Evaluacion de Crudos

Evaluación de los Crudos y Complejidad de la evaluación

ING. FAUSTO CARA!A" O. #$%&.

Evaluación de los Crudos

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8. Evaluación de los Crudos Crudos de de Petróleo Petróleo Los crudos de petróleo se presentan generalmente bajo la forma de líquidos más o menos viscosos. Su color varía del verde (crudo de Moonia: Australia al negro (crudo de !"a#ar: Arabia Saudita. $esprenden un olor a sulfuro de "idrógeno% a trementina o% simplemente% a "idrocarburo. Su composición química es mu& compleja & depende esencialmente de su edad% es decir% de la etapa de evolución del 'erogeno% independientemente de su origen (Speig"t% )) (v*ase +apítulo . ,l conocimiento de las características fisicoquímicas globales de los crudos va a condicionar su tratamiento inicial (separación de los gases asociados & estabili-ación en el campo de producción% su transporte% almacenamiento &% por supuesto% precio. n análisis detallado de las propiedades de los productos que se e/traen de ellos es de una importancia t*cnica & económica primordial% pues permitirá al refinero "acer una elección para seleccionar las cargas de las diferentes unidades de separación% de transformación & de conversión% & fijar sus condiciones operatorias% con el fin de satisfacer las e/igencias del mercado en las mejores m ejores condiciones.

8.1. Propiedades físicoquimicas globales de los crudos de petróleo ligadas al transporte, al almacenamiento y al precio 8.1.1. Densidad (specific gravity) de los crudos de petróleo ,l conocimiento de la densidad tiene un importante valor comercial &a que la coti-ación de los crudos depende en parte de esta propiedad. La densidad se e/presa frecuentemente en grados A01. $urante la carga & descarga de los petroleros se mide la densidad del crudo con el fin de e/aminar si es conforme con el contrato% en el caso en el que el pago se "aga en base al volumen% o para transformar este volumen en peso si las transacciones están basadas en un precio por tonelada (2a&#ard et al. )34. ,n una misma región geográfica% la densidad del crudo varía de un &acimiento a otro. ,n Arabia Saudita% por ejemplo% el crudo del campo de !"a#ar tiene una densidad estándar media del orden de 4%354 (678 A01 mientras que la densidad del crudo del campo de Safani&a"% pró/imo% alcan-a 4%3)6 (98 A01. ,n un mismo campo se observan tambi*n variaciones de densidad de un po-o a otro. 0or ejemplo% 4%373 (63%78 A01 & 4%3; (69%3 8 A01 en el campo de !"a#ar. Las densidades de los crudos se mueven generalmente entre 4%344 & %444% como lo indica la arro# Sout"% Alas'a% ,stados nidos% & Santa ?osa% @ene-uela% & %493 (;8 A01% para el crudo de >radle& +an&on% +alifornia% ,stados nidos. !eneralmente% se clasifican los crudos de petróleo en función de la densidad en 7 grandes categorías: Los crudos ligeros

•

2

 4%395


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Los crudos medios Los crudos pesados Los crudos superpesados

• • •

4%395  4%35 

 4%35  %444 B %444

La tabla 3. presenta las densidades medias de algunos crudos de petróleo representativos:

abla 8.1. $ensidades de algunos crudos de petróleo !ombre del Crudo 2assi Messaoud >uCAttifel Arjuna >onn& Lig"t Eir'u' ,'ofis' Minas Arabian Lig"t Eu#ait +&rus >oscan

País de origen Argelia Libia 1ndonesia Digeria 1ra' Mar del Dorte (Doruega 1ndonesia Arabia Saudita Eu#ait 1rán @ene-uela

