ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL Instituto De Ciencias Químicas Y Ambientales
Química y Refinación de Petróleo y Gas
Practica #2 Destilación ASTM a la gasolina ECOPAIS Profesor: Ing: Raúl Serrano Integrantes: Franco Pincay Jipson Fecha de entrega: 1 de noviembre del 2016 Paralelo: 1
I TERMINO 2016– 2017
Destilación ASTM 1. Objetivos 2.1 Objetivo General Determinación de la curva de Destilación ASTM de un derivado del petróleo 1.2 Objetivos Específicos Determinar la temperatura a la que cayó la primera y la última gota de destilado de la gasolina ECOPAIS Determinar el punto final de ebullición o punto seco. Determinar la temperatura en que destila la muestra cada 10 ml. Determinar la temperatura de destilación del 95% del volumen de la muestra.
2. Fundamentos teóricos El método de ensayo básico para la determinación del intervalo de ebullición de un producto del petróleo mediante la realización de una sencilla de destilación por lotes ha estado en constante uso, el método denominado la destilación ASTM es uno de los métodos más antiguos de prueba bajo la jurisdicción del Comité D02 de ASTM, que data de la época en que todavía se conoce como la destilación Engler. En el campo de la industria del petróleo una de las operaciones más común para el control de derivado que compone un producto es la destilación debido a que esta permite conocer ciertas característica de los hidrocarburos con respecto a seguridad, rendimientos, por tal motivo el intervalo de ebullición da una breve información sobre la composición, sus propiedades y el respectivo comportamiento durante su uso y su almacenamiento, ahora cuando se analiza gasolina de automotores o de vacío las característica determinada por medio de la destilación son de vital importancia para el análisis de la gasolina, porque si esta tiene la presencia de componente de alto punto de ebullición puede haber un riesgo que al momento de la combustión del mismo haya un alto grado de formación de depósitos sólidos. determinación de corte de petróleo la forma más común de determinar que producto se pueden obtener del petróleo es mediante destilación del mismo: consiste en un proceso de separación física basado en la diferencia de volatilidad de los distintos componentes de una mezcla o solución. El objetivo es separar los diferentes componentes con base en la diferencia entre sus puntos de ebullición. El resultado de ir recogiendo el volumen destilado a una temperatura dada nos produce una curva de destilación como la mostrada a continuación:
Destilación ASTM D-86
La destilación D-86 es una técnica que se le aplica a las gasolinas naturales, de motores de avión, turbo combustible de avión, naftas y otras fracciones proveniente de la destilación atmosférica. Este método es utilizado para determinar la volatilidad de un producto y determinar la tendencia de un hidrocarburo de producir vapores altamente explosivos. La destilación D-86 permite conocer el porcentaje de contaminación de un corte con su consecutiva fracción.
Las características de vaporización de los crudos y las fracciones petroleras se determinan por medio de una destilación por carga a presión atmosférica (ASTM D-86), donde solo ocurre un fraccionamiento muy pequeño. Se usa generalmente para naftas y destilados medios. (1) Este tipo de destilación se aplica básicamente a fracciones livianas del petróleo crudo como naftas y kerosene.
Definiciones Punto inicial de ebullición: Es la temperatura observada en el termómetro, ubicado en el cuello del matraz de destilación, al momento que cae la primera gota, del tubo del condensador a la probeta. Punto final de ebullición: es la temperatura más alta observada durante toda la destilación, en el termómetro ubicado en el cuello del matraz de destilación. Punto seco: es la temperatura observada en el termómetro del matraz de destilación, en el instante que la última gota de líquido se evapora en el fondo del matraz de destilación Porcentaje recuperado: es el volumen observado en la probeta graduada a una temperatura dada. Porcentaje total recuperado: es la suma del porcentaje total recuperado.
3. Materiales y equipos Equipos y materiales Matraz de destilación Engler Equipo:
Condensador de latón Coraza de protección Soporte y placas de asbesto Calentador eléctrico
Probeta graduada de 100mL Termómetro ASTM 400C
Muestra a analizar Gasolina ECOPAIS
4. Procedimiento 1. Tomar una muestra de 100mL de la muestra a analizar y vaciarla dentro del matraz
de destilación. (Imágenes 1 y 2) 2. Colocar el matraz dentro del equipo y a su vez la probeta en la salida de
condensado del equipo. 3. Tomar mediciones (tiempo, temperatura) para primera gota, destilados cada 10
mL. 4. Una vez terminada las mediciones, vaciar el contenido sobrante en la probeta y
medir el volumen. (Imagen 4)
Imagen 1. Toma de muestra.
