Informe de laboratorio No.1“Determinación del contenido de agua en un crudo por destilación” CRUDOS Y DERIVADOSNORMA ASTM (D 95 - 83)

Andrés Felipe Motta SánchezCódigo 20142129597Arvey Alejandro Silva SuarezCódigo 20132123315

Grupo 02- Muestra 6: Tempranillo

Ingeniera:Haydee Morales Mondragón

Universidad SurcolombianaFacultad de IngenieríaPrograma de Ingeniería de Petróleos Neiva-Huila2015

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INDICE

Tabla de Contenido

Índice

1. Introducción 3

2. Objetivos 3

3. Marco teórico 4

4. Procedimiento 5

5. Tabla de datos 5

6. Muestra de cálculos 6

7. Resultados 6

8. Análisis de resultados

9. Conclusiones

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10. Bibliografía

INTRODUCCION

El crudo contiene porciones de agua, provenientes del mismo yacimiento y/o de las diferentes operaciones de recuperación (inyección de agua, etc.). Según la saturación del medio y la posición del pozo dentro del yacimiento, la producción de agua puede iniciarse inmediatamente o hacia el final de la recuperación primaria. En todo caso, los métodos de recuperación secundaria involucran un derrame difásico en el yacimiento y por lo tanto, la producción de la mezcla crudo/agua.

En la industria petrolera es de vital importancia determinar los factores que afectan negativamente la calidad del crudo. La presencia de agua en el crudo, es indeseable, no solo porque es una impureza sin valor, que reduce los ºAPI del crudo, sino porque contiene sales inorgánicas como cloruros, sulfatos y carbonatos de sodio, calcio o magnesio que pueden provocar corrosión y/o obstrucciones en las instalaciones de transporte y de refinación, además de que generan un detrimento en su precio de venta. De esta manera es importante determinar la cantidad de agua en el crudo, y por medio del adecuado proceso, eliminarla del hidrocarburo.

El proceso de destilación, es un mecanismo que permite conocer la cantidad de agua contenida para una muestra de crudo. Este método se basa en conocer los diferentes puntos ebullición y separar por evaporación el agua, registrando el volumen de agua líquida en una trampa, cabe resaltar la importancia que tiene conocer la diferencia en los puntos de ebullición, y el uso de un solvente inmiscible en agua como transportador.

OBJETIVOS

Determinar el contenido de agua en una muestra de crudo, destilando con un solvente volátil.

Verificar la importancia de las diferencias de punto de ebullición en un proceso de destilación.

Determinar el efecto de un solvente volátil sobre la muestra.

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MARCO TEORICO.

MARCO TEORICO

El método de Destilación es un proceso físico de separación, mediante el cual una mezcla líquida de dos o más componentes, completamente miscibles, puede separarse en sus componentes individuales o en fracciones, gracias a la diferencia entre los puntos de ebullición de los componentes de la mezcla. Al ser un proceso que aplica la diferencia de puntos de ebullición, se puede correr el riesgo de que si son puntos muy cercanos, no se haga una separación adecuada. En esta práctica se utiliza un solvente inmiscible con el agua pero que tiene un punto de ebullición más alto, haciendo que este arrastre el agua hasta el condensador y allí se pueda precipitar.

Otro concepto importante que se utilizó en esta práctica fue el de la diferencia entre densidades de los componentes destilados. Al condensarse el agua y el solvente, Tolueno, se aplica este concepto, ya que, cómo se dijo anteriormente, deben ser inmiscibles entre ellos. La densidad del agua es de 1000 kg/m3 y la del Tolueno es de 866.9 kg/m3, por lo tanto, como es de suponerse, el líquido más denso, el agua, queda en el fondo de la trampa.

Todas las empresas productoras de petróleo crudo lo deben deshidratar y desalar por las siguientes razones: Las normas colombianas vigentes exigen que el petróleo para transporte, compra y

venta, debe tener un BSW entre un rango de 0.1 a 0.5%. El petróleo crudo es comprado y vendido con base a la gravedad API, de acuerdo con

esto, un crudo con °API alto es comprado a un mayor precio y su precio de refinamiento es más bajo que el de un crudo pesado. El contenido de agua en una muestra de crudo disminuye su gravedad API y de esta manera se precio de venta y aumenta sus costos de tratamiento.

El envió y manejo de agua contenida en el crudo implica un gasto inútil de transporte de energía, además de las posibles sanciones económicas a las que puede estar expuesta la empresa por las violaciones de las normas vigentes.

Conceptos Básicos:

Emulsión: Una emulsión es una mezcla de líquidos inmiscibles de manera más o menos homogénea. Un líquido (la fase dispersa) es dispersado en otro (la fase continua o fase dispersante).