Densidad " 4%347 4%399 4%36; 4%36 4%375 4%37; 4%375 4%353 4%34 4%)74 %444

#

8.1.$. Punto de congelación (pour point) de los crudos de petróleo +uando un crudo está e/puesto al frío no se observa% como para un producto puro% un paso neto del estado líquido al estado sólido. 0rimero aparece un aumento más o menos importante de la viscosidad% despu*s% si el descenso de la temperatura es suficiente% deja de ser fluido & se apro/ima al estado sólido espesándose. ,sto es debido a que los crudos de petróleo son me-clas complejas con una ma&oría de componentes generalmente no cristali-ablesF su paso al estado sólido no se "ace a temperatura constante sino en un intervalo de temperatura cu&os límites son función de los tratamientos anteriores a los que los crudos se "an sometido. ,l conocimiento de la "istoria t*rmica del crudo de petróleo es mu& importante: un precalentamiento a 75 G ;5 8+ disminu&e la temperatura del punto de congelación &a que el crudo contiene g*rmenes de cristales de parafinas & estos quedan destruidos durante el precalentamiento. Si el crudo se precalienta a una temperatura más elevada (44 8+ apro/imadamente se observa un aumento del punto de congelación debido a la evaporación de "idrocarburos ligeros% es decir% a su ma&or densidad. Se mide el punto de congelación de los crudos para dar una indicación apro/imada sobre sus posibilidades de bombeo. $e "ec"o% la agitación del fluido provocada por el bombeo puede impedir% retardar o destruir la formación de cristales de parafinas% otorgándoles por tanto a os crudos una cierta fluide- por debajo de la temperatura de congelación medida. La mediad de esta temperatura está definida en la norma DH < ;4 G 45 & en la norma AS

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Los puntos de congelación de los crudos de petróleo se colocan generalmente en un intervalo comprendido entre C;48+ & I 648+ (tabla 3.9.

abla 8.$ 0untos de congelación de algunos crudos. !ombre del crudo 2assi Messaoud Jar-aitine $a"ra K-ouri Abqaiq Eu#ait !as" Saran >ac"aquero >oscan

País de origen Argelia Argelia Libia !abón Arabia Saudita Eu#ait 1rán @ene-uela @ene-uela

Punto de congelación "%C# C ;4 C 97 C C ; C 97 C 9 C 9 I 5 I 5

8.1.&. 'iscosidad de los crudos de petróleo La medida de la viscosidad de los crudos a diferentes temperaturas es importante especialmente para el cálculo de las p*rdidas de carga en los oleoductos% tuberías & conducciones de la refinería% así como para la especificación de bombas e intercambiadores. La variación de la viscosidad en función de la temperatura no es la misma para los crudos. La viscosidad de un crudo parafínico aumenta rápidamente si la temperatura bajaF en cambio% para los crudos naft*nicos o mi/tos el aumento de la viscosidad es más progresivo. Se determina la viscosidad por la medida del tiempo de paso del crudo por un tubo capilar de longitud dada% a una temperatura bien determinada: esta es la viscosidad cinemática% que se e/presa en mm9s. @iene definida por las normas DH < ;4C44 K ASKL<. (SS. Se utili-an tablas normali-adas de conversión entre las diferentes unidades (AS1A que% con un punto de congelación de C 8+% da una viscosidad de 9.7 8,% es decir% ; mm9 a 48 +% o el crudo de +KLKMD,S (H?AD+1A cu&a viscosidad está cercana a 94 8, a 48+% mientras que su punto de congelación es de I9 8+. La tabla 3.6 presenta la viscosidad de algunos crudos a 948+.

abla 8.&. @iscosidad de algunos crudos a 948+

4


!ombre del Crudo Jar-aitine Digerian $a"ra Safani&a" >ac"aquero <ía Nuana

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'iscosidad "mm$(s# 5 ) ; 73 5544 4

País de origen Argelia Digeria Libia Arabia Saudita @ene-uela @ene-uela

8.1.). Presión de vapor y punto de inflamación de los crudos de petróleo La medida de la presión de vapor & del punto de inflamación de los crudos permite estimar el contenido en "idrocarburos ligeros. La presión de vapor de un crudo% a la salida del po-o% puede alcan-ar 94 bar. Si se debiera almacenar & e/pedir en estas condiciones seria preciso utili-ar depósitos de gran espesor & peso. 0or ello% se lleva esta presión a valores mas bajos( menor a  bar  separando los constitu&entes de alta presión de vapor por medio de una serie de e/pansiones% ( a 7% en aparatos llamados (separadores% que son de "ec"o simples depósitos que permiten la separación de las dos fases% líquido & vapor% formadas a consecuencia de esas e/pansiones. Los diferentes constitu&en se reparten entre dic"as dos fases de acuerdo con las le&es de equilibrio. La fase vapor asi producida se llama (gas asociado% siendo la fase liquida el crudo de petroleo propiamente dic"o. La produccion de este gas se considera generalmente como indeseable% &a que solo una pequeOa parte se valori-a en la actualidad & la cantidad producida es relativamente elevada. Se estima que los &acimientos del Kriente pró/imo producen apro/imadamente 4.7 ton. de gas asociado por ton. de crudo. ,/isten normas de seguridad que reglamentan el trasiego & el almacenamiento de crudos & productos petroliferos en funcion de su punto de inflamacion% que esta directamente ligado a la presion de vapor. Se admite generalmente que los crudos de petróleo con una presión de vapor superior a 4.9 bar a 6.38c tienen un punto de inflamación inferior a 948c . ,n el transcurso de las diversas operciones de trasiego (llenado & vaciado de cisternas & tanques por ejemplo% se aprecian p*rdidas de "idrocarburos ligeros. ,stas p*rdidas se e/presan en porcentajes% volumen de líquido. seg=n Delson )53% pueden evaluarse por la ecuacion: é (%ú) =

