GUIA DE LABORATORIO PETROLEOS.pdf

8/17/2019 GUIA DE LABORATORIO PETROLEOS.pdf

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA QUIMICA

CARRERA DE INGENIERÍA QUIMICA

GUIA DE LABORATORIO

TECNOLOGÍA DEL PETRÓLEO

PROFESOR:

Ing. Luis Calle G.

2016 - 2016


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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

LABORATORIO DE TECNOLOGÍA DEL PETRÓLEO

Ing. Luis Calle G. 1

Catedrático Ayudante de Cátedra

INTRODUCCIÓN

Esta cátedra guiará a los estudiantes a introducirse en el mundo del petróleo, como son los

conceptos básicos de extracción, su composición, los parámetros de control de calidad, los

ensayos basados en las normas ASTM y en una introducción a la refinación del petróleo

para la obtención de productos con un valor agregado.

La química orgánica es un pilar fundamental para la comprensión de compuestos que se

basan en cadenas de carbono que es la parte esencial del petróleo, pero esta cátedra se

encargará de estudiar la composición, la caracterización y las propiedades del petróleo y

sus derivados.

Los fluidos producidos por los pozos de producción, están compuestos por tres diferentes

fases, una de ellas es petróleo, otra es gas, ambas fases son mezclas complejas de diferentes

componentes de hidrocarburos, con distintas densidades, presiones de vapor y otras

características y propiedades físicas. Adicionalmente en el fluido de entrada se encuentra

la fase agua.El petróleo es la fuente de energía más importante de la sociedad actual, si nos ponemos a

pensar qué pasaría si se acabara repentinamente, enseguida nos daríamos cuenta de la

dimensión de la catástrofe: los aviones, los automóviles y autobuses, gran parte de los

ferrocarriles, los barcos, las máquinas de guerra, centrales térmicas, muchas calefacciones

dejarían de funcionar; además de que los países dependientes del petróleo para sus

economías se hundirían en la miseria.

Así mismo, sus derivados son de gran importancia en nuestra vida moderna, puesto quecasi todo los que compramos, vemos, y tocamos están fabricados con polímeros u algún

otro tipo de material subderivado de los polímeros.

http://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pehttp://www.monografias.com/trabajos35/sociedad/sociedad.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/artguerr/artguerr.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/petroleo/petroleo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/petroleo/petroleo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/petroleo/petroleo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/petroleo/petroleo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/artguerr/artguerr.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/artguerr/artguerr.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/sociedad/sociedad.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/sociedad/sociedad.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/sociedad/sociedad.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pehttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pehttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pe


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Tabla de Contenido

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................1

1.

GENERALIDADES ..................................................................................................................................3

1.1. Manual de Redacción ....................................................................................................................3

1.2.

Guía de Redacción de los informes .................................................................................................4

1.3.

Ponderación ................................................................................................................................10

1.4.

Indicaciones generales para presentación de informes .................................................................. 11

1.5.

Bibliografía Recomendada ...........................................................................................................12

2.

REGISTRO E INFORMACION COMPLEMENTARIA DE LABORATORIO ........................................................ 13

Práctica 1: DENSIDAD API ........................................................................................................................13

Práctica 2: DENSIDAD RELATIVA ...............................................................................................................17

Práctica 3: VISCOSIDAD CINEMÁTICA ........................................................................................................

21

Práctica 4: VISCOSIDAD SAYBOLT .............................................................................................................26


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Práctica 5: CONTENIDO DE AZUFRE ..........................................................................................................30

Práctica 6: CONTENIDO DE AGUA POR DESTILACION .................................................................................. 32

Práctica 7: CONTENIDO DE SEDIMENTOS ..................................................................................................36

Práctica 8: AGUAS Y SEDIMENTOS “BSW” .................................................................................................. 39

Práctica 9: PUNTO DE INFLAMACION EN COPA ABIERTA ............................................................................. 42

Práctica 10: PUNTO DE INFLAMACION EN COPA CERRADA .........................................................................

45

Práctica 11: DESTILACIÓN ASTM-D 86 .......................................................................................................48

Práctica 12: PRESIÓN DE VAPOR REID .......................................................................................................53

Práctica 13: RESIDUOS CARBONOSOS CONRADSON.................................................................................... 57

Práctica 14: CENIZAS ...............................................................................................................................60

Práctica 15: CORROSIÓN A LA LÁMINA DE COBRE ...................................................................................... 63Práctica 16: DETERMINACIÓN DEL PODER CALÓRICO SUPERIOR E INFERIOR ................................................ 66

1. GENERALIDADES

1.1. MANUAL DE REDACCIÓN1.1.1. Estructura de un informe

Un informe debe contar con la siguiente estructura:

1.

Título


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2. Resumen

3. Introducción

4. Objetivos

5. Fundamento Teórico

6. Parte Experimental

a. Materiales y Equipos

b.

Sustancias Empleadas

c.

Procedimiento 7. Procesamiento de Datos a. Datos Experimentales

b.

Métodos de procesamiento de datos

c.

Cálculosd.

Resultados

8. Discusión

a.

Análisis de la validez de método

b. Errores sistemáticos y aleatorios

c. Recomendaciones 10. Conclusiones

11. Referencias Bibliográficas

12.

Anexos13. Cuestionario

1.2. GUÍA DE REDACCIÓN DE LOS INFORMES 1.2.1. Título

Es la carta de presentación del informe. Se utiliza para identificar y diferenciar el trabajo práctico

realizado de cualquier otro.

El título debe considerar los siguientes aspectos:

Debe ser conciso, específico.

Debe ser poco extenso (mejor recordación)

Debe ser descriptivo


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Se debe evitar que el título comience con: Cuantificación, Determinación, Experimentación,

Comprobación, ya que esto le hace redundante al trabajo práctico.

Se debe evitar colocar abreviaturas o cualquier cosa que no sea evidente para el lector.

Ejemplo:

Determinación del modelo matemático de la viscosidad de la glicerina. (Incorrecto) Modelo

matemático para la viscosidad de la glicerina. (Correcto)

1.2.2. Introducción

En esta sección se hace una breve descripción sobre el fundamento teórico del trabajo práctico a

realizar. Consiste de tres partes: el propósito, la importancia y el conocimiento actual.

El propósito indica la razón o el porqué de la realización del trabajo práctico.

La importancia indica la relevancia del trabajo práctico en una aplicación industrial.

El conocimiento actual hace referencia al fundamento teórico aprendido en clases.

1.2.3. Objetivos

Es lo que se piensa que se puede obtener, comprobar, analizar de los ensayos.Por ejemplo, en trabajos experimentales, los objetivos están orientados a comprobar interacciones

de compuestos, fenómenos físicos y químicos.

Se debe evitar que el objetivo trate de alcanzar efectos que no se pueden medir

(entendimiento, aplicación de conocimientos, etc.).

1.2.4. Teoría

Está enfocada a dar una idea del fundamento teórico base del experimento a realizar. Es lo que

sustenta, en este caso, lo que está sujeto a comprobación o determinación.

La teoría debe considerar los siguientes aspectos:

Debe ser concisa (fácil lectura, mejor entendimiento).


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Debe explicar aspectos no tan evidentes para el lector y que se deben conocer para

comprender de una mejor forma el experimento.

Se debe evitar que la teoría sea redundante sobre el tema.

Se debe evitar que la teoría sea muy específica.

1.2.5. Parte Experimental

Esta sección está compuesta de 3 partes fundamentales:

a.

Materiales y Equipos

Lista todos los elementos utilizados para que la práctica pueda llevarse a cabo y reproducirse cuantas

veces sea necesario por cualquier persona.

b. Sustancias Empleadas

Indica todo material químico que se utilizó para que la práctica pueda llevarse a cabo y reproducirse

cuantas veces sea necesario por cualquier persona.

c. Procedimiento

Es una secuencia de actividades realizadas que permiten ejecutar el experimento mediante el uso

de los materiales, equipos y sustancias mencionadas anteriormente.

El procedimiento debe considerar los siguientes aspectos:

Debe estar redactado en voz pasiva refleja.

Debe permitir que la persona que quiere ejecutar el experimento esté en toda la capacidad

de obtener los mismos resultados.

Debe ser claro y específico.

Se debe evitar redactar vivencias personales al realizar el experimento. (colocar en el vaso

de precipitación pero tener cuidado porque se me regó).

