Destilacion Engler

República Bolivariana de VenezuelaRepública Bolivariana de VenezuelaUniversidad del ZuliaUniversidad del Zulia

Facultad de IngenieríaFacultad de IngenieríaEscuela de Ingeniería QuímicaEscuela de Ingeniería Química

Laboratorio de Ingeniería Química Profesor Laboratorio de Ingeniería Química Profesor Ydelfonso ArrietaYdelfonso Arrieta

Laboratorio de Operaciones Unitarias IILaboratorio de Operaciones Unitarias II

Profesora Yadira López

Profesor Alexis Manuel Faneite

Práctica #1Práctica #1CARACTERIZACIÓN DE CARACTERIZACIÓN DE

FRACCIONES DE CRUDOFRACCIONES DE CRUDO

Caracterizar una fracción de crudo a partir de los datos obtenidos mediante los métodos de ensayo normalizados ASTM D 86 (Destilación de fracciones de crudo de petróleo) y ASTM D 287 (Determinación de la gravedad API del petróleo crudo y productos del petróleo).

Caracterización de Fracciones de CrudoObjetivo general

1. Determinar experimentalmente el rango de ebullición de la fracción analizada mediante una prueba ASTM D-86.

2. Determinar los rangos de ebullición TBP y EFV para la fracción analizada a partir de los nomogramas del ¨API tecnical data book¨ y los datos de la prueba ASTM D-86.

3. Determinar las propiedades críticas de la fracción analizada.

Caracterización de Fracciones de CrudoObjetivos Específicos

4. Determinar las propiedades químicas (peso molecular, factor acéntrico, relación C/H, punto de anilina y factor de caracterización de Watson) de la muestra analizada.

5. A partir de todos los resultados, determinar el uso más conveniente para la fracción de crudo analizada.

Caracterización de Fracciones de CrudoObjetivos Específicos

Es determinar o definir ciertas propiedades de una persona, cosa o en muestro caso sustancia, fracción o elemento; a través de métodos o procedimientos estándares, con la finalidad de darle un uso de acuerdo a estas propiedades.

Es una mezcla compleja de hidrocarburos en su mayoría parafinas, naftenos y aromáticos junto con cantidades variables de derivados hidrocarbonados de azufre, oxígeno, nitrógeno, cantidades variables de gas disuelto.

CARACTERIZAR:

CRUDO DE PETRÓLEO:

Caracterización de Fracciones de CrudoFundamentos Teóricos

TIPOS DE BASES DEL CRUDO DE PETRÓLEO

Base Nafténica

Base mixta

Base Parafínica

Base Asfáltica

Base Aromatica


Los cicloalcanos son hidrocarburos saturados, cuyo esqueleto es formado únicamente por átomos de carbono unidos entre ellos con enlaces simples en forma de anillo. Su fórmula genérica es CnH2n.

NAFTENOS

Caracterización de Fracciones de Crudo

PARAFINAS

Parafina es el nombre común de un grupo de hidrocarburos alcanos de fórmula general CnH2n+2, donde n es el número de átomos de carbono


AROMÁTICOS

Hidrocarburo aromático es aquel polímero cíclico conjugado que cumple la Regla de Hückel, es decir, que tienen un total de 4n+2 electrones pi en el anillo.


ASFALTENOS

Los asfaltenos del petróleo son hidrocarburos que presentan una estructura molecular extremadamente compleja, los cuales están conformados por diferentes proporciones de nitrógeno, azufre y oxígeno.

Estos compuestos ocasionan diversos problemas como el bloqueo de tuberías de extracción y transporte de crudo, reducción de su aprovechamiento económico y contaminación de los ecosistemas.


REFINACION


Refinación o refino es el proceso de purificación de una sustancia química

Fundamentos Teóricos

Es una mezcla o combinación de sustancias que se encuentran en el crudo de petróleo y que se pueden separar mediante una destilación. Las fracciones del crudo se caracterizan porque tienen distintos rangos de ebullición.

Fracciones de crudo:


Principales fracciones de crudo:

Es la medición de alguna propiedad física o química de algún material o sustancia cuyo procedimiento experimental, características de los instrumentos de medición, y reactivos a utilizar están establecidos por un organismo nacional o internacional de normalización.

Permite que en los laboratorios de control de calidad tanto del cliente como del proveedor, se ejecute el método de igual manera, evitando disputas en cuanto a la veracidad de uno u otro resultado.

Ensayo normalizado

IMPORTANCIA DE NORMALIZAR UN ENSAYO DE LABORATORIO


Las características de vaporización de los crudos y las fracciones petroleras se determinan por medio de una destilación por carga a presión atmosférica, donde solo ocurre un fraccionamiento muy pequeño. Se usa generalmente para naftas y destilados medios.