PVR−1 6

,n la que% la presion de vapor se e/presa en psi (pounds per square inc". 0ara disminuir estas perdidas los crudos se almacenan en tanques de tec"o flotante. La medida de la presion de vapor está definida por las normas DH M 4C44 & AS
abla 8.). 0resión de vapor ?eid & punto de inflamación de algunos crudos 5


!ombre del Crudo 2assi Messaoud Digerian Eir'u' Patar Eu#ait >ac"aquero

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País de origen Argelia Digeria 1ra' Patar Eu#ait @ene-uela

P'* "bar# 4%5 4%9; 4%9) 4%54 4%5 4%4;

Punto de +nflamación "%C#  94  94  94  94  94 7;

8.1.. Contenido de a-ufre de los crudos de petróleo Los crudos de petróleo contienen "idrocarburos sulfurados% sulfuro de "idrógeno disuelto & a veces incluso a-ufre en suspensión. $e una manera general% el contenido de a-ufre total de un crudo está comprendido entre 4.45 & 5 Q en peso (LA 3.5% valores que están en línea con el contenido de a-ufre de los residuos orgánicos que componen el origen de crudos de petróleo. Sin embargo se observan casos particulares% como los contenidos de a-ufre del crudo de ?o-el 0oint (ta"% ,stados nidos: 6.)5Q% del crudo de ,t-el (Alemania: ).;Q% o del crudo de !ela (Sicilia: .3Q% que son demasiado elevados para admitir que el a-ufre tiene un origen orgánico solamente.

abla 8. +ontenido en a-ufre de algunos crudos !ombre del crudo >u Attifel Arjuna >onn& Lig"t 2assi Messaoud ,'ofis' Arabian Lig"t Eir'u' Eu#ait +&rus >oscan 8.1..1.

País de origen Libia 1ndonesia Digeria Argelia Mar del Dorte (Doruega Arabia Saudita 1ra' Eu#ait 1rán @ene-uela

 peso de a-ufre 4%4 4%9 4%6 4%7 4%3 %34 %)5 9%54 6%73 5%74

/rigen del a-ufre "*all et al., 10$#

,l a-ufre proviene principalmente de la composición de residuos orgánicos% & se observa que% a lo largo del tiempo & de su entrenamiento% los crudos de petróleo pierden su a-ufre bajo forma de "9s% que se encuentra en el gas asociado% quedando disuelta una pequeOa parte en el líquido. Ktro origen posible del 29S es la reducción de los sulfatos por el "idrógeno bajo la acción de bacterias del tipo desulforibrio desulfuricans (ecuacion 3.

,l "idrógeno proviene del crudo & los iones sulfatos están presentes en las rocas del &acimiento. ,l 29S así formado puede reaccionar sobre los sulfatos o los componentes de la roca almac*n para formar a-ufre (ecuación R3.9% que queda en suspensión (crudo de !oldsmit"%

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temperatura% & del periodo de formación del &acimiento% puede reaccionar con los "idrocarburos para dar los compuestos sulfurados.

0or otra parte% el 29S puede reaccionar con los "idrocarburos olefínicos formando así tioles & sulfuros (ecuaciones 3.6 & 3.7:

,stas reacciones pueden e/plicar la ausencia de olefinas en los crudos. Su presencia solo "a ido detectada en crudos con bajo contenido en a-ufre. ,l contenido de a-ufre del crudo >radford% uno de los raros crudos que contiene olefinas% es del 4.7Q. ,l conocimiento de la naturale-a & de la cantidad de productos sulfurados contenidos en los crudos & los cortes petrolíferos es de una importancia primordial para el refinero% pues constitu&e una limitación en el establecimiento del esquema de refino & en la elaboración de los productos acabados. ,n efecto% algunos de estos productos contienen o engendra compuestos corrosivos en el curso de las diversas operaciones de refino. $isminu&en la duración de vida de ciertos catali-adores (reformado catalítico% deterioran la calidad de los productos acabados% alterando su color & confiri*ndoles un olor desagradable reducen la vida de los aceites lubricantes% sin mencionar la contaminación atmosf*rica (formación de SK9% SK6% durante la combustión de los productos petrolíferos% e incendios causados por el contacto entre el sulfuro de "ierro de las tuberías corroídas & el aire.

