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DESTILACIN ATMOSFRICA
DE PETRLEO
Presentacin realizada por: Ing. Tito Nuez Wayar
VIII CONGRESO INTERNACIONAL DE
INGENIERIA PETROLERA,
AMBIENTAL Y GEOLGICA
OBJETIVO Y DEFINICIONES
DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECIFICA
FACTOR DE CARACTERIZACION
ENSAYOS DE CRUDOS
DISEO DE PLANTA PILOTO
PROPIEDADES DE LOS HIDROCARBUROS
LIQUIDOS
DESTILACIN ATMOSFRICA DE
PETRLEO
OBJETIVO: Determinar el rango de ebullicin (volatilidad) de Productos de Petrleo a Presin Atmosfrica, mediante la Destilacin Engler, para determinar cuantitativamente las caractersticas del rango de ebullicin de combustibles destilados (Gasolina, Kerosene, Diesel Oil), no es aplicable para productos que contienen apreciable cantidad de material residual. Se toma como referencia, el Mtodo Estndar ASTM D 86 - 00a.
Grupo Densidad PMoC
oF
oC
oF gr/ml
C6 36,5 a 69,2 97,9 a 156,7 63,9 147 0,685 84
C7 69,2 a 98,9 156,7 a 210,1 91,9 197 0,722 96
C8 98,9 a 126,1 210,1 a 259,1 116,7 242 0,745 107
C9 126,1 a 151,3 259,1 a 304,4 142,2 288 0,764 121
C10 151,3 a 174,6 304,4 a 346,4 165,8 330 0,778 134
C11 174,6 a 196,4 346,4 a 385,5 187,2 369 0,789 147
C12 196,4 a 216,8 385,5 a 422,2 208,3 407 0,8 161
C13 216,8 a 235,9 422,2 a 456,7 227,2 441 0,811 175
C14 235,9 a 253,9 456,7 a 489,2 246,4 476 0,822 190
C15 253,9 a 271,1 489,2 a 520 266 511 0,832 206
C16 271,1 a 287,3 520 a 547 283 541 0,839 222
C17 287 a 303 547 a 577 300 572 0,847 237
C18 303 a 317 577 a 603 313 595 0,852 251
C19 317 a 331 603 a 628 325 617 0,857 263
C20 331 a 344 628 a 652 338 640 0,862 275
C21 344 a 357 652 a 675 351 664 0,867 291
C22 357 a 369 675 a 696 363 685 0,872 305
C23 369 a 381 696 a 717 375 707 0,877 318
C24 381 a 392 717 a 737 386 727 0,881 331
Rango de Ebullicion Tb promedio Grupo Densidad PMoC
oF
oC
oF gr/ml
C25 392 a 402 737 a 756 397 747 0,885 345
C26 402 a 413 756 a 775 408 766 0,889 359
C27 413 a 423 775 a 793 419 786 0,893 374
C28 423 a 432 793 a 810 429 804 0,896 388
C29 432 a 441 810 a 826 438 820 0,899 402
C30 441 a 450 826 a 842 446 835 0,902 416
C31 450 a 459 842 a 857 455 851 0,906 430
C32 459 a 468 857 a 874 463 865 0,909 444
C33 468 a 476 874 a 888 471 880 0,912 458
C34 476 a 483 888 a 901 478 892 0,914 472
C35 483 a 491 901 a 915 486 907 0,917 486
C36 493 919 0,919 500
C37 500 932 0,922 514
C38 508 946 0,924 528
C39 515 959 0,926 542
C40 522 972 0,928 556
C41 528 982 0,93 570
C42 534 993 0,931 584
C43 540 1004 0,933 598
C44 547 1017 0,935 612
C45 553 1027 0,937 626
Rango de Ebullicion Tb promedio
MEZCLA COMPLEJA Y MULTICOMPONENTE DE HIDROCARBUROS PARAFINICOS, NAFTENICOS Y AROMATICOS EN EL RANGO C6+
PROPIEDADES DE LOS HIDROCARBUROS
LIQUIDOS
LA CARACTERIZACION DE CRUDOS Y FRACCIONES C6+ CONSISTE EN DEFINIR LOS PARAMETROS CRITICOS PARA APLICAR UNA ECUACION DE ESTADO (EDE) EN FUNCION DE PROPIEDADES MEDIBLES
PESO MOLECULAR : PM
DENSIDAD DE LIQUIDO: l
TEMPERATURA DE EBULLICION: TB
Pc
Tc
Vc
zc
w
PROPIEDADES MEDIBLES
LA DENSIDAD ES FACILMENTE MEDIBLE (ASTM D 1298). POR ESA RAZON ES UN PARAMETRO DE CORRELACION IMPORTANTE
DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECIFICA
gal
lb
pie
lbsSG
fluidofluido
agua
fluido
31,837,623
LA DENSIDAD DEL AGUA SE EXPRESA A 14,7 PSI Y 60 oF
APISG
5,131
5,141
5,1315,141
SGAPI
DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECIFICA
G. E. oAPI
0,85 35
0,92 22
FACTOR DE CARACTERIZACION KW
EN LAS FRACCIONES DE PETROLEO, PODEMOS ENCONTRAR PARAFINAS, OLEFINAS, NAFTENOS Y AROMATICOS.