1.2.6. Procesamiento de Datos

a. Datos Experimentales

En esta parte se registran las mediciones obtenidas de las variables que definen el experimento al

ejecutar el procedimiento. También pueden existir datos adicionales como constantes, valores


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tabulados, entre otros, que se requieren para poder realizar las siguientes secciones del informe. b.

Métodos de Procesamiento de Datos

En esta sección se hace referencia a los métodos utilizados para el tratamiento de los datos

experimentales obtenidos con el fin de consolidar resultados.

Existen entre otros los siguientes métodos de procesamiento de datos:

Métodos Estadísticos (Promedios, Desviación Estándar, Distribución Normal, etc.)

Métodos de Cálculo (Fórmulas derivadas de la teoría)

Métodos Cualitativos (Observación de propiedades físicas)

Métodos Cuantitativos (Cuantificación de propiedades físicas y químicas) c.

Cálculos

Con los datos obtenidos y el/los método(s) escogido(s), se procede a obtener resultados que

permitirán definir si los objetivos se cumplieron o no y por qué. d. Resultados

En esta sección se publican los resultados obtenidos por el procesamiento de los datos obtenidos

en la experimentación.

1.2.7. Discusión

Esta es la parte fundamental del trabajo, aquí se debe tener en cuenta 3 aspectos: a.

Análisis de la validez del método utilizado

Se debe indicar si el método utilizado para la experimentación fue adecuado o no para obtener los

resultados esperados. En caso afirmativo o negativo, se debe argumentar el porqué de cada

decisión.

b. Errores sistemáticos y aleatorios

Aquí se deben indicar los errores que se observaron en la realización de la experimentación y en qué

grado afectó a los resultados que se obtuvieron, y en qué se evidenció dicha influencia.

c. Recomendaciones de Mejoras de la Experimentación

La persona que realizó la práctica, basado en su experiencia puede sugerir mejoras o cambios en la

realización de la experimentación.

1.2.8. Conclusiones


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Basado en los resultados y la discusión, se analizan las relaciones, los rangos, las tendencias, las

contrastaciones, las semejanzas o las diferencias entre los resultados obtenidos y lo esperado de la

teoría, y otros experimentos u otras mediciones realizadas en la misma práctica.

Una buena conclusión debe considerar:

Explicar las observaciones realizadas de una forma concisa y fundamentada en la teoría.

Indicar las relaciones entre las variables o las tendencias de éstas en el fenómeno

observado, cómo afectan, y cómo se evidencian las variables en el fenómeno.

Se debe evitar concluir que se realizaron las actividades con éxito, o comentar errores, esto

se debe hacer en la discusión.

Se debe evitar explicar tendencias basadas en el modelo matemático solamente, sino

interpretar la influencia de esa tendencia en el fenómeno.

1.2.9. Referencias Bibliográficas

Debido a que se hace una consulta de literatura especializada para redactar la teoría y entender el

fenómeno es de vital importancia colocar las citas bibliográficas y bibliografía en un informe. De lo

contrario se asume que todo lo que se redactó es de su autoría, lo que no es cierto y por ende se

está cometiendo una COPIA.

a.

Cita Bibliográfica

La cita bibliográfica es una referencia que indica que se tomó textualmente o utilizó el sentido

completo de un texto para incorporarlo en el informe.

Una cita bibliográfica consta de dos partes: La primera es la cita, que va entre comillas en el texto

del informe; y la segunda es la referencia bibliográfica que va ubicada en el apartado

correspondiente.

Una referencia bibliográfica correcta contiene toda la información que más pueda para permitir que

la persona que desee pueda encontrar esta información sin ninguna dificultad.

Una referencia bibliográfica correcta tiene la siguiente estructura:

Nombre del Autor

Título de la Obra


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Si se trata de una traducción

Edición o Reimpresión

Editorial

Lugar de Impresión

Fecha de impresión

Página(s) Ejemplo:

Perry, R., Greene D., Manual del Ingeniero Químico, trad. del inglés, Séptima Edición, Editorial

McGraw -Hill, México, 2010, p.30.

b.

Bibliografía

La bibliografía es el material que se utilizó para sustentar ideas propias redactadas que se incorporan

en el informe. Estas no se redactan como citas, sino solo como referencias bibliográficas.

1.2.10. Resumen

El resumen es la parte final de la redacción del informe, curiosamente este se encuentra siempre al

principio del mismo. El resumen sirve para indicar a un lector a breves rasgos todos los puntos que

se trataron anteriormente en la realización del informe.

El tamaño del resumen no debe tener menos de 80 palabras y no debe exceder las 110 palabras.

Un resumen debe contener las siguientes partes:

¿Qué se hizo?

Se indica cual fue el objetivo primario de la experimentación.

Se determinó…., Se realizó, Se comprobó…

(Incorrecto) Determinación…, Realización….,

Comprobación… (Correcto)

¿Cómo se hizo?

Se indica de forma resumida el procedimiento utilizado en la experimentación.

¿Qué se obtuvo?

Se indica que resultados de la experimentación (que definen el propósito) se obtuvieron.

¿Qué se concluye?


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Se redacta una conclusión general del experimento, que permita observar la validez del trabajo

realizado (Si cumplió o no con los objetivos y por qué).

1.3..PONDERACIÓN

Resumen (3 puntos)


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Fundamento Teórico y Referencias Bibliográficas (2 puntos)

Parte Experimental

-

Materiales y Equipos

-

Sustancias Empleadas

-

Procedimiento

Procesamiento de Datos (4 puntos)

Datos Experimentales

Métodos de procesamiento de datos

Cálculos

Resultados

Discusión y Recomendaciones (4 puntos)

Conclusiones (4 puntos)

Cuestionario (1 punto)

Anexos y Apreciación general (2 puntos)

1.4. INDICACIONES GENERALES PARA PRESENTACIÓN DE INFORMES


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1.5. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

La bibliografía es importante para que los estudiantes consulten y tengan una amplia visión de loaprendido en clases reforzando y consultando frecuentemente la información actual de la materia;

para así mantener una dinámica con la tecnología de hoy en día. Los libros que se exponen son

actualizables, es decir, pueden existir ediciones más recientes que pueden ser utilizados para

consultar.

TEXTO AUTOR, TÍTULO, EDICIÓN Y AÑO

Básicos

- J.-P. WAUQUIER, El Refino del Petróleo, Primera Edición, InstitutoSuperior de la Energía “ISE”, Ediciones Díaz de Santos, Madrid 2004

-

JOSÉ LLUCHI URPÍ, Tecnología y Margen de Refino del Petróleo,Primera Edición, Instituto Superior de la Energía “ISE”, Ediciones

Díaz de Santos, Madrid 2011

- J. H. GARY, G. E. HANDERK, Refino del Petróleo, Primera Edición,Editorial Reverté S. A. 1980.

Complementarios

-

JOSÉ LUIS PINEDO VEGA, El Petróleo en Oro y Negro, PrimeraEdición, Libros en Red, 2005

Páginas Web:

http://www.aec.es http://www.astm.org/FAQ/index-spanish.html

http://www.aec.es/http://www.aec.es/http://www.aec.es/


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2. REGISTRO E INFORMACION COMPLEMENTARIA DE LABORATORIO

Práctica # 1

DENSIDAD API

RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN

En la formación de un Ingeniero Químico Centralino, específicamente en el área deTecnología de Petróleos, un propósito fundamental es instruir al estudiante en el estudiode caracterización de crudos y derivados de petróleo. Entre los estudios llevados a cabo, se

realizará la determinación de la densidad API. El petróleo crudo es una mezcla de muchoshidrocarburos que varían en peso molecular y punto de ebullición; la calidad de un crudo

dependerá del mayor o menor contenido de componentes ligeros, los cuales modificaránla densidad del mismo.

Para la determinación experimental de la densidad en °API, se trabajará con el método delhidrómetro, el cual será explicado por el docente de cátedra y ayudante.

2. OBJETIVOS:

2.1.

Determinar la Densidad API por el método del hidrómetro de una muestra problema

3. FUNDAMENTO TEÓRICO

3.1.

Norma ASTM-D 287

3.1.1. Alcance

3.1.2.

Significado

3.2.

Densidad API

3.3. Determinación de la densidad API por el Método del Hidrómetro.

3.4. Escalas disponibles de hidrómetros.

3.5. Importancia de la medida del API.

4 . PARTE EXPERIMENTAL:


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4.1 . Materiales y Equipos:

4.1.1. Probetas (V = ; Ap.= )

4.1.2.