8.1..$. !aturale-a de los compuestos sulfurados contenidos en los crudos de petróleo ,n la práctica se mide la cantidad de a-ufre total (bajo todas las formas contenida en los crudos determinado la cantidad de SK 9 formada por la combustión de una muestra de crudo% & se tiene en cuenta esta cantidad para evaluar su precio. A veces tambi*n se determina el a-ufre elemental & el 2 9S disuelto% cuando están presentes. Los compuestos sulfurados se clasifican en seis grupos químicos diferentes:

a# 2-ufre libre 3 ?aramente presente en los crudos% pero puede encontrarse en suspensión o disuelto. ,l crudo de !oldsmit" (

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disuelto &a que más allá de este límite se observa una corrosión sobre las paredes de los tanques de almacenamiento por formación de escamas de sulfuro de "ierro pirofórico. 0or otra parte% en esa *poca no se tenía en cuenta el contenido en a-ufre total de los crudos% &a que la ma&or parte de los que se producían & refinaban en los ,stados nidos contenían menos del Q & solo los naftas derivadas de los crudos corrosivos necesitaban un tratamiento de endul-amiento (eliminación de tioles para que cumplieran las especificaciones en vigor. Actualmente se consideran corrosivosBB todos los crudos cu&o contenido en a-ufre sobrepasa el Q.

abla 8.6. ?eparto del a-ufre mercaptano entre los diferentes cortes del crudo Arabia Ligero. !aturale-a del corte "intervalo de t, 7C# +rudo petróleo >utano Dafta ligera (94C4 o+ Dafta pesada (4C54 o+ Dafta (54C)4 8+ Pueroseno ()4C954 o+ !asóleo (954C64 o+ ?esiduo (64I o+

 a-ufre mercaptano 4.44 4.4993 4.4); 4.4;9 4.4437 4.445 4.444 4

 a-ufre otal .3 4.4993 4.4974 4.49; 4.45) 4. .74 6.

a-ufre mercaptano  2-ufre total 4.; 44 39 ;9 7 4.)  4. 4

c# ioles o mercaptanos $e formula general ? T S T 2% donde ? representa un radical alifático o cíclico% los tioles% llamados tambi*n mercaptanos% son compuestos ácidos por la función S T 2F son corrosivos & de olor desagradable. Su concentración en los crudos es mu& baja% o nula% pero se crean a partir de los otros compuestos sulfurados en el curso de las operaciones de refino% & se encuentran sobre todo en los cortes ligeros% como lo ilustra la tabla 3.; La tabla 3. indica algunos mercaptanos identificados en los crudos.

abla 8. Mercaptanos identificados en los crudos.

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d# 3ulfuros Los sulfuros son químicamente neutros.
abla 8.8. Sulfuros identificados en los crudos. !ombre 6 tiapentano 9 metilC 6 tiopentano
9 metiltiacicloCpentano

9

ormula química

. de ebullición "oC# Corte )9 Dafta 43

Dafta

7.3

Dafta

66

Dafta

965.;

Pueroseno


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)7.5

Pueroseno & gasóleo

e) Disulfuros

,stos productos son difíciles de separar & es la ra-ón por la que mu& pocos se "an podido identificar: $isulfuro dimetilico $isulfuro dietilico

(9%6 ditiobutano +26 G S G S C +29 C +26 (9%6 ditio"e/ano +26 G +29 CS G S C +29 C +26

Solo recientemente se "a comen-ado a poder identificar productos más complejos del tipo trinaftenodifenildisulfuro.

f# iofeno y derivados La presencia del tiofeno & de sus derivados en los crudos fue detectada en 3))% pero "asta )56% fec"a en la que los metiltiofenos fueron identificados en el queroseno derivado del crudo iraní Ag"a Nari% se creía que provenían de la degradación de los sulfuros en el curso de las operaciones de refino. 0or fin sus presencia dejo de plantear dudas tras la identificación de los ben-otiofenos & de sus derivados (tabla 3.) & más recientemente los naftenoben-otiofenos en los cortes pesados. abla 8.0. $erivados tiofenicos identificación en los crudos.

La ma&or parte del a-ufre contenido en un crudo se encuentra concentrada en los cortes pesados & en los residuos (tabla 3.4% bajo forma de compuesto sulfurados de "idrocarburos de tipo naftenofenantreno% naftenoantraceno o bajo forma de ben-otiofenos% es decir% mol*culas con uno o varios ciclos naft*nicos & aromáticos & que encierran frecuentemente un solo átomo de a-ufre. 10


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abla 8.19. ?eparto del a-ufre total entre los diferentes cortes del crudo Arabia ligero. Se observa que los contenidos en a-ufre total difieren de los que aparecen en la tabla 3.)% debido a los diferentes intervalos de destilación.

