para medios no agresivos - Medicina, vacío, medio ambiente, tecnología para laboratorios, para la medición del contenido y el control del filtro Datos característicos - Corrección del punto cero a través del cristal - Ubicación de la conexión especial sobre consulta - Rangos desde 0 ... 25 mbar
El baño de María es un equipo que se utiliza en el laboratorio para realizar pruebas serológicas y procedimientos de incubación, aglutinación, inactivación, biomédicos, farmacéuticos y hasta industriales. Por lo general, se utilizan con agua, pero también permiten trabajar con aceite. Los rangos de temperatura en los cuales normalmente son utilizados están entre la temperatura ambiente y los 60 °C. También se pueden seleccionar temperaturas de 100 °C, utilizando una tapa de características especiales. Los baños de María son fabricados con cámaras cuya capacidad puede seleccionarse entre los 2 y los 30 litros.
Los baños de María están constituidos por un tanque fabricado en material inoxidable, el cual tiene montado en la parte inferior del mismo un conjunto de resistencias eléctricas, mediante las cuales se transfiere calor a un medio como agua o aceite, que se mantiene a una temperatura preseleccionada a través de un dispositivo de control –termo par, termostato, termistor o similar – que permite seleccionar la temperatura requerida por los diversos tipos de análisis o pruebas. Dispone de un cuerpo externo donde se encuentran ubicados los controles mencionados, el cual se fabrica en acero y se recubre generalmente con pintura electrostática de alta adherencia y resistencia a las condiciones ambientales propias de un laboratorio. Las resistencias pueden ser las siguientes:
De inmersión. Se caracterizan por estar instaladas dentro de un tubo sellado. Están ubicadas en la parte inferior del recipiente y se encuentran en contacto directo con el medio a calentar.
Externas. Se encuentran ubicadas en la parte inferior pero son externas al tanque; están protegidas por un material aislante que evita pérdidas de calor. Este tipo de resistencias transfiere el calor al fondo del tanque por medio de conducción térmica.
Dependiendo del tipo de baño, algunos disponen de una serie de accesorios como sistemas de agitación, que imprimen al medio calefactor un movimiento cuidadosamente controlado para mantener la
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temperatura lo más uniforme posible. Se muestra a continuación una tabla que describe los principales tipos de baños de María.
TIPOS DE BAÑO DE MARIA
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IV.
DIAGRAMA DE FLUJO
Sustancia usado: Gasolina de 95 y 84
Determinar la Presión
Colocar la cámara de Liquido a
Ensamblamos las cámaras (no menos de 10s) y
barométrica predominante.
enfriamiento, entre 0 – 5 ºC (10 min.) y
lo vertemos para permitir drenaje de la
a su vez colocar la cámara de vapor en
muestra. Agitar vigorosamente 8 veces y medir
una baño María de 37.8 ºC (100ºF)
la presión.
Colocar el ensamblado a 37.8 ºC durante 10min. Agitar 8 veces y medir la presión, luego de 2min. Volver agitar hasta que obtener la misma medida.
V.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1.
La cámara de aire es puesta en un baño a una temperatura de 37.8° C por un tiempo de 10 min., con la parte inferior aislada del líquido con un tapón, para evitar la entrada de agua a la cámara.
2.
Luego de este periodo la muestra es sacada y vertida en la cámara de gasolina, a su vez que la cámara de aire es sacada del baño y se le retira el tapón.
3.
El equipo es ensamblado tal como se muestra en la figura y es colocado en el baño por un periodo de 10 min.
4.
Luego de este periodo el equipo es sacado del baño y se le agita horizontalmente y después de esto se mide la presión en el manómetro.
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5. VI.
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Se repite el procedimiento de colocar el equipo en el baño y retirarlo luego de cada 2 min. hasta que las presiones leídas consecutivamente sean las mismas.
CÁLCULOS Y RESULTADOS Muestra: GASOLINA 95 OCTANOS El desarrollo de esta exclusiva fórmula permite obtener una combustión totalmente limpia, libre de depósitos y, cuyas emisiones, producto de la combustión, son tan bajas en toxicidad, que la ubican, a nivel mundial, como uno de los combustibles de menor impacto ambiental. Estas características se logran en re finerías de alta complejidad tecnológica que permiten obtener la máxima performance con el menor impacto al medio ambiente, incluso sin el agregado de aditivos metálicos (plomo, hierro, manganeso). Esto último condición excluyente para calificarla como apta de ser empleada en vehículos provistos con sistemas de tratamiento de g ases de escape, convertidor catalítico y sonda lambda.
