MÉTODO ESTANDAR PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS PRODUCTOS DEL PETRÓLEO POR DESTILACIÓN

INFORME PRACTICA N°9 DE LABORATORIO

MÉTODO ESTANDAR PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS PRODUCTOS DEL PETRÓLEO POR DESTILACIÓN NORMA ASTM D 86-90

1. OBJETIVOS

1.1 GENERAL Lograr la separación de los productos del petróleo mediante la aplicación del método de destilación. 1.2 ESPECIFICOS. Conocer la importancia de la diferencia de los puntos de ebullición de los diferentes componentes que componen el petróleo crudo. •

•

•

Determinar y calcular volúmenes finales de destilación, perdidas, residuos y total recobrado de los productos obtenidos. Llevar a cabo la construcción de la gráfica A!" en base a los datos obtenidos en el laboratorio.

2. MARCO TEÓRICO La destilación es un proceso f#sico en donde se aprovec$a la diferencia de las temperaturas de ebullición para separar los diferentes componentes de una me%cla. &ste proceso consiste en transferir un vapor de una me%cla liquida en ebullición $acia una superficie fr#a 'condensador( en donde se condensa. &n el petróleo crudo, estos vapores se componen de las fracciones más volátiles con respecto a la concentración original. La finalidad de este método es purificar e identificar l#quidos 'derivados del petróleo(. &l punto de ebullició n se define como la temperat ura a la cual la presión de vapor se equilibra con la presión atmosférica. Aumentos de temperatura sobre una sustancia liquida produce movimiento entre las moléculas 'energ#a cinética( y un aumento en su presión de vapor. &ste proceso se debe a la tendencia que tienen las moléculas a salir a la superficie, y cuando decimos que un l#quido )$ierve* es porque su presión de vapor es igual a la presión atmosférica. +ara l#quidos puros la temperatura permanece constante en todo el proceso de ebullición mientras que para me%clas de $idrocarburos var#a dependiendo de los puntos de ebullición que posean sus componentes. &n las refiner#as se practica destilación fraccionada continua en las torres de platos con copas de burbueo, en donde el proceso consiste en pocas palabras de fraccionar en varios productos un crudo o cualquier me%cla de $idrocarburos, que a su ve% son me%clas, en donde estas me%clas P!. 2

fraccionadas poseen intervalos de ebullición más cortas y definidos con respecto a la me%cla srcinal. &n esta destilación se emplea vapori%ación flas$, la cual se lleva a cabo en los llamados $ornos tubulares, mientras que al inicio de la industria petrolera se empleaba la vapori%ación batc$ o diferencial.

". PROCEDIMIENTO +ara esta práctica de laboratorio se trabaó primero con el crudo estrellita. e le reali%o la prueba de determinación del contenido de agua y sedimentos en el petróleo crudo por el método de la centrifuga norma A!" D -/00, debido a que el crudo conten#a muc$o porcentae de agua 'se observó en la prueba de 12 que cada %ana$oria conten#a $asta 34 ml de agua separada( y al momento de reali%ar la prueba de destilación el crudo se reboso, debido a que el punto de ebullición del agua es muc$o menor que el punto de ebullición del crudo. Luego se trabaó con el crudo proveniente del po%o Arrayanes56, ya que este crudo no conten#a agua, es decir, 57 de 12.

#. TABLAS DE DATOS T$% 1. V&%'()*)+ ,)+ %,&+ /&* + )+) /3 )()  ,) )$%%/4* )* °C 5 /&*3), )* °F. L)/ 1 2 " #  6  8 9 10 11 12 1" 1# 1 16

V&%()* (%7 5 3 8 9 6 4  : 0 35 33 38 39 36 34

T)() °C7 - -0 355 333 33: 383 380 399 365 369 36346 340 33 3 3:3 P!. "

T)() °F7 856,0 850,6 838 893,0 868, 86-,0 88,6 8:3,6 806 80-,6 955,8 95-,8 93,6 983,0 995,0 99-,0

1 18 19 20 21 22 2" 2# 2 26 2 28 29 "0 "1

3 3: 30 385 83 88 89 86 84 8 8: 80 895

3:: 30 300 300 309 839 885 883 83 895 863 86: 860 86 865

945, 9,0 9:5,6 9:5,6 93,6 634,6 680 68-,0 685,0 66 64,0 6:, 6:0,6 6:6,0 66

T$% 2. C&*,/&*)+ !)*)%)+ ,) % )$. ¿T

5,0:4

V&%()* ,) % ()+: C,& A5* 0# T)() ,)% %$&&&

355 ml 08;< 95 ml

V&%()* ,)+%,&

T$% ". R*!&+ ,) !3),, )+)/;</  /,&+ 5 ,)3,&+. SUSTANCIA P)4%)&/,& G+&%* >)&+)*) A/))+ %$/*)+ %3*&+ A/))+ %$/*)+ )+,&+ F)%&%:A+<%&+

GRAVED AD ESPECIFICA 0:8=0:86 0:0=: 0:0=:82 0:86 = 0:92 0:88 = 0:98 0:98=1:06

. MUESTRA DE CALCULOS .1 ?%%*,& V&%()* ,) @, ,+. P!. #

Al reali%ar la destilación=

•

•

EL DESTILADO = las fracciones volátiles que se evaporaron y posteriormente por acción del condensador volvieron a estado l#quido. EL RESIDUO la fracción pesada que al necesitar muc$a energ#a para pasar a fase gaseosa queda en el balón de destilación aún en fase liquida. PERDIDAS &n este procedimiento las pérdidas son los vapores que se encuentran en el balón de destilación o en el condensador pegadas a las paredes como gotas o que se encuentran aún en vapor '&s la diferencia entre el 3557 y el porcentae total de recuperación(. V perdidas =V Total−( V Destilado+ V Residuos )

Dónde= V Total=100 ml V Destilado=30 ml V Residuos= 65 ml

V perdidas =100−( 30 + 65 )=5 ml

P!. 

.2 P&/)*)+. P&/)*) ,) R)/&$&. %Recobro=

%Recobro=

VolumenDestilado VolumenTotal 30 100

∗100

∗100 =30

P&/)*) ,) R)+,&+ %Residuos=

%Residuos=

VolumenResiduos VolumenInicial 65 100

∗100

∗100 =65

P&/)*) ,) T&% R)/),&. %Total Recuperado =%Recobro + %Residuos

%Total Recuperado =30 + 65 =95

P&/)*) ,) P),,+. %Perdidas=%Total de lamuestra −%Total Recuperdo

%Perdidas=100 −95 =5

P&/)*) ,) E3&,&. %Evaporado = %Recobro + %Perdida %Evaporado =30 + 5 =35

." F/& ,) /&)//4*  )% 3&%()* & @,,+.

P!. 6

L c = A ∗ L+ B

Dónde A ;B

 Constantes usadas para correg ir pérdidas en destilación

$asta condiciones de presión normal. L

 >olumen de pérdidas en porcentae.

Como la presión de laboratorio '?eiva/@uila( es de :88mm@g, la cual es diferente de una atmosfera, y en la tabla no eisten constantes para la presión a la cual trabaamos, se interpola.

P)+4*((?!7 20 22 "0

A 5,55 5,396 5,:

B 5,855 5,3-98 5,3

Lc =0,6134∗5 + 0,1932 Lc =3,2602

.# C&)//4* ,) 3&%'()*)+ & ),,+ V&%'()*)+ ,)+%,&+7. Después de determinar el volumen de pérdidas y de $allar el factor de corrección del volumen, usamos la siguiente ecuación para corregir cada volumen de cada lectura. V ci= V di +

[( ) ] Li ∗ Lc LT

Dónde= V ci

 >olumen corregido.

V di

 >olumen destilado en cada lectura.

Li

 Lectura correspondiente al volumen destilado.

P!. 

o

LT

 Lecturas totales tomadas en la prueba.

Lc


Beali%aremos los cálculos para las primeras 9 lecturas.

