Operaciones de destilación ASTM y Caracterización de un crudo mediante el factor Kuop

Operaciones de destilación ASTM y Caracterización de un crudo mediante el factor Kuop

y el factor de watson.

El factor de caracterización Kuop fue introducido por los investigadores de la Sociedad .

Dicho facto parte de la base de que la densidad de los hidrocarburos está ligada a la relación H/C (por tanto a su carácter quimico) y que su punto de ebullición está relacionado con el numero de atomos de carbono.

Así se ha definido un factor de caracterización Kuop (o Kw) para los hidrocarburos puros que depende únicamente de su punto de ebullición y su densidad.

Siendo T la temperatura de ebullición en Kelvin y S la densidad relativa estándar d60/60 ; asi la Kuop de los hidrocarburos puros es de:

13 para parafinas.

12 para hidrocarburos en los que el peso relativo de las cadenas y de los anillos son equivalentes.

11 para naftenos puros.

10 para aromáticos puros.

Para extender la aplicación de este factor de caracterización a las mezclas complejas de hidrocarburos como lo son las fracciones del petróleo, ha sido necesario introducir el concepto de temperatura media ponderada de ebullición, calculada a partir de las curvas de destilación ASTM o TBP. La temperatura media ponderada (TMP) se define a partir de la temperatura a la que destila el 10, 20, 50, 80 o 90% del producto estudiado. En la fórmula del cálculo del Kuop sustituirá a la temperatura de ebullición del cuerpo puro.

Se define de la siguiente forma:

Para un crudo a partir de su curva de destilación TBP, la temperatura media ponderada (en volumen) es:

- Caracterización de una fracción del petróleo por su

indice de refracción , su densidad y su peso molecular

Al igual que la densidad e, el índice de refracción n de los hidrocarburos varia a la vez con la estructura química (va en el sentido n parafinas > n naftenos > n aromáticos) y con el peso molecular, con el que crece.

A partir de multitud de resultado, obtenido por análisis complejos de diversos cortes estrechos (método de Waterman), se han establecido correlaciones entre el índice de refracción, densidad y peso molecular por una parte, y los porcentajes de carbono parafinico, naftenico y aromatico por otra ( ver tabla 3.3 ). Es preciso, como en toda correlación, evitar utilizarla fuera del rango para el que se ha establecido. Este método, comúnmente llamado ndM, se utiliza principalmente para los destilados a vacio y aceites.

A propósito de este método ndM se deben realizar las siguientes puntualizaciones:

Índice de refracción: es uno de los ensayos mas sencillos que se puede realizar en una fracción del petróleo. Asi, el método ASTM D 1218 tiene una reproducibilidad excepcional de 0.00006. por ellos, a parte de su uso del método ndM, la medida del índice de refracción es muy utilizada porque permite conocer pequeñas diferencias en la calidad de los productos, que no se pueden detectar por otros métodos. El único limite de aplicación es el color de la muestra que debe ser inferior a 5 en la escala ASTM D 1500.

Método ndM (Wuithier, 1965)

Peso molecular: para una mezcla de productos, como la encontrada en las fracciones del petróleo, el peso molecular es:

Las técnicas de medidas más utilizadas provienen de las leyes de Raoult y van t hoff y son poco precisas (del orden del 10% relativo). Por ello, los pesos moleculares se sustituyen a menudo por otras magnitudes. La temperatura media ponderada y la viscosidad reemplazan al peso molecular en otros métodos derivados de n de M.

- Caracterización del crudo a partir de los diferentes tipos

de reacciones químicas , propiedades físicoquímicas globales

densidad , viscosidad , contenido de azufre , contenido de

nitrógeno , contenido de agua , sedimentos y sales

A pesar de los numerosos esfuerzos que se han realizado mediante diversas técnicas, el conocimiento preciso del contenido en hidrocarburos olefinicos sigue siendo un problema aun no resuelto. Por ello, vamos a mencionar dos métodos usualmente utilizados, que permiten aportar una respuesta a este problema.

Índice de bromo: Este análisis se realiza según los métodos ASTM D2710 y D2710 y la norma AFNOR M 07-017. Se utiliza la propiedad del doble enlace etileno de fijar dos átomos de bromo mediante una reacción de adición. Expresado como masa de bromo fijada como masa de producto analizada, calcular el porcentaje en peso de los hidrocarburos alofónicos.

La reactividad de la polioefinas a la adición de bromo puede no ser completa o dependiendo de la posición respectiva de los dobles enlaces y de la ramificación de las moléculas

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