Propiedades físico- químicas de la gasolina: Las propiedades físico químicas de las gasolinas están influenciadas por la naturaleza de su crudo de origen, por prácticas empleadas en la refinación y por los aditivos que se les adiciona para proveer o mejorar las características específicas de desempeño de la gasolina producto. En términos generales, las características básicas que definen el comportamiento de un combustible en el motor, son el poder antidetonante y la volatilidad. Los otros requerimientos limitan la presencia de componentes indeseables a concentraciones tan bajas, de tal manera que no tengan un efecto adverso en el funcionamiento de la máquina. Se han propuesto normas de aplicación internacional (normas ASTM) como normas de carácter local (normas del Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN), las cuales conforman un conjunto de ensayos estandarizados para las gasolinas de motor, encaminadas á indicar a los organismos competentes y al consumidor las características de calidad del producto. Son fruto de la experiencia y cercana cooperación entre productores de gasolina, fabricantes de partes de automotores, usuarios y organismos de defensa del medio ambiente. Las especificaciones a considerarse son: volatilidad expresada en términos de adecuada
destilación y presión de vapor, poder antidetonante, contenido de azufre, estabilidad a la oxidación, calidad anticorrosiva, densidad apropiada, poder calórico, ausencia de impurezas y aspecto transparente. Todas estas deben ser balanceadas de acuerdo a las normas a fin de que aseguren un correcto funcionamiento buen arranque, consumo de combustible mínimo, adecuada potencia y aceleración de la máquina en un amplio rango de condiciones operativas.
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La presión de vapor reíd es importante pues si la temperatura de los componentes del sistema de combustible es suficientemente alta, se puede alcanzar la condición en que el combustible evapore,
La Figura 1.4 muestra la presión de vapor de algunos hidrocarburos, medida en libras por pulgada cuadrada, absoluta. En los ensayos de laboratorio de naftas la presión de vapor se mide según ensayos normalizados, reportándose la Presión de Vapor REID, que si bien está normalizada y limitada, no se corresponde directamente con la anterior
La presión de vapor es la fuerza por unidad de área ejercida sobre las paredes de un recipiente cerrado por la porción vaporizada del líquido contenida dentro. Para mezclas de hidrocarburos semejantes a la - 31 -gasolina, la presión de vapor depende de la relación vapor/liquido en el recipiente a la temperatura existente. La presión de vapor de la gasolina, cuando es medida a 100 º F en equipo normalizado (relación 4:1 de aire gasolina), es conocida como Presión de Vapor Reíd. Mientras que el punto del 10% de evaporado de la curva do destilación indica el contenido de Hidrocarburos ligeros, las especificaciones INEN imponen un máximo de 68.95 Kpa (10 PSI), a fin de precautelar que no ocurra el cierre de vapor. Además esta propiedad es la que condiciona directamente las pérdidas por almacenaje y transporte. La tendencia a la vaporización de la gasolina, puede ser igualmente expresada en términos de la relación vapor/líquido, a condiciones de temperatura y presión aproximadas a aquellas encontradas en partes críticas del sistema de combustible.
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RESULTADOS: Se obtuvieron las siguientes lecturas:
PRUEBA
VII.
PVR (psi)
95
84
P1
4.5
7.8
P2
4.7
8.1
P3
4.8
8.4
P4
4.9
8.4
P5
5.0
8.5
P6
4.9
8.6
P7
4.9
8.5
CONCLUSIONES: o
o
o
o
La prueba arrojo una Presión de Vapor Reid de 4.9psi para una gasolina de 95 y 8.5 para una gasolina de 84. La prueba nos arroja un resultado de la presión que ejercen los vapores de la gasolina a una temperatura de 37.8 ºC. Realizar el intercambio de líquido lo más rápido posible para evitar la pérdida por evaporación. Luego de obtener la muestra regresar el contenedor de la muestra restante al refrigerador.
o
Nunca regresar el exceso de muestra al contenedor inicial.
o
Si se puede quitar el restante de la muestra de la cámara de líquido.
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VIII.
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REFERENCIAS: ASTM D323-08 Standard test method for Vapor Pressure Petroleum Products (Reid Method) ASTM D1267 Standard test method for Gage Vapor _Pressure of Liquified Petroleum (LP) Gases (LP- Gas Method)
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