Termómetros (Rango = ˚C; Ap. ± ˚C)

4.1.3.

Hidrómetros ASTM 3H (Rango = ˚API; Ap. ± ˚API)

4.1.4.


4.1.5.


4.2 Sustancias y reactivos

4.2.1.

Gasolina

4.2.2. Diésel

4.2.3. Crudo

4.3 Procedimiento:

4.3.1. Transvasar un volumen determinado (1000mL) de la sustancia aanalizarse en la probeta limpia y sin salpicar, a fin de evitar la

formación de burbujas de aire y reducir al mínimo la evaporación delos componentes de más baja ebullición de las muestras más

volátiles.

4.3.2. Quitar las burbujas de aire formadas, después de que se han recogido

en la superficie de la muestra, al tocar con un pedazo de papel filtrolimpio antes de insertar el hidrómetro.

4.3.3.

Colocar la probeta que contiene la muestra en posición vertical en un

lugar libre de corrientes de aire.

4.3.4.

Escoger el hidrómetro adecuado según la muestra a analizar.

4.3.5.

Introducir el hidrómetro y dejarlo que flote libremente, sin que roce

las paredes de la probeta y simultáneamente introducir el

termómetro.

4.3.6.

Cuando el hidrómetro está totalmente quieto y la temperatura de la

muestra es constante a 0.2 ̊ F (0,1 ̊ C), leer el hidrómetro en la división

de escala más

próxima.


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4.3.7. En el caso de líquidos transparentes, la correcta lectura es el puntode la escala del hidrómetro en el que la superficie del líquido corta la

escala. Este punto se determina poniendo los ojos ligeramente por

debajo del nivel del líquido y poco a poco elevarlo hasta la superficie,parece ser un corte en la línea recta de la escala del hidrómetro.

4.3.8.

En el caso de ser líquidos no transparentes, observar el punto en la

escala del hidrómetro en el cual la muestra se eleva por encima de susuperficie principal, poniendo los ojos ligeramente por encima del

plano de la superficie del líquido.

Esta lectura debe corregirse, es decir, el valor que se lee de Densidad API, se deberestar 0.1 o 0.2 ˚API, dependiendo de cuanto se eleva la muestra por encima de su

superficie, para que la lectura sea correcta.

Observar la temperatura de la muestra lo más cercano a 0.25 ˚F (0,1 ˚C)inmediatamente antes y después de la observación de la densidad API. Registrarlas medidas de las lecturas del termómetro antes y después de la última lectura delhidrómetro, como la temperatura de la prueba.

4.3.10.

Retirar el hidrómetro y el termómetro, limpiarlos y colocar cada muestra en su

recipiente adecuado para evitar su volatilización.

4.3.11.

Registrar los valores observados de densidad API y su temperatura de equilibrio,respectivamente en una tabla de resultados y realizar la corrección de la

temperatura de la densidad API a 60 ˚F por medio de las Petroleum Measurement

Tables (Tabla 5)

5. PROCESAMIENTO DE DATOS:

5.1. Datos Experimentales:

Tabla 5.1-1

Densidad API

Muestra Norma T, ˚F ˚API,

observado

Gasolina

Diésel

Crudo


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5.2. Método de Procesamiento de Datos

Para esta práctica se realizará un procesamiento de datos mediante cálculos. Para estose proporcionará las respectivas fórmulas para analizar los datos experimentales

obtenidos.

5.3. Cálculos:

5.3.1. Transformación de los ˚C a ˚F

F 1.8 C 32

5.3.2. Corrección de los ˚API a 60 ˚F (tablas)

Nota: Si los valores experimentales tienen decimales, interpolar con los decimales

obtenidos en la Tabla 5 de las Petroleum Measurement Tables

5.4. Resultados:

Tabla 5.4-1

Resultados

Muestra Código Norma T, ˚C ˚API,

observado

˚API, corregido

6. DISCUSIÓN

6.1. Describir si el producto analizado está cubierto por el alcance de la norma y por qué.

6.2. En el caso de existir correcciones de las medidas tomadas experimentalmente,explicar la razón para realizarlas.

6.3. Ver en las especificaciones respectivas (Normas: INEN, ASTM, etc.) si el valor obtenidodel ensayo realizado está dentro de éstas o no. Estas especificaciones siempre debenser colocadas en los anexos del informe.

7. CONCLUSIONES:

Mínimo 3 conclusiones sobre el producto analizado, explicando el por qué puede o noutilizarse en determinada aplicación industrial según los resultados del ensayo


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8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

8.1. Citas Bibliográficas

En éste punto debe incluir la cita tanto del alcance como del significado de la Normaa utilizarse.

8.2. Bibliografía

9. ANEXOS:

9.1. Diagrama del Equipo

9.2. Tablas utilizadas de corrección del ˚API

9.3. Tablas de Especificaciones

10. CUESTIONARIO

10.1. Investigue la aplicación que tiene la medida del API en el petróleo y en sus derivados.

Práctica # 2

DENSIDAD RELATIVA

RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN

Un propósito fundamental de esta práctica es instruir al estudiante en el estudio de

caracterización de crudos y derivados de petróleo. Entre los estudios llevados a cabo, serealizará la determinación de la densidad API y densidad relativa. La densidad relativa así


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como la gravedad API es utilizada universalmente en la industria petrolera para clasificarlos crudos de acuerdo a su composición y a su base.

Para la determinación experimental de la densidad relativa, se determinará primero sudensidad en °API, se trabajará con el método del hidrómetro, el cual será explicado por el

ayudante de cátedra y finalmente se obtendrá nuestro propósito mediante cálculos.

2. OBJETIVOS:

2.1. Determinar la Densidad Relativa por el método del hidrómetro de una muestraproblema

3 . FUNDAMENTO TEÓRICO

3.1. Norma ASTM-D 1298

3.1.1.

Alcance

3.1.2. Significado

3.2.

Densidad Relativa (Gravedad Específica)

4. PARTE EXPERIMENTAL:

4.1. Materiales y Equipos:

4.1.1. Probetas (V = ; Ap.= )

4.1.2. Termómetros (Rango = ˚C; Ap. ± ˚C)

4.1.3. Hidrómetros ASTM 3H (Rango = ˚API; Ap. ± ˚API)



4.2. Sustancias y reactivos

4.2.1. Gasolina

4.2.2.

Diésel

4.2.3.

Crudo

4.3. Procedimiento:

4.3.1.

Transvasar un volumen determinado (1000mL) de la sustancia a analizarse en la

probeta limpia y sin salpicar, a fin de evitar la formación de burbujas de aire y


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reducir al mínimo la evaporación de los componentes de más baja ebullición de lasmuestras más volátiles.

4.3.2.

Quitar las burbujas de aire formadas, después de que se han recogido en lasuperficie de la muestra, al tocar con un pedazo de papel filtro limpio antes deinsertar el hidrómetro.

4.3.3. Colocar la probeta que contiene la muestra en posición vertical en un lugar libre decorrientes de aire.

4.3.4.

Escoger el hidrómetro adecuado según la muestra a analizar.

4.3.5.

Introducir el hidrómetro y dejarlo que flote libremente, sin que roce las paredes de

la probeta y simultáneamente introducir el termómetro.

4.3.6. Cuando el hidrómetro está totalmente quieto y la temperatura de la muestra esconstante a 0.2 ˚F (0,1 ˚C), leer el hidrómetro en la división de escala más próxima.

4.3.7.

En el caso de líquidos transparentes, la correcta lectura es el punto de la escala del

hidrómetro en el que la superficie del líquido corta la escala. Este punto sedetermina poniendo los ojos ligeramente por debajo del nivel del líquido y poco a

poco elevarlo hasta la superficie, parece ser un corte en la línea recta de la escaladel hidrómetro.

4.3.8.

En el caso de ser líquidos no transparentes, observar el punto en la escala del

hidrómetro en el cual la muestra se eleva por encima de su superficie principal,

poniendo los ojos ligeramente por encima del plano de la superficie del líquido. Estalectura debe corregirse, es decir, el valor que se lee de Densidad API, se debe restar

0.1 o 0.2 ˚API, dependiendo de cuanto se eleva la muestra por encima de su

superficie, para que la lectura sea correcta.

4.3.9.

Observar la temperatura de la muestra lo más cercano a 0.25 ˚F (0,1 ˚C)

inmediatamente antes y después de la observación de la densidad API. Registrar las

medidas de las lecturas del termómetro antes y después de la última lectura del

hidrómetro, como la temperatura de la prueba.

