PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DEL CRUDO DE PETROLEO La composición química de los crudos de petróleo depende de la etapa de evolución del kerógeno. Tipos de kerógeno: Tipo 1: Genera Petróleo Pesado (Black Oil), tiene un alto contenido en Hidrógeno y un bajo contenido en Oxígeno. Puede haberse originado a partir de algas o de microorganismos. Tipo 2: Genera Petróleo Intermedio – Liviano (Volatil Oil), posee un poco menos de
Hidrógeno que el tipo 1. La materia orgánica se deriva generalmente del fitoplanton y el zooplanton depositados en ambientes confinados, posee un alto potencial para generar petróleo. Dry Gas), es bajo en Hidrógeno y alto Tipo 3: Genera Gas Humédo a Gas Seco (Wet Gas – Dry en Oxígeno. La materia orgánica proviene de plantas terrestres mayores, las cuales van a pasar posteriormente a ambientes no n o marinos o deltáicos d eltáicos cuando han sido transportadas por ríos y corrientes, tambien pueden llegar a ambientes de margen continental. Poseen poco potencial para convertirse en petróleo, aunque ofrece una mejor ventaja para formarse en gas en la profundidad de las cuencas.
COLOR:
Verde (Crudo de Moonia: Australia) Negro(Crudo de Ghawar: Arabia Saudita)
OLOR: Sulfuro de hidrogeno Trementina Hidrocarburo
GRAVEDAD ESPECIFICA
Es definida como la relación del peso de un volumen dado a 60ºF, con el peso de un volumen igual de una sustancia tomada como referencia (agua) a la misma temperatura. Se establece mediante la siguiente ecuación:
Donde:
ρ es la densidad relativa ρ es la densidad absoluta ρ0 es la densidad de sustancia. La gravedad específica y los grados API denotan la relación correspondiente de peso específico y de fluidez de los crudos con respecto al agua. r
Como resultado de esta relación, entre mayor sea la gravedad específica de un producto, menor es su gravedad API.
EQUIPOS PICNOMETRO DE BINGHAM
DENSIMETRO
GRAVEDAD API
Es una medida de densidad que describe cuán pesado o liviano es el petróleo comparándolo con el agua. Si los grados API son mayores a 10, es más liviano que el agua, y por lo tanto flotara en ésta.
Hidrómetro API GRAVEDAD API COLOR
15 Marrón 15 – 25 25 Anaranjado (dorado) 25 – 35 35 Amarillo (crema) 35 – 45 45 Blanco 45 Azul / Blanco / Violeta
HIDROCARBUROS SEGÚN GRAVEDAD API °API 13° < 22,1° < 30° < 40° < °API °API
≤
13°
°API °API °API °API >
≤ ≤ ≤ ≤
45° ----
Petroleo Extrapesado 22,1° Petroleo Pesado 30° Petroleo Intermedio 40° Petroleo Liviano 45° Gas Retrogrado Gas Humedo Gas seco
CORRECCION DE LA GRAVEDAD API
Condiciones estandar: 60°F y 14,7 psi; Corregir por efecto de la temperatura
Métodos:
Tablas API 5ª Nomogramas Contenido de BS&W > 2%
SALINIDAD DEL CRUDO
Contenido en sales > 10 lb/ 1000 barriles en el crudo, como posterior procedimiento hay que desalar; si no se procede esta sal genera problemas de incrustación incrustación en los equipos que posteriormente se utilizan en la refinación. Cantidad de NaCl permitida en el crudo: Max 10-20 Lb Nacl/1000 Bb
PUNTO DE ANILINA
Temperatura minima a la cual 2 volúmenes iguales de derivados del petróleo y la anilina se hacen miscibles (1 fase). Esta prueba se realiza con el fin de medir calidad a lubricantes.
