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Informe No.6 PUNTO DE FLUIDEZ

Johann Sebastian Parada Rodriguez

Universidad Industrial de Santander Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas

Escuela de Ingeniería de Petróleos Laboratorio de fluidos 2019

Contenido 1.

OBJETIVO................................................................................................................................... 3

2.

OBJETIVOS ESPECIFICOS ....................................................................................................... 3

3.

¿QUE ES EL PUNTO DE FLUIDEZ? ........................................................................................ 3 3.1

Importancia del punto de fluidez ............................................................................. 3

3.2

Punto de fluidez de acuerdo con la composición del hidrocarburo y sus

derivados ...................................................................................................................................... 4 4.

PRUEBA .................................................................................................................................. 5

4.1

Punto de fluidez ............................................................................................................. 5

5.

EQUIPOS .................................................................................................................................... 5

6.

PREPARACIÓN.......................................................................................................................... 6

7.

PROCEDIMIENTO..................................................................................................................... 6

8.

CONCLUSIONES....................................................................................................................... 8

9.

BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................... 8

1. OBJETIVO Comprender el método por el cual se determina el Punto de Fluidez (Pour Point) de una muestra de petróleo y aceites derivados según American Society for Testing and Materials (ASTM International). 2. OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Conocer la importancia y el uso de determinar el punto de fluidez de un crudo o sus derivados.



Identificar los equipos, elementos y accesorios involucrados en el procedimiento.



Describir los pasos a seguir en el procedimiento para determinar el punto de fluidez.

3. ¿QUE ES EL PUNTO DE FLUIDEZ? El punto de fluidez de un crudo es un índice de la temperatura más baja a la cual todavía fluye, es decir, a partir de este punto el fluido pierde su capacidad para movilizarse.

3.1

Importancia del punto de fluidez

Desde el punto de vista del consumidor la importancia del punto de fluidez de un aceite depende enteramente del uso que va a dársele. Por ejemplo, el punto de fluidez de un aceite de motor a utilizarse en invierno debe ser lo suficientemente bajo para que el aceite pueda fluir fácilmente a las menores temperaturas ambientes previstas. Por otro lado, no existe necesidad de utilizar aceites con bajos puntos de fluidez cuando estos van a ser utilizados en las plantas con altas temperaturas ambiente o en servicio continuo tal como turbinas de vapor u otras aplicaciones. Esta medida es un dato relevante en el transporte de fluidos por oleoductos que atraviesan zonas de bajas temperaturas, pues es un indicativo que permite establecer condiciones de operación seguras para estos productos. En aquel punto en el que la temperatura esté por debajo del punto de fluidez del crudo, este perderá toda su capacidad de flujo causando obstrucciones o un taponamiento al oleoducto. Otro claro ejemplo es el caso de los combustibles de calderas, si el rango de temperatura desde donde se almacena el combustible hasta las boquillas en la caldera es muy bajo, esté puede dejar de fluir en algún punto y como consecuencia se detiene la operación.

3.2

Punto

de

fluidez

de

acuerdo

con

la

composición

del

hidrocarburo y sus derivados. En un aceite lubricante el punto de fluidez es la mínima temperatura a la cual este fluye sin ser perturbado bajo la condición específica de la prueba. Los aceites contienen ceras disueltas de tal forma que cuando son enfriados se separan y forman cristales que se encadenan formando una estructura rígida atrapando al aceite entre la red. Cuando la estructura de la cera está lo suficientemente completa el aceite no fluye bajo las condiciones de la prueba. La agitación mecánica puede romper la estructura cerosa, y de este modo tener un aceite que fluye a temperaturas menores a su punto de fluidez. En ciertos aceites sin ceras, el punto de fluidez esta relacionado con

la viscosidad. En estos aceites la viscosidad aumenta progresivamente a medida que la temperatura disminuye hasta llegar a un punto en que no se observa ningún flujo.

4. PRUEBA 4.1

Punto de fluidez

El método consiste en un calentamiento preliminar seguido de un enfriamiento a una tasa específica y examinando las características de flujo a intervalos de 3°C. La temperatura más baja a la cual se observa el movimiento o fluidez del aceite se toma como el punto de fluidez.

5. EQUIPOS 

Recipiente de prueba: tubo de vidrio, fondo plano.



Termómetros: según como se indican en la siguiente tabla.



Corcho, disco, cubierta.



Baño de temperatura: se deben implementar con mezclas refrigerantes apropiadas de manera que puedan alcanzarse las temperaturas exigidas.



Reactivos: de acuerdo con las temperaturas que quieran alcanzarse.

6. PREPARACIÓN 

Identifique la muestra.



El recipiente de prueba es un cilindro de fondo plano, de 3 a 3.35 cm. de diámetro y de 11.5 a 12.5 cm. de altura. La marquilla de llenado debe estar a 5.4 ± 0.3 cm. del fondo.