4.3.10.

Retirar el hidrómetro y el termómetro, limpiarlos y colocar cada muestra en surecipiente adecuado para evitar su volatilización.

4.3.11.

Registrar los valores observados de densidad API y su temperatura de equilibrio,

respectivamente en una tabla de resultados y realizar la corrección de latemperatura de la densidad API a 60 ˚F por medio de las Petroleum Measurement

Tables (Tabla 5)


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Tabla 5.1-1

Densidad API

Muestra Norma T, ˚F ˚API,

corregido


Para esta práctica se realizará un procesamiento de datos mediante cálculos. Para esto

se proporcionará las respectivas fórmulas para analizar los datos experimentalesobtenidos.

5.3. Cálculos:

5.3.1. Transformación de los ˚C a ˚F

F 1.8 C 32

5.3.2. Corrección de los ˚API a 60 ˚F (tablas)

Nota: Si los valores experimentales tienen decimales, interpolar con los decimales

obtenidos en la Tabla 5 de las Petroleum Measurement Tables

5.3.3.

Cálculo de la Densidad Relativa

API 60 / 60 131.5

141.5


23/82





r

60 / 60 141.5

r (

API 131.5)

5.4. Resultados:

Tabla 5.4-1

Resultados

Muestra Código Norma T, ˚C ˚API, observado ˚API, corregido ρr

60/ 60

6. DISCUSIÓN

6.1. Describir si el producto analizado está cubierto por el alcance de la norma y por qué.

6.2. En el caso de existir correcciones de las medidas tomadas experimentalmente, explicar

la razón para realizarlas.

6.3. Ver en las especificaciones respectivas (Normas: INEN, ASTM, etc.) si el valor obtenidodel ensayo realizado está dentro de éstas o no. Estas especificaciones siempre deben

ser colocadas en los anexos del informe.

7. CONCLUSIONES:

Mínimo 3 conclusiones sobre el producto analizado, explicando el por qué puede o noutilizarse en determinada aplicación industrial según los resultados del ensayo



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En éste punto debe incluir la cita tanto del alcance como del significado de la Norma

8.2. Bibliografía

9. ANEXOS:


9.2. Tablas utilizadas de corrección del ˚API

10. CUESTIONARIO

10.1. Investigue la importancia y la aplicación que tiene la medida de la densidad relativa

en el petróleo y en sus derivados.

Práctica # 3

VISCOSIDAD CINEMÁTICA

RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN

Para el estudiante de Tecnología del Petróleo es importante manejar la variable viscosidadcinemática, con este conocimiento de caracterización, sea de crudo o productos de

petróleo, podremos guiarnos para el diseño de equipos, almacenamiento, sistemas de

bombeo, además de identificar cuando sea necesario agregar aditivos reológicos o manejarla temperatura del sistema para conservar los equipos, lo que incurre en ahorro sustancial

de dinero cuando ingresen al campo laboral.

Para la determinación de viscosidad cinemática se utiliza el viscosímetro Cannon Fenske conbaño térmico, la manipulación del mismo será explicada por el docente y por el ayudante

de cátedra.

2. OBJETIVOS:

2.1.

Determinar la viscosidad Cinemática de un producto del petróleo por medio de losviscosímetros Cannon Fenske para líquidos claros y obscuros.


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3.1.

Norma ASTM D445

3.1.1.

Alcance

3.1.2. Significado

3.2. Viscosidad

3.3. Viscosidad Cinemática

3.4. Viscosidad Dinámica

3.5. Viscosímetro (Definición y Clasificación)


4.1.

Materiales y Equipos:

4.1.1. Baño térmico

4.1.2. Viscosímetro Cannon Fenske (#...)

4.1.3. Probeta (V=…; Ap.±...)

4.1.4. Vaso de Precipitación (V=…; Ap.±...)

4.1.5. Sistema de Calentamiento

4.1.6. Pera

4.1.7.

Cronómetro (Ap.±...)

4.1.8. Soporte Universal

4.1.9. Pinzas

4.1.10. Bomba de Vacío

4.2. Sustancias y Reactivos:

4.2.1.

-------------- Código (Si hay)

4.3.

Procedimiento:

Líquidos Claros:


26/82





Prender el sistema de calentamiento del baño térmico y ajustarlo a 50 oC (Esto 4.3.1.depende de la temperatura a la cual se desea determinar la viscosidad, pero

normalmente es 50 oC).

4.3.2.

Seleccionar un número de viscosímetro conveniente para líquidos claros,dependiendo de la viscosidad de la muestra.

4.3.3. Introducir una cierta cantidad de muestra en el viscosímetro hasta la mitad del bulbogrande y con la ayuda de una pera, succionarla hasta que ésta se encuentre porencima de la línea trazada en el primer bulbo del viscosímetro (se recomienda

succionar la muestra hasta la mitad del segundo bulbo), la cual tomaremos como

punto de salida.

4.3.4. Colocar una tapa en el viscosímetro, con el fin de evitar la influencia de la presiónatmosférica sobre la muestra.

4.3.5. Una vez alcanzada la temperatura del baño térmico, sumergir el viscosímetro,

sujetarlo con ayuda de una pinza y esperar un determinado tiempo,aproximadamente 20 min. hasta que la temperatura se estabilice.4.3.6. Transcurridos los 20 min., retirar la tapa del viscosímetro y dejar fluir la muestra de

la una línea trazada en el viscosímetro hasta la otra y tomar el tiempo que se tarda

la muestra en fluir.4.3.7.

Multiplicar el tiempo registrado por la constante de calibración del viscosímetro y

verificar con la ayuda de las tablas que se encuentran en la Norma ASTM D-446, sila viscosidad cinemática obtenida, se encuentra dentro del rango correspondiente

para el número de viscosímetro utilizado (para líquidos claros), si no es así, repetirel procedimiento cambiando el número del viscosímetro.

4.3.8.

Registrar los datos obtenidos en una tabla de datos.

Líquidos Oscuros:

4.3.9. Prender el sistema de calentamiento del baño térmico y ajustarlo a 50 oC (Estodepende de la temperatura a la cual se desea determinar la viscosidad, pero

o

normalmente es 50 C).

4.3.11. Seleccionar un número de viscosímetro conveniente para líquidos oscuros,dependiendo de la viscosidad de la muestra.

4.3.12.

Introducir una cierta cantidad de muestra en el viscosímetro hasta la línea indicada,

ubicada al final del bulbo grande. Normalmente las muestras de líquidos oscuros sonmuy pesadas y por ende, se debe colocarlas en el viscosímetro con la

ayuda de una bomba de vacío.

4.3.13.

Colocar una tapa en el viscosímetro, con el fin de evitar la influencia de la presión

atmosférica sobre la muestra.


27/82





4.3.14. Una vez alcanzada la temperatura del baño térmico, sumergir el viscosímetro,sujetarlo con ayuda de una pinza, y esperar un determinado tiempo,

aproximadamente 20 min hasta que la temperatura se estabilice.

4.3.15.

Transcurridos los 20 min., retirar la tapa del viscosímetro y dejar fluir la muestra,tomar el tiempo que se tarda en fluir de la una línea del bulbo C hasta la otra y otro

tiempo para el bulbo J, entre las líneas indicadas.

4.3.16. Multiplicar el tiempo registrado, por la constante de calibración del viscosímetro,para cada bulbo. Las viscosidades obtenidas de cada bulbo deben ser similares, sacar

un promedio de las dos y verificar con la ayuda de las tablas que se encuentran en

la Norma ASTM D-446, si la viscosidad cinemática obtenida, se encuentra dentro del

rango correspondiente para el número de viscosímetro utilizado (para líquidososcuros), si no es así, repetir el procedimiento cambiando el número delviscosímetro.

4.3.17. Registrar los datos obtenidos en una tabla de datos.


5.1.

