GUIA DE TRABAJO

COMPOSICION Y CARACTERISTICA DEL PETRLEO CRUDO

VALERIE DENNERLEIN 2093521WILSON RODRGUEZ 2093563EDGAR VILLAMIZAR 2093675FELIPE ISAZA 2093620RUBN HOYOS 2093619SERGIO VILLEGAS 2083435

INTRODUCCION

El petrleo es una sustancia de aspecto aceitoso, generalmente de color oscuro. Es una mezcla de compuestos que contienen principalmente carbono e hidrogeno, razn por la cual es llamado hidrocarburo. Conocido tambin como crudo, aceite, u oro negro. Dependiendo del nmero de tomos de carbono y de la estructura de los hidrocarburos que integran el petrleo, se tienen diferentes propiedades que los caracterizan. Debido a la gran cantidad de hidrocarburos presentes en el petrleo, se pueden obtener de l una gran variedad de compuestos de mayor valor agregado.

OBJETIVOS

Intercambiar conocimientos relacionados con las generalidades, explotacin y evaluacin de nuevos crudos petrliferos.

Reconocer y aplicar conceptos bsicos de los mtodos de estudio del petrleo

CUERPO TEORICO

METODOS DE ESTUDIO DEL PETROLEO

MTODO QUMICOCasi todos los depsitos de petrleo se componen de una mezcla de qumicos compuestos que consisten de hidrgeno y carbono, conocidas como hidrocarburos, con cantidades variables de n-hidrocarburos que contienen S, , y algunos metales.

Serie de Hidrocarburos Los componentes principales de la mayora de los petrleos y sus productos son compuestos de hidrocarburos, que estn formados por hidrgeno y carbono solamente.

Estos compuestos pertenecen a una de las siguientes subclases:

1. Alcanos o parafinas: alcanos son compuestos que tienen saturadas la frmula general. Alcanos son relativamente compuestos no reactivos en comparacin con otras series. Son tiles para la produccin de gasolina de alto octanaje.

2. Cicloalcanos o Cicloparafinas (Naftenos) estn normalmente presentes en los aceites La Nafta hara una excelente materia prima para aromatizacin.3. Alquenos u olefinas: los alquenos son compuestos de hidrocarburo sin grasas saturadas (insaturada) cuya frmula general es . Los alquenos son compuestos muy reactivos.4. Aromticos: los compuestos aromticos estn normalmente presente en el petrleo.Los aromticos en este rango no solo son importantes materias primas petroqumicas si no tambin son valiosos para el combustible de los motores.

Compuestos sin hidrocarburosCompuestos de Azufre:El petrleo cortado son aquellos que contienen un alto porcentaje de sulfuro de hidrogeno. De cualquier modo, muchos de estos compuestos de azufre orgnicos no son termalmente estable, de esta manera producen sulfuro de hidrogeno durante el tratamiento del crudo.El petrleo con alto porcentaje de azufre tiene poca demanda por las refineras debido al costo extra que induce en el tratamiento de los productos de refinera.Los siguientes compuestos de azufre son tpicos: 1. Mercaptanos (H-S-R): inaceptables en el olfato2. Sulfuros (R-S-R): olor es generalmente menos desagradable.3. Polisulfuros (R-S-S-R): Se trata de compuestos de azufre ms complicado y que puede descomponerse, en algunos depsitos de azufre elemental.Los compuestos de nitrgeno.Suelen ser ms estables que los compuestos de azufre. Los compuestos de nitrgeno bsico se componen principalmente de homlogos piridina y tienen la tendencia que existe en las fracciones de alto punto de ebullicin y de residuos. Los compuestos de nitrgeno no bsico, que suelen ser del pirrol y el indol, tambin ocurren en fracciones de alto punto de ebullicin y de residuos.La presencia de altas cantidades de nitrgeno en el petrleo crudo es la causante de problemas a la hora de refinarloCompuestos oxigenados.Los compuestos oxigenados no son txicos para el catalizador en el proceso de catlisisUsualmente la composicin de oxgeno en el petrleo crudo es inferior al 2%.Compuestos metlicos.Los metales ms abundantes en el crudo son sodio, calcio, magnesio, hierro, cobre, vanadio y nquel, normalmente en forma de sales inorgnicas solubles en aguaLa presencia de estos compuestos metlicos tambin produce envenenamiento cataltico

MTODOS FSICOSLas propiedades fsicas del petrleo no son todas las mismas, debido que depende del lugar de origen (lugar de extraccin), Entre esos mtodos estn:1.Destilacin2.Densidad,pesoespecfico,yla gravedadAPI(industriapetroleraamericana)3.Viscosidad4.Presin de vapor5.Inflamacin y combustinpuntos6.Nube y fluidezpuntos7.Color8.Contenido deazufre9.Sedimentobsico y agua10.Puntode anilina11.Residuosde carbonoGrados APILa gravedad API es la relacin de la densidad de un crudo y la del agua, esta medicin fsica (adimensional) indica que tan liviano o pesado es el aceite con respecto al aguaLa gravedad api se calcula con la siguiente expresin:

Donde es la gravedad especifica del crudo.La siguiente tabla clasifica a los crudos:Crudo liviano es definido como el que tiene gravedades API mayores a 31,1 APICrudo mediano es aquel que tiene gravedades API entre 22,3 y 31,1 API.Crudo Pesado es definido aquel que tiene gravedades API entre 10 y 22,3 API.Crudos extrapesados son aquellos que tienen gravedades API menores a 10 API

Residuos de Carbn Residuos de carbono es el porcentaje de carbono en peso por coque, asfalto y combustibles pesados que se encuentran mediante la evaporacin a sequedad de petrleo bajo condiciones estndar de laboratorio.Residuos de carbono es generalmente conocido como CCRViscosidad

Laviscosidades lamedidadela resistenciadeunlquidoa fluir,por lo tanto,indicandola capacidad de bombeo del petrleo.

Punto de Fluidez

Se define como la menor temperatura (5F) a la cual el aceite fluye, indicando por lo tanto le capacidad de bombeo del aceite.

Contenido de Ceniza

Esta es una indicacin de los contenidos de metales y sales presentes en una muestra. La ceniza es por lo general en forma de xidos metlicos, sales estables, y el silicio xidos. La muestra de crudo generalmente se quema en una atmsfera de aire y la ceniza es el material que queda sin quemar.

Presin de VaporReid

Lapresin devapor Reid(RVP)esunamedidadelapresin devaporejercidapor elpetrleooproductosligerosa100F.

Metales

En particular, arsnico, nquel, plomo y vanadio son potencialmente venenosos para catalizadores del proceso. El contenido de metales se presentan en partes por milln (ppm).

Nitrgeno

Es elpesodenitrgenototaldeterminadoen una muestra de hidrocarburo lquido (enppm). Los compuestos de nitrgenocontribuyennegativamenteal proceso de catalizadores.

Contenido de Sal

El contenido de sal es tpicamente expresado como libras de sal (Cloruro de Sodio, NaCl) por cada 1000 barriles de aceite (PTB). Las Sales en aceites crudos y en productos pesados pueden crear serios problemas de corrosin, especialmente en la zona superior de la torre y en los condensadores de cabeza en columnas de destilacin.

Azufre

Esel porcentajeenpeso(oppm)decontenido deazufretotal determinado experimentalmenteen unamuestra deaceiteosusproductos.Elcontenido de Azufre en aceitescrudosse tiene encuenta, ademsde los grados API,en la determinacin desusvalorescomerciales.Seha informado deque crudos ms pesadospueden tenerunalto contenido de azufre.

Sulfuro de Hidrgeno

El sulfuro de hidrgeno disuelto en el petrleo crudo o sus productos se determinan y es medido en partes por milln. Es un gas txico que puede evolucionar durante almacenamiento o en el procesamiento de hidrocarburos.

COMPARACINES DEL CRUDO Y ENSAYO DE CRUDOCon el fin de establecer una base para la comparacin entre los diferentes tipos de petrleo, es necesario para producir los datos experimentales en la forma de lo que se conoce como un ensayo. Ensayos de crudo son la recopilacin sistemtica de datos sobre las propiedades fsicas del crudo y sus fracciones, as como el rendimiento. En otras palabras, un ensayo de crudo implica la determinacin de los siguientes:1. las propiedades del petrleo crudo2. Las fracciones obtenidas: (a) su porcentaje de rendimiento (b) propiedades

Pruebas analticas slo sin llevar a cabo la destilacin puede ser considerado como un ensayo. Sin embargo, el ensayo ms comn es un informe exhaustivo que incluye todos los parmetros anteriormente citados.

CLASIFICACIONES DEL PETROLEO CRUDO Y CARACTERIZACIONClasificacionesAunque no existe un mtodo especfico para la clasificacin de los aceites crudos, sera til para establecer criterios simples para cuantificar la calidad de un crudo.se han realizado numerosos intentos para disear un sistema que clasifique los tipos de crudos basado en la serie de hidrocarburos predominantes, presentes en el crudo. Tales intentos han tenido xito en ciertas partes. En los EEUU, los crudos se clasifican en tres tipos:1. Parafnico: hidrocarburos parafnico con un porcentaje ms bajo que los aromticos y naftenos.2. Naftenicos: cicloparafinas en una proporcin ms alta y mayor cantidad de asfalto que en los crudos parafnico.3. Asfalticos: fundido compuestos aromticos y de asfalto en cantidades ms altasAlgunas Propiedades de crudo de referenciaPropiedadArabiaIndonesiaBerylN. S.NigeriaCalifornia