DILUCION Bajo Medio Alto
PUNTO DE ANILINA Alto Medio Bajo
BASE Parafínica Naftenica Aromatica
EQUIPO: A-50112
BS&W
Es una especificación técnica del contenido de agua y sedimentos esta se requiere, para establecer los volúmenes netos de petróleo crudo que se negocia en transacciones de venta, intercambio, interventoría, transferencia de custodia, liquidación de regalías e impuestos sobre petróleo crudo. Una excesiva cantidad de agua y sedimentos en el petróleo crudo, puede generar problemas operacionales, como corrosión de equipos y problemas en el procesamiento y transporte del mismo, generando costos de tratamiento y reparación.
Método: Centrifuga Para BS&W<10%
%BS&W = Porcentaje de Agua y Sedimentos S = Volumen total de agua y sedimento V = Volumen inicial de muestra de petróleo crudo. Equipo: centrifuga
FACTORES DE CARACTERIZACION
Correlaciones entre rendimiento, parafinidad y aromaticidad del pe tróleo.
Factor de caracterización de Watson (Kw):
Donde:
Índice de correlación:
Evaluación de fracciones: IC < IC>
alta [Hidrocarburos Parafínicos] [Naftenos y aromáticos]
VISCOSIDAD
VISCOSIMETRO SAYBOLT
EQUIPOS VISCOSIMETRO DE VISCOSÍMETROS OSTWALD VIBRAN DENTRO AGUJERO
QUE DEL
Viscosidad Relativa:
Relación de la viscosidad de fluido respecto la del agua.
Viscosidad Cinemática [Stokes o Centistokes]:
El equipo que se maneja para este procedimiento es una especie de tubo en U con cierto número de bulbos y estrangulamientos que le han sido incorporados. Cada tubo está calibrado con rangos específicos, por lo cual existen varias clases de tubos, para diferentes rangos de viscosidad y características de la muestra
Viscosidad Universal Saybolt:
Principio del metodo: hay que medir el tiempo requerido por una cantidad específica de 3 líquido (60 cm ), a una temperatura dada, para fluir por acción de la gravedad a través de
un orificio o estrangulamiento de dimensiones específicas. Entre más espeso sea el líquido, mayor será el tiempo requerido para que pase. La Celda Saybolt Universal del Viscosímetro, es utilizado para líquidos de bajas y medias viscosidades. Consiste en un recipiente cilíndrico para la muestra de líquido (Celda Saybolt Universal) y de un frasco de contención (Copa Saybolt), colocado debajo para recibir y medir el líquido descargado del recipiente. En la parte inferior del recipiente existe un orificio de dimensiones específicas, a través del cual fluye el líquido. El flujo de líquido es controlado por un tapón que sella el orificio de salida.
Viscosímetros que vibran dentro del agujero
Son sistemas rugosos usados para medir viscosidad en las condiciones de proceso. La pieza activa del sensor es una barra que vibra según la viscosidad del líquido en el cual se sumerge la barra.
Índice de refracción: Relación de la Velocidad de la luz al pasar de uno a otro cuerpo.
Equipo: refractómetro Valores de 1,39 a 1,49.
EQUIPO
Refractómetro ABBE MARK II PLUS
Punto de ebullición: No constante por heterogeneidad de compuestos
Temperatura ≥ 300°C
Punto de congelación: es de importancia al considerar el transporte de los
hidrocarburos y las estaciones Depende de las propiedades y características de cada crudo o derivado Varia desde 15,5 °C hasta - 45 °C.
Punto de deflagración: Reacción vigorosa que produce calor acompañado de llamas y/o chispas. Varía desde -12 ºC hasta 110 ºC.
Poder calorífico: Puede ser entre 8.500 a 11.350 calorías/gramo.
Calor especifico: Es la relación de cantidad de calor requerida para elevar su temperatura un grado respecto a la requerida para elevar un grado la temperatura de igual volumen o masa de agua.
Varía entre 0,40 y 0,52.