EL KW INDICA CUALITATIVAMENTE LA FRACCION DOMINANTE
ORIGINALMENTE UNA MEDIDA DE LA AROMATICIDAD DE LA MEZCLA (WATSON Y NELSON)
Tb (oF) K
w
3-METIL-OCTANO 292 12,6
O-XILENO 292 10,3
)60/60(
3
SG
RMeanTK
b
W
KW Parafinas: 12 - 12,5
Kw Naftenos: 11 - 12
Kw Aromticos: 10 - 11
FACTOR DE CARACTERIZACION KW
LAS FRACCIONES DE CRUDO MANTIENEN EL MISMO Kuop QUE EL CRUDO ORIGINAL
PROPIEDADES GENERALIZADAS SCNs
TEMPERATURA DE EBULLICION
EL COMPONENTE PURO SE CARACTERIZA POR UNA SOLA Tb A P atm.
UNA MEZCLA SE CARACTERIZA POR UNA CURVA DE PUNTOS DE EBULLICION.
PARA MEZCLAS, UN ANALISIS DE COMPONENTES NO ES PRACTICO. UNA COMPOSICION FICTICIA, EN TERMINOS DE PSEUDO COMPONENTES PUEDE OBTENERSE DE LA CURVA DE PUNTOS DE EBULLICION Y LA GRAVEDAD API (SG)
TEMPERATURA DE EBULLICIN
CARACTERIZACION DE CRUDOS Y FRACCIONES
CARACTERIZACION DE CRUDOS Y FRACCIONES
Y QUE ES UN PSEUDOCOMPONENTE ?
350 A 45,0 350 S 0,80
350 K 11,6 Pseudo C9
COMPONENTE CARACTERIZADO POR AL MENOS DOS DE TRES PROPIEDADES: Tb, SG (API), PM
DESEABLE EL PAR TB, SG (API),
PM, SG (API)
ASTM D-86: PRUEBA DE DESTILACION POR LOTES (BATCH) SIN REFLUJO.
CORREGIR POR SUMERGENCIA DEL TEMOMETRO. SIETE
TEMPERATURAS. PARA LA FRACCION COMPLETA. METODO
ESTANDARIZADO
ASTM D-1160
PARA FRACCIONES PESADAS QUE PUEDEN SER VAPORIZADAS
PARCIAL O TOTALMENTE A 750 oF. SE CORRE EN VACIO (0,2 psia).
METODO ESTANDARIZADO
ASTM D-2887 CROMATOGRAFIA A TEMPERATURA PROGRAMADA (ALTA T)
CONVERTIDA A CURVA TBP. PM, MEDIDOS PARA LA FRACCION
COMPLETA C6+. METODO ESTANDARIZADO
TBP
PRUEBA DE DESTILACION CON 5-100 PLATOS TEORICOS Y
REFLUJO 5:1. ENTRE 5-15 TEMPERATURAS DE EBULLICION SON
REPORTADAS. PM, SON MEDIDOS PARA CADA CORTE
REPORTADO. METODO NO ESTANDARIZADO
CARACTERIZACION DE CRUDOS Y FRACCIONES G
rad
o d
e f
raccio
nam
ien
to
ASTM D-86 O D-1160 TBP
LOS METODOS UTILIZADOS POR LOS SIMULADORES DE
PROCESO SE BASAN EN LA CONVERSION DE CUALQUIER
METODO ASTM EN UN TBP A PRESION ATMOSFERICA
CARACTERIZACION DE CRUDOS Y FRACCIONES
MESA 30 CRUDE OIL
Ver TBP anexos
CARACTERIZACION DE CRUDOS Y FRACCIONES: TBP
HOJAS DE SEGURIDAD
2
0 0
DIESEL:
3
0 1
GASOLINA:
Destilados C4 C12
Mezcla de Hidrocarburos
Densidad: 715 780 kg/m3
Limites de Explosin: 0.6 8.0 %Vol
Solubilidad en agua: Nula
Punto de Inflamacin: -40F
Destilados C10 C28
Mezcla de Hidrocarburos
Densidad: 805 890 kg/m3
Limites de Explosin: 0.6 6.5 %Vol
Solubilidad en agua: Nula
Punto de Inflamacin: 100F
CONTENIDO:
ASTM D-1298: Gravedad Especifica
ASTM D-323: Tensin de Vapor Reid
ASTM D-86: Destilacin Engler
PRUEBAS BASICAS PARA GASOLINA ESPECIAL:
ASTM D-1298:
Gravedad Especifica
OBJETIVO: Determinar utilizando un
hidrmetro de vidrio, la Gravedad API de
productos lquidos de petrleo y TVR
menor a 14,7 psi. Se toma como
referencia, el Mtodo Estndar ASTM D
1298 -99.