L)/

V&%()* (%7

T)() °C7

T)() °F7

1 2 "

5 3 8

- -0 355

856,0 850,6 838

+ara nuestra práctica de laboratorio las lecturas totales son 93.

L)/ 1.

[ ( )∗ 1

V ci= 0 +

31

3,2602

]

V ci= 0,105 ml

L)/ 2. 2

V ci= 1+ 31 ∗3,2602

[( )

]

V ci= 1,210 ml

L)/ ". V ci= 2+

[ ( )∗ 3 31

3,2602

]

V ci= 2,316 ml

T$% #. V&%'()*)+ /&)!,&+ & @,,+.

L)/

V&%()* (%7

1 2 "

5 3 8

V&%()* /&)!,& (%7 5,354 3,835 8,93 P!. 8

T)() °F7 856,0 850,6 838

#  6  8 9 10 11

9 6 4  : 0 35

9,683 6,48 4,93 ,:9 :,063 0,-6: 35,548 33,34:

893,0 868, 86-,0 88,6 8:3,6 806 80-,6 955,8

12 1" 1# 1 16 1 18 19 20 21 22 2" 2# 2 26 2 28 29 "0 "1

33 38 39 36 34 3 3: 30 385 83 88 89 86 84 8 8: 80 895

38,88 39,9: 36,6:8 34,4:0 3,09 3:,:00 30,0-9 3-,--0 83,359 88,8589,936 86,6384,486 8,88:,:96 80,065 8-,-64 93,545 98,344 99,85

95-,8 93,6 983,0 995,0 99-,0 945, 9,0 9:5,6 9:5,6 93,6 634,6 680 68-,0 685,0 66 64,0 6:, 6:0,6 6:6,0 66

. C&)//4* ,) )()+ & )<)/&+ ,) % )+4*. La presión atmosférica es un factor que determina la temperatura en la cual una sustancia ebulle, pues la energ#a necesaria para que la molécula pase de estado l#quido a gaseoso debe ser mayor por el $ec$o de que la columna de aire 'presión atmosférica( sea mayor, es decir a más presión, más temperatura es necesaria. La presión en la ciudad de ?eiva es de :88 mm@g. sando la ecuación=

o

−o .116∗h

PLugar = p ∗e

P!. 9

Dónde= o

p h

= :5 mm@g.

 Altura en m '668msnm(.

+ara corregir la temperatura por efectos de la presión se deben utili%ar las siguientes ecuaciones dependiendo del E+. 3. i E+F345mm@g Tb= Tb Leida + cf

Dónde= cf =
= !emperatura en ;<, le#da en la prueba.

Cabe resaltar que el factor de corrección es único para cada temperatura, por lo que se debe calcular un factor de corrección para cada temperatura. La ecuación para el factor de corrección por presión es= −5

 f =12∗10

( P o− P ) ( 460 +T )

Dónde= P

o

P

= +resión normal :5mm@g.

 +resión del lugar donde se reali%a la prueba.

T = !emperatura en ;<.

8. i E+G345mm@g log

P T −T ! = P ! 0,31− 12 " 10−5∗ (T ! + 382 ) ∗( T + 382 )

[

]

Dónde=

P!. 10

P

o

P

= +resión normal :5mm@g.

 +resión del lugar donde se reali%a la prueba.

T = !emperatura en ;<, le#da. T!

o

 !emperatura corregida.

Beali%aremos los cálculos para las primeras 9 lecturas.

V&%()* (%7 5 3 8

L)/ 1 2 "

T)() °C7 - -0 355

T)() °F7 856,0 850,6 838

&l E+H :5mm@g/:88mm@gH 90mm@g. Ia que dio menor a 345mm@g, se utili%aran las primeras ecuaciones.

L)/ 1. −5

 f =12∗10

( 760 −722 ) ( 460 + 204,8 )

 f =3,031488

Luego= Tb=204,8 + 3,031488

Tb=207,831 ! #

L)/ 2. −5

 f =12∗10

( 760 −722 ) ( 460 + 204,8 )

 f =3,047904

Luego= Tb=208,4 + 3,047904

Tb=211,448! #

P!. 11

L)/ ". −5

 f =12∗10

( 760 −722 ) ( 460 + 204,8 )

 f = 3,06432

Luego= Tb=212 + 3,06432

Tb= 215,064 ! #

T$% . T)()+ /&)!,+ & )<)/&+ ,) % )+4*.

9,593600 9,56:-56 9,56985 9,34650 9,85904 9,8900

T)() °F7 856,0 850,6 838 893,0 868, 86-,0

T)() C&)!, °F7 85:,093 833,660 834,56 896,-44 864,056 849,59:

9,8-6366 9,994306 9,9-865 9,63:86 9,6438 9,45:448 9,465906 9,44550 9,5560 9,6:500 9,-99 9,::5850 9,:086 9,:086 9,:64406 9,--3086 6,56-805 6,54:600 6,53660

88,6 8:3,6 806 80-,6 955,8 95-,8 93,6 983,0 995,0 99-,0 945, 9,0 9:5,6 9:5,6 93,6 634,6 680 68-,0 685,0

84,-6 8:6,:94 80:,9-9 8-8,03: 959,: 938,:50 93-,-65 984,94 996,65 969,66: 946,8- 9:5,4:5 9:6,30: 9:6,30: 94,36 63-,9-8 698,56699,04: 686,03

L)/

C<

1 2 " #  6  8 9 10 11 12 1" 1# 1 16 1 18 19 20 21 22 2" 2# 2

P!. 12

26 2 28 29 "0 "1 .6

6,39395 6,88360 6,8:50- 6,8:-356 6,8800 6,839665

?%%*,&

66 64,0 6:, 6:0,6 6:6,0 66

&/)*)+

645,393 6:5,588 605,0:3 608,:6:-,59 60,839

3&%(@/&+

/&*

%&+ 3&%'()*)+

/&)!,&+. &l porcentae de volumen corregido es lo que a cada lectura de volumen que porcentae corresponde del cien por ciento del destilado %Vci=

Vci ∗100 Vct

Dónde= %Vci = +orcentae de volumen corregido. Vci = >olumen corregido de cada lectura.

Vct = >olumen corregido total destilado. o

Beali%aremos los cálculos para las primeras 9 lecturas, donde el volumen total corregido es 99,85 ml.

L)/

V&%()* (%7

1 2 "

5 3 8

L)/ 1. 0,105

%Vci= 33,260 ∗100 %Vci=0,316

P!. 1"

V&%()* /&)!,& (%7 5,354 3,835 8,93

L)/ 2. %Vci=

1,210 33,260

∗100

%Vci =3,638

L)/ ". %Vci=

2,316 33,260

∗100

%Vci =6,963

T$% 6. P&/)*)+ 3&%(@/&+.

L)/ 1 2 " #  6  8 9 10 11 12 1" 1# 1 16 1 18 19 20 21 22

V&%()* (%7

V&%()* /&)!,& (%7

 V&%()* C&)!,&

5 3 8 9 6 4  : 0 35 33 38 39 36 34

5,354 3,83 8,93 9,683 6,48 4,93 ,:9 :,063 0,-6: 35,548 33,34: 38,88 39,9: 36,6:8 34,4:0 3,09

5,93 9,90 ,-9 35,80 39,50 3,-95 85,849 89,4:4 8,-55 95,888 99,464 9,0: 65,3069,438 6,09: 45,34-

3 3: 30 385 83

3:,:00 30,0-9 3-,--0 83,359 88,8589,936

49,608 4,056 5,38 9,66,::6 :5,5-

P!. 1#

2" 2# 2 26 2 28 29 "0

88 89 86 84 8 8: 80 8-

86,6384,486 8,88:,:96 80,06 8-,-64 93,54 98,344

:9,63:,:63 05,59 09,904 0,:33 -5,599 -9,944 -,:0

"1 . C3 ASTM.