Seleccione el termómetro ASTM apropiado de acuerdo con el rango de temperatura.

7. PROCEDIMIENTO 

Vierta el aceite dentro del recipiente de prueba hasta la marca de nivel. Si es necesario caliente el aceite en un baño de agua hasta que fluya suficientemente para vaciarlo dentro del frasco de prueba.



Cierre el recipiente de prueba con el corcho y el termómetro insertado.



Para la medición del punto de fluidez someta el aceite dentro del recipiente de prueba al siguiente tratamiento preliminar: - Aceites con punto de fluidez por encima de -33°C: caliente el aceite sin agitación a 9°C por encima del punto de fluidez esperado, por lo menos a 45°C (en un baño mantenido a 12°C por encima del punto de fluidez esperado, por lo menos a 48°C). Transfiera el recipiente de prueba a un baño que esté a 24 °C y comience a hacer observaciones para el punto de fluidez. - Aceites con punto de fluidez menores o iguales a -33 °C: caliente el aceite sin agitación a 45 °C en un baño mantenido a 48 °C y enfríe a 15 °C en un baño de agua mantenido a 6 °C. Coloque el termómetro adecuado para puntos altos ó bajos según el caso presente.



Chequear el correcto montaje del equipo e insertar el recipiente de prueba en la cubierta. Nunca coloque un recipiente directamente dentro del medio enfriante.



Después de que el aceite se haya enfriado permitir la formación de cristales de parafina, tenga mucho cuidado de no alterar la masa de aceite o permitir que el termómetro se mueva en el aceite; cualquier disturbio conducirá a resultados erróneos.



Los puntos de fluidez se expresan como enteros positivos ó negativos múltiplos de 3 °C. Empiece a examinar la apariencia del aceite cuando la temperatura esté 9 °C por encima del punto de fluidez esperado. Cada 3 °C por debajo de la temperatura de inicio retire el recipiente de prueba de la cubierta. Remueva la mezcla condensada que limita la visibilidad de la superficie con un trapo limpio mojado en alcohol (etanol ó metanol). Ladee el recipiente lo suficiente para determinar si hay algún movimiento del aceite en el recipiente de prueba (esta operación no debe demorar más de 3 seg.).



Si el aceite aún fluye cuando su temperatura ha alcanzado 27 °C, transfiera el recipiente de prueba a un siguiente baño de temperatura más bajo de

acuerdo con la siguiente Tabla.



Tan pronto como el aceite no fluya cuando se ladee el recipiente, colóquelo en una posición horizontal por 5 seg. y observe cuidadosamente. Si el aceite muestra algún movimiento, vuelva a colocar el recipiente nuevamente en la cubierta y repita la prueba para una próxima temperatura 3 °C más baja que la presente.



Continúe de esta forma hasta que se alcance el punto de fluidez al cual el aceite no mostrará movimiento cuando el recipiente de prueba se coloque en posición horizontal por 5 seg. Registre la lectura del termómetro.



Para aceite negro y aceite no destilado el procedimiento aquí descrito arrojará el valor del punto de fluidez más alto (máximo). Si se requiere determinar el punto de fluidez más bajo (mínimo), caliente la muestra mientras se agita a 105 °C, colóquela dentro del recipiente y siga los pasos 4 al 9 anteriormente descritos.

8. CONCLUSIONES 

El punto de fluidez de un hidrocarburo es un dato relevante en el transporte de fluidos por oleoductos que atraviesan zonas de bajas temperaturas, pues es un indicativo que permite establecer condiciones de operación seguras para estos productos.



El punto de fluidez varia en gran medida de acuerdo a la composición del hidrocarburo y la presencia de cera (parafina).



Los puntos de fluidez se expresan como enteros positivos ó negativos múltiplos de 3 °C.

9. BIBLIOGRAFÍA 

ASTM STANDARDS Petroleum Products-Fuels Solventeas, Engine Tests; Burner Fuel Oils; Lubricating Oils; Cutting Oils; Lubricating Greses; Hydraulic Fluids. D97 – 11. (1965).



ASTM STANDARDS Standard Test Method for Pour Point of Crude Oils. D5853 – 11. (1965).



[1] ASTM INTERNATIONAL. Recuperado de Google imágenes. https://cutt.ly/rKDjIi.



[2] FILTER BLOCKING BY PARAFFIN CRYSTALS. Recuperado de Google imágenes. https://cutt.ly/MKHvLc.



[3] VISCOSIDAD. Recuperado de Google imágenes. https://cutt.ly/2LyCEn.



Daraboina, N & Soedarmo, Auzan & Sarica, Cem. (2016). Microscopic Study of Wax Inhibition Mechanism. 10.4043/26973-MS.