Datos Experimentales:

Tabla 5.1-1

Datos Experimentales para líquidos claros

Muestra Código Norma T, OC Θ, s

Tabla 5.1-2

Datos Experimentales para líquidos oscuros

Muestra Código Norma T,OC Θ1, s Θ2, s


28/82





5.2. Datos Adicionales:

Tabla 5.2-1

Número de Viscosímetro, Constante y Rango, para líquidos claros

Número de Viscosímetro

Constante, cSt/s

Rango de Viscosidad Cinemática, cSt

T, OC C, cSt/s

Fuente:

Tabla 5.2-2

Número de Viscosímetro, Constante y Rango, para líquidos claros

Número de

Constante, cSt/s

Rango de Viscosidad Cinemática,

T, C, J,

Viscosímetro cSt

OC cSt/s cSt/s


Para esta práctica se realizará un procesamiento de datos mediante

cálculos. Para esto se proporcionará las respectivas ecuaciones paraanalizar los datos experimentales obtenidos, además se solicitará datosadicionales.

5.4.

Cálculos

5.4.1. Cálculo de la Viscosidad Cinemática

5.4.1.1. Para líquidos Claros:


29/82





υ C θ Ec. 5.4.1.1-1

5.4.1.2. Para líquidos Oscuros:

υ1 C θ1 Ec. 5.4.1.2-1

υ

2

5.5.

Resultados

Tabla 5.5-1Resultados para líquidos claros

Muestra Código Norma T, OC υ , cSt

Tabla 5.5-2

Resultados para líquidos oscuros

Muestra Código Norma T, OC υ , cSt

6. DISCUSIÓN:

7. CONCLUSIONES:

υ2 J θ2 Ec. 5.4.1.2-2

υ1 υ 2 Ec. 5.4.1.2-3


30/82






8.1.

Citas Bibliográficas8.2. Bibliografía

9. ANEXOS:


9.2.

Tablas de especificaciones

10.-CUESTIONARIO

10.1. Investigue la importancia y la aplicación que tiene la medida de la viscosidad

cinemática en el petróleo y en sus derivados.

Práctica # 4

VISCOSIDAD SAYBOLT UNIVERSAL

RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN

Para el estudiante de Tecnología del Petróleo es importante manejar la variable viscosidadcinemática, con este conocimiento de caracterización, sea de crudo o productos de

petróleo, podremos guiarnos para el diseño de equipos, sistemas de bombeo además de

identificar cuando sea necesario agregar aditivos reológicos o manejar la temperatura delsistema para conservar los equipos.

Para la determinación de viscosidad Saybolt universal se utiliza el viscosímetro Saybolt conbaño térmico, la manipulación del mismo será explicada por el docente y por el ayudantede cátedra.

2. OBJETIVOS:


31/82





2.1. Determinar la viscosidad en Segundos Saybolt Universal o Furol, de un producto delpetróleo, por medio del Viscosímetro Saybolt y ecuaciones de conversión,

respectivamente.


3.1.

NORMA: ASTM-D 88

3.1.1. Alcance

3.1.2. Significado

3.2. Viscosímetro Saybolt

3.3.

Viscosidad Saybolt Universal y Saybolt Furol

3.4.

Viscosidad Redwood Nº1

4. PARTE EXPERIMENTAL: 4.1. Materiales y Equipos:

4.1.1. Cronómetro (Ap.±...)

4.1.2. Copa Aforada (V=…)

4.1.3. Termómetro (Rango:…; Ap.±...)

4.1.4. Viscosímetro Saybolt

4.1.5. Orificio Saybolt Universal o Furol

4.1.6.

Corcho

4.2.

Sustancias y Reactivos:

4.2.1. -------------- Código (Si hubo)

4.3.

Procedimiento:

4.3.1. Preparar el baño térmico a 100 oF o 210 oF, con la ayuda deltermorregulador.

4.3.2. Seleccionar el orificio adecuado dependiendo de la muestra, ajustarlo

en el viscosímetro y poner sobre este el corcho.

4.3.3. Colocar la muestra en el viscosímetro hasta aproximadamente ¾ de

la copa de bronce y agitar suavemente con el termómetro hasta que

la muestra alcance la temperatura deseada.


32/82





4.3.4. Cuando la temperatura de la muestra se encuentre a 100 oF o 210 oF,

quitar el tapón del orificio y registrar el tiempo que se demora el

fluido en llenar la copa hasta la línea de aforo, tiempo que constituye

los Segundos Saybolt Universal o Furol, dependiendo del orificioseleccionado.



Tabla 5.1-1


Muestra Norma T, OC SSU

Tabla 5.1-2 Datos

Experimentales

Muestra Norma T, OC SSF

5.2.

Método de Procesamiento de Datos

Para esta práctica se realizará un procesamiento de datos mediante cálculos.Para esto se proporcionará las respectivas ecuaciones para analizar los datos

experimentales obtenidos, además se solicitará datos adicionales.

5.3.

Cálculos

5.3.1. Cálculo de la Viscosidad Redwood Nº1 a partir de los SSU o SSF

Las Ecuaciones que se presentan a continuación, permiten la conversión de los SSU

o SSF y la viscosidad Redwood Nº1 a Viscosidad Cinemática, de las cuales se debeseleccionar la ecuación adecuada dependiendo del rango de tiempo que se aplica acada una de ellas:


33/82





Tabla XXXX

Ecuaciones de Conversión a Viscosidad Cinemática

Por ejemplo:

Si la Viscosidad Saybolt Furol de un Fuel Oil Nº6 a 37,8 ºC es de 350 SSF, de acuerdo a latabla de conversión se debe escoger una ecuación para obtener la viscosidad cinemática a

partir de la Viscosidad Saybolt Furol, cuyo rango de tiempo incluya los 350 SSF, en este caso,se escogería la ecuación:

Para un rango de tiempo: SSF > 40

ν37.8 ºC = 0.0216 SSF – 0.60/SSF Ec.9.1-1

Ahora, se debe seleccionar la ecuación para obtener la viscosidad cinemática a partir de laViscosidad Redwood Nº1, pero para un rango de tiempo mayor a 100, debido a que laViscosidad Redwood Nº1 de un Fuel Oil es mayor a 100, se escogería la ecuación:

Para un rango de tiempo: RW1 > 100

ν37.8 ºC = 0.00247 (RW1) – 0.50/(RW1) Ec. 9.12

Una vez que ya se tiene seleccionadas las Ecuaciones 9.1-1 y 9.1-2, se asume que la

Viscosidad Cinemática de la muestra a 37.8 ºC es la misma, y por tanto, se procede a igualar

las dos ecuaciones:

0.0216 SSF – 0.60/SSF = 0.00247 (RW1) – 0.50/(RW1) Ec. 9.1-

3

Donde:


34/82





SSF: Viscosidad Saybolt Furol de la muestra problema

RW1: Viscosidad Redwood Nº1 de la muestra problema

A continuación, se despeja RW1 de la Ec. 9.1-3 y se reemplaza el valor de la ViscosidadSaybolt Furol, dato que se obtiene de la determinación de los SSF de la muestra problema

5.4. Resultados:

Tabla 5.4-1

Resultados

Muestra Norma T, OC SSU Viscosidad Redwood Nº1, RW1

Tabla 5.4-2

Resultados

Muestra Norma T,O

C SSF Viscosidad Redwood Nº1, RW1

6. DISCUSIÓN:

7. CONCLUSIONES:



8.2. Bibliografía

9. ANEXOS:



35/82





9.2. Tablas de especificaciones

10. CUESTIONARIO10.1. Diferencia entre la viscosidad Saybolt Universal y la viscosidad Saybolt Furol.

Práctica # 5

PORCENTAJE DE AZUFRE

RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN

En el campo de petróleos es fundamental determinar el contenido de azufre que presentaya sea el crudo propiamente y sus derivados, debido a la razón en que el azufre es un

contaminante que ya sea en los procesos envenenan los catalizadores de las diferentesunidades, además la determinación del contenido de azufre en estos productos permite

saber de manera indirecta la cantidad de dióxido de azufre que puede producirse cuandoestos se someten a combustión, este producto (dióxido de azufre) es un contaminante

atmosférico mortal para los seres humanos y para la vida en general. Un contenido alto de

azufre también lleva al desgaste temprano de los equipos y tanques donde se almacena elproducto ya que la corrosión ataca todo metal, esto amplia costos de mantenimiento y

operación

2. OBJETIVOS:

2.1. Determinar el porcentaje de azufre en el petróleo y productos derivados por elmétodo de prueba estándar por energía dispersiva de rayos X espectrometría defluorescencia


3.1.

Norma ASTM D 4294

3.1.1.

Alcance

3.1.2.

Significado

3.2.

Energía dispersiva de rayos X espectrometría de fluorescencia

3.3.

Consecuencias del azufre en la industria petrolera

3.4. Formas de tratamiento del azufre presente en el crudo y en sus derivados


36/82






4.1.