Calor latente de vaporización: Para hidrocarburos Parafínicos y metilenos acusa entre 70 a 90 kilocal/kg
Punto de ignición: Se denomina la temperatura mínima mínima corregida a presión presión barométrica de 101.3 kPa (760 mmHg), necesaria para que los vapores generados por un combustible comiencen a arder. Para que esto suceda es necesario alcanzar primero la Temperatura de vaporización.
Temperatura de vaporizacion: Es la temperatura mínima necesaria para que un combustible comience a generar vapores inflamables. En los líquidos no inflamables es la temperatura a la que esos líquidos pasan a ser vapor.
Punto de inflamación Es la temperatura mínima corregida a presión barométrica de 101.3 kPa (760 mmHg), necesaria para que un material inflamable desprenda vapores que, mezclados con el aire, se inflamen en presencia de una fuente ígnea, para volverse a extinguir rápidamente o no por sí sola.
Número de Neutralización
Esta propiedad se encarga de medir la acidez o basicidad de un lubricante, cuando la tendencia es acida, se debe neutralizar con Hidroxido de Potasion (KOH) y cuando la tendencia es Basica, se debe neutralizar con Acido Clorhidrico (HCl). Los lubricantes que al realizar la mezcla con los solventes apropiados y al adicionar Para-Naftol Benzeina toman coloración amarillo rojizo, quiere decir que tiene tendencia acida, por lo cual se neutraliza con KOH y aquellos que una vez adicionado la Para-Naftol Benzeina toman una coloración verde, quiere decir que tiene una tendencia basica, por lo cual se neutraliza con HCl. Punto de Anilina
Es la temperatura minima a la cual dos (2) volumenes iguales inmiscibles de derivados de petróleo y la anilina se hacen miscibles (1 fase). Este punto es util para medir la calidad de los lubricantes. Según el punto, quiere decir que el derivado propiene prop iene de las siguientes bases: Punto de Anilina Alto Base Parafinica Pa rafinica Punto de Anilina Medio Base Naftenica Punto de Anilina Bajo Base Aromatica
Punto de cristalización Es la cristalización obtenida por este proceso, en el cual se encuentra cristales a una determinada temperatura, cuando elevamos esta temperatura, los cristales tienden a desaparecer pero cuando bajamos la temperatura, los cristales hay en cantidad.
Punto de enturbiamiento enturbiamiento Es la temperatura mínima a la que sometiendo el combustible a un enfriamiento controlado, en primero en formarse son cristales de parafina “son cadenas carbonadas o de alcanos”, Son los de mayor punto de congelación y los más pesados.
temperatura de congelación congelación es la temperatura en el cual el crudo tiende a cambia su estado de líquido a solido, pero no todos los crudos no son iguales entonces su punto de congelación es diferente, como por ejemploHassi “Messaoud ,Argelia,,Argelia, -60”,”Zarzaitine,Argelia 60”,”Zarzaitine,Argelia,24”,”Dahra, Libia ,-24”,”Dahra, ,-1”,”Ozouri ,-1”,”Ozouri ,Gabon ,,-16”
Punto de inflamación Temperatura mínima a la cual los vapores de un derivado del petróleo forman con el aire una mezcla capaz de originar llama para un corto periodo al introducir en esta mezcla una fuente externa de inflamación tal como llama, chispa eléctrica entre otras. igual a 0.736. Tinf = = Kt eb eb , K= constante igual
Punto de ignición Se llama temperatura de ignición la temperatura te mperatura mínima a la cual los vapores del producto analizado, al introducir una fuente externa de inflamación, se encienden y queman continuamente por al menos cinco segundos.
Punto de auto ignición Es la T mínima a la cual los vapores del derivado del petróleo mezclados con aire se inflaman sin fuente externa de ignición. Disminuye al aumentar el tamaño de la molécula y al disminuir las ramificaciones. Es decir queman y destruyen las cadenas carbonadas.
