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• Chamo Pobre Batracio

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INDUSTRIAS

LABORATORIO DE PRODUCCIÓN Nombre:

Fecha de realización de la práctica

Alexis Ismael Nieto Rios

14 de Diciembre del 2016

Carrera:

Curso

Práctica

Fecha de presentación del

Ingeniería de Petróleos

5-TE

Nº 2

informe 03 de Enero de 2017

TEMA: Contenido de agua y sedimentos.

1. OBJETIVOS: OBJETIVO GENERAL: 

Determinar el contenido de agua y sedimento que existe en el crudo mediante el método de la centrifuga. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:



Conocer los conceptos básicos acerca de el porque se realización de BSW para la realización de la práctica.



Armar el equipo según el esquema.



Calcular el porcentaje de BSW que contiene la muestra de hidrocarburo.

2. CAMPO DE APLICACIÓN : Norma Técnica Aplicada: ASTM D – 4007

El contenido de agua y sedimentos en el crudo es de suma importancia determinarlo ya que provoca corrosión en las tuberías y daños en los equipos, además que afecta las mediciones de volúmenes netos del crudo para efectos de venta. Con la finalidad de evitar estos inconvenientes se aplican dos métodos experimentales establecidos por las normas ASTM determinan la calidad del

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producto. De esta manera puede transportarse el crudo y refinarlo para obtener sus diferentes derivados.

Contenido de impurezas en el petróleo

La presencia de agua y sedimentos en el crudo, se debe a su localización en los yacimientos, a su proceso de extracción, transporte, etc. Los sedimentos pueden estar formados de arcillas, arenas, y en general compuestos inorgánicos. Las impurezas del petróleo que son removidas en los métodos de desalado son principalmente las oleofóbicas y parte de los compuestos organometálicos. Las impurezas en el petróleo están clasificadas en dos grupos: 

Impurezas oleofóbicas: son aquellas que constituyentes insolubles en el crudo



Impurezas oleofílicas en los que se encuentran los componentes solubles en el crudo o que forman parte de este.

Especificaciones de los productos derivados del petróleo

Los métodos que existen para la separación de agua y sedimentos del crudo, luego de ser sometidos a tratamientos preliminares, ya que un volumen excesivo de agua

y sedimentos puede originar problemas en los equipos como corrosión, daño de bombas, taponamiento de tuberías y problemas en el procesamiento del crudo, entre otros, la mayor cantidad de agua es fácilmente separada por gravedad, pero el agua que se encuentra formando una emulsión debe ser extraída del crudo mediante diversos tratamientos. Existen diferentes métodos de tratamiento para romper la emulsión y tienen mayor aplicación en los campos de producción antes de ser los crudos transportados o almacenados: entre ellos tenemos los siguientes:



Separación por sedimentación:

El principio fundamental que se utiliza en este método es la diferencia de densidades que existen entre el agua y el crudo, a través de la ruptura de la

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emulsión y con la separación de los sedimentos del curdo, para el agua se utiliza otros procedimientos, la desventaja de este método es que tarda mucho tiempo y requiere recipientes grandes. 

Tratamientos térmicos:

Al momento que el crudo es calentado favorece a la separación del agua emulsionada debido que existe la disminución de la densidad y la viscosidad por el cambio de temperatura que se realiza por inyección de vaporo aire comprimido, una capa de aire caliente, intercambiador de calor, por calentamiento directo, o a través de una caldera tubular. Debido al cambio de la tensión interfacial además de la vaporización de sus componentes ligeros que permite la separación del agua. 

Separación por filtración:

Por medio de la filtración se logra obtener los glóbulos de agua salina ya que quedan atrapados en los bordes del medio y a la vez para formar gotas de mayor tamaño

que se trasladan al fondo del recipiente. La emulsión del crudo

generalmente se encuentra en la parte inferior del recipiente y por la parte superior se libera todo tipo de impureza 

Tratamientos químicos

Mediante el tratamiento de químicos se utiliza desmulsificantes p surfactantes con el objetivo de rompimiento de la emulsión, creando un desequilibrio en la estabilidad de la película del crudo que envuelven al glóbulo de agua. Este mismo método es el descrito para crudos livianos, es la combinación de la aplicación de un producto desemulsionante sintético y el sistema de separación estática. La cantidad de química deselmusionante y el tiempo de reposo tienden a ser mayor que en los crudos livianos dependiendo de la efectividad del químico y de la estabilidad de la emulsión.

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

Tratamientos eléctricos:

El nombre desalador implica un recipiente que remueve la sal del crudo. La sal solo está presente en la fase acuosa por lo cual hay dos formas de removerla. Una es remover toda el agua y otra es diluir el agua. Un desalador realiza ambas y utiliza una carga electrostática para remover la mayoría del agua, agua limpia es inyectada al crudo para diluir la concentración de sal. 

Tratamientos mecánicos (centrifugación).

En las refinerías se utiliza la A.S.T.M. D-4006 para la determinación de agua y la A.S.T.M. D-4807 para la determinación de sedimentos por filtración.

En el campo suele utilizarse la ASTM D-96 (Agua y sedimentos) por uno de los tres métodos de centrifugación según el tipo de crudo.