95

99,8

355,555

e reali%a una gráfica de dispersión, de temperatura corregida vs porcentae volumétrico con los volúmenes corregidos. Debido a que los datos obtenidos no tienen un comportamiento matemático definido, se desarrolla la curva A!" D0, con base en esta curva se reali%an los cálculos de aqu# en adelante, por lo cual dearemos a un lado los datos obtenidos en laboratorio.

G</ 1. C3 ASTM ,)% /,& A5* 0# 500.000

450.000

f(x) = 0x^2 + 2.87x + 203.97 R² = 0.99

400.000

350.000

Temp eratura C orregida (°F)

300.000

250.000

200.000

150.000

10.000 30.000 50.000 70.000 90.000 110.000 0.000 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000

%Volumen Corregido

P!. 1

De acuerdo a esto se estableció que la ecuación de la meor curva que representa estos datos 'la cual pasa por los puntos medios( es= 2

$ =0,0002 " + 2,8702 " + 203,97

Dónde= $

 !emperatura de ebullición según la curva A!".

"

 +orcentae volumétrico.

Con esta ecuación podemos calcular la temperatura de ebullición correspondiente a los porcentaes para as# determinar la temperatura volumétrica del crudo y los cálculos correspondientes. +ara la primera fracción del crudo tenemos= 2

$ =0,0002 ¿ 10 + 2,8702∗10 + 203,97 $ =232,692

T$% . T)()+ +)!'* % /3 ASTM ,) %+ <//&*)+ ,)% /,&.
!emperatura ';<(

T 10

898,-8

T 20

83,646

T 30

8-5,84

T 40

93-,5-0

T 50

96:,-0

T 60

9:,-58

T 70

654,06

T 80

696,0

T 90

69,-50

P!. 16

T 100

6-8,--

.8 D))(*/4* ,) %+ &),,)+ ,)% /,& . .8.1 D))(*/4* ,) % T)() ,) )$%%/4* 3&%(@/ T37 ,)% /,&. &isten 9 formas para $allar la temperatura de ebullición volumétrica '!v(=

3.

Tv =

T 10 + T 20 + T 30 + T 40+ T 50 + T 60+ T 70+ T 80 + T 90 9

8. T 10+ T 20 T 20 + T 30 T 30+ T 40 T 40 +T 50 T 50+ T 60 T 60+ T 70 T 70+ T 80 T 80 + T 90 2

Tv =

9.

Tv =

+

2

+

2

+

2

+

2

+

2

+

2

+

2

8

T 10 + T 30 + T 50+ T 70 + T 90 5

&l método más eacto es el número 9, pero se reali%ara por los tres métodos para comparar resultados. +or el primer método= Tv =

232,692+ 261,454 + 290,256+ 319,098+ 347,98 + 376,902+ 405,864+ 434,866+ 463,908 9

Tv =348,113 ! #

+or el segundo método= 247,03 275,855 304,677 333,539 362,441 391,383 420,365 449,387

Tv =

+

+

+

Tv =348,09 ! #

+or el tercer método= P!. 1

+8

+

+

+

Tv =

232,692+ 290,256 + 347,98 + 405,864 + 463,908 5

Tv =348,140 ! #

.8.2 D))(*/4* ,) % )*,)*) S  % /3 ASTM.  = T 90 −T 10 90−10

=

( 463,908−232,692) ! # 80

 =2,9

.8." D))(*/4* ,) %+ )()+ ,) )$%%/4* )* )+&: C$/: P&(),& (),& 5 M&% T: T/: T(: TM7. De la gráfica '
T)(. °F7

#c 1

#c 2

#c 3

#c 4

200 #00 "#8:1#0

:,-3: 4,099 ,9:9

/:,4 /4 /4,60

/85,099 /3:,-3: /30,:9

/99,999 /80,999 /8-,8-

T$% 8. T)()+ ,) )$%%/4*'T: T/: T(: TM7 ,)% /,&.

;< B

T&

T

Tm

T'

946,439 036,439

968,6-8 058,6-8

98-,6: :0-,6:

930,433 ::0,433

.8.# D))(*/4* ,)% </& ,) //)/4* >OUP. P!. 18

+ara el cálculo de este factor, la temperatura debe estar en promedio medio o en cubica y en grados absolutos.

´ √Tm 3

( oup=

)T

Dónde= Tm = !emperatura promedio medio.

)T

 Jravedad especifica del crudoH5,0:4 'dato sacado de pruebas anteriores(

√ 789,467 3

( oup =

0,875

( oup= 10,563

.8. P)+& (& %)/% ,)% / ,&. ´ '& =204,38∗( Tm

0,118

) )T

1,88

e

´ −3,075 )T ) ( 0,00218 Tm

Dónde= Tm = !emperatura promedio medio. )T

 Jravedad especifica del crudoH5,0:4 'dato sacado de pruebas anteriores( '& =204,38∗( 789,467

0,118

)∗( 0,875 )∗( e( 1,88

'& =132,49 lb / lbmol

.8.6 G3),, API.

P!. 19

0,00218∗789,467 −3,075∗0,875 )

)

! API =

141,5

)T

−131,5 = 141,5 −131,5 0,875

! API =30,21

.8. P&),,)+ P+),&//+. &n la figura 8/4 '+resión +seudocritica de @idrocarburos(, se lee=

°API 94 95 95,83

+P/ +7 65 609 69,053

&n la figura 8/6 '!emperaturas cr#ticas(, se lee=

°API 94 95 95,83

+T/°F7 09 -: 90,94

+T/R7 3369 334: 35-0,94

.8.8 P&),,)+ P+),&),/,+. +resión pseudoreducida del crudo= P sPr = lab = sPc

722

mm*g∗14,659 psia 760 mm*g 436,801 psia

sPr =0,032

!emperatura pseudoreducida del crudo= sTr =

T lab sTc

=

( 82+ 460 ) R 1098,635 R

sTr =0,493

.8.9 C%& )+)/</&. P!. 20

p= p=

´ 0,388+ 0,00045∗T+ √ )T 0,388+ 0,000405( 354,513 ! # )

√ 0,875

 p =0,585

BT, lbn! #

Dónde= T+ = !emperatura promedio en peso.

.8.10 C%& %)*) ,) 3&/4*. -v=

110,9− 0,09∗T+ )T

-v=

110,9−0,09 ( 354,513 ! # ) 0,830

- v = 90,279

BT, lbn

.8.11 C%/%& ,) % )*%; %,  * L ¿ 5 )*%; ,) 3& *

(¿¿ v ) ,)% /,&. ¿ Con la ;A+K del crudo y la temperatura del laboratorio y la temperatura promedio medio vamos a la figura 83.6 de ' HEAT CONTENT PETROLEUM FRACTIONS( y leemos=

o

*L¿ E*%; %,  ,)% /,&= 'e debe tener en cuenta que para entrar a leer el dato en la tabla, la temperat ura necesaria es la del laboratorio en ;<(

"ediante la gráfica de encontramos que= P!. 21

* L =29 Btu / lb

 Corrección del factor

( oup

= Como oupH33,394 $allamos el factor

de corrección #c (oup=0,92

As# que= .

* L = * L∗#c (oup .

* L = 29 Btu / lb∗0,92 .

* L =26,68 Btu / lb

E*%; ,) 3&  * v ¿ ,)% /,& = 'La temperatura necesaria

o

para entrar a leer la entalpia de vapori%ación es la temperatura promedio medio(.

"ediante la gráfica encontramos que= * V = 248,7 Btu / lb


( oup

= Como oupH33,394 $allamos el

factor de corrección #c (oup=−10

As# que= .

* V = * v − #c (oup * .V = 248,7−(−10 ) .

* V = 258,7 Btu / lb

P!. 22

 Corrección por presión= 'cuando el cambio de presión, es pequeMo, se puede despreciar(. Como la presión de laboratorio es diferente de la presión atmosférica se $alla el factor de corrección= #c Presi/n= 2 As# que= ..

.

* V = * V − #c Presi/n ..

* V = 258,7−2 ..