Destilación: es la operación de separar, comúnmente mediante calor, los diferentes componentes líquidos de una mezcla, aprovechando las diferencias de volatilidades de los compuestos a separar.

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PROCEDIMIENTO & TABLA DE DATOS.

PROCEDIMIENTO

El Procedimiento se realizó como lo indica la norma ASTM (D93 -85) para determinar el contenido de agua en una muestra de crudo por destilación (arrastre de vapor) con las siguientes modificaciones:

No se conocía el BSW de la muestra por lo cual se tomaron 20 ml de muestra la cual fue recomendada por el monitor y 50 ml de solvente. (Tolueno).

No se utilizaron perlas de ebullición para reducir el burbujeo.

El calentamiento del matraz se realizó progresivamente de acuerdo a la siguiente relación

(aumento de Temperatura-Tiempo):

Empezamos en el nivel dos de calentamiento de la máquina.

Nivel 1 a nivel 2 en 10 minutos

Nivel 2 a nivel 3 en 10minutos.

Nivel 3 a nivel 4 en 10minutos.

Nivel 4 a nivel 4.5 en 10minutos.

Nivel 4.5 a nivel 5 10minutos.

Al finalizar el calentamiento se esperan 15 horas para la lectura de la cantidad de agua en

la trampa.

TABLA DE DATOS

Sustancia Crudo Solvente Agua

Volumen(ml) 20 50 4.2

MUESTRA DE CALCULO, TABLA DE RESULTADOS & ANALISIS DE RESULTADOS.

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MUESTRA DE CÁLCULO

% BSW =volumende H 2 0

volumenmuestra∗100

% BSW =4.2ml20 ml

∗100

% BSW =21

TABLA DE RESULTADOS%BSW Tempranillo 6 21

ANALISIS DE RESULTADOS El contenido de agua obtenido en la muestra corrobora que esta fue tomada en cabeza

de pozo, de acuerdo a la información de la etiqueta del contenedor de crudo.

Debido a que la prueba no se realizó bajo los estrictos parámetros de la norma ASTM(D95-83) se recomienda hacer nuevamente la prueba e incluso hacer una prueba más avanzada para lograr obtener un resultado más confiable, además había gran presencia de agua libre, lo que posiblemente pudo afectar el resultado de la prueba.

En base al procedimiento experimental, se logró leer el volumen de agua en la trampa, producto de la evaporación y posterior condensación, se obtuvo un BSW del 21% el cual nos indica que este crudo no tiene las condiciones de calidad para poder ser transportado ni refinado, además de que tendría un bajo costo respecto a una muestra con menor cantidad de agua. Se vería afectado su poder calorífico y la gravedad API.

El valor obtenido, posiblemente no es igual al de una destilación prolongada, el cual lograría una deshidratación más eficiente, al igual que la imprecisión en la lectura del volumen de agua en la trampa.

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CONCLUSIONES & BIBLIOGRAFIA

CONCLUSIONES

Después de realizar la prueba podemos darnos cuenta de la importancia que tiene el saber el contenido de agua del crudo , debido que a que si ese se llegara transporta con ese alto contenido de agua ocasionaría daños en las tuberías e incrementaría el costo para su refinación.

El porcentaje de BSW obtenido en la muestra de tempranillo 6 pudo verse afectado por el mal procedimiento que se hizo respecto a la norma ASTM.

El solvente utilizado fue el Tolueno debido a que su punto de ebullición es más alto que el de agua y que es inmiscible en ella, logrando así un arrastre de vapor rápido y seguro.

El calentamiento usado para la deshidratación del crudo, debe ser controlado (lento), para lograr una deshidratación favorable.

El aumento de la temperatura, disminuye la viscosidad del crudo y facilita la floculación de las gotas de agua en el crudo.

El agua libre se separa fácilmente del crudo por acción de la gravedad, tan pronto la velocidad de los fluidos sea lo suficientemente baja. La otra parte del agua, está ligada en forma de una emulsión.

BIBLIOGRAFIA ASTM Internacional .Método Standard de Prueba para Agua en derivados del petróleo

y materiales bituminosos por Destilación. ASTM 95-83 ASTM. Determinación del contenido de agua en un crudo por destilación (ASTM D95-

83). Agua por Destilación ASTM D – 95. [Artículo de Internet]

http://www.unalmed.edu.co/labcryde/servicios.htm [ Consulta: 01 de marzo de 2015] SALAGER,J.L., Bases fundamentales de la deshidratación., Cuaderno FIRP 853.

Laboratorio de Fenómenos Interfaciales y Recuperación del Petróleo. Universidad de los Andes, Ingeniería Química, Enero, 1987.

El Petróleo. Universidad de los Andes, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ing.

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