DESTILACIÓN ASTM:

DESTILACIÓN EFVLas curvas de vaporización instantánea en equilibrio son obtenidas en un destilador por carga con recirculación o en un vaporizador de flujo continuo. En estos se mantiene la temperatura y la presión constantes.


En la destilación de punto de ebullición verdadero se utiliza un sistema de destilación que separa los componentes, cada uno a su PEB y en la cantidad presente en la mezcla original. Sin embargo no especifica relación de reflujo ni número de platos.

Destilación TBP


Curvas ASTM, TBP y EFV



Curvas ASTM, TBP y EFV

Es la escala adoptada por el Instituto Americano del Petróleo para expresar la gravedad específica de los derivados del petróleo y clasificarlos como pesados o livianos al compararlos con el agua. Según la escala API, cuanto más alto el índice, menor la densidad del crudo.

Gravedad API


NOMOGRAMA


FACTOR ACÉNTRICO

PUNTO DE ANILINA: El punto anilina es la temperatura mínima para la miscibilidad completa de volúmenes iguales de anilina y de muestra. Un producto de alto punto de la anilina será bajo en compuestos aromáticos y nafténicos y, por lo tanto, alto en parafinas. El punto de anilina se especifica a menudo para los aceites de fumigación, solventes limpiadores, y diluyentes, donde la eficacia depende del contenido aromático.

RELACIÓN C/H: Es la relación entre la proporción en que están presentes el carbono y el hidrógeno. Nos sirve para predecir el grado de instauración de la fracción en cuestión.

Propiedades Químicas


1.- Método utilizado para la determinación de la gravedad API de los petróleos crudos y sus derivados por el método del hidrómetro (ASTM D-87/67).

Otros ensayos normalizados realizados al crudo y a sus fracciones.

2.- Punto de anilina (Aniline point) ASTM D-6113.- Aromáticos (% vol.) ASTM D-22674.- Contenido de cenizas ( Ash Content) ASTM D-482-635.- Destilación ASTM (ASTM Distillation) ASTM D-866.- Agua y Sedimentos ( BS & W) ASTM D-1796 7.- Número de bromo (Bromine number) ASTM D-1159 8.- Residuo de carbón ( Carbon residue) ASTM D-1899.- Número de cetano ( Cetane number) ASTM D-613 10.- Punto de turbidez (Cloud point) ASTM D-2500


11.- Contenido de azufre (Copper strip) ASTM D-130 12.- Índice diesel (Diesel index)13.- Contenido de azufre mercaptano (Doctor test) ASTM D- 48414.- Temperatura de evaporación al 95% (95% evaporation temperature).15.- Punto de inflamación (Flash point). ASTM D56, D-92, D93, E-134, D-1310.

16.- Punto de congelación ( Freezing point) ASTM D-2386.17.- Gum (goma) mg/100 litros ASTM D-38118.- Prueba de azufre (Lamp sulfur test) ASTM D-1266, D-2784 19.- Punto de fusión (Melting point) ASTM D-87 20.- Número de octano (Octane number)




21.- Penetración (Penetration) ASTM D-132122.- Punto de fluidez (Pour point) ASTM D-9923.- Presión de vapor Reid (Reid vapor pressure) ASTM D-323 24.- Punto de humo (Smoke point ) ASTM D-132225.- Gravedad específica ( Specific gravity ) ASTM D-129826.- Contenido de azufre (Sulfur content) ASTM D-278527.- Contenido de tetraetilo de plomo (Tetraethyl lead content) ASTM D-256-7028.- Viscosidad ASTM D-44530. Calor de combustión (Heat of combustion) ASTM D-240-7629.- Contenido de metales (Metal content) ASTM D-482




Justificación e Importancia


En Venezuela existen cinco refinerías y existen tres mas en construcción.

Las refinerías que se encuentran en construcción son las que están enmarcadas en la franja morada.


Caracterización de Fracciones de CrudoAMUAAMUA

Y Y 635 635

MBD.MBD. CARDÓCARDÓN N 305 305

MBD MBD

Estas dos refinería conforman el CRP el cual es el complejo de refinación mas grande del mundo con una capacidad conjunta de 940 MBD.



EL EL PALITPALIT

OO

Capacidad de Capacidad de

130 MBD130 MBD



Capacidad de Capacidad de

200 MBD200 MBD

PUERTO PUERTO LA CRUZLA CRUZ

Fracciones de algunos crudos de Vzla.BACHAQUE: Distillation Curve

Liquid Volume % Distilled

Tem

pera

ture

F

0 5 10 15 20 25 30

100

200

300

400

500

600

700

800

TBP (liquid volume)

BCF24: Distillation Curve

Liquid Volume % DistilledTe

mpe

ratu

re F

0 5 10 15 20 25 30 35 40

100

200

300

400

500

600

700

800

TBP (liquid volume)