4.1.1.

Analizador del contenido de azufre por fluorescencia de rayos x4.2.


4.2.1.

-------------- Código (Si hay)

4.3. Procedimiento:

Líquidos Claros:

4.3.1.

Prender el equipo con una anticipación de una media hora con la finalidad de

producir la excitación mediante tubo de rayos X con larga vida y no se vea afectadapor atenuación de la fuente.

4.3.2. Calibrar el equipo con el respectivo material de referencia para poder validar el

ensayo y saber que los resultados obtenidos son correctos.

4.3.3. Preparar la muestra que se va analizar colocándola en el cartucho cilíndrico queposteriormente se colocara en el equipo analizador.

4.3.4. Colocar la tapa para evitar cualquier propagación de radiación.

4.3.5. En el display se debe seleccionar el nombre de la muestra, fecha del análisis y lo másimportante el rango de porcentaje de azufre (esto se debe seleccionar de acuerdo

al criterio personal dependiendo de la muestra)4.3.6.

Finalmente el equipo automáticamente realizara el análisis y nos proporcionara elresultado de una manera inmediata.



Tabla 5.1-1


Muestra Código Norma T, OC % S

5.2.

Método de Procesamiento de Datos 5.3. Resultados:


37/82





6. DISCUSIÓN:

7. CONCLUSIONES:


8.1.

Citas Bibliográficas

8.2.

Bibliografía

9. ANEXOS:

9.1.

Diagrama del Equipo

10. CUESTIONARIO

10.1.

Consecuencias y efectos que produce la presencia del azufre en la refinación delpetróleo.

10.2.

Consultar 3 alternativas para disminuir o eliminar el contenido de azufre en los

derivados del petróleo

Práctica # 6.

CONTENIDO DE AGUA POR DESTILACIÓN

RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN

Cuando se inicia la explotación del petróleo de pozos productores, el agua de formaciónempieza a salir junto con este hacia la superficie, alterando sus condiciones físicas y

químicas. Las condiciones de presión y la temperatura favorecen que los iones en soluciónformen sales, las mismas que se precipitan en formas de incrustaciones adherentes en las

líneas de conducción y demás equipos de producción. Estas incrustaciones por lo generalson los primeros problemas que se presentan en el proceso de producción .

Además el agua de formación se caracteriza por varios parámetros, los mismos que se

detallan a continuación: Dureza, turbidez, alcalinidad, factores que podrían favorecer laproliferación de bacterias sulfatos reductoras que pueden contribuir a la corrosión y

taponamiento de líneas. Por todos estos aspectos es muy importante el control de lacantidad de agua que poseen los crudos previa y posteriormente a su refinación.

2. OBJETIVOS:


38/82





2.1. Determinar el contenido de agua por destilación de una muestra problema

3. FUNDAMENTO TEÓRICO:

3.1.

NORMA: ASTM-D 953.1.1.

Alcance

3.1.2.

Significado

3.2. NORMA: ASTM-D 4006

3.2.1. Alcance

3.2.2. Significado

3.3.

Agua: Emulsión de Crudo

3.4.

Agua de Formación



4.1.1.

Probeta (V=…; Ap.±...)

4.1.2.

Balón de destilación (V=…)

4.1.3.

Trampa de agua (Rango=…; Ap.±...)

4.1.4. Refrigerantes (3)

4.1.5. Mangueras

4.1.6. Tapones

4.1.7.

Reverbero (Fuente de calor)

4.1.8.

Soporte Universal (2)4.1.9.

Núcleos de ebullición

4.1.10.

Pinzas (3)

4.1.11.

Matraz (V=…; Ap.±...)

4.1.12. Termómetro (Rango=…; Ap.±...)


4.2.1. Crudo pesado

4.3.

Procedimiento:

4.3.1. Medir 100 ml de muestra y 100 ml de xileno(o cualquier otro disolvente) en el balón.La cantidad de muestra a colocarse depende de la cantidad esperada de agua en elcrudo, especifica la norma, pero normalmente se coloca las cantidades indicadas

anteriormente en una relación 1:1


39/82





4.3.2. Disolver la mezcla anterior y colocar en el balón con núcleos de ebullición

4.3.3.

Armar el equipo, colocando el balón en la fuente de calor y acoplarlo con la trampa

de agua.

4.3.4.

Aplicar calor poco a poco durante las primeras etapas de la destilación y cuando lamezcla alcance la ebullición, incrementar el calentamiento de tal manera que eldestilado en la trampa caiga a una velocidad de aproximadamente 2 a 5 gotas por

segundo. (OJO: El condensado no deberá ser superior a las tres cuartas partes de ladistancia del tubo interno del condensador).

4.3.5.

Continuar la destilación hasta que el agua no sea visible en cualquier parte del

aparato, excepto en la trampa, y el volumen de agua en la trampa se mantengaconstante por lo menos durante 5 min. Si no hay una acumulación persistente de

gotas de agua en el tubo interno del condensador, enjuagar con xileno, formandoun chorro desde la parte superior del condensador.

4.3.6.

Después de enjuagar con xileno, volver a destilar por lo menos 5 minutos (el calordebe ser cerrado al menos 15 minutos antes del lavado para evitar una ebulliciónbrusca)

4.3.7.

Repetir este procedimiento hasta que el agua no sea visible en el condensador y el

volumen de agua en la trampa se mantenga constante durante al menos 5 min.

Detener el procedimiento cuando se tenga un nivel constante de agua en la trampa.

4.3.8.

Cuando el arrastre de agua es completo, permitir que la trampa y el contenido deésta se enfríe a 20°C. Leer el volumen del agua en la trampa.

4.3.9. Calcular el porcentaje en volumen de agua en la muestra.

4.3.10. Registrar los valores obtenidos en una tabla de resultados.

6. Procesamiento de Datos:


Tabla 5.1-1


Muestra Volumen de Volumen de agua

muestra, ml extraída, ml


40/82






Para esta práctica se realizará un procesamiento de datos mediante cálculos.Para esto se proporcionará las respectivas ecuaciones para analizar los datos

experimentales obtenidos.

5.3. Cálculos

5.3.1. Cálculo del porcentaje en volumen de agua en la muestra:

Ec. 5.3.1-1

5.4. Resultados:

Tabla 5.4-1

Resultados

Muestra Volumen de

muestra, ml

Volumen de

agua

extraída, ml

% Vagua

6. DISCUSIÓN

7. CONCLUSIONES:



41/82






8.2.

Bibliografía

9. ANEXOS: 9.1. Diagrama del Equipo

9. 2.Tablas de especificaciones

10. CUESTIONARIO:

10.1.

¿En qué consiste el DESALADO DE UN CRUDO?

10.2.

¿Cuál es la diferencia entre las Normas ASTM D95 y la ASTM D-4006?

10.3.

Mediante qué métodos se puede separar el agua emulsionada del crudo.


42/82





Práctica 7. CONTENIDO DE SEDIMENTOS

RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN

Algunos productos sólidos, insolubles en los hidrocarburos o en el agua, pueden ser

arrastrados con el crudo. Estos productos, llamados sedimentos, son finas partículas de

arena, barros de perforación, restos de rocas, metales bajo forma de minerales, o en estadolibre como el hierro, el cobre, el plomo, el níquel, el vanadio provenientes de la erosión de

los oleoductos, de los tanques de almacenamiento, de las válvulas, o de cualquier otratubería por la que pase el crudo.

Es importante la determinación de la presencia de tales residuos en los crudos ya que apartir de ciertas concentraciones pueden llegar a causar taponamientos de las tuberías ydeteriorar la calidad de nuestro producto.

2. OBJETIVOS:

2.1.

Determinar el contenido de sedimentos por extracción de una muestra problema


3.1.

NORMA: ASTM-D 473

3.1.1.

Alcance3.1.2. Significado

3.2. Sedimentos: Separación

3.3. Método de Separación: Extracción


4.1.


4.1.1. Dedal tarado

4.1.2.

Frasco extractor (Matraz Erlenmeyer V=…)

4.1.3.

Estufa

4.1.4.

Desecador

4.1.5.

Balanza Analítica (Rango=…; Ap.±…)

4.1.6. Pinzas para crisol

4.1.7. Refrigerante de serpentín

4.1.8. Canastilla para el dedal


43/82





4.1.9. Fuente de calor

4.1.10.

Probeta (Rango=…; Ap.±…)

4.1.11.