8.1.6. Contenido en nitrógeno de los crudos de petróleo Los crudos de petróleo contienen "idrocarburos en forma básica (quinoleína% isoquinolein% piridinaU o neutra (pirrol% indol% carba-olU ,stos compuestos pueden tener olor desagradable (quinoleína% o agradable (indol. Se descomponen bajo la acción del calor para convertirse en bases orgánicas o en amoniaco% que reducen la acide- de los catali-adores de las unidades de trasformación o conversión (reformado catalítico% & activan la formación de gomas en los destilados (queroseno% gasóleo La tabla 3. presenta algunos valores típicos.

abla 8.11. +ontenido en nitrógeno & relación DS de algunos crudos C*:D/ Eir'u' Eu#ait !as" saran

3 9.44 9.5 .;

! 4.4 4.5 4.96

!(3 ; 199 5 ; 7

8.1.. Contenido en agua, sedimentos y sales de los crudos Los crudos de petróleo contienen% en mu& pequeOa cantidad% agua% sedimentos & sales minerales% la ma&or parte de las cuales esta disuelta en el agua & el resto se encuentra en forma de cristales mu& f inos. ,sos productos pueden deteriorar los equipos (corrosión% erosión% depósitos% taponamiento% envenenamiento de catali-adores% etc..

8.1..1.

Contenido en agua de los crudos

,n el crudo% el agua se encuentra en parte disuelta & en parte bajo forma de emulsión más o menos estableF esta estabilidad se debe a la presencia de asfáltenos% o de ciertos agentes tensoactivos como mercaptanos o los ácidos naftenicos.

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,l contenido en agua de los crudos se determina por un m*todo normali-ado cu&o principio consiste en arrastrar el agua formando un a-eotropo con a&uda de un "idrocarburo aromático (en general% el /ileno industrial. A temperatura ambiente este a-eotropo se separa en dos fases: agua & /ileno. ,l volumen de agua se mide & se relaciona con el volumen total del crudo tr atado. ,l contenido en agua de los curos a la salida del po-o es% en general% bajo% como la muestra la tabla 3.9: crece generalmente durante el trasporte & el almacenamiento% donde puede alcan-ar el 6Q.

abla 8.1$. +ontenido en agua de algunos crudos Crudos $a"ra Safani&a" Arabian lig"t Jar-aitine Mandgi >ac"aquero

8.1..$.

País de origen Libia Arabia saudita Arabia saudita Argelia !abón @ene-uela

Contenido en agua en  volumen
Contenido En 3edimentos "
Algunos productos sólidos% insolubles en los "idrocarburos o en el agua% pueden ser arrastrados con el crudo. ,stos productos% llamados sedimentos% son finas partículas de arena% barros de perforación% restos de rocas (feldespato% &esoU% metales bajo forma de minerales% o en estado libre como el "ierro% el cobre% el plomo% el níquel% el vanadioU provenientes de la erosión de los oleoductos% de los tanques de almacenamiento% de las válvulas% o de cualquier otra tubería por la que pase el crudo. La presencia de tales productos en los crudos es mu& incómoda &a que pueden llegar a taponar las tuberías & deteriorar la calidad de los fueloil. $urante el almacenamiento% lo sedimentos decantan con el agua & se depositan con las parafinas & los asfaltos en los tanques de almacenamiento bajo forma de depósitos pastosos. ,l nivel de separación entre la parte aguaCsedimento & el crudo debe conocerse bien con el fin de evitar bombearlos% pues su paso por las unidades de refino trae consigo irregularidades de funcionamiento e incluso puede perturbar considerablemente su marc"a. ,sta es la ra-ón por la que deja en los depósitos una guardia de 54cm por debajo del orificio de aspiración% o se equipa al tubo de aspiración con filtros. ,stos depósitos se acumulan con el tiempo & los tanques se vacían & se limpian regularmente. ,l contenido en agua & sedimentos de los crudos se miden seg=n un m*todo normali-ado (DH M 4C4.94% AS.S.V de algunos crudos.

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abla 8.1&. +ontenido en agua & sedimentos de algunos crudos. C*:D/ Digerian Arabian lig"t $a"ra Mandgi >ac"aquero

8.1..&.