* V = 256,7 Btu / lb

.8.12 M+ ,)% /,& ,)+ %,&. +ara $allar la masa de destilado se debe calcular la gravedad especifica del crudo a la temperatura de laboratorio ! labH08N< pues con esta y con la densidad del agua O 08.6N
)t =) T −

0 1,8

( t −T )

Becordando que para $allar el factor alfa debemos interpolar=

G) 5,04 5,-4 5,0:4

−5

)82 # =0,875−

64,9∗10 1,8

 0  6,-

( 82−60 )

P!. 2"

)82! # =0,867

1oil 82! # =) 82! # ∗1 agua82 ! #

(

1oil 82! # = ( 0,867 ) 0,9963 1oil 82! # = 0,864

(

g ml

)

g lb ml 453,59 g

1oil 82! # = 0,001905

)

lb ml

I como el volumen corregido de destilado es de 99,8 ml encontramos que= moil82= 1 oil!# ∗Volumendestilado corregido moil82 ! # =0,001905

lb ( 33,26 ml ) ml

moil82 ! # =0,0634 lb

.8.1" C%& )),&. ..

.

2oil= m ( * V − * L ) 2 oil = 0,0634 lb∗(256,7− 26,68)

Btu lb

2oil= 14,583 Btu

.8.1# C%& ,) /&($+4 *.

P!. 2#

 = 22320−3870 ( )T

2

) 2

 = 22320−3870 ( 0,875 )  = 19357,031 Btu / lb

.8.1 C&*,/3,, T@(/. (=

0,813

(=

0,813

)T 0,830

( = 0,921

´ −32) ] [ 1 −3∗10− (Tm 5

∗[ 1 −3∗10−5( 329,467−32 ) ] Btu 2

hr ft ! # /¿

.9 C%/%& ,) F//&*)+. T$% 9.

R*!&+ ,) )() ,) )$%%/4*  /,&+ 5 ,)3,&+.

SUSTANCIA G+&%* >)&+)*) ACPM G+&%* L3* A/)) %$/*) R)+,&+

T)() ,) )$%%/4* °F7 35/945 955/655 645/4:4 9:4/045 455/3355 G3355

G</ 2. C3 ASTM ,)% /,& A5*) 0# 5 ++ )+)/3+ <//&*)+.

P!. 2

.9.1 G+&%* &quivalente al 45,34-7 del destilado, el crudo arrayan es un crudo liviano, con un ;A+K De 90,-0.

G</ ". C3 ASTM ,) % G+&%*.

P!. 26

Al obtener= 2

$ =0,0002 " + 2,8702 " + 203,97

Dónde= $


"

 +orcentae volumétrico. e calculan las fracciones de la gasolina, para esto se debe repartir la fracción de la gasolina en 35 partes iguales por lo tanto= f ci=

50,159 10

=5,0159

&sto nos quiere decir que al 4,534-7 se encuentra la primera fracción de la gasolina, es decir, que esto equivaldr#a al 357. Los datos se aduntan en la siguiente tabla.

T$% 10. F//&*)+ )3%)*)+ ,) % !+&%* +)!'* % !H</ ,) % /3 ASTM.

T 10

FRACCIÓN GASOLINA 357 4,534-7

T 20

857

35,59307

T 30

957

34,56::7

T 40

657

85,597

T 50

457

84,5:-47

T 60

57

95,5-467

T 70

:57

94,33397

T 80

057

65,38:87

T 90

-57

64,36937

P!. 2

3557

T 100

45,34-7

Después de $allar los porcentaes volumétricos de la gasolina, con la ecuación que satisface la curva A!", se procede $allar las temperaturas. +ara la primera fracción T 10  2

$ =0,0002 ¿ 5,0159 + 2,8702∗5,0159 + 203,97 $ =218,372

T$% 11. T)()+ ,) %+ <//&*)+ ,) % !+&%*.

T 10

FR ACCIÓN GASOLIN A 357 4,534-7

T)() °F7 830,9:8

T 20

857

35,59307

898,:09

T 30

957

34,56::7

86:,854

T

657

83,9:

40

T 50

457

85,597 84,5:-47

T 60

57

95,5-467

8-5,493

T 70

:57

94,33397

956,--9

T 80

057

65,38:87

93-,64

T 90

-57

64,36937

999,-6:

T 100

3557

45,34-7

960,665

.9.1.1

8:,5:-

D))(*/4* ,) % )() 3&%(@/ T37.

e procede $allar con el tercer método el cual es el más recomendado y eacto. Tv =

T 10 + T 30 + T 50+ T 70 + T 90 5

P!. 28

Tv =

218,372+ 247,205+ 276,079+ 304,993 + 333,947 5

Tv =276,119 ! #

.9.1.2 =

D))(*/4* ,) %  ) *,)*) S.

T 90 −T 10 90−10

=

( 333,947− 218,372 ) ! # 80

 =1,4

.9.1."

D))(*/4* ,) %+ )( )+ ,) )$% %/4* )* )+& : C$/: P&(),& (),& 5 M&% T: T/: T(: TM7.

De la gráfica '
T)(. °F7

#c 1

#c 2

#c 3

#c 4

200 #00 26:119

8,-3: 9,:4 8,-9

/8,4 /3,: /3,:5

/:,-3: /,: /,395

/39,:4 /38,509 /35,-35

T$% 12. T)()+ ,) )$%%/4*'T: T/: T(: TM7 ,) % !+&%*.

;< B

.9.1.#

T&

T

Tm

T'

8:-,544 :9-,544

8:6,639 :96,639

8-,-0:8-,-0-

84,85:84,85-

D))(*/4* ,)% </& ,) //)/4* >&.

La gravedad espec#fic a de la gasolina se asumió teniendo en cuenta los datos proporcionados por la tabla 9.

P!. 29

) T )asolina=0,77

´ √Tm 3

( oup=

)T

√729,989 3

( oup=

0,770

( oup= 11,694

.9.1.

P)+& (&%)/%.

´ '& =204,38∗( Tm

0,118

) )T

'& =204,38∗( 729,989

1,88

0,118

e

´ −3,075 )T ) ( 0,00218 Tm

)∗( 0,770 )∗( e( 1,88

0,00218∗729,989− 3,075∗0,770 )

)

'& =125,238lb / lbmol

.9.1.6

G3),, API. ! API =

141,5

)T

−131,5 =

141,5 0,770

−131,5

! API = 52,27

.9.1.

P&),,)+ P+ ),&//+.

&n la figura 8/4 '+resión +seudocritica de @idrocarburos(, se lee=

°API 44 45 48,8:

+P/ +7 635 669 680,530


°API 44 45

+T/°F7 4-5 55 P!. "0

+T/R7 3545 355

48,8:

.9.1.8

4-5,09:

3545,09:

P&),,)+ P+),&),/,+.

+resión pseudoreducida de la gasolina= P sPr = lab = sPc

722

mm*g∗14,659 psia 760 mm*g 428,018 psia

sPr =0,0325

!emperatura pseudoreducida de la gasolina= sTr =

T lab sTc

=

( 82+ 460 ) R 1050,837 R

sTr =0,516

.9.1.9 p= p=

C%& )+ )/</&.

´ 0,388+ 0,00045∗T+ √ )T 0,388+ 0,000405 ( 279,055 ! # )

 p =0,585

√ 0,770 BT, lbn! #

.9.1.10 C%& %)*) ,) 3&/4*. -v=

´ 110,9− 0,09∗T+ )T

-v=

110,9−0,09 ( 279,055! # )

- v =111,409

0,770

BT, lbn

P!. "1

.9.1.11 C%/%& ,) % )* %; % ,  * L ¿ 5 )*%; ,) 3& *

(¿¿ v ) ,) % !+&%*. ¿ Con la ;A+K de la gasolina y la temperatura del laboratorio y la temperatura promedio medio vamos ( ay leemos= la figura 83.6 de ' HEAT CONTENT PETROLEUM FRACTIONS

E*%; %,  * L ¿ ,) % !+&%* = 'e debe tener en cuenta

o

que para entrar a leer el dato en la tabla, la temperatura necesaria es la del laboratorio en ;<(

"ediante la gráfica de encontramos que= * L = 42,11 Btu / lb


( oup

= Como oupH33,-6 $allamos el factor

de corrección

#c (oup=0,964

As# que= .