API33.954.136.537.615.2

-45-55205-5

CCR(%peso)3.60.011.31.17.0

Azufre(% peso)1.8>0.10.420.131.05

Nitrgeno(ppm)60508800.066200

Nquel(ppm)30.650.83.663

Vanadio(ppm)190.153.70.360

Contenido de sal(PTB)1037.4514

Fracciones obtenidas de crudo rabe

Fracciones% de Rendimiento# de tomos de carbono en una molculaIntervalo de ebullicin (F)

Gases(secos/hmedos)21-23-4-260 a -130 seco-55 a 30 hmedo

Nafta20-265-1290-360

Queroseno7-1210-15320-460

Diesel10-1412-20400-600

Cera destilada15-2017-22500-700

Residuo35-4020-90600+

Otro mtodo de clasificacin es el siguiente

1. Base parafnicas2. Base mixtas 3. Base naftnicaLeer fonticamenteUna clasificacin para el procesamiento de los crudos se ha previsto el siguiente, para la produccin de determinados productos y su tratamiento:

ProductosAceite lubricanteAsfaltoGasolinaTratamiento de los productos

Tipo de aceite

ParafinicosExcelente PobrePobreExcelente

MixtosBuenoBuenoBuenoBueno

NaftenicosPobreExcelenteExcelentePobre

FACTORES DE CARACTERIZACIONLa correlacin de ndice o factores de caracterizacin son usados en la industria petrolera para indicar el tipo o clase de crudo, hay correlaciones entre la produccin y el tipo de crudo en trminos aromticos y parafinicos las dos relaciones mas aceptadas son las siguientes:1. El factor de caracterizacin Watson:0.333

2. Mesa del ndice de correlacin de las minas AmericanasInd = Tb87.552 + 473.7G 456.8

Donde G es la gravedad especifica a 60F y Tb es el punto medio de ebullicin (R)Los rangos del factor de Watson desde 10.5 para los ms altos crudos naftenicos y a 12.9 para los tipos parafinicos.

EJERCICIOS Calcule La cantidad de Sal para una muestra de 10 litros de agua, =1.2 y con una concentracin de sal 0.7M producidos en un crudo con una Fraccin de agua en volumen es de 0.15

(Contenido de Sal (lb/1000bbl))(Concentracion de Sal en el agua producida en ppm)(Gravedad Especfica del Agua Producida)

Solucin:

Lb/1000bbl

Calcule los grados API y la clasificacin de los siguientes Crudos sabiendo que los grados API se calculan con la siguiente Ecuacin:

a) Crudo A b) Crudo B Solucin:a) Este es un crudo Liviano

b) Este es un crudo Liviano Suponer que el crudo tiene de azufre; en la curva para diversos crudos, el contenido de la nafta en azufre es . Calcular el total de azufre producido, suponiendo que , y un valor de la densidad de la nafta de 56 API?Solucin

Mxima cantidad de producido Terico necesario El de entrada necesaria es aproximadamente 100 o 150 , o El hidrogeno del reformador cataltico es , que es ms del necesario.

un lodo de perforacin formado en masa por 54% en agua, 16 % de baritina y el resto por bentonita, es capaz de contrarrestar 1200 KPa de presin, conociendo que la capacidad de la tubera es de y que el lodo se encuentra en 4 tuberas de 30 fta) determinar la densidad del lodob) determinar la masa de cada componenteSolucina) Utilizamos la siguiente ecuacin

Despejamos densidad

b) Ya conociendo la densidad del lodo y el volumen que este ocupa hallamos su masa y luego la masa de cada componente por medio de sus porcentajes

En un campo petrolero se requiere disminuir el peso del crudo, utilizando agua dulce, si inicialmente este tiene , y un volumen de y se desea que este tenga , Cuntos bbls de agua se requieren para obtener este resultado?

Solucin

Aplicando la formula y remplazando

Se prepara una pldora de 50 bbls, para obtener una tubera seca de 400 ft, si la densidad del fluido de perforacin es de , y la capacidad de la tubera es a) Determinar el aumento de la densidad del fluido por la presencia de la pldora.Solucina) Empleamos la frmula:

Aplicando al formula

BIBLIOGRAFIA ADOBE-AAL, H BAKR, A., AND AAL, H., BARK, A., AND AL-SAHLAWI, M. A., Petroleum and engineering, 2nd ed., MARCEL DEKKER, NEW YORK, 1992 Gary, J. h. and Handwerk, G. E., Petroleum Refining-Technology and Economics, 3rd rd., Marcel Dekker, New York, 1994BALANCE DE MASA EN PROCESOS DE HIDROCARBUROS2011 - 1