Contenido en agua y sedimentos "<.3.= # en volumen 4.4 4.4 4.;4 4.34 9.44 Contenido en sales de los crudos

Aunque est*n relativamente en pequeOas cantidades% del orden de algunas decenas de ppm (tabla .7% la presencia de sales minerales plantea serios problemas durante el tratamiento de los crudos. Los cloruros (de sodio% magnesio & calcio son casi siempre dominantes% junto con &eso & carbonato cálcico. ,l m*todo de medida del contenido en cloruros está estandari-ado (DH M 4CA96% AS
,l gas clor"ídrico desprendido se disuelve en el agua en el momento de su condensación en cabe-a de la columna de destilación inicial del crudo% o en el condensador% lo que implica en dic"a -ona la corrosión de los materiales. La acción del ácido clor"ídrico se ve favorecida & acelerada por la presencia de sulfuro de "idrogeno que resulta de la descomposición de los "idrocarburos sulfurados. ,sto 13


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obliga al refinero a in&ectar un producto de carácter básico (amoniaco en el punto de condensación del agua en la columna de destilación atmosf*rica. 0or otro lado% las sales desactivan los catali-adores de reformado & de craqueo catalítico. ,stos riesgos disminu&en sensiblemente con el desalado de los crudos% proceso que consiste en "acer coalescer & decantar en un depósito las pequeOas gotas de agua% con la a&uda de un campo el*ctrico de 4. a '@cm.

abla 8.1). +ontenido en sales de algunos crudos Crudos Arabian Lig"t Ag"a Nari 2assi Messaoud Eu#ait >oscan >onn& >rega Safani&a" Sarir

8.1..).

País de origen Arabia Saudita 1rán Argelia Eu#ait @ene-uela Digeria Libia Arabia Saudita Libia

!2Cl mg(>g "ppm peso# 95 95 64 65 ;4 65 55 934 675

?ndice de acide- de los crudos.

Los crudos contienen ácidos carbo/ílicos% cu&a concentración se determina por neutrali-ación con potasa caustica. ,l resultado del análisis se e/presa en mg de EK2g de crudo. La tabla 3.5 representa la concentración en acido de algunos crudos. 14


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$ebe notarse% por otra parte% que el reparto de los ácidos no es uniforme en un mismo crudo% &a que se registra en general un contenido má/imo en las fracciones destiladas entre 744 & 754 grados + & de densidad media 4%)54(figura 3.9 ,n los cortes ligeros o medios% los ácidos son lineales% como el ácido valeriánico +26 G (+296 G +KK2 o esteárico +26 C (+29; G +KK2

abla 8.1. Yndice de acide- de algunos crudos en mg EK2g. !ombre del crudo 2assi Messaoud Arabian Lig"t Digerian Ag"a Nari >ac"aquero

/rigen Argelia Arabia Saudita Digeria 1rán @ene-uela

@g A/5(g 4 4%4 4%5 4%99 9%)

Los ácidos contenidos en los cortes de gasóleo son en su ma&oría cíclicos & derivan del ciclopentano o del ciclo"e/ano% & son% más conocidos bajo nombre de ácidos naftenicos. La presencia de estos ácidos en los crudos & en los cortes petrolíferos presenta algunos inconvenientes para el refinero% &a que forman emulsiones estables con la sosa cáustica durante el desalado o la fabricación de aceites lubricantes. Mu& corrosivos a alta temperatura (654C744 8+% atacan las tuberías de acero al carbono ordinario% lo que obliga a utili-ar tuberías de acero aleados.

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8.$. Destilación 
0 (oiling 0oint permite dar una imagen casi e/acta de la composición de un crudo por la medida de la temperatura de ebulliciónBB de los constitu&entes que lo componen% de a"í su nombre. ,l crudo se descompone en una cincuentena de cortes con un intervalo de destilación mu& estrec"o% lo que va a permitir considerarlos como "idrocarburos puros ficticios% cu&o punto de ebullición será igual a la media aritm*tica de las temperaturas inicial & final de destilación 0 con cortes id*nticos a los producidos en refinería% a los que se miden sus propiedades. Los cortes llamados anc"os más frecuentemente utili-ados son los siguientes: !as Dafta ligera desbutani-ada Dafta pesada Puerosenos !asóleos ?esiduos

+6 G +7 + 5 G 4 8+ +5 G 34 8+ +5 G 44 8+ 4 G 74 8+ 34 G 34 8+ 44 G 34 8+ ;4 G 9;4 8+ 34 G 9;4 8+ 9;4 G 695 8+ 9;4 G 6;4 8+ ;4 G 6;4 8+ < B 695 8+ < B 6;4 8+

