ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL
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Practica N°1: DETERMINACION DE LA GRAVEDA ESPECÍFICA Y DENSIDAD DEL PETRÓLEO Y SUS DERIVADOS POR MEDIO DEL HIDROMETRO “
”
Profesor: Raúl Serrano Carlín Por: Karen Quimi Arteaga Fecha de entrega: 28 de mayo del 2014 I TÉRMINO 2014-2015
OBJETIVO:
Determinar la densidad relativa y la gravedad API, del petróleo y los derivados del petróleo.
OBJETIVO ESPECÍFICOS
Aprender el uso de los instrumentos para medición de densidad: Hidrómetros
Definir las escalas API para la gravedad especifica
Usar la escala API para determinar la gravedad especifica de un líquido a diferentes temperaturas.
Analizar la influencia de la temperatura sobre la densidad de líquidos.
MARCO TEORICO El petróleo crudo es una mezcla de muchos hidrocarburos que varían de tipo, peso molecular y punto de ebullición; su merito consiste en los muchos productos que de él se pueden obtener en una refinería. El crudo se clasifica, según una escala adoptada por el Instituto Americano de Petróleo. Una de las características que define al petróleo es su gravedad, que determina su composición química. La densidad aumenta con el incremento de hidrocarburos y productos pesados (resinas y asfáltenos). Y disminuye con la temperatura. La densidad viene dada en g/ml (gramos/mililitros) o g/cm 3 (gramos/centímetros cubico), o de la forma más común de denominarlo, que es, el grado API (° API). En la industria petrolera más que usar la expresión de densidad para esta propiedad física de la masa de su unidad de volumen, se utiliza la expresión Gravedad API que siempre esta referida a 60°F (15.56°C) salvo que expresamente se indique otra temperatura (por ejemplo en asfalto se usa la temperatura 77°F (25°C). por definición, tenemos:
Es decir que el agua a 60°F le corresponde una gravedad API de 10, líquidos menos densos que el agua tienen una gravead API ma yor de 10 y líquidos más densos tiene una gravedad API menor de 10.
Crudo liviano
Gravedad API superior a: 31.1 °API
Crudo mediano
Gravedad API comprendida entre: 22.3 y 31.1 °API
Crudo pesado
Gravedad API comprendida entre: 10 y 22.3 °API
Crudo extra pesado
Gravedad API inferior a: 10 °API
Tabla 1: Clasificación por Gravedad API del petróleo. PRODUCTOS DERI VADOS DEL PETROLEO
Gasolina motor corriente y extra: Para consumo en los vehículos automotores de combustión interna, entre otros usos.
Turbo combustible: (turbosina) Gasolina para aviones jet, también conocida como Jet-K
Gasolina de aviación: Para uso en aviones con motores de combustión interna.
ACPM o Diesel: De uso común en camiones y buses.
Kerosene: Se utiliza en estufas domésticas y en equipos industriales.
Cocinol: Especie de gasolina para consumos domésticos. Su producción es mínima.
Gas propano o GLP: Se utiliza como combustible doméstico e industrial. Bencina industrial: Se usa como materia prima para la fabricación de disolventes alifáticos o como combustible doméstico.
Combustóleo o Fuel Oil: Es un combustible pesado para homos y calderas industriales
Disolventes alifáticos: Sirven para la extracción de aceites, pinturas, pegantes y adhesivos; para la producción de thinner, gas para quemadores industriales, elaboración de tintas, formulación y fabricación de productos agrícolas, de caucho, ceras y betunes, y para limpieza en general.
Asfaltos: Se utilizan para la producción de asfalto y como material sellante en la industria de la construcción.
H I DROM ETRO Y TERMOHI DROM ETO
El método del hidrómetro está basado en el principio de que la gravedad de un líquido varía directamente con la profundidad de inmersión que sufre un cuerpo al flotar en él. (Principio de Arquímedes). El método del hidrómetro es ampliamente utilizado para determinación de gravedad API, densidad y densidad relativa (gravedad específica) de Petróleo Crudo, derivados y GLP. El hidrómetro o termohidrómetro se deja flotar libremente en la muestra y la lectura se toma directamente en la escala; los hidrómetros requieren un termómetro adicional para tomar la lectura, los termohidrómetros lo tienen incorporado. Si la temperatura de la muestra al momento de la lectura es diferente a la que se debe reportar, se utiliza una serie de tablas de referencia a otras temperaturas.
Referencia, Hidrómetro a temperatura estándar: 60°F, subdivisiones de 0.1° API, longitud: 330mm.
EQUIPOS Y MATERIALES
Hidrómetros de vidrio (1H al 10H) o Termohidrómetros
Termómetros
Cilindro de vidrio, metálico o plástico transparente (probeta).
Baño de temperatura constante
Muestra de Crudo, Gasolina Súper y Diesel
PROCEDIMIENTO 1. Verter la muestra dentro de la probeta limpia, sin agitar ni salpicar, de modo que se evite la formación de burbujas de aire.
2. Remover con papel secante cualquier burbuja de aire que se forme en la superficie de la muestra antes de introducir el hidrómetro.