* L = * L∗#c (oup .

* L = 42,11 Btu / lb ∗0,964 .

* L = 40,594 Btu / lb

o

E*%; ,) 3&  * v ¿ ,) % !+&%* = 'La temperatura necesaria para entrar a leer la entalpia de vapori%ación es la temperatura promedio medio(. "ediante la gráfica encontramos que= P!. "2

* V = 246,8 Btu / lb


( oup

= Como oupH33,-6 $allamos el


As# que= .

* V = * v − #c (oup .

* V = 246,8−(−8 ) .

* V = 254,8 Btu / lb

 Corrección por presión= 'cuando el cambio de presión, es pequeMo, se puede despreciar(. Como la presión de laboratorio es diferente de la presión atmosférica se $alla el factor de corrección= #c Presi/n= 2,5 As# que= ..

.

* V = * V − #c Presi/n ..

* V = 254,8−2,5 ..

* V = 252,3 Btu / lb

.9.1.12 M+ ,) !+&%* ,)+%,. +ara $allar la masa de destilado se debe calcular la gravedad especifica de la gasolina a la temperatura de laboratorio ! labH08N< pues con esta y con la densidad del agua O 08.6N
P!. ""

)t =) T −

0 1,8

( t −T )


G) 5,9 5,:: 5,:0

−5

)82 # =0,77 −

76,47∗10 1,8

 -: :,6: :4

( 82 −60 )

)82! # =0,760654

182 ! # =) 82 ! #∗ 1 agua 82! #

(

182 ! # =( 0,760654 ) 0,9963 182 ! # =0,758

(

g lb ml 453,59 g

182 ! # =0,001671

g ml

)

)

lb ml

I como el volumen corregido de destilado es de 3,09 ml encontramos que= m82= 1! #∗Volumendestilado corregido m 82! # = 0,001671

lb ( 16,683 ml ) ml

m82! # =0,0279 lb

P!. "#

.9.1.1" C%& )),&. ..

.

2=m ( * V − * L ) 2 = 0,0279 lb∗(252,3− 40,594 )

Btu lb

2=5,907 Btu

.9.1.1# C%& ,) /&($+4*.  = 22320−3870 ( )T

2

)

 = 22320−3870 ( 0,77 )

2

 = 20025,5 Btu / lb

.9.1.1 C&*,/3,, @(/. (=

0,813

(=

0,813 ∗ 1 −3∗10−5 ( 269,989−32 ) 0,77

)T

´ −32) ] [ 1 −3∗10− (Tm 5

[

( =1,048

]

Btu 2

hr ft ! # /¿

.9.2 >)&+)*) &quivalente al 3,347 del destilado.

G</ #. C3 ASTM ,)% )&+)*).

P!. "

Al obtener= 2

$ =0,0002 " + 2,8702 " + 203,97

Dónde= $


"


e calculan las fracciones del erosene, para esto se debe repartir la fracción del erosene en 35 partes iguales por lo tanto= f ci=

16,615 10

=1,6615

Luego sumamos los 45,34-7 de la fracción de gasolina y tendr#amos= f ci=1,6615 + 50,159 =51,8205

&sto nos quiere decir que al 43,0857 se encuentra la primera fracción del erosene, es decir, que esto equivaldr#a al 357, la

P!. "6

segunda fracción equivalente al 857 ser#a la anterior más 3,347 y as# sucesivamente. Los datos se aduntan en la siguiente tabla.

T$% 1". F//&*)+ )3%)*)+ ,)% >)&+)*) +)!'* % !H</ ,) % /3 ASTM. FRACCION 357>EROSENE 43,08547

T 10 T 20

857

49,6087

T 30

957

44,36947

T 40

657

4,0547

T 50

457

40,647

T 60

57

5,3807

T 70

:57

3,:0-47

T 80

057

9,6437

T 90

-57

4,33847

T 100

3557

,::67

Después de $allar los porcentaes volumétricos del erosene, con la ecuación que satisface la curva A!", se procede $allar las temperaturas. +ara la primera fracción T 10  2

$ =0,0002 ¿ 51,8205 + 2,8702∗51,8205 9 + 203,97 $ =218,372

T$% 1#. T)()+ ,) %+ <//&*)+ ,)% )&+)*). P!. "

FRACCION >EROSENE 357 43,08547

T 10

T)() °F7 949,868

T 20

857

49,6087

940,56

T 30

957

44,36947

98,043

T 40

657

4,0547

9:,4:

T 50 T 60

457 57

40,647 5,3807

9:8,66 9::,8:8

T 70

:57

3,:0-47

908,508

T 80

057

9,6437

90,0-8

T 90

-57

4,33847

9-3,:56

T 100

3557

,::67

9-,43

.9.2.1

D))(*/4* ,) % )() 3&%(@/ T37.

e procede $allar con el tercer método el cual es el más recomendado y eacto. Tv =

T 10 + T 30 + T 50+ T 70 + T 90

Tv =

5

353,242+ 362,851 + 372,464 + 382,082+ 391,704 5

Tv =372,469 ! #

.9.2.2

D))(*/4* ,) %  ) *,)*) S.

T 90 −T 10  = 90−10 =

( 391,704−353,242) ! # 80

P!. "8

 =0,48

.9.2."

D))(*/4* ,) %+ )( )+ ,) )$% %/4* )* )+& : C$/: P&(),& (),& 5 M&% T: T/: T(: TM7.

De la gráfica '
200 #00 "2:#69

3 5,4 5,40

/5,: /5,: /5,:

/8 /8 /8

/6 /9,4 /9,40

T$% 1. T)()+ ,) )$%%/4*'T: T/: T(: TM7 ,)% )&+)*).

;< B

.9.2.#

T&

T

Tm

T'

9:9,59: 099,59:

9:3,:093,:-

9:5,6095,6-

90,-53 080,-53

D))(*/4* ,)% </& ,) //)/4* >&.

La gravedad espec#fica del erosene se asumió teniendo en cuenta los datos proporcionados por la tabla 9. ) T (erosene=0,82

´ √Tm 3

( oup=

)T

( oup= √ 3

830,469 0,82

( oup= 11,463

P!. "9

.9.2.

P)+& (&%)/%.

´ '& =204,38∗( Tm

0,118

) )T

'& = 204,38∗( 830,469

1,88

0,118

e

´ − 3,075 )T ) ( 0,00218 Tm

)∗( 0,821,88 )∗( e(0,00218∗830,469−3,075∗0,82 ))

'& =152,782 lb / lbmol

.9.2.6

G3),, API. ! API =

141,5

)T

−131,5 = 141,5 −131,5 0,820

! API =41,206

.9.2.

P&),,)+ P+ ),&//+.


°API 65 64 63,5

+P/ +7 9:4 945 9-,:5


°API 65 64 63,5 .9.2.8

+T/°F7 :85 :59 :3,65

+T/R7 3305 339 33:,6

P&),,)+ P+),&),/,+.

+resión pseudoreducida del erosene= P sPr = lab = sPc

722

mm*g∗14,650 psia 760 mm*g 369,70 psia

P!. #0

sPr =0,0376

!emperatura pseudoreducida del erosene= sTr =

T lab sTc

=

( 82 + 460 ) R 1176,4 R

sTr = 0,461

.9.2.9 p= p=

C%& )+ )/</&.

