Instituto Universitario De Tecnologa de Administracin industrial.Extensin Puerto La CruzAmpliacin Puerto PrituLaboratorio de Petrleo y Gas.

DETERMINACIN DEL PORCENTAJE DE AGUA Y SEDIMENTOS EN CRUDOS Y SUS DERIVADOS.

Integrantes: Profesora:Bentez Jorbyn C.I. 24.828.686 Moya KeniaRiquezes Osemi l C.I. 17.701.531Tomas Rigmary C.I. 26.000.060Trofa Gabriel C.I. 24.480.048

Puerto Pritu, 28 de Mayo de 2013

Sumario.

El presente documento contiene la informacin relevante al trabajo realizado en laboratorio, donde se llevo a cabo anlisis a una muestra de crudo para determinar el porcentaje de agua y sedimentos por dos mtodos experimentales establecidos por las normas ASTM; estos son el mtodo por destilacin ASTM D-4006 y el mtodo por centrifugacin ASTM D4007.

Mediante el mtodo por destilacin, empleando el equipo de destilacin se procedi a calentar 50ml de crudo con 50ml de xileno (solvente). Esperando unos minutos que en el equipo no quedara gotas de condensado, se procedi a observar el agua recolectada en la trampa de vapor, obtenindose 7 ml de agua lo que se traduce en un 14%.

En el mtodo por centrifugacin, se utilizo las mismas cantidades de la muestra anterior, se prepararon dos muestras en tubos centrfugos tipo zanahoria en el que se le agrego en cada uno, 50ml de crudo con 50ml de xileno (solvente), aadiendo adicionalmente 6 gotas de demulsificante, una vez agitado se procedi a calentarlo 10 minutos en un bao de agua a 120F. Seguidamente se coloco en la centrifugadora las muestras por 10 minutos a 1500 r.p.m. Una vez concluido en tiempo se retiraron los tubos y se observo la separacin del sedimento, agua y emulsin. Dicha muestra tenan un total de 2% de emulsin, 1% de sedimentos y 14% de agua.

A partir de los resultados obtenidos se puede concluir que el crudo del cual procede la muestra no es aceptable para la comercializacin, ya que el mximo permisible es de 1% mximo y la muestra contiene 14%.

Introduccin

El crudo cuando es extrado contiene muchos contaminantes o compuestos no deseados como: agua, sedimentos, sales, azufre entre otros. Estos elementos no son deseados al momento de someterse a la refinacin, debido que genera una serie de problemas en la que destacan: transportar agua sin valor y las sales presentes provocan corrosin y problemas con los procesos de refino (envenenamiento de catalizadores). Estos inconvenientes se traducen en un aumento de costos. Con la finalidad de evitar estos inconvenientes se aplican unos anlisis para determinar la calidad del producto despachado mediante de ensayos requeridos para posteriormente deshidratarlo y desalarlo de ser necesario. De esta manera puede transportarse el crudo y refinarlo para obtener sus diferentes derivados.

Por lo tanto el Objetivo que persigue alcanzar la prctica son los siguientes:

Objetivo General:

Determinar el porcentaje de agua y sedimentos presentes en el crudo.

Objetivos especficos:

Aplicar mtodos por destilacin estandarizados segn normas ASTM D4006. Aplicar mtodos por centrifugacin estandarizados segn normas ASTM D4007. Certificar que el crudo cumples con las especificaciones para su comercializacin.

BASES TEORICAS

Petrleo: es una mezcla homognea de compuestos orgnicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. Tambin es conocido como petrleo crudo o simplemente crudo. Se produce en el interior de la Tierra, por transformacin de la materia orgnica acumulada en sedimentos del pasado geolgico y puede acumularse en trampas geolgicas naturales, de donde se extrae mediante la perforacin de pozos.

