?UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DEMIRANDA”
COMPLEJO ACADÉMICO EL SABINO.
DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA
UNIDAD CURRICULAR: ELECTIVA I (REFINACIÓN DE PETRÓLEO)
PROFESOR: Ing. José Alexander Colina. MSc.
PRODUCTOS DE REFINERÍA. CARACTERÍSTICAS DE CRUDO Y SUS CORTES: CARACTERIZACIÓN DE LOS MISMOS.
Para caracterizar el crudo y sus fracciones es necesario realizar una serie de análisisfísicos y químicos, sencillos. Los análisis más comunes que se llevan a cabo rutinariamente son medición de la gravedad API, determinación de las curvas de destilación TBP (True Boiling Point) del crudo o fracción, destilación ASTM (D86, u otras), viscosidad contenido, contenido de azufre, nitrógeno, sales, metales y carbón, punto de escurrimiento, entre otros.
Con esta información se puede estimarentonces el punto de ebullición promedio, la gravedad específica de la mezcla, el peso molecular promedio, el factor de caracterización, y el índice de viscosidad.
Gravedad API.
La gravedad API del petróleo y sus fracciones se puede medir experimentalmente de una manera sencilla. Es una propiedad no aditiva y está relacionada con la gravedad específica que si es una magnitud aditiva.
°API =((141.5)/sg) – 131.5 siendo sg la gravedad específica (ec. 1)
Esta relación se describe gráficamente en la figura de la página 138 y 139 del compendio de gráficos suministrado por el profesor (del texto Data Book on Hydrocarbons de Maxwell). Según la gravedad API los crudos se clasifican en livianos, medios, pesados y extrapesados.
Destilación TBP (true Boiling Point o Crude Assay Distillation)
Es unadestilación fraccionada efectuada en un equipo de destilación provisto con un relleno y un reflujo capaz de producir una buena separación de los componentes. Aproximadamente tiene 15 platos teóricos y un reflujo igual a 5. El rango de puntos de ebullición da una indicación de las cantidades de productos presentes en el crudo.
Las figuras 1 y 2, muestran respectivamente, el equipo donde se lleva acabo el ensayo, y una curva TBP típica de un crudo, mostrando lo que es el punto de ebullición inicial (Initial Boiling Point) y el punto final de ebullición (Final Boiling Point). Observe que el rango de ebullición es bastante grande, ya que es un crudo. Estas curvas se construyen vs los volúmenes recuperados, expresados en porcentaje. Permiten estas curvas estimar cantidades de productos que sepueden obtener, y rendimientos de destilación.
Figura 1. Columna de destilación según norma ASTM D2892 (fuente: http://www.repsol.com/es_es/corporacion/conocer-repsol/canal-tecnologia/aplicamos-nuevas-tecnologias/ref_foto_curva_tbp.aspx)
Figura 2. Curva TBP típica de un crudo. (Fuente: propia)
Para correlacionar las propiedades de las fracciones de petróleo se utiliza lapendiente S de la curva y el punto de ebullición promedio volumétrico (VABP) (volumetric average boiling point) ó tv, definido por la curva de la página 14 del compendio. Todas éstas figuras son extraídas del texto de Maxwell Data Book on Hydrocarbons.
(ec.2)
(ec.3)
(ec. 4)
Mediante éstas ecuaciones se obtiene el valor de tv, y mediante los gráficos, utilizando el valor de la pendiente e interceptandocon la curva correspondiente a la temperatura tv, consigue las diferencias que debe sumar algebraicamente a la misma para obtener los valores de los puntos de ebullición promedio molar (molal average boiling point), punto de ebullición promedio en peso (weight average boiling point) y el punto de ebullición medio (mean average boiling point).
Puntos de ebullición promedio del crudo y susfracciones.
El petróleo y sus fracciones son mezclas cuyos componentes muestran usualmente una amplia variación en sus puntos de ebullición, tal como se detecta en las curvas de destilación. Así como las propiedades termodinámicas de los hidrocarburos puros se correlacionan en términos de su punto de ebullición normal y su gravedad específica, las propiedades de las fracciones de petróleo constituidas…