DETERMINACIÓN DE SAL EN CRUDOS POR EL MÉTODO ASTM D512-12 DETERMINATION CRUDE SALT BY ASTM METHOD D512-12 Ángela Carolina Cely, Cely, Marisol Gómez, Miguel Andrés Rivera
RESUMEN En esta práctica se determinó la concentración de sales en crudos por el método ASM !"#$%, teniendo en cuenta la a&inidad 'ue posee el nitrato de plata por los cloruros en presencia de un indicador como el cromato de potasio( )a presencia de sales en el crudo provoca pro*lemas como corrosión al momento de ser transportado a una re&iner+a, niveles altos a los permitidos de sales *aan la calidad del crudo( Se o*tuvo un contenido de cloruros de #$(-
Lb sal 1000 Blde crud crudo o
(
PALABRAS CLAVE: Cloruros, titulación, método de Mo.r ABSTRACT /n practice t.e concentration o& salts in crude *y ASM !"#$% met.od is determined considering t.e a&&inity .aving silver nitrate &or c.loride in t.e presence o& an indicator suc. as potassium c.romate( .e presence o& salts in t.e oil causes pro*lems suc. as corrosion 0.en *eing transported to a re&inery, .ig.er t.an permitted levels o& salts lo0er 'uality crude( C.lorides containing #$(- 1)* salt2 3 14l #555 crude2 0as o*tained(
KEYWORDS: C.lorides, titration, Mo.r met.od( INTRODUCCION )as sales minerales están presentes en el crud crudo o en dive divers rsas as &orma ormas6 s6 como omo crist ristal ales es solu solu*i *ililiza zado doss en el agua agua emul emulsi siona onada da 17aC 17aCl,l, CaCl CaCl$ $ y MgCl MgCl$2 $2,, productos de corrosión o incrustaciones insolu*les en agua y compuestos organometálicos( !es !espués pués de la des des.idr .idrat atac ació ión n del del rompimiento de la emulsión, el petróleo crud crudo o toda todav+ v+a a cont contie iene ne un pe'u pe'ue8 e8o o porc porcen enta tae e de agua agua rema remane nent nte( e( )os )os tratamientos t+picos 1adición de
des desemul emulsi si&i &iccante ante,, calen alenta tam mient iento, o, sedime sedimenta ntació ción, n, etc(2 etc(2 pueden pueden reduci reducirr el porcentae de agua del crudo( )a salinidad de la &ase acuosa var+a desde #55ppm .asta la saturación, 'ue es de -55(555ppm 1-59p3p2( :#;
prima primari rias as(( El o*e o*etitivo vo es dism dismin inui uirr el contenido de sales y agua en el crudo 'ue se procesa, reduciendo la corrosión por la .idrolisis de estas sales, principalmente de las sales en &orma de clor clorur uros os 'ue 'ue en pres presen enci cia a de agua agua,, &orm &orman an el ácid ácido o clor clor.+ .+dr dric ico o alta altame ment nte e corrosivo( corrosivo( Esta reacción reacción se lleva lleva a ca*o prin princi cipa palm lmen ente te en los los domo domoss de las las torr torres es atmo atmos& s&ér éric icas as y es arra arrast stra rado do su*s su*sec ecue uent ntem emen ente te a otra otrass part partes es del del sistema de destilación primaria, como lo son6 l+neas, condensadores y acumuladores( :$; =na =na de las las princ princip ipal ales es razo razone ness por por la cual el análisis de salinidad es importante es para cumplir con los re'uerimientos de transporte y venta, ya 'ue generalmente los oleoductos y re&iner+as admi admite ten n cont conten enid idos os de sal sal *ao *aos, s, 'ue 'ue oscilan entre #5 >$5 li*ras de sal por cada #555 *arriles de crudo, de*ido a la acción corrosiva y posteriores da8os 'ue generan mayores concentraciones de sal en el &luido( :-; El contenido de sales en un mismo crudo puede variar con el tiempo, dependiendo de las condiciones de e?tracción en el yacimiento, y por lo tanto su dete determ rmina inaci ción ón es siem siempr pre e nece necesa sari ria a antes de su procesamiento( :@; E?i E?isten sten div divers ersos méto método doss para para la determinación de sales en el crudo, uno de los los más más usad usados os es el méto método do de Mo.r, el cual se *asa en la a&inidad 'ue posee el nitrato de plata por los cloruros en presencia de un indicador como el cromato de potasio( :";
MATERIALES Y METODOS Esta Esta! !a" a"#$ #$a% a%#& #& !' (a s)(* s)(*%# %#& & !' #t"at) !' +(ata Se tomaron #5ml de solución estándar de 7aC 7aCl, se les les agre agregó gó - gota gotass de
soluc olució ión n indi indiccador adora a de crom cromat ato o de potasio y se tituló .asta una coloración roo ladrillo(
S'+a"a%#& !' a,*a !'( %"*!) Se tomaron #"ml de muestra de crudo a la cual cual se le agre agregó gó tolu toluen eno o y agua agua destilada( )a muestra se deó en *a8o de temperatura a 5BC durante #5minutos( !esp !espué uéss se cent centri ri&u &ugó gó las las mues muestr tras as durante $5minutos a $555rpm y se retiró el agua del &ondo del tu*o de centri&uga(
VALORACION DE METODO DE MOHR.
