Escuela Superior Politcnica del Litoral

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Qumica y Refinacin de Petrleo y Gas

Determinacin de la gravedad especfica del petrleo y sus derivados por medio del Hidrmetro

David Marcelo Salinas Loor2do Trmino 2014-2015

1. Objetivos Objetivos Generales Determinar la densidad relativa y la gravedad API de los derivados del petrleo por medio del hidrmetro.Objetivos Especficos Aprender el uso del hidrmetro. Definir las escalas API para gravedad especfica de lquidos. Usar la escala API para determinar la gravedad especfica de un lquido a diferentes temperaturas. Analizar la influencia de la temperatura sobre la densidad de los lquidos.

2. Marco tericoLos crudos de petrleo se presentan por lo general en forma de lquidos, unos ms viscosos que otros, con una coloracin que puede llegar a ser verde o tambin negro.Del conocimiento de las propiedades fsico-qumicas va hacer que se proceda a hacer un tratamiento inicial respectivo, almacenamiento, transporte y tambin su precio.[1]Propiedades fsico-qumicas globales de los crudos de petrleo ligadas al transporte, al almacenamiento y al precioDensidad o gravedad especfica de los crudos de petrleo: La densidad cumple un punto importante al poner el precio ya que la cotizacin de los crudos depende en parte de esta propiedad.Durante la carga y descarga de los petroleros se mide la densidad se mide la densidad del crudo con el fin de examinar si es conforme al contrato en caso de que se realice la transaccin en base al volumen.En una misma regin geogrfica los crudos cambian de densidad de un yacimiento a otro. En un mismo campo tambin se observan variaciones de un pozo a otro.El Instituto Norteamericano del Petrleo (API), ha desarrollado la escala API, para medir lquidos ms ligeros que el agua, la frmula es:

Donde sg es la gravedad especfica, y la temperatura de referencia para realizar mediciones API es de 15.6 C (60 F).Los grados API para aceites pueden variar en un rango de 10 a 80, mientras que la mayora de los combustibles se encuentran en un rango de 20 a 70 grados API.

Fig. 1: Hidrmetro con termmetroLas normas ASTM D287 y D1298 describen mtodos para determinar la gravedad API utilizando un instrumento llamado hidrmetro. El cual consiste en un instrumento con un bulbo de vidrio pesado con un vstago de dimetro menor colocado en la parte superior, diseo para poder flotar de manera vertical en un lquido de prueba en el cual el hidrmetro descansa en una posicin en la que depende de la densidad del lquido. La medicin del vstago da directamente la medida de gravedad API.[2]Se puede clasificar al petrleo crudo por su grado API. [3]Clasificacin API del petrleo crudo

Condensados>50 API

Petrleos ligeros30-49 API

Petrleos intermedios20-30 API

Petrleos pesados10-20 API

Tabla 2.1. Clasificacin del crudo de acuerdo a los grados API

3. Materiales e instrumentos

Hidrmetros de diversos rangos con medidas de grados API con un respectivo termmetro (termohidrmetros). Probeta de vidrio de capacidad de 1000 ml. Papel secante para los hidrmetros. Gasolina ecopas, diesel, y gasolina para aviacin.

4. Procedimiento

Colocar una de las muestras en la probeta tratando en lo posible evitar la formacin de burbujas de aire hasta llegar a un nivel de tal forma que pueda flotar el hidrmetro. Sumergir el hidrmetro lentamente, seleccionado de acuerdo al rango en el que se encontrara la sustancia, dentro del lquido tomndolo desde el extremo del cuello y soltarlo una vez que se haya hundido en su totalidad. Esperar a que se estabilice el hidrmetro en la sustancia y notar si es que folta (para asegurarnos que si pertenece a ese rango de grados API), luego secar la parte del cuello que no ha ingresado en el lquido al flotar evitando que tope las paredes de la probeta. Observar la escala API en donde se encuentra el nivel del lquido, y luego observar la temperatura del termmetro y anotarlas. Corregir los valores de gravedad API en caso de que se encuentren a una temperatura diferente a 60 F, consultando esto a las tablas 5B generalized products API correction a 60 F. Hallar la gravedad especfica.

5. ResultadosMuestraTemperatura ( F)API(observado)API(corregido)Gravedad especfica- sgColoracin

Gasolina ecopas7960.958.50.745Verde

Gasolina de aviacin796966.30.715Celeste

Diesel7939.5380.835Amarillo

Tabla 5.1. Resultados de las muestras6. Anlisis de resultadosLa gasolina ecopas tiene una gravedad API de 58.5 el cual analizndolo con la tabla 2.1 se puede catalogar esta gasolina como un condensado.La gasolina de aviacin tiene una gravedad API de 66.3 el cual tambin se encuentra en el rango de condensados.El diesel tiene una gravedad API de 38 el cal esta en el rango de los petrleos ligeros.La gravedad especfica se la calcul por medio de la frmula de grados API:

7. RecomendacionesLos valores de grados API deben ser reportados a la temperatura de 60 F.Al momento de colocar el hidrmetro debe ser lentamente, debido a que si se lo suelta de manera rpida puede caer y daarse el instrumento.Se limpia el lquido que se encuentre en el vstago por encima de la medida cuando ya est en equilibro el hidrmetro para evitar que influya esa pequea cantidad de peso sobre el hidrmetro al momento de la medicin.8. ConclusionesLa gravedad API es un factor importante para analizar la calidad de un crudo, por ejemplo a mayor grados API entonces ser ms ligero el crudo, mientras ms ligero sea el crudo ser ms conveniente porque se lograr obtener con menos complicacin por su pureza la obtencin o extraccin de lquidos como las gasolinas. Entre mayor grados API tiene un crudo mejor calidad tendr.As mismo se puede comprobar que a mayor grados API son ms ligeros los compuestos debido a su gravedad especfica, a medida que aumenta sus grados API menor es su gravedad especfica tal y como se puede notar en los resultados de la tabla 5.1. Se aprendi y asimil un mtodo para obtener los grados API de alguna sustancia, por medio del uso del hidrmetro y a partir de esto se calcul la gravedad especfica de la sustancia.9. Bibliografa[1] J.P. Wauquier, El refino del petrleo, Paris, Francia, 1994, Editions Technip.

[2] Robert L. Mott, Mecnica de fluidos sexta edicin, Mxico, 2006, Pearson Educacin.

[3] Benjamn Valdez Salas, Tecnologa en la UABC, Mxico, 2006, Miguel ngel Porra.

Table 5B. Generalized products API Correction to 60F.