3. Colocar la probeta que contiene la muestra en un lugar libre de corriente de aire. Durante el periodo de prueba la temperatura de la muestra no debe variar en mas de ±5°F. (Foto 1)
4. Sumergir el hidrómetro suavemente dentro de la muestra, y cuando se haya asentado, sumerja, unas dos divisiones de la escala dentro del líquido y después soltar. (Foto 2 y 3)
5. Mantener seco el resto del vástago, ya que el líquido innecesario sobre el vástago cambia el peso efectivo del instrumento y afecta la lectura.
6. Cuando el hidrómetro ha quedado inmóvil, flotando libremente y la temperatura de la muestra, es constante dentro de 0.2°C (0.5°F), lea el hidrómetro, hasta la división de la escala mas cercana.
7. Determinar este punto colocando el ojo ligeramente por debajo del nivel del líquido e incrementar lentamente hasta la superficie, primeramente observara una elipse distorsionada.
8. La lectura correcta es el punto de la escala del hidrómetro en la cual la superficie del líquido corta la escala.
9. para efectuar lectura en líquidos no transparentes, observar el punto en la escala del hidrómetro en la cual la muestra tiene su punto más alto sobre su superficie principal, colocando el ojo ligeramente sobre la superficie plana del líquido.
10. Inmediatamente después de observar la escala del hidrómetro, agite cuidadosamente con el termómetro la muestra y observe la temperatura.
11. Mantenga el bulbo del termómetro completamente sumergido. 12. Corregir las lecturas del hidrómetro a 15.56 °C (60°F) utilizando las tablas del Guía D1250.
13. Realizar el mismo procedimiento para las 3 diferentes muestras.
DATOS Muestra
Temperatura(°F)
Gravedad API
Crudo
83
31.5
Gasolina Super
84
61.5
Diesel
82
38.5
Tabl a 2: Gravedad API tomada por un termohidrómetro, con su respectiva temperatura
RESULTADOS Muestra
Gravedad API corregida (60°F)
Crudo
29.9
Gasolina Súper
58.4
Diesel
36.8
Tabla 3:
Gravedad API corregida a (60°F)
ANALISIS DE RESULTADO Al momento de la corrección de la gravedad API, a la temperatura de 6 0°F, estas cambiaron, para el crudo analizado cambio 1.6° API, asi que
29.9° API según la Tabla 1,
es un crudo mediano, que es por lo general el crudo que se encuentra en el país. Para el análisis de gravedad API de la Gasolina Súper, al compararlo con un análisis realizado a la Refinería de Esmeraldas (Tabla 4), esta elevado por 1° API de estos resultados, la diferencia es mínima, pero como estos análisis fueron realizados en los años 2002 y 2003 pueden que haya variado las especificaciones en el transcurso de los años. Por último el análisis realizado a las muestra de Diesel, según la Tabla 5, hay dos tipos de diesel, el diesel 1 que está en los rangos de 42 al 43 y el diesel 2 en rangos de 34 al 36, entonces el diesel de la muestra es del tipo 2, ya que se encuentra dentro de ese rango.
CONCLUSIONES Al finalizar la práctica y con el cumplimiento de los objetivos se puede concluir:
La gravedad API nos permite caracterizar el crudo y también a mantener un rango para los derivados del petróleo.
El empleo de termohidrómetros para la medición de la gravedad API es mucho mejor, ya que contiene el termómetro en un mismo aparato, sin la necesidad de emplear el hidrómetro y termómetro por separado.
La corrección de la gravedad API es importante ya que con se pudo observar esta varia al con las temperaturas
RECOMENDACIONES Al momento de realizar la práctica es recomendable:
Cuando se trabaja con el crudo, ya que es un liquido oscuro no sumergir todo el termohidrómetro dentro de la probeta ya que esto perjudicara al momento de ver la medida, y esperar unos minutos hasta que se acl are la medida.
Con el Diesel y la Gasolina Súper es mas fácil de trabajar solo hay que tener en cuenta que tienen diferentes rangos de gravedad API, hay que tener cuidado con el termohidrómetro a utilizar.
BIBLIOGRAFIA
José Roldan Viloria, Fuentes
de Energía, Editorial Paraninfo, 2008, Pág. 127-
133.
Enrique Amorocho Cortes, Germán Oliveros Villamizar, Apuntes sobre
energía
y recursos energéticos, UNAB, 2000, Pág. 31-32.
Leonardo Montiel Ortega,
Guía para estudiantes sobre petróleo y gas, Caracas:
Arte, 1999, Pág. 37-79.
Anexo 3: Calidad de los Combustibles según especificaciones establecidas en NTE-INEN y análisis de resultados.
ANEXO
Foto 1: Muestra de Crudo, Gasolina Súper y Diesel
Foto 2 y 3: Sumergiendo el Termohidrómetro en la muestra para tomar la medida de gravedad API
Tabla 4: Análisis de resultados de la Gasolina Súper en la Refinería de Esmeraldas
Tabla 5: Análisis de resultados de Diesel en las Refinería