Sedimentos: son arena, arcilla, limo y otras partculas sueltas del suelo que se depositan en el fondo de una masa de agua u otra sustancia. Pueden provenir de la erosin del suelo o de la descomposicin de plantas y animales. Emulsin: es una mezcla de lquidos inmiscibles de manera ms o menos homognea. Un lquido (la fase dispersa) es dispersado en otro (la fase continua o fase dispersante). Muchas emulsiones son de aceite/agua, con grasas alimenticias como uno de los tipos ms comunes de aceites encontrados en la vida diaria.Demulsificantes: El propsito es romper la emulsin para obtener crudo seco y agua limpia. Los demulsificantes pueden ser aplicados en un amplio rango de temperaturas para conseguir el resultado deseado. La seleccin adecuada (de acuerdo con las caratersticas del fluido y la disponibilidad de facilidades de produccin) y la aplicacin son determinantes para un tratamiento exitoso.Destilacin: es la operacin de separar, mediante vaporizacin y condensacin en los diferentes componentes lquidos, slidos disueltos en lquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullicin de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullicin es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no vara en funcin de la masa o el volumen, aunque s en funcin de la presin.Centrifugacin: es un mtodo por el cual se pueden separar slidos de lquidos de diferente densidad mediante una fuerza centrfuga. La fuerza centrfuga es provista por una mquina llamada centrfugadora, la cual imprime a la mezcla un movimiento de rotacin que origina una fuerza que produce la sedimentacin de los slidos o de las partculas de mayor densidad. Los componentes ms densos de la mezcla se desplazan fuera del eje de rotacin de la centrfuga, mientras que los componentes menos densos de la mezcla se desplazan hacia el eje de rotacin. De esta manera los qumicos y bilogos pueden aumentar la fuerza de gravedad efectiva en un tubo de ensayo para producir una precipitacin del sedimento en la base del tubo de ensayo de manera ms rpida y completa.

La importancia de determinar la cantidad en porcentaje de Agua y Sedimentos A nivel internacional, se ha establecido que los crudos para poder ser comercializados deben poseer un porcentaje de agua menor de 1% y en crudos destinados a operaciones de refinacin debe de ser menor de 0,7%. Aquellos crudos que poseen un porcentaje de agua mayor de 1% presentan problemas de corrosin. En la industria los sedimentos afectan las operaciones de refinado a las cuales pueden verse sometido un crudo, ya que estos generan incrustaciones y taponamientos en los tanques de almacenamiento y lneas de flujo, adems de taponar los quemadores cuando es usado como combustible directamente o en fracciones derivadas de este. Efectos de las sales presentes en el aguaTambin causa corrosin, debido a las sales que presenta el agua, como sulfatos y carbonatos. Por otra parte la gravedad especfica en el campo petrolero influye mucho ya que con ello podemos analizar el petrleo en cuanto a su densidad relativa. Y por medio de ese anlisis se puede concluir que cuando ms liviano es un crudo y ms alta es su gravedad API, mejor es su calidad y mayor es su precio.La deshidratacin de crudos

Es el proceso mediante el cual se separa el agua asociada con el crudo, ya sea en forma emulsionada o libre, hasta lograr reducir su contenido a un porcentaje previamente especificado. Generalmente, este porcentaje es igual o inferior al 1 % de agua.

Una parte del agua producida por el pozo petrolero, llamada agua libre, se separa fcilmente del crudo por accin de la gravedad, tan pronto como la velocidad de los fluidos es suficientemente baja. La otra parte del agua est ntimamente combinada con el crudo en forma de una emulsin de gotas de agua dispersadas en el aceite, la cual se llama emulsin agua/aceite (W/O).

Mtodos

Mtodo por destilacin ASTM D- 4006

Se agita la muestra para homogeneizar.Se mide 50ml de la muestra para aadirlo al baln de destilacin.Los restos se limpian con 50ml de solvente que se agregan en porciones de 25 a 12 ml y luego se aade al baln.

4. Se aade perlas de ebullicin.

5. Montar el equipo de destilacin y calentar hasta ebullicin. La destilacin culmina cuando ninguna parte del montaje aparezca gotas de agua.6. Medir la cantidad de agua.

Mtodo por centrifugacin ASTM D- 4007

Se agita la muestra para homogeneizar.Se mide 50ml de la muestra, 50ml de solvente al tubo centrfugo y 6 gotas de demulsificante. Agitarlo para homogeneizarSumergir en un bao de agua a 120F por 10 min. Luego agitarlo y colocarlo en la centrifugadora por 10 min a 1500 R.P.M.

4. Leer el volumen combinado de agua y sedimento en el tubo centrfugo.

Materiales, equipos e instrumentos.