ASTM D-1298:
Gravedad Especifica
SIGNIFICADO Y USO: La exactitud en la determinacin de la Gravedad API es necesaria para la conversin de volmenes a la temperatura estndar de referencia (60F) durante transferencias de custodia y es un indicador importante de calidad para combustibles, que afectan al almacenaje, manipuleo y combustin. Es una funcin especial de la gravedad especfica a 60/60F
ASTM D-86:
Destilacin Engler
SIGNIFICADO Y USO: El rango de ebullicin de los hidrocarburos, brinda informacin sobre la composicin, propiedades y comportamiento del combustible durante su almacenaje y uso, y tiene efecto en su seguridad y rendimiento. Las caractersticas de la destilacin son crticamente importantes, afectando el arranque, calentamiento y tendencia a vaporizarse a temperaturas altas de operacin o en altura. La presencia de componentes con alto punto de ebullicin puede afectar significativamente la formacin de residuos slidos por combustin.
ASTM D-86:
Destilacin Engler
MUESTREO, ALMACENAJE Y ACONDICIONAMIENTO PARA EL ANALISIS:
Se debe muestrear de acuerdo a la Prctica ASTM D 4057. Si el anlisis no se va a iniciar inmediatamente despus del muestreo, almacene las muestras lejos de la luz del sol y de fuentes de calor. Las muestras deben acondicionarse a las temperaturas apropiadas. Muestras mojadas no son adecuadas, se debe obtener una nueva muestra; si no es posible, secar con Na2SO4 (a) y separar por decantacin.
PROCEDIMIENTO: 1. Registre la Presin Baromtrica predominante
(564 mmHg).
2. Vierta la muestra de 100 ml. en el cilindro receptor (probeta) y transfiralo completamente dentro del matraz de destilacin, asegurando que nada del lquido fluya dentro del tubo de vapor.
3. Aada unas cuantas virutas de destilacin (bauxita).
ASTM D-86:
Destilacin Engler
PROCEDIMIENTO:
4. Encaje con un corcho seguro o un tapn de jebe siliconado,
el termmetro centrado en el cuello del matraz, el extremo inferior del capilar nivelado con el punto ms alto de la base de la pared interna del tubo de vapor.
5. Encaje el tubo de vapor del matraz con un corcho hermtico en el tubo condensador. Ajuste el matraz en posicin vertical de forma que el tubo de vapor se extienda dentro el tubo condensador de 25 a 50 mm. Levante y ajuste el soporte del matraz para que coincida exactamente con la base del matraz.
ASTM D-86:
Destilacin Engler
PROCEDIMIENTO:
6. Coloque el cilindro receptor, sin secar el
interior, bajo el extremo inferior del tubo condensador por lo menos 25 mm, pero no debajo de la marca de 100 ml.
7. Cubra el cilindro receptor con un pedazo de papel secante encajado en el tubo condensador. Mantenga el extremo que gotea del tubo condensador alejado de la pared del cilindro receptor.
ASTM D-86:
Destilacin Engler
PROCEDIMIENTO:
8. Anote la hora de inicio. Observe y registre el punto inicial de
ebullicin, inmediatamente mueva el cilindro receptor de manera que el extremo del tubo condensador toque la pared interior. Regule la fuente de calor, de forma tal que el intervalo de lecturas sea el especificado; la tasa de destilacin deber mantenerse constante, tanto como sea posible.
9. Observe y registre la temperatura al alcanzar en el cilindro receptor, el porcentaje de volumen recuperado, como es requerido por la especificacin de la muestra (Punto inicial, 10%, 50%, 90% de volumen recuperado, punto final, residuo). Registre todas las lecturas de temperatura al ms cercano 0.5 C (1.0 F).
ASTM D-86:
Destilacin Engler
CALCULOS:
Corrija las lecturas de temperatura a 760 mm Hg, por medio de la ecuacin de Sydney Young:
TF = 0.00012(760-P)(460-tF)
Despus de aplicar las correcciones y redondear cada resultado al ms cercano 0.5 C (1.0 F), utilice las lecturas de temperatura corregida en todos los clculos y reportes.
ASTM D-86:
Destilacin Engler
ASTM D-323:
Tensin de Vapor Reid
OBJETIVO: Determinar la Presin de
vapor de gasolina y otros productos
voltiles. Se toma como referencia, el
Mtodo Estndar ASTM D 323 -99a.
ASTM D-323:
Tensin de Vapor Reid
EQUIPO:
PROCESO DE REFINACION:
Crudo
310C
Vapor
Agua
Crudo Reducido
Gas, GLP, Gasolinas
(RON=57)
Calo
r
GLP
Calo
r
Gasolina
RON=70
TVR=10-11
MSR
RON=45
TVR=5
Refo
rma C
ata
litic
a
GLP
Platformado
RON = 95
TVR = 6 6.5
Dest. Pesado (180C)
Dest. Medio (140C)
Dest. Liviano
(104-106C)
Gracias !!!! Presentacin realizada por: Ing. Tito Nuez Wayar