´ 0,388+ 0,00045∗T+ √ )T 0,388+ 0,00045( 373,037 ! # )

√ 0,82

 p =0,614

BT, lbn!#

.9.2.10 C%& %)*) ,) 3&/4*. -v= -v=

110,9− 0,09∗T+ )T 110,9−0,09 ( 373,037! # )

- v =94,3

0,82

BT, lbn

.9.2.11 C%/%& ,) % )* %; % ,  * L ¿ 5 )*%; ,) 3& *

(¿¿ v ) ,)% )&+)*). ¿ P!. #1

Con la ;A+K del erosene y la temperatura del laboratorio y la temperatura promedio medio vamos a la figura 83.6 de ' HEAT CONTENT PETROLEUM FRACTIONS ( y leemos=

E*%; %,  * L ¿ ,)% )&+)*) = 'e debe tener en cuenta

o

que para entrar a leer el dato en la tabla, la temperatura necesaria es la del laboratorio en ;<( "ediante la gráfica de encontramos que= * L =35 Btu / lb


( oup



As# que= * .L = * L∗#c (oup .

* L = 35 Btu / lb∗0,97 .

* L = 33,95 Btu / lb

o

E*%; ,) 3&  * v ¿

,)% )&+)*) = 'La temperatura

necesaria para entrar a leer la entalpia de vapori%ación es la temperatura promedio medio(. "ediante la gráfica encontramos que= * V =310 Btu / lb

P!. #2


( oup



As# que= .

* V = * v − #c (oup * .V = 310 −(−3 ) .

* V = 313 Btu / lb


.

* V = * V − #c Presi/n ..

* V = 313 − 2 ..

* V = 311 Btu / lb

.9.2.12 M+ ,)% )&+)*) ,)+%,&. +ara $allar la masa de destilado se debe calcular la gravedad especifica del erosene a la temperatura de laboratorio ! labH08N< pues con esta yde con densidad del agua O 08.6N
)t =) T −

0 1,8

( t −T )

P!. #"


−5

)82 # =0,82−

71∗10 1,8

G) 5,:0 5,08

 :4 :3

5,04

0

( 82−60 )

)82! # =0,811322

182 ! # =) 82 ! #∗ 1 agua 82! #

182 ! # =( 0,811322) 0,9963 ml g

(

(

g lb 182 ! # =0,80832 ml 453,59 g 182 ! # =0,001782

) )

lb ml

I como el volumen corregido de destilado es de 4,48 ml encontramos que= m82= 1! #∗Volumendestilado corregido m82! # =0,001782

lb ( 5,526 ml ) ml

m82! # =0,00985 lb

.9.2.1" C%& )),&. P!. ##

..

.

2=m ( * V − * L ) 2=0,009483 lb∗(311− 33,95)

Btu lb

2 =2,62737 Btu

.9.2.1# C%& ,) /&($+4*.  = 22320−3870 ( )T

2

) 2

 = 22320−3870 ( 0,82 )  = 19717,8 Btu / lb

.9.2.1 C&*,/3,, @(/. (=

0,813

(=

0,813

)T

´ −32) ] [ 1 −3∗10− (Tm 5

∗[ 1 −3∗10−5 ( 370,469−32 ) ]

0,82

( = 0,9814

Btu 2

hr ft ! # /¿

.9." ACPM &quivalente al 99,887 del destilado.

G</ . C3 ASTM ,)% ACPM.

P!. #

Al obtener= 2

$ =0,0002 " + 2,8702 " + 203,97

Dónde= $


"


e calculan las fracciones del erosene, para esto se debe repartir la fracción del erosene en 35 partes iguales por lo tanto= f ci=

33,226 10

=3,3226

Luego sumamos los 45,34-7 de la fracción de gasolina y los 3,347 de la fracción del erosene tendr#amos= f ci=3,3226 + 50,159 + 16,615 =70,0966

&sto nos quiere decir que al :5,5-7 se encuentra la primera fracción del AC+", es decir, que esto equivaldr#a al 357, la segunda fracción equivalente al 857 ser#a la anterior más 9,9887 y as# sucesivamente. P!. #6

Los datos se aduntan en la siguiente tabla.

T$% 16. F//&*)+ )3%)*)+ ,)% ACPM +)!'* % !H</ ,) % /3 ASTM. FRACCION ACPM T 10

10

:5,5-7

T 20

20

:9,63-87

T 30

"0

:,:6307

T 40

#0

05,5667

T 50

0

09,90:7

T 60

60

0,:5-7

T 70

0

-5,59887

T 80

80

-9,94607

T 90

90

-,::67

T 100

100

3557

Después de $allar los porcentaes volumétricos del AC+", con la ecuación que satisface la curva A!", se procede $allar las temperaturas. +ara la primera fracción T 10  2

$ =0,0002 ¿ 70,0966 + 2,8702∗70,0966 + 203,97 $ =218,372

T$% 1. T)()+ ,) %+ <//&*)+ ,)% ACPM.

T 10

FRACCIONACPM 10

:5,5-7

P!. #

T)()°F7 65,366

T 20

20

:9,63-87

634,::

T 30

"0

:,:6307

684,638

T 40

#0

05,5667

694,549

T 50

0

09,90:7

666,-0

T 60

60

0,:5-7

646,960

T

0

66,558

70

T 80

80

-5,59887 -9,94607

T 90

90

-,::67

609,989

T 100

100

3557

6-8,--5

.9.".1

6:9,5

D))(*/4* ,) % )() 3&%(@/ T37.

e procede $allar con el tercer método el cual es el más recomendado y eacto. T 10 + T 30 + T 50+ T 70 + T 90 Tv = Tv =

5 406,144 + 425,412+ 444,698+ 464,002+ 483,323 5

Tv =444,716 ! #

.9.".2 =

=

D))(*/4* ,) %  ) *,)*) S.

T 90 −T 10 90−10

( 483,323 −406,144 ) ! # 80

 =0,96

P!. #8

.9."."

D))(*/4* ,) %+ )( )+ ,) )$% %/4* )* )+& : C$/: P&(),& (),& 5 M&% T: T/: T(: TM7.

De la gráfica '
T)(. °F7

#c 1

#c 2

#c 3

#c 4

600 #00 ###:16

8 8,4 8,9-

/3 /8 /3,::

/6,4 /6,0 /6,:99

/: /0 /:,::

T$% 1. T)()+ ,) )$%%/4*'T: T/: T(: TM7 ,) % !+&%*.

;< B

.9.".#

T&

T

Tm

T'

66:,35 -5:,35

668,-6 -58,-6

69-,-09 0--,-09

69,-6 0-,-6

D))(*/4* ,)% </& ,) //)/4* >&.

La gravedad espec#fica del AC+" se asumió teniendo en cuenta los datos proporcionados por la tabla 9. ) T (erosene=0,92

( oup=

3 ´ √Tm

)T

√ 899.983 3

( oup=

0,92

( oup= 10,5

.9.".

P)+& (&%)/%.

P!. #9

´ '& =204,38∗( Tm

0,118

) )T

'& = 204,38∗( 899,983

1,88

0,118

e

´ − 3,075 )T ) ( 0,00218 Tm

)∗( 0,921,88 )∗( e(0,00218∗899,9830−3,075∗0,92) )

'& =163,836 lb/ lbmol

.9.".6

G3),, API. ! API =

141,5

)T

−131,5 = 141,5 −131,5 0,920

! API =22,304

.9.".

P&),,)+ P+ ),&//+.


°API 85 84 63,5

+P/ +7 634 9-5 659,4


°API 85 84 63,5 .9.".8

+T/°F7 065 085 095,0

+T/R7 3955 3805 38-5,0

P&),,)+ P+),&),/,+.

+resión pseudoreducida del AC+" la gasolina= mm*g∗14,650 psia sPr = Plab = 722 sPc

760 mm*g 403,5 psia

sPr =0,0345

P!. 0

!emperatura pseudoreducida del AC+"= sTr =

T lab sTc

=

( 82 + 460 ) R 1290,8 R

sTr =0,42

.9.".9 p= p=

C%& )+ )/</&.