Es un método por el cual se pueden separar sólidos de líquidos de diferente densidad mediante una fuerza centrífuga. La fuerza centrífuga es provista por una máquina llamada centrifugadora, la cual imprime a la mezcla un movimiento de rotación que origina una fuerza que produce la sedimentación de los sólidos o de las partículas de mayor densidad. Los componentes más densos de la mezcla se desplazan fuera del eje de rotación de la centrífuga, mientras que los componentes menos densos. %𝐵𝑆𝑊 =

𝑉𝐵𝑆𝑊 ∗ 𝑉 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

3. DEFINICIONES Agua emulsionada: Agua que permanece mezclada con el crudo sin separarse a pesar cuando se deja en reposo. Agua Libre: Esta agua se incorpora al crudo a causa de la agitación a la que está sometido durante el proceso para sacarlo del subsuelo, la mezcla es muy inestable. BSW: Comúnmente se utiliza para hacer referencia al agua y sedimentos básicos contenidos en el petróleo de producción y se mide en porcentaje de volumen

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INDUSTRIAS Interface: Superficie de contacto entre dos fases condensas. Emulsión: Este tipo de emulsión consiste en gotas de petróleo dispersas en una fase continua 4. EQUIPOS Y MATERIALES Materiales Tubos

graduados

para

Equipos

Reactivos

Baño María

5 cm^3 de solvente toleno o

centrifuga

jet fuel

Probetas

Centrifuga

2 gotas de desmulsificantes

5. PERSONAL REQUERIDO: 

Docente



Pasante



Estudiantes

6. CONDICIONES DE SEGURIDAD: 

Usar mandil



Usar guantes



Uso de mascarilla

7. INSTRUCCIONES: 

Procedimiento

1. Colocamos en los dos tubos de la centrifuga el crudo, el solvente y dos gotas de desmulsificantes. 2. Agitamos los tubos de la centrifuga para lograr la mezcla de los compuestos. 3. Ingresamos los tubos de la centrifuga en el baño maría. 4. Colocamos los tubos en la centrifuga a 1600 rpm por 15 minutos. 5. Retiramos los tubos de la centrifuga. 6. Registramos el valor del BSW, para lo cual ambos tubos deben tener medidas similares de lo contrario hay que repetir la prueba.

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Fig 1. centrifuga

Fig 2. Toma de medidas de BSW

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8. EJERCICIOS Y CUESTIONARIO

1. ¿Qué Norma técnica Aplicamos para el contenido de agua y sedimentos en el crudo?

2. ¿Por qué es importante saber el contenido de agua y sedimentos en el crudo?

3. ¿Cómo se clasifica las impurezas del petróleo?

4. Es común que el petróleo…………….… contenga……………….. que interfiere obturando equipos.

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INDUSTRIAS 5. ¿Qué impurezas oleofóbicas tenemos presente en el petróleo crudo?

6. ¿Qué impurezas oleofílicas tenemos en el petróleo crudo?

7. Las impurezas del petróleo que son removidas en los métodos de……… son principalmente las……… y parte de los compuestos……………….

8. Después de un tratamiento preliminar de eliminación de agua libre y sólidos el petróleo aún contiene agua emulsionada de…………………

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INDUSTRIAS 9. ¿Cómo se le conoce a la unidad de eliminación del agua salina?

10. ¿Qué métodos para romper la emulsión tenemos? Y explique cada uno

11. Según la norma ASTM D-96 ¿Qué método de centrifugación usamos según su tipo de crudo?

12. De un ejemplo de un solvente aromático

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INDUSTRIAS 13. Indique la fórmula para determinar el contenido de BSW

14. ¿Qué son y para qué sirven los tubos graduados para centrifuga?

15. ¿Para qué nos sirve el Baño María?

16. ¿Para qué nos sirve la centrifuga?

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INDUSTRIAS 17. ¿Qué es un demulsificante?

18. Grafique el procedimiento y equipos que se utilizaron durante la práctica

9. Resultados

Muestra

Norma

Volumen muestra

Volumen agua y

(cm^3)

sedimentos (cm^3)

Crudo

ASTM D 4007

5

Muestra

Norma

Crudo

ASTM D 4007

% BSW

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10. CONCLUSIONES 

Al momento de realizar la muestra para la centrifuga se debe tener la misma medida de solvente y del crudo ya que gracias a esto se puede tener los valores más precisos el %BSW



El porcentaje de agua que se debe de obtener Generalmente debe ser igual o inferior al 1 % para su comercialización y proceso de refinación.



El método por destilación ASTM D-4006 permite una lectura más precisa del porcentaje de agua, aunque solo con el método por centrifugación ASTM D4007 permite obtener el porcentaje de sedimentos y emulsión que no es posible tener por el otro método.

11. RECOMENDACIONES 

En el momento de tomar las medidas hay que tener cuidado con el menisco que se forma, ya que este puede ser cóncavo o convexo.



Obtener datos correctamente en el laboratorio para tener resultados claros en los cálculos.



Usar guantes de látex, mandil y tener a la mano un rollo de papel higiénico para no mancharse al momento de manejar el petróleo.



Manejar con cuidado los instrumentos de laboratorio.

12. BIBLIOGRAFÍA 

DOUGLAS M. CONSIDINE. Tecnología del Petróleo. p22-p25



ACUERDO MINISTERIAL No. 014



VÍCTOR MANUEL CASTILLEJOS. Determinación de la densidad api de un crudo, 2011



(TP LABORATORIO QUIMICO, 2016)



(SLIDE SHARE , 2016)

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(E HOW, 2016)



(SENCAMER, 2016)

13. ANEXOS

Fig centrifugadora