UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍFACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS,

FÍSICAS

Y QUÍMICAS

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

LABORATORIO DE PROCESAMIENTO DE PETRÓLEO II

CATEDRÁTICO: Ing. Bladimir Carrillo.

PRÁCTICA # 1

Lunes 22 de Junio del 2015

DESTILACIÓN ASTM D 86

AUTORES:

Albán Cruz José Gregorio 131255197-9 pepegoyofm@gmail.com Álvarez Bravo María José 1311338238 majo_1456@hotmail.com Andrade Díaz Christhell 131471854-3 chris_andraded@hotmail.com Arteaga Cevallos Alex José 131274526-6 alarce1988@yahoo.es Carranza Balderramo Katherine 131415363-4 katherinecabarock92@hotmail.com David Alcívar Diego Andree 130996623-0 chinodada@hotmail.com Delgado Alvarado Silvia 130932349-9 silviadelgado_1107@hotmail.com Giler Molina José Miguel 131065676-2 jmiguelgiler@hotmail.com Macías Zambrano Rosa 131254702-7 rosak1991@hotmail.com Moreira Castro Silvia Alexa 11399070-5 alemcast_92@hotmail.com Palacios Castro Carlos 131327329-2 carlospaca@hotmail.com Pico Bravo Jefferson Paul Pilligua Giler Gabriel Ronal

11424929-11312358987

papibra_12@hotmail.comronalgab_10@hotmail.com

Salazar Sánchez Katherine 131427965-2 katherine_ss92@hotmail.com Vélez Carranza Ma. Cristina 11448067-2 marii_criss@hotmail.com Vélez Macías Vanessa 130846529-1 vanevelez18@hotmail.com Zambrano Mendoza Luisa 131428769-7 luzambrano2492@hotmail.com

RESUMEN

El método de ensayo ASTM D 86 para la destilación, provee otra medida de la volatilidad de los combustibles, señalando los límites para la temperatura del punto final y las temperaturas para el 10%, 50% y 90% de destilado. Este método cubre la destilación atmosférica de los productos de petróleo utilizando una unidad de laboratorio de destilación por carga para determinar cuantitativamente las características de rango de ebullición de productos tales como: gasolinas naturales, destilados medios y livianos, aeronaftas, combustibles para aviones a turbina, diesel con contenido de azufre regular, solventes especiales de petróleo, naftas, solventes incoloros, querosén y fuel oil Grado 1 y Grado 2.

INTRODUCCIÓN

OBJETIVO GENERAL

Caracterizar una muestra de gasolina, mediante el Método de ensayo ASTM D 86, determinando el porcentaje perdido en la destilación a realizar.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar los puntos de ebullición VABP y MEABP de la muestra. Establecer el valor del factor Kuop de la muestra. Dibujar la curva de destilación de la gasolina.

MATERIALES Y SUSTANCIAS

Materiales:

Termómetro Balón de 250 ml Resistencia Probeta graduada de 100ml Tubo condensador Cubierta protectora Soporte del balón de destilación Hidrómetro Esferas de cristal

Sustancias:

100 ml de muestra de un producto derivado de petróleo.

Agua para el condensador Hielo

PROCEDIMIENTO

1. Colocar las esferas de cristal en el balón de destilación, suavemente para evitar que se rompa o fisure.

2. Verter 100 ml de la muestra en el balón de destilación.3. Ensamblar el termómetro en un tapón de corcho perforado. Tapar con este el

balón de destilación, de modo que quede sellado herméticamente.

4. Colocar el balón dentro del equipo, de modo que la tubuladura del balón pueda acoplarse con la del condensador.

5. Colocar el hielo y agua helada en el condensador.6. Encender la resistencia del equipo, elevando la temperatura poco a poco, de

modo que se obtenga un flujo de 5 a 8 gotas de destilado por minuto.7. Tomar los datos de temperatura en el momento en que la primera gota de

destilado cae dentro de la probeta. Repetir este procedimiento para los 10 ml y así mismo, hasta llegar a los 95 ml. Tomar el valor de temperatura en el punto de quiebre, es decir el momento en que la temperatura dejó de aumentar.

8. Apagar el equipo, dejando enfriar el balón de destilación.9. Medir volumen de residuo que quedó dentro del balón de destilación y el

volumen de destilado dentro de la probeta.

DATOS EXPERIMENTALES

Vr(ml) 0 * 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 96 **

T (°C) 82.4 149 192.2 217.4 232.7 244.4 253.4 266 280.4 309.2 353.3 406.4 489.2

-Ver gráfico en Anexos-

Vr Volumen Recuperado (ml) T Temperatura en ℉ *Primer Gota ** Punto Final de la Ebullición API=56.8

Volumen de combustible a destilar (ml) Volumen Final Recuperado (ml) Volumen Residuo (ml)100 96 0.8

RESULTADOS

API corregido ρrelativa VABP (°F)* S MEABP (°RA) kuop %Pérdidas54.6 0.7603439 260 1.47 719.19 11.78 3.2

* Destilación incompleta

kuop Tipo de combustible

11.78Mixtos de cadena

equivalente

ANALISIS DE LOS RESULTADOS

Observando los resultados obtenidos podemos determinar que se trata de una mezcla de hidrocarburos ligeros pues se volatilizan a temperaturas relativamente bajas en relación a las necesarias para destilar compuestos más pesados. A medida que se incrementa la temperatura se van volatilizando los compuestos desde los más livianos hasta los menos ligeros, obteniéndose un residuo que no se pudo destilar pues para alcanzar su punto de ebullición se requieren temperaturas superiores a las proporcionadas por el equipo. Al caracterizar el destilado obtenido y encontrar el factor de caracterización de

hidrocarburos Kuop, el cual oscila en 12 para los hidrocarburos en la que el peso relativo de las cadenas y los anillos son equivalentes y 11 para naftenos puros, obtuvimos un Kuop de 11.78 con lo que se determina que estamos en presencia de un tipo de combustible mixto de cadena equivalente.

