Determinación de Grados API, Curvas de Destilación e Índice de Viscosidad en el laboratorio.

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Determinación de Grados API, Curvas de Destilación e Índice de Viscosidad en el laboratorio.

Aguirre, Maria; Díaz, Sebastián; Alarcón, Osvaldo.

Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Minas

Medellín- Colombia

Noviembre 23 216

RESUMEN

Después de la extracción del petróleo de un yacimiento, se hace pertinente un tratamiento adecuado para el refino de petróleo y el transporte del mismo. Para realizar estos procedimientos, se utilizan como medidas, las propiedades de los fluidos, y por ello, es necesario medirlas en laboratorio, determinando así la especificación de uso del crudo o sus derivados y un lenguaje universal para su manejo.

Palabras Claves: Gravedad API, Destilación, Viscosidad, índice de Viscosidad, Grado SAE; Condensación. 

Contenido:

1. Marco Teórico
2. Prueba para determinar los Grados API.
3. Prueba para trazar curvas de Destilación.
4. Prueba para hallar la viscosidad.

1. Marco Teórico:

Gravedad API: Escala de gravedad específica desarrollada por el Instituto Estadounidense del Petróleo (American Petroleum Institute, API) para medir la densidad relativa de diversos líquidos de petróleo, expresada en grados. La gravedad API está graduada en grados en un instrumento de hidrómetro y fue diseñada de manera tal que la mayoría de los valores quedaran entre 10° y 70° de gravedad API. La fórmula arbitraria utilizada para obtener este efecto es: Gravedad API = (141,5/GE a 60 °F) - 131,5; donde GE es la gravedad específica del fluido.

Destilación: La destilación es la operación fundamental para el refino del petróleo. Su objetivo es conseguir, mediante calor, separar los diversos componentes del crudo.

Viscosidad: Una propiedad de los fluidos y las lechadas que indica su resistencia al flujo, definida como la relación entre el esfuerzo cortante y la velocidad de corte.

Índice de viscosidad: Medida de relación entre la temperatura y la viscosidad de un aceite. Cuanto mayor sea el índice de viscosidad, menor será la variación de la viscosidad de éste con los cambios de temperatura.

Grado SAE: Es la norma seguida por los fabricantes de vehículos para determinar cómo debe comportarse un aceite en un motor. Para ello se establece cómo debe ser la viscosidad en el momento del arranque y cuando el motor está a pleno rendimiento.

Condensación: La condensación es el cambio en la materia de una sustancia a una fase más densa, como por ejemplo de gas (o vapor) a líquido. La condensación generalmente ocurre cuando un vapor se enfría, pero también puede ocurrir si se comprime (es decir, si se aumenta la presión) o se somete a una combinación de refrigeración y compresión.

1. Prueba para medir los Grados API.

Método: Hidrómetro.

Objetivos:

• Determinar la gravedad API de un crudo por medio del método del hidrómetro.
• Por medio de la gravedad API, conocer que derivado es.
• Hallar las fracciones volumétricas de las mezclas y comprobar la ley de las mezclas.

 Resumen de la prueba

Esta prueba está basada en el principio de la gravedad de un líquido que varía directamente con la profundidad de inmersión de un cuerpo flotante en el mismo. El cuerpo flotante esta graduada en unidades API. El valor de los grados se toma observando la cota de la escala vertical del hidrómetro más cercana a la intersección del plano horizontal de la superficie del líquido.

Se vertirá el derivado dentro de la probeta, cuidando que no existan burbujas ya que estas pueden alterar los resultados; Luego ingresamos el hidrometro de tal forma que este no toque las paredes del recipiente, dejamos que se estabilice y medimos los grados.

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Datos experimentales:

Tabla 1. Muestra los datos obtenidos durante el laboratorio.

Utilizando un hidrómetro medimos la gravedad API y se toma la temperatura observada, que en la mayoría de los casos dio 70°F. Utilizando las tablas de la norma ASTM D-1250, hallamos el API a temperatura estándar. Las Gravedades específicas del derivado y de las mezclas se miden por las ecuaciones (1) y (2) respectivamente:

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