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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL
ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
CONTROL DE CALIDAD Y DERIVADOS DEL PETRÓLEO
Profesor: Ing. Bolívar Enríquez
Nombre: Fanny Tigse
Fecha:16-05-2014
Tema: medición de la densidad relativa y BSW de varias muestras
1. TEMA: MEDICIÓN DE LA DENSIDAD RELATIVA Y BSW DE VARIAS
MUESTRAS
2. OBJETIVOS.
GENERAL.
Calcular el grado API mediante el uso de Hidrómetros y determinar el
BSW por centrifugación de diferentes muestras de petróleo o sus
derivados.
ESPECÍFICOS:
Reconocer la importancia de la determinación del contenido de agua en
un crudo.
Determinar el grado API que presenta la muestra de crudo por el método
del hidrómetro.
Determinar la cantidad de agua y sedimentos que contiene el crudo por
el método de centrifugación.
3. CONTENIDO TEÓRICO.
MÉTODO DE HIDRÓMETRO
Este método está basado en el principio de que la gravedad de un líquido varía
directamente con la profundidad de inmersión de un cuerpo flotante en el
mismo. El cuerpo flotante está graduado en unidades API y se denomina
Hidrómetro API. La gravedad API se lee observando la graduación más
cercana a la intersección aparente del plano horizontal de la superficie del
líquido con la escala vertical del hidrómetro. Las gravedades se determinan a
60°F ó, se convierten a valores a 60°F por aplicación de tablas estándar.
QUE SON LOS 0API
La gravedad API, de sus siglas en inglés American Petroleum Institute, es una
medida de densidad que describe que tan 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 flotaría en esta. La gravedad API es también usada
para comparar densidades de fracciones extraídas del petróleo.
La formula usada para obtener la gravedad específica del líquido derivada de
los grados API es la siguiente:
GE=141,5/(Api + 131,5)
La formula usada para obtener la gravedad API es la siguiente:
0API= (141,5/GE) - 131,5
QUE SON LOS HIDRÓMETROS
Este es un tubo de bulbo que tiene una sección transversal de área constante
marcada en el tallo. El hidrómetro flota primero en un líquido de referencia,
normalmente agua. El desplazamiento del agua se marca en el tallo. Luego, el
hidrómetro flota en el líquido de densidad desconocida y la gravedad específica
se calcula utilizando la diferencia en el desplazamiento.
Instrumento utilizado para medir la gravedad específica de los líquidos.
Generalmente hablando, un mayor valor de gravedad API en un producto de
refinería representa que este tiene un mayor valor comercial. Esto básicamente
debido a la facilidad (operacional y económica) de producir destilados valiosos
como gasolina, jet fuel y gasóleo con alimentaciones de crudos livianos y a los
altos rendimientos de los mismos. Esta regla es válida hasta los 45 grados API,
más allá de este valor las cadenas moleculares son tan cortas que hacen que
los productos tengan menor valor comercial.
DENSIDAD RELATIVA: de una sustancia, también llamada gravedad
especifica, es la relación entre su densidad y la densidad del agua a una
determinada temperatura, por lo general 40C. Por lo tanto, puede escribirse:
La densidad relativa del petróleo y sus derivados suelen expresarse en una
unidad llamada grados API.
La densidad relativa del petróleo y sus derivados suele expresarse en unidades
especiales llamadas “Grados API” y “Grados Baumé”, definidas a una
temperatura estándar de 60°F (15,56°C). La relación de estas unidades con “S”
son las siguientes:
BSW
IMPORTANCIA Y SU USO
El agua es un fluido que se considera está asociado a la totalidad de los crudos
producidos de un yacimiento y los sedimentos provienen de la misma roca en
donde éste se encuentra almacenado originalmente. La determinación del
contenido de agua y sedimento se requiere para conocer con precisión los
volúmenes netos de crudo involucrados en ventas, aportes, intercambios,
inventarios y transferencias. Un volumen excesivo de agua y sedimentos puede
originar problemas en los equipos como corrosión, daño de bombas,
taponamiento de tuberías y problemas en el procesamiento del crudo, entre
otros. Dentro de las exigencias definidas por la reglamentación establecida, se
dice que el petróleo no debe contener un porcentaje de agua e impurezas
mayor al 0.5%.