´ 0,388+ 0,00045∗T+ √ )T 0,388+ 0,00045( 447,106! # )

√ 0,92

 p =0,614

BT, lbn!#

.9.".10 C%& %)*) ,) 3&/4*. 110,9−0,09∗T ' -v= )T

-v=

110,9−0,09 ( 447,106 ! # )

- v =76,8

0,92

BT, lbn

.9.".11 C%/%& ,) % )* %; % ,  * L ¿ 5 )*%; ,) 3& (¿¿*v ) ,)% /,&. ¿

P!. 1

Con la ;A+K del AC+" y la temperatura del laboratorio y la temperatura promedio medio vamos a la figura 83.6 de ' HEAT CONTENT PETROLEUM FRACTIONS ( y leemos=

E*%; %,  * L ¿ ,)% ACPM= 'e debe tener en cuenta que

o

para entrar a leer el dato en la tabla, la temperat ura necesaria es la del laboratorio en ;<(

"ediante la gráfica de encontramos que= * L =30 Btu / lb


( oup



As# que= .

* L = * L∗#c (oup .

* L = 30 Btu / lb∗0,92 .

* L =27,6 Btu / lb

o

E*%; ,) 3&  * v ¿ ,)% ACPM = 'La temperatura necesaria para entrar a leer la entalpia de vapori%ación es la temperatura promedio medio(. "ediante la gráfica encontramos que= 310

*V=

Btu / lb


( oup

factor de corrección P!. 2


#c (oup= 5

As# que= .

* V = * v − #c (oup .

* V = 310 −( 5) .

* V = 305 Btu / lb


.

* V = * V − #c Presi/n ..

* V = 305 − 3 * .V. = 302 Btu / lb

.9.".12 M+ ,) % ACPM , )+%,&. +ara $allar la masa de destilado se debe calcular la gravedad especifica del erosene a la temperatura de laboratorio ! labH08N< pues con esta y con la densidad del agua O 08.6N
)t =) T −

0 1,8

( t −T )


P!. "

G) 5,04 5,-8 5,-4

−5

)82 # =0,92−

66,6∗10 1,8

 0 , 

( 82−60 )

)82! # =0,912

182 ! # =) 82 ! #∗ 1 agua 82! #

(

1 82 ! # =( 0,912 ) 0,9963 182 ! # =0,908626

(

g ml

)

g lb ml 453,59 g

)

182 ! # =0,002003 lb ml

I como el volumen corregido de destilado es de 33,543 ml encontramos que= m82= 1! #∗Volumendestilado corregido m82! # =0,002003

lb ( 11,051ml ) ml

m82! # =0,02213 lb

.9.".1" C%& )),&. ..

.

2=m ( * V − * L )

P!. #

2=0,02213 lb∗(302−27,6 )

Btu lb

2 =6,072 Btu

.9.".1# C%& ,) /&($+4*.  = 22320−3870 ( )T

2

) 2

 = 22320−3870 ( 0,92 )  =19044,4 Btu / lb

.9.".1 C&*,/3,, @(/. (=

0,813

(=

0,813

)T 0,92

( = 0,873

´ −32) ] [ 1 −3∗10− (Tm 5

∗[ 1 −3∗10−5 ( 439,983−32 ) ] Btu 2

hr ft ! # /¿

6. TABLAS DE RE SULTADOS T$% 16. G3),, API 5 G3),, )+)/</ ,)% /,& 5 ++ ,<))*)+ <//&*)+. °API

)T

CRUDO GASOLINA

95,83 48,8:

5,0:4 5,::

KEROSENE ACPM

63,85 88,956

5,08 5,-8

SUSTANCIA

P!. 

T$% 1. T)()+ ,) )$%%/4* °F7 ,)% /,& 5 ++ <//&*)+. TEMPERATURAS DE EBULLICION (°F) M Tv Tw Tc Tm T

SUSTANCIA CRUDO

960,36

946,439 968,6-8 98-,6:

930,433

GASOLINA

8:,33 9:8,6 666,:3 

8:-,544 8:6,639 8-,-0-

84,85-

9:9,59: 9:3,:- 9:5,6-

90,-53

66:,35

69,-6

KEROSENE ACPM

668,-6

69-,-09

T$% 18. >& 5 )*,)*) S ,)% /,& 5 ++ <//&*)+. SUSTANCIA CRUDO GASOLINA KEROSENE ACPM

Koup

S

35,49 33,-6 33,69 35,4

8,3,6 5,60 5,-

T$% 19. P&),,)+ P+),&),/,+ 5 P+),&//+ ,)% /,& 5 ++ <//&*)+. SUSTANCIA

sPc

CRUDO GASOLINA KEROSENE ACPM

( psia)

sTc ( ! # )

69,053 680,530 9-,: 659,4

sPr

90,94 4-5,09: :3,6 095,0

sTr

5,598 5,5984 5,59: 5,5964

5,6-9 5,43 5,63 5,68

T$% 20. P)+& M&%)/%: ,)*+,, 5 (+ ,)% /,& 5 ++ <//&*)+. D!s"#$# SUSTANCIA CRUDO GASOLINA KEROSENE

Mw

lb lbn

( )

398,6384,890 348,:08 P!. 6

M$s$

( lb )

( ) lb ml

5,553-54 5,553:3 5,553:08

5,596 5,58:5,55-04

39,09

ACPM

5,558559

5,58839

T$% 21. O+ &),,)+ //);+/+ ,)% /,& 5 ++ <//&*)+. C$%or #

Co!#uc'"v"#$#

BT, lb

Com&us'"! BT, lb

'rm"c$ BT, 2 # hrft !

-5,8:333,65-6,9 :,0

3-94:,593 85584,4 3-:3:,0 3-566,6

-v

SUSTANCIA

(

Cp BT, lbn!#

)

5,404 5,404 5,36 5,36


( )

( )

(

¿

)

5,-83 3,560 5,-036 5,0:9

T$% 22. C%&)+ )),&+ 5 )*%+  )% /,& 5 ++ <//&*)+.

SUSTANCIA CRUDO GASOLINA KEROSENE ACPM

*L

C$%or r*ur"#o ( BT, )

Porc!'$+s

( )

36,409 4,-5: 8,8:9: ,5:8

3557 45,34-7 3,347 99,887

8,0 65,4-6 99,-4 8:,

*v

( ) BT, lb

BT, lb

84,: 848,9 933 958

. ANKLISIS DE RESULTADOS •

La gravedad espec#fica de la me%cla 'crudo( debe ser igual a la sumatoria de las gravedades espec#ficas de sus componentes o fracciones 'gasolina, erosene, AC+"( al reali%ar la siguiente ecuación.

¿ me3cla=¿)asolina∗4 )asolina+¿(erosene∗ 4 (erosene +¿ AP' ∗4 AP'

P!. 

Je me%claH5,::Q5,4R5,08Q5,3R5,-8Q5,96 Je me%claH5,095 iendo la ge real de nuestro crudoH5,0:4 se puede afirmar que es lógico que este dato nos dé, pues la ge más influyente en nuestro crudo, es la del residuo, el cual no fue destilado, por lo que solo se destilaron los componentes más livianos, alterando el dato. •

&l calor requerido la me%cla 'crudo( es la suma de los calores requeridos de cadapara fracción, es decir.

&ncontradas los calores requeridos de cada fracción

SUSTANCIA

Calor requerido ( BT, )

36,409 4,-5: 8,8:9: ,5:8


Al sumas S CBDTHS JasolinaRS eroseneRS AC+" S CBDTH4,-5:R8,8:9:R,5:8 S CBDTH36, 1! Dando un valor un poco erróneo, estos errores podr#an deberse a error $umanos. P!. 8

•

&l factor de caracteri%ación de cada fracción y del crudo nos ubica SUSTANCIA CRUDO GASOLINA KEROSENE ACPM

Koup

S

35,49 33,-6 33,69 35,4

8,3,6 5,60 5,-

&s un crudo aromatico, pues es un crudo liviano, con un api de 95,83 ;A+K, el oup es un parámetro de caracteri%ación para definir qué tan pesado es un crudo o una fracción. oup F38 33/38 35G

PARAFINICO NAFTENICO AROMATICO

E* /*&  %&+ / %&)+ )+)/;</&+

Cp SUSTANCIA


(

BT, lbn!#

5,404 5,404 5,36 5,36

)

-v

C$%or # Com&us'"!