Parte A: Mtodo por destilacin ASTM D- 4006

Materiales y equipos: Equipo de destilacin (baln de destilacin esmerilado, trampa de vapor, condensador o columna refrigerante y manta de calentamiento). Cilindro graduado. Perlas de ebullicin

Sustancias: Muestra de crudo MG-840. Solvente aromtico Xileno C8H10, M.w=106,17, =0,86Kg/L, Pto Eb.=137.140C.

Parte B: Mtodo por centrifugacin ASTM D- 4007

Materiales y equipos:

Centrifuga. Tubos centrifugo tipo zanahoria. Bao de calentamiento o circulacin. Tapones de tubo centrifugo. Rejilla metlica.

Sustancias: Muestra de crudo MG-840. Solvente aromtico Xileno C8H10, M.w=106,17, =0,86Kg/L, Pto Eb.=137.140C. Demulsificante

Datos

Mtodo por destilacin ASTM D- 4006.

Tabla#1 Volmenes de compuestos.ComponentesCantidad (ml)

Muestra crudo MG-84050ml

Solvente Xileno C8H1050ml

Tabla#2 Volmenes de compuestos obtenidos.Agua recolectado en la trampa7ml

Mtodo por centrifugacin ASTM D- 4007

Tabla#3 Volmenes de compuestos.ComponentesCantidad (ml)

Muestra crudo MG-84050ml

Solvente Xileno C8H1050ml

demulsificante6gotas

Tabla #4 Lectura de agua y sedimento obtenido en el tubo centrifugo.ComponenteTubo ATubo B

Emulsin1ml1ml

Agua7,5ml6,5

Sedimento0,5ml0,5ml

Muestra de clculo

Mtodo por destilacin ASTM D- 4006.

Mtodo por centrifugacin ASTM D- 4007

% de agua y sedimento= Lectura tubo A+ Lectura tubo B

% de agua = 7,5+6,5= 14%% sedimento =0,5+0,5= 1%

Resultados y discusin

Mtodo por destilacin ASTM D- 4006.

Tabla #5 % Agua recolectada en la trampa de vaporAgua recolectada7ml14%

El porcentaje de agua recolectada en la trampa fue de 7ml, despus de el clculo pertinente se determina por este mtodo que la muestra posee 14% de agua.

Mtodo por centrifugacin ASTM D-4007

Tabla #6 % Agua y sedimentoComponenteTubo ATubo BTotal%

Emulsin1ml1ml2ml2

Agua7,5ml6,514ml14

Sedimento0,5ml0,5ml1ml1

La lectura total de agua en ambos tubos fue de 14ml lo que traduce en 14%, 1ml de sedimento que es igual a 1% y 2ml de emulsin o 2%.

CONCLUSIONES

El porcentaje de agua y sedimentos obtenidos en el crudo fue superior al mximo permitido (1%), para su comercializacin y proceso de refinacin.

El mtodo por destilacin ASTM D-4006 permite una lectura ms precisa del porcentaje de agua en la muestra aunque solo con el mtodo por centrifugacin ASTM D-4007 permite obtener el porcentaje de sedimentos y emulsin que no es posible tener por el otro mtodo.

Recomendaciones

Colocar el aire acondicionada en otra posicin de manera que el aire frio incida directamente en la mesa donde se realizan los experimentos para evitar que las temperaturas bajas afecte el resultado. Disponer de mascarillas para aquellas personas que se ven afectada por los olores fuertes.

Manipular los tubos centrfugos con pinzas al ser sometidos al bao de calentamiento, para evitar accidentes.

Manejar con sumo cuidado el baln de destilacin pues ste al someterlo al calentamiento puede ocasionar quemaduras.

Bibliografa

Torres A. Avila Ramon y Rodriguez G. Manual de procedimientos experimentales para la caracterizacin fsico-quimica del crudo y sus derivados. IUTA.

Hilarraza P.(2011). Aplicacin de los mtodos de ensayos estandarizados segn normas ASTM, para la certificacin del crudo en el laboratorio de FSO Nabarima, ubicado en el campo Corocoro de PDVSA Petrosucre. Trabajo de grado.

GPA. Estudios y servicios Petroleros S.R.L. Nota TcnicaaQ