El BSW s calcula con la siguiente fórmula:
QUÉ ES SEDIMENTO Y QUÉ ES AGUA
Sedimento:
Contaminante sólido que acompaña al combustible que puede estar en
suspensión o separado. Son procedentes de la roca almacén.
Agua:
Es encontrada en su mayoría relacionada con el crudo de un yacimiento. Un
alto contenido de agua puede originar precipitación de carbonatos de Ca y
ocasionar taponamiento en las tuberías.
DIFERENCIACIÓN ENTRE CENTRIFUGACIÓN Y DECANTACIÓN
La centrifugación es una técnica de separación de sólidos y líquidos, y líquidos
inmiscibles. Se consigue mediante el movimiento rotatorio de las partículas
impulsadas por una fuerza centrífuga.
Tanto la viscosidad de la disolución como las propiedades físicas de las
partículas afectarán a la sedimentación individual de las mismas.
En las separaciones centrifugas solido-liquido la velocidad de sedimentación es
mayor que la sedimentación libre o gravitacional, debido a que los equipos al
girar producen una mayor aceleración de las partículas.
La decantación es un proceso físico de separación de mezclas que pueden
ser líquido-líquido o sólido-líquido.
La decantación se basa en la diferencia de densidades entre los dos
componentes, que hace que dejados en reposo ambos se separen por
gravedad, hasta situarse el más denso en la parte inferior del envase que los
contiene.
4. MONTAJE DEL EQUIPO
4.1. MATERIALES
1. Muestras de petróleo
2. Probeta
3. Termómetro
4. Hidrómetro
5. Centrifuga
6. Zanahorias o recipientes de centrifuga
7. Solventes: diesel, gasolina.
4.2. GRÁFICO DEL EQUIPO
5. CÁLCULOS
%BSW DE LA MUESTRA 2
%
CRUDO -
M1:
M2:
M3:
DIESEL - 0API
M1:
M2:
M3:
GASOLINA -
M1:
M2:
M3:
6. TABLA DE RESULTADOS
0API
g/cm3
% AGUA-
CENTRIFUGA
0C CONTENIDO
DE AGUA-
CRUDO
18 0.946 22 100ml-crudo
0.5ml-agua
CRUDO
18.9
0.941
0.56%
20 90ml –crudo
10ml-gasolina
0.5ml-agua
17.5 0.950 23
GASOLINA
61 0.735 20
60.9 0.735 21
61 0.735 20
DIESEL
37.35 0.838 20
37.15 0.839 22
37.35 0.838 22
7. CUESTIONARIO
1. Para las muestras usadas calcular la densidad relativa en 0API.
CRUDO – BAUME - 0API
M1:
0API: 18
M2:
0API: 18.9
M3:
0API: 17.5
DIESEL - 0API - BAUME
M1:
0API: 37.35
M2:
0API: 37.15
M3:
0API: 37.35
GASOLINA – 0API- BAUME
M1:
0API: 61
M2:
0API: 60.9
M3:
0API: 61
TABLA DE API CORREGIDO
T 0C T (60/600F) 0API
observado
0API
corregido
Crudo 22 71.6 18 17.3
20 68 18.9 18.4
23 73.4 17.5 16.7
Gasolina 20 68 61 59.97
21 69.8 60.9 59.64
20 68 61 59.97
diesel 20 68 37.5 36.8
22 71.6 37.5 36.6
22 71.6 37.5 36.6
2. Cuál es la importancia de conocer los 0API en la industria
carburifera?
