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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA PETROLERA REFINACION DEL PETROLEO (PET-212)

TRABAJO DE INVESTIGACION CURVAS ASTM TBP y FLASH

NOMBRE: CONDE CHUQUIMIA ALEJANDRO RENE DOCENTE: ING.RAMIRO FLORES FECHA: L.P.12/09/14

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LAS CURVAS ASTM TBP Y FLASH

Figura 1. Equipo de destilación ASTM-D86.

El planteamiento de nuevas alternativas tecnológicas en los procesos de refinación de petróleo conlleva a la caracterización de las corrientes 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. Fracción Petrolífera Una fracción petrolífera cualquiera está compuesta por numerosos hidrocarburos puntos de

diferentes.

ebullición

tipos

de

Estos tienen una característica común: la de tener unos

comprendidos

entre

unos

determinados valores. Esto

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último es debido a que dicha fracción es recogida a una determinada altura en una columna de rectificación,

por

lo

que

dicha

fracción

tendrá

una

composición y un punto de ebullición diferente según sea recogida.

Caracterización de mezclas Complejas Caracterizar una sustancia consiste en determinar los valores numéricos de algunas de sus propiedades de interés particular, tales como densidad, tamaño y forma molecular (factor acéntrico), puntos de ebullición críticos y seudocríticos, entre otros. Cuando una sustancia está formada por varios elementos y su composición es conocida,

existen

generalmente

correlaciones que permiten determinar las

características de la mezcla; cuando la composición de la mezcla es desconocida resulta impráctico, en la mayoría de los casos, determinar la composición de la mezcla para luego proceder a caracterizarla. Existen otras pruebas normalizadas para caracterizar mezclas complejas tales como la TBP y la EFV, las cuales permiten definir las características de volatilidad de fracciones ligeras de petróleo y otras mezclas complejas y difieren en el grado de separación obtenido durante la destilación y en el equipo utilizado, entre otras cosas.

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Se han desarrollado procedimientos para obtener gráficas TBP y EFV a partir de los resultados procedentes de las pruebas ASTM D-86, así como también para determinar las características de la mezcla compleja. Curva de Destilación La curva de destilación es una propiedad característica de los diferentes combustibles. Los puntos de ebullición de gasolinas, gasóleos y querosenos son diferentes, siendo también diferentes las curvas de destilación correspondientes, que bajo unas condiciones estandarizadas pueden servir para caracterizar el producto. Dentro de la curva de destilación existen unos puntos característicos que hay que definir previamente: a)

Punto inicial de ebullición: es cuando se genera la primera gota de destilado, es

la temperatura del vapor o es la temperatura a la que se observa que la primera gota de condensado cae desde el labio del tubo de condensación. b)

Punto seco: Es la última lectura del termómetro observada en el instante en que

la última gota de líquido se evapora del fondo del matraz. Se desprecian las gotas que pudieran quedar en las paredes. Suele coincidir con el punto final.

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c)

Porcentaje recuperado: Es el volumen en ml, del líquido

condensado

que

se

recoge en la probeta colectora correspondiente a una determinada lectura simultánea del termómetro. d)

e)

Porcentaje de recuperación: Es el máximo volumen recogido en la probeta.

Porcentaje de recuperación total: Es la suma del porcentaje de recuperación y el residuo del matraz. Curva ASTM D-86 Una destilación ASTM es una destilación en la que se usa un equipo y un procedimiento que es rigurosamente especificado en el “ASTM Book of Standards”. Por ejemplo: el procedimiento incluye: cargar 100 ml de la muestra en un matraz, calentar la muestra entre 5 y 10 minutos hasta que se forme la primera gota de destilado, y continuar el mismo procedimiento a una razón de 4 a 5 ml de destilado por minuto. Para

hallar el porcentaje de volumen vaporizado, se lee el volumen

destilado y la temperatura del matraz a intervalos prescritos. Debido a que la destilación ASTM contiene solo una etapa de equilibrio, y la única fuente de reflujo es la pequeña cantidad de condensado que se forma en las superficies frías del matraz, el grado de separación no es tan alto como en una destilación TBP.. Durante el

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experimento se registra para la curva la temperatura a la cual se obtiene la primera gota de destilado; lo mismo se hace cada vez que se recoge un nuevo 10% de destilado.

Curva TBP En la destilación TBP, una muestra de fracción de crudo se caracteriza a través de una destilación en una columna que contiene hasta 100 etapas reales de equilibrio y con una tasa de reflujo tan alta como 100 a 1 (figura 2). El destilado se obtiene de la división de la muestra en las fracciones que la componen. Nuevamente, la curva se obtiene registrando la temperatura en el momento en que se produce la primera gota de destilado, y cada vez que se recoge un nuevo 10% de este. Las curvas de destilación TBP (del inglés "true boiling point", temperatura de ebullición real)

distinguen

a los diferentes tipos de petróleo y definen los

rendimientos que se pueden obtener de los productos por separación directa.

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Figura 2. Equipo de destilación TBP.

Curva EFV En la destilación EFV, el vapor y el líquido se colocan juntos hasta que se alcance el equilibrio, y entonces se registra la cantidad de muestra vaporizada. Este proceso se repite a varias temperaturas. La separación obtenida por este método de destilación es más pobre que la obtenida con un ensayo ASTM. Esta curva grafica la temperatura de equilibrio líquido-vapor frente al porcentaje de volumen de líquido destilado. De esta forma, repitiendo el experimento para distintas temperaturas

de

equilibrio,

y

graficándolas

frente

a

los

correspondientes

porcentajes de volumen destilado, se obtiene la curva EFV. La figura muestra la disposición de las tres curvas

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Figura 3. Curvas de destilación ASTM D-86, TBP, EFV Flash Point El flash Point de un hidrocarburo líquido es la temperatura más baja a la cual los vapores suficientes se producen por encima del líquido de tal manera que la ignición espontánea se produce si una chispa está presente. Es una especificación importante para la gasolina y nafta relacionados con la seguridad en el almacenamiento y el transporte en entornos de alta temperatura. Punto de inflamación indica el potencial de incendio y explosión de un combustible. Un combustible bajo punto de inflamación es un riesgo de incendio alto. Una de las pruebas estándar ASTM D1711 es, D09 y D1695.

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Desde la destilación TBP es muy tedioso y consume mucho tiempo en comparación con el método ASTM, ha habido un incentivo para desarrollar la correlación para convertir a destilación TBP ASTM mientras que al mismo tiempo lograr el beneficio de la separación por de TBP con el poco esfuerzo de la destilación ASTM. Como se mencionó antes, ASTM y destilación TBP se pueden realizar en los crudos y productos petrolíferos. Las fracciones del petróleo son '' recortes '' del petróleo crudo con intervalo de ebullición específico y con propiedades especiales tales como la gravedad API y viscosidad. Cada uno de estos cortes se pueden definir aún más mediante la división en fracciones de punto de ebullición, llamado seudo-componentes (no real). Por estas pseudo-componentes, el punto de ebullición medio se puede estimar como cualquiera de los puntos mediados de ebullición o punto de ebullición mediados de porcentaje. La curva TBP se divide en un número arbitrario de pseudocomponentes o cortes de ebullición estrechas

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BIBLIOGRAFIA

MA.Fahim, T.-S. (2009). Fundamentals of Petroleum Refining. En T.-S. MA.Fahim, Fundamentals of Petroleum Refining (pág. 493). Amsterdan: Elsevier B.V.

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