Se representan todos los resultados de los análisis bajo forma de curvas que permiten un uso sencillo & racional. ,n algunos casos% las curvas < Z f (Q destilado o densidad Z f (Q destilado presentan irregularidades en los cortes ligeros ricos en aromáticos (Higura 3.6: +rudo sa"ariano. +uando nos despla-amos "acia los cortes pesados% las curvas se "acen 16


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regulares &a que el n=mero de isómeros llega a ser mu& grande & su temperatura de ebullición & densidad tienen valores mu& pró/imos. +iertas curvas < Z f (Q destilado presentan un pequeOo escalón a temperatura elevada debido al cambio de presión & a la utili-ación de ábacos para convertir las temperaturas a presión reducida a temperaturas equivalentes a presión atmosf*rica. Actualmente los ábacos más generalmente utili-ados para este fin son los publicados por el A.0.1. ([bacos de Ma/#ell & >onnel del oo' (ver +apítulo 7.

igura 8.&. 0arte inicial de la <>0 de un crudo sa"ariano (observar las discontinuidades debidas a la presencia de "idrocarburos aromáticos: benceno >% tolueno <% /ilenos \. 8.&. *epresentación grBfica de los anBlisis y eplotación de los resultados 8.&.1. *epresentación grBfica 17


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Los resultados de los análisis se representan bajo forma de tablas o de curvas & se utili-an en general en ordenador% con a&uda de programas adecuados. La representación en forma de curvas permite un uso manual% frecuentemente =til para un análisis preliminar.

8.&.1.1.

Curvas de propiedades instantBneas

La curva más importante es la de la destilación <>0 propiamente dic"a: < Z f (Q volumen o peso. La figura 3.7 representa las curvas de destilación de un crudo Arabia Ligero. 0ermite obtener los rendimientos en diferentes cortes en función del intervalo de destilación elegido. $e "ec"o% esta curva suministra los rendimientos que el refinero podrá obtener a la salida de la unidad de destilación atmosf*rica & permite fijar las condiciones operatorias de esta unidad en función de los productos deseados.

8.&.1.$.

Curvas propiedades  rendimientos

Se tra-an estas curvas para todas las propiedades% llevando en ordenadas% la propiedad en una escala apropiada & en abcisas% el rendimiento en volumen o en peso. !eneralmente% se representan con estas curvas las propiedades de las naftasBB & de los residuos. 0ara tra-ar las curvas propiedades G rendimientos en naftas es suficiente elegir el punto inicial% que puede ser +5 o 94 8+. ,l punto final es variable & se sit=a entre el punto final del corte de nafta más pesado que puede producirse (944 8+ G 994 8+ & 654 8+% apro/imadamente. 0ara las curvas propiedades G rendimientos en residuos el punto final es el fijo% mientras que es variable el inicial & que puede bajarse "asta 644 8+. ,s ra-onable prever un acuerdo entre estas dos curvas% de forma que puedan deducirse las propiedades de cualquier corte. Se representan estas curvas en las Higuras 3.5 & 3.;% para las naftas% & 3.% 3.3 & 3.)% para los residuos. +ada punto llevado sobre el eje de ordenadas representa el valor de la propiedad acumulada del corte. Las propiedades +5 G 0H de los cortes de naftaBB o 01 G 0H de los cortes residuoBB se obtienen por lectura directa% mientras que las de los otros cortes se calculan bien directamente por ponderación de las propiedades aditivas en volumen% en peso o en moles% o bien mediante índices de me-cla como paso intermedio.

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8.&.1.&.

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Curvas de isopropiedades

,ste tipo de curvas puede utili-arse para los cortes intermedios% entre 9548+ & 7448+. ?epresentan el valor de la propiedad de un corte en función de su punto inicial & de su punto final. +ontrariamente a las curvas propiedades G rendimientos% no es necesario ning=n cálculo para encontrar las propiedades de un corte. La figura 3.4 representa los puntos de anilina & los puntos de congelación de los cortes intermedios del crudo Arabia Ligero.