La importancia de conocer la gravedad especifica o 0API en el campo
petrolero es que con ello podemos analizar el petróleo en cuanto a su
densidad relativa, por medio de ese análisis se puede concluir que
cuando más liviano es un crudo y más alta es su gravedad API, mejor es
su calidad y mayor es su precio.
3. Investigar sobre la dependencia de la densidad de los líquidos con
la temperatura.
Generalmente los líquidos disminuyen su densidad en función del
aumento de temperatura.
La densidad de las sustancias varía con la temperatura y la presión de
modo que es necesario especificar las temperaturas y presiones a las
que se determinaron las densidades o pesos. Es casi siempre el caso de
que las mediciones se realizan en nominalmente 1 atmósfera, pero
como la gravedad específica por lo general se refiere a soluciones
acuosas altamente incompresible u otras sustancias incompresibles
variaciones en la densidad causada por la presión son generalmente
descuidado, al menos, cuando se mide la gravedad específica aparente.
4. Cuál es el efecto del disolvente y del desemulsificante sobre la
emulsión agua-petróleo?
Tanto el disolvente como el desemulsificante tienen la función de ayudar
a la separación de la emulsión y de los residuos sólidos contenidos en
ella. El disolvente al ser un compuesto hidrocarburo se mezcla con el
crudo haciéndolo menos viscoso y menos denso de manera que los
sedimentos atrapados en la emulsión sean expulsados más fácilmente.
El mecanismo de acción de los desemulsificantes consiste en romper y
desplazar la película de agente emulsificante que rodea a la gota de
agua (floculación) y aumentar su tensión superficial y la atracción
molecular propiciando la coalescencia. Otra propiedad en un
desemulsificante es la capacidad para humectar los sólidos presentes en
la emulsión, para que sean incorporados en el agua separada.
5. En un tratamiento térmico del agua-petróleo, como influye el
porcentaje del agua.
La finalidad de un tratamiento térmico es el rompimiento de emulsiones y
a su vez el porcentaje de agua de la emulsión a tratar es utilizada para
los cálculos y diseños del tratador. Si se tiene un tratador y su corriente
de alimentación tiene un porcentaje de agua mayor para el que fue
diseñado el rendimiento y la eficiencia del tratador no van a ser óptimas
y el tratamiento no va a entregar los resultados esperados.
8. CONCLUSIONES
El método del hidrómetro nos fue muy útil para obtener los 0API, con
esto podemos darnos cuenta de que tipo de crudo tenemos y la calidad
del mismo.
El método de Baume es un método que nos sirve para calcular la
densidad relativa y nos es de mucha utilidad en cuanto se refiere a
realizar pruebas de laboratorio porque es un método práctico y rápido.
Los resultados obtenidos de las pruebas de BSW a la salida de la
separadora nos muestran la cantidad de agua que se presenta en la
muestra de crudo, con este resultado podemos saber exactamente el
porcentaje de agua con se está produciendo y de acuerdo a ello
determinar la cantidad de petróleo producido.
9. RECOMENDACIONES
Se recomienda que al trabajar con una muestra de crudo verificar que
este no estuviera demasiado tiempo guardado y de ser así debemos de
agitarlo bien para darle un mejor uso y esto no interfiera en nuestro
análisis alterando los resultados a esperar.
Para un mejor análisis de muestras se recomienda usar diferentes
métodos que nos ayuden a adquirir resultados satisfactorios, con los
cuales se trabajaran para saber cuál es la densidad real del crudo y su
grado API.
El método de la centrífuga es un procedimiento de campo que no
siempre arroja los resultados más precisos, pero es considerado el
método más práctico. Además hay que tener mucho cuidado con las
medidas que se use de las muestra y del desemulsionante para así
obtener resultados exactos de agua y crudo.
10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS
http://es.scribd.com/doc/98105798/1-Gravedad-API-Bsw-Salinidad
https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090510093230AAc
nYvb
http://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-
mezclas.shtml.