ºAPI=23.5

LAGOMEDI: Distillation Curve


Tem

pera

ture

F

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

100

200

300

400

500

600

700

800

TBP (liquid volume)

ºAPI=31.5LEONA: Distillation Curve


Tem

pera

ture

F

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

100

200

300

400

500

600

700

800

TBP (liquid volume)

ºAPI=24.1

MEREY: Distillation Curve


Tem

pera

ture

F

0 5 10 15 20 25 30 35

100

200

300

400

500

600

700

800

TBP (liquid volume)

ºAPI=17.4

TIAJUALT: Distillation Curve

Liquid Volume % DistilledTe

mpe

ratu

re F

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

100

200

300

400

500

600

700

800

TBP (liquid volume)

ºAPI=32.1

ºAPI=16.8

Caracterización de Fracciones de CrudoJustificación e Importancia

La figura muestra la tendencia de la demanda mundial de productos de refinería, en la cual se aprecia una alza en la demanda, notándose que los productos con mayor demanda son gasolina y diesel/gasoil.

1.-Regulador de voltaje

Equipo utilizado para la destilación ASTM D-86

2.-Botón de puesta en servicio

3.-Tubo de condensación

4.-Tapa de la cámara de condensación

5.-Suministro de Energía


Procedimiento experimental


DATOS GENERALES

Muestra: ________________

Presión Atmosférica [Pa]: ______ mmHg

Temperatura Ambiente [Ta]: ____ °C


Anote estos datos en el espacio indicado a continuación

Toma de data

Caracterización de Fracciones de CrudoProcedimiento experimental

MÉTODO DE ENSAYO

NORMALIZADO ASTM D - 287:

Temperatura de la muestra antes

de la medición [Tma]: ____ °C

Gravedad API: ____ °API

Temperatura de la muestra

después de la medición [Tmd]:

____ °C

Comentarios


Las temperaturas medidas inicialmente y final no deben diferir por mas de 1º o 0.5º


Toma de data





Toma de data


Toma de data



Riesgos químicos: Kerosene

Seguridad, Higiene y Ambiente

Se produce enrojecimiento en los ojos.

SE DEBE: Enjuagar con agua abundante durante varios minutos (quitar las lentes de contacto si puede hacerse con facilidad), después consultar a un médico.

CONTACTO CON LOS OJOS INGESTION

Dolor abdominal, diarrea, náuseas, vómitos.

NO provocar el vómito, reposo y someter a atención médica.

Recuerde no verter por desagües ninguna sustancia utilizada en el laboratorio sin previa consulta con el profesor a cargo.

Se deben dejar todos los equipos e implementos usados en el laboratorio totalmente limpios y en su debido lugar.


INHALACION

Confusión mental, vértigo, dolor de cabeza

SE DEBE: Tomar aire limpio, reposo, respiración artificial si estuviera indicada y someter a atención médica.

¡Puede absorberse! Piel seca, aspereza, (para mayor información véase Inhalación).

SE DEBE:Quitar las ropas contaminadas, lavar la piel con agua y jabón y solicitar atención médica.

CONTACTO CON LA PIEL


Riesgos químicos: Kerosene

Seguridad, Higiene y Ambiente

De las consecuencias del paso de la corriente a través del organismo, la más conocida y temida es la fibrilación ventricular, pues según el lugar de ocurrencia del accidente y la ausencia de personas entrenadas para que apliquen medidas de reanimación in situ, se incrementan las posibilidades de que los lesionados mueran.

La asfixia, que sigue en orden de frecuencia a la anterior, se presenta cuando la corriente atraviesa el tórax e impide la contracción de los músculos de los pulmones y la respiración, de forma tal que genera el paro respiratorio. Puede ocasionar la muerte por anoxia

Riesgo por electricidad

Las quemaduras, producidas por la energía liberada al paso de la corriente (calentamiento por efecto Joule)

Algunos efectos por la mala manipulación de la electricidad o de equipos que trabajan con

electricidad

Caracterización de Fracciones de CrudoSeguridad, Higiene y Ambiente

Disponer de una cuadrilla de bomberos situados en las cercanías del área de procesamiento principal

Realizar con sumo cuidado cualquier trasvase de la muestra evitando desechar parte de la misma en zonas que tengan desagüe.

Disponer de teléfonos de emergencias para atención en el sitio o traslado de los lesionados.

No fumar ni poner en contacto con superficies calientes o que produzcan chispas ya que es una sustancia altamente inflamable.

Evitar la generación de cargas electrostáticas si se encuentra en estado líquido debido a la alta volatilidad.

Utilizar obligatoriamente lentes de seguridad.

Evitar la inhalación directa de la muestra y/o sus vapores.


Como ir vestido al laboratorio

Correcta Incorrecta


Implementos para

realizar la practica

cabello recogido

Lentes

Guantes

Bata de laboratorio

Zapatos cerrados


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