Imagen 2. Vaciado de muestra en el matraz.
5. Resultados Presión en el laboratorio: 101.10 KPa = 758.31 mmHg Tabla1. Datos obtenidos al realizar la destilación ASTM Volumen 1 gota 10ml 20 ml 30ml 40ml 50ml 60ml 70 ml 80ml 90 ml 91,5ml
Temperatura(°C) 55 60 72 85 100 113 120 138 155 180 192
Pérdida= 100mL – Recuperado total
Tiempo 4.57 6.49 11.35 17.53 24.50 27.27 32.09 36.33 41.13 45.35 46.40
Pérdida= 8.5ml P atm 757mm Hg Corrigiendo temperaturas mediante la ecuación de Sydney, tenemos: 𝑪 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟏𝟐(𝟕𝟔𝟎 − 𝑷)(𝟐𝟕𝟑 + 𝑻°𝑪) Volumen recogido 91.5ml Volumen residual 2.ml Volumen perdido por volátil 6.5ml Tabla 2. Tabla general de datos Tabla3. Tabla de datos con temperaturas corregidas Temperatura(°C) Volumen 55.11 1 gota 60.12 10ml 72.12 20 ml 85.13 30ml 100.13 40ml 113.13 50ml 120.14 60ml 138.15 70 ml 155.15 80ml 180.16 90 ml 192.18 91.5ml Residuo 93.5ml
%Volumen acumulado 6.5% 16.5% 26.5% 36.5% 46.5% 56.5% 66.5% 76.5% 86.5% 96.5% 98% 100%
Tabla4. Resultados obtenidos en la práctica Punto inicial de ebullición 55.1°C Punto final de ebullición 192.18°C Porcentaje total de recuperado 91.5% Porcentaje de pérdidas 2% Porcentaje volumen evaporado 93.5% Método usado
Gráfico1. Curva de destilación ASTM para la gasolina ECOPAIS
TEMPERATURA CELSIUS
Destilacion ASTM 83 GASOLINA ECOPAIS 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,00%
10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% 100,00% % VOLUMEN ACUMULADO
6. Análisis de Resultados Para realizar la comparación entre la muestra analizada y sus estándares establecidos se procede a analizar y utilizar la norma INEN 935, ya que no existe una norma establecida para la gasolina ECOPAIS que fue la que se utilizó en esta práctica. Utilizamos de referencia la gasolina Extra, ya que esta y la ECOPAIS poseen características similares, obteniendo lo siguiente: Requisitos destilación 10% destilación 50% destilación 90% Punto Final de destilación % de residuo de destilación
norma INEN 935 Máx. 70 °C Mín. 77°C, máx. 121 °C Máx. 189 °C Máx. 215 °C Máx. 2%
Resultados Experimentales 57.86 °C 106.00°C 165.00°C 192,18 °C 2,0%
7. Conclusión Con la respectiva toma de datos se ha podido realizar la determinación de la curva de destilación ASTM y se puede observar que es una curva que a medida que aumenta esta sigue creciendo Se ha determinado que a la temperatura a la que cayó la primera gota fue 55 °C y la última gota fue de 192 °C del destilado de gasolina
Finalmente, con los datos tomado se pudo determinar el rango de ebullición de la muestra analizada, en este caso se trató de la gasolina ECOPAIS la misma que cumple con todos los requisitos de la norma INEN para gasolina Extra,
8. Recomendaciones Se recomienda trabajar con un buen manejo de equipo, y también utilizar una mascarilla debido a que la gasolina desprender vapores el cual puede ser nocivo y toxico para nuestra salud. Conocer la presión del sitio a trabajar para así hacer las debidas correcciones a las temperaturas obtenidas. Con la fórmula establecida Además, usar guante para evitar quemaduras Al momento de terminar la practica esperar a que el balón se enfrié completamente para vaciar correctamente el contenido residual de dicho balón Evitar derramar muestra al momento de vaciarla al matraz debido a que se pierde muestra. Estar atento al momento de controlar, volúmenes, temperaturas y tiempos. Colocar hielo como material enfriaste dentro del equipo de destilación.
9. Bibliografía 1. Educacion en ingenieria Quimica. [En línea] ssecoconsulting. [Citado el: 29 de 10 de 2016.] http://www.ssecoconsulting.com/propiedades-del-petroacuteleo-crudo.html. 2. Marihalys, Herman. Scribd. [En línea] [Citado el: 02 de 06 de 2016.] https://es.scribd.com/doc/123689846/Destilacion-ASTM. 3. INEN. Gasolina.Requisitos. INEN. Quito : s.n., 2010. pág. 2.