CLORUROS
Se tomaron #5ml del agua &iltrada para real realiz izar ar la valo valora raci ción ón de clor cloruro uros, s, se austa a p D(-, se le agregó 5("ml de peró?ido de .idrógeno( =na vez mezc ezclada lada la sol soluci ución se real realiizó la titu titula laci ción ón,, se agre agrega garo ron n - gota gotass de crom cromat ato o de pota potasi sio o como como indic indicad ador or y nitrato de plata como titulador( El punto &inal de la titulación se o*servó cuando la solución cam*ió a un color roizo(
ANALISIS DE RESULTADOS
Tabla 1. Estandarización solución de AgNO3
Concentración del estándar( olumen olumen del estándar 17aCl2( olumen promedio del titulador gastado 1Ag7F-2( Concentración del titulador(
de
5(5$"7 #5 ml #$(" ml 5(5$7
Reacción del proceso de titulación
AgN O 3 + NaCl→ NaN O 3 + AgCl ↓
la
Q=
( 30726.84 )
!onde6 cH olumen de la solución estándar CcH concentración de la solución estándar dH volumen gastado de Ag7F- en la titulación Cd H concentración de Ag7F -
!onde6 IH )* de sal3 #555 4l de crudo 7nH normalidad del Ag7F nH volumen de Ag7F - usado en la titulación, ml .H volumen de agua a valorar Q=
( 30726.84 )
Vd∗Cd Cc= Vc
I H #$(Cc=
10 ml∗0.025 N 12.5 ml
= 0.02
Ecuación 3
V h
Determinación de la concentración de AgNO3
c Cc H d Cd Ecuación 1
V n∗ N n
∗
∗0.2
ml∗0.02 N
10 ml
Lb sal 1000 Blde crudo crudo
N
)os resultados reportados en la ta*la $ permiten o*servar 'ue el crudo utilizado Tabla Tabla 2. Determ Determina inació ción n de clorur cloruros os método de Mohr.
Concen Concentra tració ción n del titula titulante nte 172( olumen de la muestra 1ml agua separada del crudo2 Ml del titulador gastados en la muestra( Ml del titulador gastados en el *lanco( olumen corregido 1ml2 I H l* sal3 #5554l de crudo
5(5$ #5 5(-
cont contie iene ne #$(#$(-
Lb sal 1000 Blde crud crudo o
, lo
cual nos indica 'ue el contenido de sales es signi&icativo, segJn la norma de la industria petrolera en Colom*ia la má?ima salinidad permitida en un Lb sal 1000 Blde crud crudo o
5(#
crudo es de #"
5($ #$(-
de*ido a 'ue niveles e?cesivos de sal pued pueden en causa ausarr pro*l ro*lem emas as en la per&oración, *om*eo y procesos de re&ina re&inació ción, n, tam*ié tam*ién n en el transpo transporte rte de*ido a la corrosión y o*strucción de los los duct ductos os ocas ocasio iona nand ndo o pérd pérdid idas as económicas(
Corrección del volumen de AgNO3
V n=V total −V b Ecuación 2 V n=0.3 ml −0.1 ml V n=0.2 ml Determinación de la sal en el crudo
CUESTIONARIO #(
eliminar impurezas presentes por sul&atos y sul&itos( $( LIué otros métodos para determ determina inarr cloruro cloruross en agua agua se pueden utilizarK
Método
de
ol.ard(
Este método de titulación se usa para la determinación de
ya 'ue éste permite 'ue las part part+c +cul ulas as se unan unan y &orm &ormen en una masa amor&a( Se agrega un e?ceso e?ceso de solución solución tipo de Ag7F- para precipitar el anión y se valora por retroceso retroceso el e?ce e?ceso so de Ag, g, con con solu soluci ción ón patrón de tiocianato de potasioN el indicador es el Oe-, 'ue proporciona color color rroo a la solución( )as reacciones reacciones 'ue ocurren ocurren en la determ determina inació ción n de iones iones clorur cloruro o son6
El Método de Oaans para analizar cloruros por volumetr+as de precipitación utiliza un indicador de adsorción 'ue consiste en 'ue ciertos comp compue uest stos os orgá orgáni nico coss como como &luoresce+na y sus derivados son adsor*idos por un precipitado con
un cam*io de color caracter+stico muy cercano o en el punto de e'uivalencia de la titulación( Este método consiste en la titu titula laci ción ón de una una mues muesttra de cloruros, con una solución está estánd ndar ar de nitr nitra ato de plat plata a 1Ag7F1Ag7F- 5(#M2( 5(#M2( Se utiliz utiliza a como como indicador la &luoresce+na, 'ue es un ácido dé*il orgánico y .alogenado 1tiene cloro presente2( Al comenzar la titulación, los iones plata atraen elec electr trom omag agné nétitica came ment nte e a los los ione ioness clor clorur uro, o, de mane manera ra 'ue 'ue estos &orman la sal de cloruro de plata 1AgCl2( Al &ormarse la masa de cloruro de plata, los iones de plata siguen trayendo a los iones cloruro, pero al momento en 'ue ya no .ay iones cloruro en soluc olució ión, n, es deci decirr, ya todo todoss &ormaron cloruro de plata, dic.os iones de plata atraen a la &luoresce+na 1por los cloros de la mol molécul écula2 a2,, 'ue 'ue en su est estado ado normal es de color amarillo verdos verdoso( o( )a &luore &luoresce sce+na +na al ser ser atra+da por los iones plata, se ve e?citada, por lo tanto su coloración pasa a un color rosa( Al darse esta coloración se in&ier iere, 'ue todos los iones clorur cloruro o .an &ormad &ormado o cloruro cloruro de plata, como la relación este'uiométrica en el cloruro de plata es #6#, se puede decir 'ue los moles moles de plata plata consum consumido idoss son e'uivalentes a los moles de cloruros en solución( -( LIué Iué ventaas presenta este método para realizar la determinación de clorurosK
)a valoración de cloruros por el método de Mo.r se *asa en una valo valora raci ción ón con con nitr nitrat ato o de plat plata a utilizando como indicador cromato de potas potasio( io( )a plata plata reac reaccio ciona na con los cloruros para &ormar un precipitad precipitado o de cloruro de plata de colo colorr *lan *lanco co(( )a valo valora raci ción ón se iden identiti&i&ica ca cuan cuando do se o*se o*serv rva a cam*io de color de la disolución a anaranado%roizo( @( LIué LIué es es y por 'ué 'ué es nece necesa sari rio o utilizar un estándar primario en la valoración de clorurosK El estándar primario es un comp compue uest sto o de alta alta pure pureza za 'ue 'ue sirve como material de re&erencia en los métodos volumétricos de titul titulaci ación( ón( Esta Esta sustan sustancia cia de*e de*e cumplir unos re'uerimientos6 Alta pureza, de*e ser esta*le al aire, ausencia de agua de .idratación para evitar variac variacion iones es con los cam*io cam*ioss de .umedad en el am*iente, &ácil ácilme ment nte e o*te o*teni ni*l *le e a costo osto moderado, moderado, solu*ilidad solu*ilidad razona*le razona*le en el medio de titulación, de*e ser posi*le su secado en estu&a, no de*e de*e a*so a*sor* r*er er gase gases, s, de*e de*e reaccionar rápida y este este'u 'uio iomé métr tric icam amen ente te con con el titulante "( LIué pro* ro*lemas acarrea una concentración muy alta de cloruros en el petróleoK A una mayor concentración de cloruros se tendrá un crudo de *a *aa calid alidad adNN y adem además ás est esto acarrea riesgo en la tu*er+a de transporte de*ido a 'ue se puede corroer( )as pérdidas económicas
'ue implica la corrosión pueden ser directas 1relacionadas con el reemplazo de la parte a&ectada2 o indirectas de*idas a paradas de la planta imprevista para e&ectuar reparaciones, perdidas de producto de contenedores, tan'ues, ca8er+as, etc(, pérdidas de e&ic e&icie ienc ncia ia por por produ product ctos os de corrosión en los intercam*iadores de calor calor,, contam contamina inació ción n por los derrames producidos, so*r so*red edim imen ensi sion onam amie ient nto o en el dise8o de instalaciones de*ido a la &alta de in&ormación so*re la corrosión de los componentes en un am*iente determinado(
CONCLUSIONES •
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El contenido de cloruros pres presen ente tess en la mues muestr tra a de crudo analizada analizada &ue de #$()* sal3 #555 4l de crudo( )a cali calida dad d del del crudo rudo se ve in&luenciada por su contenido de sales, es decir, a mayor cant cantid idad ad de clor clorur uros os meno menor r calidad del crudo( El anál análiisis sis de sale saless en el crudo es de vital importancia para su transporte y comercialización( El método de Mo.r es de &ácil apli aplica caci ción ón para para dete determ rmin inar ar sales ya 'ue es de corta duración y económicamente( )a solu soluci ción ón indi indica cado dora ra de cromato de potasio nos permite o*servar el virae de la disolu olución durante su titu titula laci ción ón para para dete determ rmin inar ar sales ales la cual ual cam cam*ia *ia a un color roizo(
BIBLIO/RA0A :#; ASM ASM intern internati ationa onal(l( 1#PPD2 1#PPD2(( standard test met.ods &or c.loride ion in 0ater astm%d"#$%#$( :$; ASM ASM intern internati ationa onal(l( 1#PQD2 1#PQD2(( standard test met.ods &or 0ater and sedimets in crude oils d$Q(
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