Campana

4.2.


4.2.1. Crudo pesado

4.3.

Procedimiento:

4.3.1. Pesar el dedal vacío, previamente limpiado.

4.3.2.

Adicionar 10 g de la muestra problema en el dedal.

4.3.3.

Medir 100 cm3 de tolueno y colocar en el frasco extractor.

4.3.4.

Armar el equipo e iniciar el calentamiento, el solvente condensado

cae en el interior del dedal y arrastra hidrocarburo atravesando elmismo. (Al inicio del Ensayo, colocar en la canasta la campana para

retirar el contenido de agua si lo tuviese la muestra problema, paraello, dejar que se llene la campana, con mucho cuidado retirarla ycomprobar si se trata de agua o de solvente, si es agua se disolverá

en agua y si es el solvente, no lo hará, si es así, continuar con el

experimento, si no caso contrario seguir retirando el agua mientras

exista para que no interfiera en el proceso)

4.3.5. Continuar el calentamiento hasta que por debajo del dedal las gotasdel dedal sean trasparentes.

4.3.6.

Posteriormente el dedal se lleva a una estufa para que se evapore el

solvente, aproximadamente unas 4 horas, se lleva a un desecadorpara que se enfríe y se seque y después de 2 horas se pesa. El

procedimiento se repite hasta que el peso sea constante.

4.3.7. Determinar el peso de los sedimentos por diferencia con el peso deldedal vacío y calcular el porcentaje de sedimentos.


5.1.

Datos Experimentales:

Tabla 5.1-1


Muestra

Peso del dedal, Peso de la PD + Peso de la PD + Peso del

PD, g muestra, PM, g muestra, PD+M, g sedimento, PD+S, g


44/82






Para esta práctica se realizará un procesamiento de datos mediante cálculos. Para

esto se proporcionará las respectivas ecuaciones para analizar los datosexperimentales obtenidos.

5.3. Cálculos

5.3.1. . Cálculo del porcentaje de sedimentos:

% Sedimentos PD S PD x100

P P D M D

Ec. 5.3.1-1

5.4. Resultados:

Tabla 5.4-1

Resultados

Muestra Código Norma Sedimentos

6. DISCUSIÓN:

7. CONCLUSIONES:



8.2. Bibliografía


45/82





9. ANEXOS:


9.2. Tablas de especificaciones

10. CUESTIONARIO:

10.1. ¿Cómo se separan gran parte de los sedimentos o sólidos en suspensión del crudo?

10.2. ¿De qué están constituidas las impurezas del petróleo que son removidas en losmétodos de desalado?

Práctica 8.

AGUA Y SEDIMENTOS

RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN

El agua es un fluido que se considera está asociado a la totalidad de los crudosproducidos de un yacimiento y los sedimentos provienen de la misma roca en donde

éste se encuentra almacenado originalmente. La determinación del contenido de aguay 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 comocorrosión, daño de bombas, taponamiento de tuberías y problemas en el

procesamiento del crudo, entre otros.

2. OBJETIVOS:

2.1. Determinar el contenido de BSW por centrifugación de una muestra problema


3.1.

NORMA: ASTM-D 96

3.1.1.

Alcance

3.1.2. Significado



46/82





3.2.1. Alcance

3.2.2.

Significado

3.3.

Separación de agua libre y sedimentos3.4.

Separación por centrifugación



4.1.1. Dos tubos de prueba graduados (Rango=…; Ap.±…)

4.1.2. Vaso de precipitación (V=…; Ap.±…)

4.1.3. Centrífuga

4.1.4.

Tapones4.1.5.

Termómetro (Rango=…; Ap.±…)

4.2.


4.2.1. Crudo pesado

4.3. Procedimiento:

4.3.1.

En tres tubos graduados se adicionan iguales volúmenes de solvente y de muestra

(5ml de cada uno por cada tubo y 5ml de solvente).

4.3.2.

Adicionar tres gotas de demulsificante a cada tubo

4.3.3. Posteriormente se agita los tubos y se lleva los tubos a baño de maría a 60°C por 5minutos, (En el caso de no realizar baño de maría, una vez agitados los tubos,

colocarlos en la estufa por 15 min).

4.3.4.

Llevar los tubos a esta temperatura a la centrífuga, regular la velocidad 15 min a 40RPM y 5 min a 60RPM, apagar el mando de la centrífuga y sacar los tubos.

4.3.5.

Observar las distintas fases formadas y medir el volumen de agua y sedimentos


5.1.

Datos Experimentales:Tabla 5.1-1


Muestra Volumen de

muestra, ml

Volumen en BSW


47/82





5.2.

Método de Procesamiento de DatosPara esta práctica se realizará un procesamiento de datos mediante cálculos.Para esto se proporcionará las respectivas ecuaciones para analizar los datos

experimentales obtenidos.

5.3. Cálculos

5.3.1. Cálculo del porcentaje en volumen de agua en la muestra:

% BSW = Ec. 5.3.1-15.4.

Resultados:

Tabla 5.4-1

Resultados

6. DISCUSIÓN:

7. CONCLUSIONES:



8.2. Bibliografía

9. ANEXOS:

9.1.

Diagrama del Equipo

9.2.

Tablas de especificaciones

10. CUESTIONARIO:

Muestra

Volumen

de muestra,

ml

% BSW


48/82





10.1. ¿Cuál es el porcentaje máximo de BSW con que debe salir un crudo antes de pasardel tanque de estabilización a la unidad LACT?

10.2.

¿Qué ocasiona un excesivo porcentaje de BSW en un crudo?

Práctica 9.

PUNTO DE INFLAMACIÓN Y DE FUEGO EN COPA ABIERTA CLEVELAND

RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN

En este método una porción de muestra es calentada a velocidad constante y le es aplicada

una llama de prueba a intervalos regulares. El punto de inflamación es la temperatura másbaja, corregida por presión barométrica, a la que la aplicación de la llama de prueba o lafuente de ignición hace que los vapores de la muestra hagan ignición. Determina el punto

de inflamación y punto de fuego por copa TAG abierta de productos líquidos. Incluye copa

de prueba, baño liquido con rebose, aplicador de llama, soporte del termómetro, módulode calentamiento y base en aluminio. El modelo eléctrico está equipado con un control de


49/82





potencia de ajuste fino que permite controlar la velocidad de incremento de la temperaturaacorde con las especificaciones ASTM.

2. OBJETIVOS:

2.1. Determinar experimentalmente el punto de inflamación y punto de fuego en copaabierta.

2.2. Establecer las aplicaciones del punto de inflamación y fuego para condiciones deseguridad.

2.3. Calcular el punto de inflamación y punto de fuego corregido para el fuel oíl



3.1.1. Alcance

3.1.2.

Significado3.2. Inflamabilidad

3.3. Punto de fuego



4.1.1. Equipo Cleveland

4.1.2. Copa Cleveland

4.1.3. Termómetro R = 0 – 200 C

4.1.4.

Fuente de calefacción R = 0 -100 4.1.5.

Tanque de gas


4.2.1.

A especificar por el ayudante

4.3. Procedimiento:

4.3.1.

Llenar la copa abierta de Cleveland hasta la línea de aforo con la muestraproblema

4.3.2.

Colocar la copa en la fuente de calor y adaptar un termómetro de tal forma que

el bulbo quede sumergido en la muestra. Iniciar el calentamiento.

4.3.3.

Regular la llama a 4mm y pasarla por la superficie de la muestra cada 2C hastaque exista la detonación acompañada con un halo azulado.

4.3.4.

Registrar esta temperatura, la cual corresponde al punto de inflamación.


50/82





4.3.5. Continuar calentando la muestra y al mismo tiempo se sigue pasando la llamacon un intervalo de 2 0C hasta que la muestra se inflame y la llama persista por

lo menos 5 segundos, en ese momento se mide la temperatura, la cual

corresponde al punto de fuego.



Tabla 5.1-1

Datos experimentales

Muestra Norma P atm,

mmHg

P.

inflamación

leído

P. de

fuego

leído


Para esta práctica se realizará un procesamiento de datos mediante cálculos. Para

esto se proporcionará las respectivas ecuaciones para analizar los datosexperimentales obtenidos.