( ) BT, lb

( )

-5,8:333,65-6,9 :,0

3-94:,593 85584,4 3-:3:,0 3-566,6

BT, lb

Co!#uc'"v"#$# 'rm"c$

(

BT, 2 # hr ft !

¿

)

5,-83 3,560 5,-036 5,0:9

 &l Cp de la gasolina da menor, pues la energ#a necesaria para que este suba un grado es menor que la del AC+" por eemplo, pues su pm es menor, es decir la energ#a cinética para mover una menor masa será menor. P!. 9

 &l

-v

se refiere a la energ#a que se intercambia , que pierde o gana

una sustancia en el proceso de pasar de l#quido a vapor, dando claramente mayor la de la gasolina pues tiene una capacidad de intercambiar calor mayor que el resto de fracciones

 &l calor de combustión es mayor para la gasolina pues esta genera mayor energ#a al arder, por el $ec$o de ser volátil, de tener un peso molecular menor. &n cuanto a la conductividad térmica es mayor la de la gasolina pues como se mencionó anteriormente tiene una mayor capacidad para el intercambio de energ#a en forma de calor.

 Bespecto a los pesos moleculares se evidencia lo que se supon#a, pues el peso de los componentes volátiles son relativamente menor pues son propiedades dependientes, el peso molecular de la me%cla 'crudo( será igual a la suma de los pesos moleculares por el porcentae molar de cada fracción

SUSTANCIA

Mw

( ) lb lbn

398,6384,890 348,:08 39,09


8. FUENTES DE E RROR. •

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&l montae para la reali%ación de la prueba de separación por destilación no se encontraba completamente sellado, pues debido al estado de desgaste en el que se encuentra y por la implementación de un balón de destilación incorrecto, se produc#an escapes de vapores destilados en varios puntos del montae. La eecución de la prueba se $i%o en un corto periodo de tiempo, y por lo tanto las fracciones pueden presentar errores y algunas no se encuentran completas.

P!. 60

9. CONCLUSIONES •

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e logró separar el crudo 'Arrayan 56( en diferentes fracci ones, aunque no fueron totalmente separadas debido al corto tiempo de eecución la prueba, puesto queprincipalmente se presentaron inconvenientes inicio de lade prueba ya que el crudo tratado '&strellita(al conten#a un alto porcentae de agua '347 12(, y por lo consiguiente se procedió a repetir la prueba, esta ve%, con un crudo sin contenido de agua. e logró identificar 9 fracciones del crudo Arrayan 56, las cuales fueron gasolina, erosene y AC+". A diferencia de las sustancias puras, el petróleo es una me%cla de sustancias '@idrocarburos(, las cuales poseen su determinado punto de ebullición, este es de muc$a importancia en la industria pues al momento de reali%ar fraccionamiento, gracias a este punto de ebullición se pueden reconocer las fracciones ya sea gasolina, erosene, aceite lubricante, AC+", etcU e determinó el volumen de residuos, el volumen total recobrado y sus respectivos porcentaes, y con esto se calculó los volúmenes destilados corregidos los cuales se aduntan en la tabla 6. e construyó con éito la curva A!" a partir de los datos obtenidos en la práctica de laboratorio y posteriormente corregidos, de temperaturas de ebullición corregi das, ya que la presión del lugar de la prueba es menor que 3 atmosfera, y de los porcentaes volumétricos obtenidos de los volúmenes corre gidos. e pueden observar los datos en las tablas 6,4 y . &ste método de separación por destilación es uno de los más efectivos y comúnmente utili%ados en la industria gracias a la diferencia de los puntos de ebullición de los diferentes componentes de los cuales está compuesto el petróleo crudo.

10.RECOMENDACIONES. •

i se va a trabaar con un crudo con alto contenido de agua, debe reali%arse la prueba de contenido de agua por el método de la centrifuga y utili%ar el rompedor más efectivo, el cual se determina en P!. 61

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la prueba de emulsiones, y dear centrifugar m#nimo por media $ora, para que sea efectiva la separación del agua y el crudo. Antes de reali%ar la prueba se debe limpiar y purgar muy bien el quipo, debido a que pueden eistir residuos de pruebas $ec$as con anterioridad. +ara el buen desarrollo de la práctica se deben tener ciertos aspectos con el maneo del equipo ya que estos me pueden afectar el normal desarrollo de la prueba. e deben cubrir las l#neas de fluo y el balón de destilación con papel aluminio para asegurar que no $ayan perdidas de calor con el medio. e debe utili%ar un balón de destilación que encae correctamente con el equipo, ya que en nuestra eperiencia, por tener un balón de destilació n en mal estado se produc#an fugas de condensados, los cuales se cubrieron con papel aluminio, pero aun as# las perdidas continuaban. e debe verificar que el condensador o el sistema refrigerante en este caso, contenga $ielo suficiente para permitir la condensación de los vapores destilados. tili%ar una probeta que esté debidamente marcada desde 5ml $asta los 355ml para no cometer errores de medición.

11. CUESTIONARIO 11.1 CH% )+ % )/+4* ,) )+  ,))(*/4* Besultados similares obtenidos por el mismo operador y el mismo aparato no deben ser considerados como sospec$osos a menos que ellos difieran por más del valor de repetibilidad. Los resultados obtenidos por cada uno de los dos laboratorios no deben ser considerados errados a menos que ambos resultados difieran del valor de reproducibilidad.

11.2 CH% )+ % ))$%,, 5 % )&,/$%,, )* )+ ,))(*/4* P*& )3 &,& P*& )$%%. */% 

R))$%,, 7  roR3.8 P!. 62

R)&,/$%,, R7 35 BoR8

10-80 90 9 P*& )$%%. <*%

ro ro ro :

Bo 8.8 Bo / 6.: Bo / 39

11." P&/)*) )/ ),&: &/ )*) )/&$,& 5 &/)* ) &% )/&$,&. %Total Recuperado =95

%Recobrado=30 %RecobradoTotal=33,26

11.# D))(*) % /3 ,) ,)+%/ 4* ASTM  /&*,/&*)+ *&( %)+ 5  % )+4* ,) %$&&&. Condiciones normales '+H3 atm(. 500.0 450.0

f(x) = 0x^2 + 2.87x + 203.97 R² = 0.99

400.0 350.0


300.0 250.0 200.0 150.0 10.0 30.0 50.0 70.0 90.0 110.0 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

%Volumen Corregido

P!. 6"

Condiciones de laboratorio '+H :88 mm@g(. 550 500 450 400

f(x) = 0x^2 + 2.86x + 200.96 R² = 0.99

350 300


250 200 150 100 50 0 0.0

10.0 30.0 50.0 70.0 90.0 110.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

%Volumen Corregido

11. A  ,) %&+ *)3 %&+ ,) )$%%/ 4* )4/&+ ,) %+ <//&* )+ ,) )4%)&: ,)<* %+ <//&*)+ ,) % ,)+%/4* 5 //)/) % ()+ 5 %+ <//&*)+. La caracteri%ación de la muestra y las fracciones fue reali%ada en la muestra de cálculos. '>er muestra de cálculos del crudo y fracciones(

11.6 D))(*) )% /%& )+)/; </& ,)% ,& /$& %;,&: )% /%& %)*) ,) 3&/4* ,) % ()+ 5 %+ <//&*)+ 5 )%$&) $%*/) ,) )*)!;. >er tablas 83 y 88.

8 BIBLIOGRAFA •

•

"anual de prácticas de laboratorio de propiedades del petróleo. niversidad urcolombiana. A!", tandard +etroleum +roducts and Lubricants 'A!" D 0/-5(.

P!. 6#

•

P!. 6

MÉTODO ESTANDAR PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS PRODUCTOS DEL PETRÓLEO POR DESTILACIÓN

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