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