Al encontrar el porcentaje de pérdidas durante el proceso vemos que el mismo es 3.2, estas pérdidas se pudieron haber dado por fallas en el taponamiento del matraz balón, lo que permitió que ciertos compuestos se volatilizaran fuera del equipo por lo que no pudieron ser recuperados. Para solucionar este problema es necesario asegurarse del correcto aislamiento y taponamiento del equipo durante la realización de la práctica.

CONCLUSIONES

El método ASTM D-86 permite la caracterización de productos ligeros de petróleo que intervienen en el proceso por medio de la estimación de propiedades esenciales como la curva de destilación y la densidad, ya que estos son la base para encontrar el resto de las propiedades de cualquier mezcla de hidrocarburos; durante la caracterización se tuvieron diferentes puntos de ebullición esto es debido a que la fracción es recogida a una determinada altura, por lo que dicha fracción tendrá una composición y un punto de ebullición diferente según sea recogida; por ello durante el procedimiento se determinó el punto de ebullición promedio a través del cálculo de VABP y la determinación de propiedades como la temperatura a través de MEABP cuyo valor permite caracterizar el factor Koup.

El factor de caracterización Koup está ligado a la densidad y a la curva de destilación de la fracción de petróleo, este valor define el carácter químico de la muestra que se está trabajando, en este caso, la gasolina; cuyo valor según las tablas está representado como crudo mixto.

La curva de destilación grafica la temperatura a la cual se obtiene la primera gota de destilado; registrando sucesivamente cada vez que se recoge un nuevo 10% de destilado graficándolas frente a los correspondientes volúmenes destilados, se obtiene la curva ASTMD-86 que bajo unas condiciones estandarizadas pueden servir para caracterizar el producto.

RECOMENDACIONES

Mantener en refrigeración a 4 ºC los materiales y muestra de gasolina, ya que en el momento de realizar el ensayo no exista problemas de volatilidad de la muestra que se va analizar.

En la ejecución de este ensayo se debe tomar muy encuenta la temperatura, que inicia con la caiga de la primera gota del proceso de condensación que cae en la probeta y así la temperatura va aumentando a medida que avanza el proceso y finaliza cuando la temperatura comienza a descender es ahí que se da por concluido el ensayo.

Al finalizar el ensayo se debe cuantificar el volumen recuperado, el volumen el residuo ya que estos datos sirven para determinar el porcentaje de perdida al realizar el ensayo.

Al culminar el ensayo se debe dejar en reposo los materiales utilizados para que su temperatura descienda y posteriormente lavarlos para que estos sean utilizados en posteriores ensayos.

ANEXOS

ANEXO 1: CURVA DE DESTILACIÓN ASTM-D86

0Gota 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95

96 Última gota

0

100

200

300

400

500

600

82.4

149192.2

217.4 232.7 244.4 253.4 266 280.4309.2

353.3406.4

489.2

MÉTODO DE ENSAYO ASTM D 86

Curva de Destilación Gasolina

Volumen Destilado (ml)

Tem

pera

tura

(oF)

ANEXO 2: CÁLCULOS

API 84°F

Api observado: 56.8 Api corregido: 54.6

° API=141.5ρrel

−131.5

ρrel=141.5

API +131.5

ρrel=141.5

54.6+131.5=0.7603439

VABP: puesto que la destilación no fue completa, pues se mantuvo un residuo, se aplica la fórmula para una destilación ASTM-D86 incompleta

VABP=(T 20+T50+T 80 )

3

VABP=(217.4+253.4+309.2 )

3=260 ° F

S (pendiente)

S=(T 70−T 10)

60

S= (280.4−192.2 )60

=1.47

Curva de Maxwell Δ A=−0.48 ° F

MEABP

MEABP=VABP+ Δ A

MEABP=260−0.48=259.52 ° F

MEABP=719.19 ° Ra

kuop

kuop=MEABP(° RA)

13

ρ rel

kuop=719.19

13

0.7603439=11.78≈ 12

%Pérdidas

%P=100−vr−R

%P= 100-96ml-0,8ml = 3.2

Donde:

Vr= volumen recuperado R= residuo

ANEXO 3: FOTOS

PROBETA CON DESTILADO DE GASOLINA DURANTE LA

PRÁCTICA

EQUIPO DE DESTILACIÓN ASTM-D86

TOMA DE INFORMACIÓN DE LA TEMPERATURA DURANTE EL

DESTILADO

VERIFICACIÓN DEL GOTEO DEL DESTILADO DE GASOLINA