5.3. Cálculos

Corrección del punto de inflamación en función de la presión

Ec: 5.3-1

Donde: PI = Punto de inflamación corregido

Patm= Presion atmosférica, mmHg

PI leído= Punto de inflamación leído

Corrección del punto de fuego en función de la presión

Ec: 5.3-2

Donde: PF = Punto de fuego corregido


51/82





P.atm = Presión atmosférica, mmHg

PF leído= Punto de fuego leído

5.4. Resultados:

Tabla 5.4-1

Resultados

Muestra Norma P.

inflamación

corregido

P. de fuego

corregido

6. DISCUSIÓN:

7. CONCLUSIONES:



8.2. Bibliografía

9. ANEXOS:

9.1. Diagrama del Equipo9.2. Tablas de especificaciones

10. CUESTIONARIO:

10.1. ¿Qué tratamiento puede hacerse a un producto derivado del petróleo para reducir

su punto de inflamación y el de fuego?

10.2. Enuncie la norma y haga un resumen del alcance y significado y procedimiento para

la determinación del punto de inflamación de crudos livianos

PRÁCTICA # 10

PUNTO DE INFLAMACIÓN EN COPA CERRADA


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1. INTRODUCCIÓN

En este método una porción de muestra es calentada a velocidad constante y le es aplicada

una llama de prueba a intervalos regulares. El punto de inflamación es la temperatura más

baja, corregida por presión barométrica, a la que la aplicación de la llama de prueba o la

fuente de ignición hace que los vapores de la muestra hagan ignición.

Se utiliza para determinaciones de punto de inflamación a líquidos con viscosidades

menores a 5.5 centistokes (cSt) a 104°F (40°C) o menor a 9.5cSt a 77°F (25°C) cuyos puntos

de inflamación sean menores a 200°F (93°C) a excepción de líquidos que tiendan a formar

una superficie o contengan sólidos en suspensión. Es típicamente usado para medir el puntode inflamación en combustibles de aviación. El equipo incluye un control variable de

calentamiento con valores ajustables de 0 a 100% continuo sin pasos intermedios.

2. OBJETIVOS:

2.1. Determinar experimentalmente el punto de inflamación en Copa Cerrada de unamuestra problema.

3.

FUNDAMENTO TEÓRICO

3.1. Normas ASTM-D 93

3.1.1. Alcance

3.1.2. Significado

3.2. Punto de Inflamación



4.1.1. Equipo Pensky-Martens

4.1.2. Copa de Pensky- Martens

4.1.3. Termómetro (Rango = _ _ _ _ _ ; Ap. _ _ _ _ _ _ _ _ )

4.1.4. Probeta (V = ………; Ap.= ±……………..)

4.1.5. Fuente de Calefacción (Rango = _ _ _ _ _ ; Ap. _ _ _ _ _ _ _ _ )

4.1.6. Tanque de Gas


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4.2. Sustancias y Reactivos

4.2.1. __________________ Código (Si hay)

4.3. Procedimiento:

4.3.1. Llenar una copa con la muestra problema, hasta la línea de aforo indicadaen la copa (60 mL).

4.3.2. Llevar la copa el equipo Pensky-Martens, taparlo y adaptar el termómetro.

4.3.3. Iniciar el calentamiento, activar la agitación a 100 RPM y regular la

llama a

4mm.

4.3.4. Pasar la llama sobre la muestra con un intervalo de 2˚C, hasta que seproduzca la primera inflamación con una pequeña detonación.

4.3.5. Registrar esta temperatura, la cual corresponde al punto de Inflamación.



Tabla 5.1-1


Muestra Norma Patm, mmHg P. Inflamación leído,

˚C

5.2. Método de procesamiento de datos

5.3. Cálculos:

5.3.1. Corrección del Punto de Inflamación en función de la Presión.

P . I ,(c) P . I .leído 0.033 (760 P atm) Ec. 5.3.1-1

Donde:

P.I. (c) = Punto de Inflamación Corregido

Patm = Presión Atmosférica, mmHg

P.I. leído = Punto de inflamación leído


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5.4. Resultados:Tabla 5.4-1

Resultados

Muestra Norma P . I ,(c) , C

6. DISCUSIÓN:

7. CONCLUSIONES:



8.2. Bibliografía

9. ANEXOS:


9.2. Tablas de Especificaciones

10. CUESTIONARIO:

10.1. ¿Qué producto derivado del petróleo es más susceptible de formar mezclasinflamables con aire y por qué?

10.2. Utilidad de la medida.


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Práctica # 11.

DESTILACIÓN ASTM D - 86

RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN

La prueba básica para determinar el método de ebullición de un producto derivado delpetróleo mediante la realización de una simple destilación lote se ha utilizado siempre y

cuando la industria del petróleo ha existido. Es uno de los más antiguos métodos de pruebabajo la jurisdicción del Comité D02 de ASTM, que data del tiempo cuando aún eradenominado destilación Engler. La destilación (volatilidad) las características de los

hidrocarburos tienen un efecto importante en su seguridad y rendimiento, especialmenteen el caso de combustibles y solventes. El punto de ebullición entre ofrece informaciónsobre la composición, las propiedades y el comportamiento del combustible durante el

almacenamiento y uso. La volatilidad es el principal determinante de la tendencia de unamezcla de hidrocarburos para producir vapores potencialmente explosivos.

2. OBJETIVOS:

2.1.

Determinar la curva de destilación ASTM 2.2.

Establecer el rango de destilación del derivado de petróleo analizado

2.3.

Identificar las aplicaciones de la destilación ASTM para el derivado de petróleo


3.1.

Norma ASTM D - 86

3.1.1. Alcance

3.1.2. Significado

3.2.

Destilación ASTM



4.1.1. Balón de destilación V=100mL

4.1.2. Cinta aislante


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4.1.3. Corcho

4.1.4. Destilador ASTM D-86

4.1.5. Núcleos de ebullición

4.1.6. Pinza para balón

4.1.7. Probeta V= 0 – 100mL Ap=+ 1mL

4.1.8. Probeta V=10mL

4.1.9. Termómetro ASTM 76-86 R= 0-300 C

4.2. Sustancias y reactivos

4.2.1. Gasolina

4.2.2. Jet fuel

4.3.

Procedimiento:

4.3.1. Medir 100 ml de muestra y colocarla junto con los núcleos de ebullición enel balón de destilación.

4.3.2. Colocar el corcho y el termómetro, asegúrese que el bulbo del termómetroeste a la altura de la salida de los vapores del balón.

4.3.3. Encender el destilador ASTM, manipulando las perillas para obtener la

temperatura adecuada y la velocidad determinada de destilación.

4.3.4. Registrar la temperatura de la primera gota de destilado

4.3.5. Registrar la temperatura de cada 10% de destilado hasta el 90% dedestilado.

4.3.6. Esperar a que el sistema de enfrié, desarmar el equipo y medir el volumen

de destilado y residuo, con estos datos calcular el volumen de pérdidas.

4.3.7. Registrar los valores obtenidos en una tabla de resultados.



Tabla 5.1-1


Muestra Código Norma

Vmuestra,

mL %V T, C

Gasolina

estabilizada

ASTM

D8696100

punto inicial


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punto final

Tabla 5.1-2


Volumen de residuo, mL

Volumen de destilado, mL


Para esta práctica se realizará un procesamiento de datos mediante cálculos. Paraesto se proporcionará las respectivas ecuaciones para analizar los datosexperimentales obtenidos.

5.3. Cálculos:

5.3.1. Calculo del volumen de pérdidas

Ec: 5.3.1-1


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5.3.2. Calculo de la temperatura corregida a 542mmHg (corrección por

vaporizaciones)

Nota: El punto inicial y el final no se corrige

Ec: 5.3.2-1

Donde:

T L = Temperatura baja

TH =Temperatura alta

VH = Volumen alto VL

= Volumen bajo

Vp = Volumen de perdidas

Ejemplo para %V=5

,

Donde:

47 es la T en el Punto inicial (TL)

52 es la T al 5% de V (TH)

5 es el Volumen al 5% (VH)

0 es el volumen en el punto inicial (VL)

2 es el volumen de las pérdidas (VP)

Nota: Repetir el cálculo anterior para todos los puntos, desde el 5% al 95%

5.3.3. Calculo de la temperatura corregida a 760 mmHg

) Ec: 5.3.3-1

Donde:

T760 = Temperatura corregida a 1 atmósfera


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Tclab = Temperatura corregida a la presión de laboratorio

Plab = Presión atmosférica a la que se encuentra el laboratorio

5.4. Resultados:

Tabla 5.4.-1

Documents

GUIA DE LABORATORIO PETROLEOS.pdf