8.&.$. @aneo de las curvas Hijando los intervalos de destilación de los cortes que se e/traen de la destilación atmosf*rica & de la destilación al vacío% el manejo de las curvas precedentes proporcionan las propiedades de los cortes seleccionados. 0or comparación entre las calidades obtenidas & las de los productos que constitu&en al mercado a satisfacer% el refinero estima las capacidades & las condiciones operatorias de las diversas unidades de tratamiento. 0or ejemplo% en caso del crudo Arabia Ligero (

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reducción de vida del catali-ador es de  ppm. ,s por tanto necesario prever una unidad desulfuradora de pretratamiento para desulfurar la carga. 1gualmente% el contenido de a-ufre de corte gasóleo es del .6)Q% mientras que la especificación del gasóleo motor% producto acabado% fija un contenido má/imo del 4.6Q. A partir de estos datos% es posible% dimensionar una nueva unidad de desulfuración% o fijar las condiciones operatorias de una unidad e/istente. ,ste tipo de estudio llevado sobre el conjunto de los cortes permitirá establecer el esquema de refino que pueda satisfacer un mercado dado a partir de uno o varios crudos. La comparación de los costes globales de tratamiento (compra & refino de varios crudos permitirá al refinero fijar sus aprovisionamiento & satisfacer el mercado en las mejores condiciones económicas.

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0. Compleidad de la Evaluación ]+uán compleja & e/tensa debe ser la evaluación^ $epende del inter*s del refinador por conocer algunas o todas las propiedades & características físicas & químicas del crudo que responda a sus requerimientos. La evaluación tiene un costo & requiere tiempo. Algunos refineros optan por "acer las evaluaciones en sus propios laboratorios o refinerías & para ello solicitan muestras suficientes de crudos de los productores de petróleo. 0or ejemplo% sobre el crudo propiamente dic"o% los interesados podrían satisfacer sus e/pectativas conociendo solamente algunos de los siguientes factores: C !ravedad 8A01. C @iscosidad cinemática a varias temperaturas. C

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C Yndice $iesel (queros*n% gasóleo% diesel. C D=mero de luminiscencia (queros*n C 0unto de fluide-% 8H o 8+ (todos. C ?esiduo +onradson de carbón% Q del peso (residuales. C +ontenido de metales% ppm (gasóleo% residuales. C Yndice de cetano (queros*n% gasóleo% diesel. C Ditrógeno% ppm (gasóleos. C Hactor de caracteri-ación (todos. C [tomos de carbono% Q del peso (especial para algunos. C 0unto medio (54Q de ebullición% 8H% seg=n AS
0.1. erminología +asi todos los factores mencionados anteriormente% correspondientes a la evaluación o análisis de crudos se e/plican por sí mismos. Do obstante% aparecen algunos que merecen ser definidos más ampliamente para ma&or apreciación de su importancia & aplicación.

2.3..@. American Societ& of
Foma, mg(199 litros Apreciación de la cantidad de goma en las gasolinas% resultado del tipo de crudo utili-ado. La goma afecta las características de combustión. 0uede removerse por tratamiento químico o in"ibidores. •

?ndice de cetano +;267. 1ndicador de ignición del queros*n% $iesel o gasóleos. ,quivalente al porcentaje por volumen de una me-cla de cetano% Cmetilo naftalina (+42+26% para producir el mismo retardo de la ignición que el acusado por el combustible objeto de la prueba. •

?ndice Diesel 1ndicador de la buena calidad de ignición del combustible. Se calcula utili-ando los siguientes factores del combustible: •

I.D.=

°API x P!"# $ A!&'&! (°) 1**

@ercaptanos +ompuestos que contienen a-ufre% de olor desagradable. ,stán presentes en los derivados de alto contenido de a-ufre. •

!Gmero de bromo 1ndica la cantidad de olefinas en los derivados. La cantidad de bromo (miligramos que reacciona por gramo de muestras es el n=mero indicador. •

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/ctanae +on o sin aditivo. +alidad antidetonante (0istoneo de las gasolinas. Mientras más alto sea el n=mero menos posibilidad de detonar tendrá el combustible. Se define por el porcentaje volum*trico de isoCoctano (+323 que debe me-clarse con "eptano normal (+2; para que produ-ca la misma intensidad de detonación del combustible sometido a prueba en la máquina especial de contraste. •

Punto de anilina La temperatura más baja a la cual la anilina & un solvente (como la gasolina se me-clan completamente & sirve para indicar el tipo de "idrocarburos presentes en el solvente. ,l contenido de "idrocarburos aromáticos es ma&or cuando la temperatura es más baja. •

Punto de 4umo Altura% en milímetros% de la llama que puede lograrse al quemar queros*n en una lámpara tipo estándar sin producir "umo. •

*esiduo Conradson de carbón Apreciación del contenido de carbón de aceites lubricantes derivados de los crudos de bases diferentes. •

iempo de quema

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N. C0. Vauquier G ,l ?efino del 0etróleo G +apítulo 3 0ág. 66 "ttp:alemansistem.files.#ordpress.com94945cap_4;.pdf

Evaluacion de Crudos

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