1

RESUMEN: El presente reporte tuvo como objeto identificar el proceso de destilación de mezclas complejas, indicando el tipo de hidrocarburo presentes en la mezcla, aprovechando sus puntos de ebullición y otras propiedades fisicoquímicas.

1. INTRODUCCIÓN

Los procesos de destilación de mezclas complejas se presentan, en general, en las refinerías de petróleo. Esta destilación requiere grandes equipos con altos consumos energéticos que involucran costos de instalación y de operación considerables, por lo que el diseño exige estudios rigurosos de optimización. El objetivo de esta práctica tiene la finalidad de realizar experimentalmente una destilación de mezclas complejas mediante un la destilación ASTM D-86, la cual nos permite la caracterización de los productos derivados de petróleo, para posteriormente compararla con las pruebas normalizadas en el caso de la TBP y la EFV, y a su vez permite establecer la volatilidad de las fracciones del petróleo y/u otras mezclas complejas, que se denotará mediante una gráfica donde muestra las diferentes tendencias que identifica el tipo de hidrocarburo o mezcla a tratar.

2. DATOS EXPERIMENTALES

Tabla N° 1. Temperaturas de destilación ASTM

D-86 a diferentes volúmenes recuperados de la

muestra

Vol. Recuperado (ml) T (ºC)

Punto Inicial 175

8 190

15 210

25 235

35 255

60 265

75 280

90 292

105 310

120 318

135 345

145 360

Punto Final 375

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LAS FUERZAS ARMADACOMANDANTE SUPREMO HUGO RAFAEL CHAVEZ FRIAS

NÚCLEO ZULIALABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS

MSc. Ing. Norelis C. Bello B.

Destilación de mezclas complejas

Autores: Danny Lugo C.l 23.758.150 Jorge Rojas C.I 18.825.595

Sección: 07-IPED-02 fecha: Maracaibo, Octubre 2013

2

Tabla N° 2. Datos del sistema de destilación de

la muestra

DescripciónVol de la muestra (ml) 150Vol total recuperado

(ml)147

Vol final del residuo (ml)

2

Presión de trabajo (atm)

1

Sg (15 °C/15 °C) 0,835

3. RESULTADOS EXPERIMENTALES

TABLA N° 3. Resultados de temperaturas

ASTM a TBP y EFV para una mezcla compleja

de gasolina

% REC TASTM

°K

TTBP °K TEFV °K

0 448,15 409,15 499,8

10 483,15 463,15 515,7

30 518,15 513,15 541,2

50 558,15 557,15 562,6

70 591,15 515,15 540,4

90 635,15 467,15 514,8

100 679,15 417,15 494,8

Grafica N° 1. Representación gráfica de las

temperaturas ASTM, TBP y EFV vs % de vol.

Tabla N° 4 Determinación de los puntos de ebullición

MABP (°C) 267,2

WABP (°C) 288,2

MeABP (°C) 273,2

CABP (°C) 279,2

VABP (°C) 284,2

3

TABLA N°5 Determinación del factor

acéntrico, el factor k, el peso moléculas, el

punto de anilina y la relación

carbono/hidrogeno

Factor acéntrico 0,78

Factor K 10,8

Peso molecular 9

Punto de anilina (°F) 20

Relación C/H 7

TABLA N°6 Determinación de las propiedades seudocriticas y críticas

Temperatura critica (°F)

870

Temperatura

seudocriticas (°F)

830

Presión seudocriticas (PSI)

345

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

En este reporte se pudo determinar por medio de

métodos experimentales la obtención de las curvas

ASTM, TBP y EFV donde posteriormente

comparándolas con las curvas teóricas se puede

concluir que estas presentaron una apreciable

aceptación debido a la tendencia generada, donde

los datos experimentales suministrados se lograron

ajustar al procedimiento empleado, por lo cual

dicho proceso fue efectivo y eficaz para la

determinación de estas curvas. Ya que los datos

experimentales proporcionaban diferentes

volúmenes recuperados en ml de la muestra

a diferentes temperaturas en ºC, los cuales

se transformaron a porcentajes de volúmenes

recuperados y temperaturas en ºK. Para hallar

gráficamente la curva ASTM se graficaban los

%volúmenes vs la temperatura (ºK), obteniendo de

esta manera la curva principal para hallar las

curvas equivalentes TBP y EFV.

5. CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES

Según los datos obtenidos y cumpliendo con el

objetivo de caracterizar una mezcla compleja

mediante el método de la destilación ASTM,

tomando dichos resultados como afirmativos y

estando en los parámetro de que un crudo liviano a

gravedad especifica de 0.835 (Diésel) se concluye

que a medida que los % recuperado aumenta al

igual que la temperatura para el caso del ASTM,

por lo que los primeros volúmenes recuperados

corresponden a los componentes más volátiles y a

medida que aumenta el % recuperado la

volatilidad de los componentes disminuye. Por tal

motivo no ocurre para la TBP y la TEFV, debido a

que estos varían en cuanto a los % recuperado, ya

que cuando aumenta el % recuperado disminuye y

ocurre gran variación en cuanto a las temperaturas.

6. Referencias Bibliográficas

1. Perry R.H, Chilton C.H, Manual del

Ingeniero Químico. McGRAW-HILL

4

2. http://

laboratori

odeunitarias.files.wordpress.com/2008/06/

caracterizacic3b3n-de-una-fraccic3b3n-de-

petrc3b3leo1.pdf

3. http://

laboratoriodeunitarias.files.wordpress.com/

2008/06/transformacic3b3n-de-la-curva-

de-destilacic3b3n-astm-a-tbp-y-efv2.pdf

4. J.H Gary, G.E Handwerk. Refino de

Petróleo. Primera edición. Editorial

Reverté, S.A. España. 2003

7. APÉNDICE

Conversión de temperaturas ASTM D-86

Las temperaturas deben ser corregidas obtenidas en el ensayo A.S.T.M. D86 en °C y convertirlas a ºK

Conversión de °C a °K°K= °C+273,15

°K= 175+273,15 = 448 ,15

Calculo del % de volumen recuperado

%Vol Rec=VrecVt

∗100= 8150

=5.3

Calculo de las temperaturas TBP y EFV a partir de las temperaturas ASTM

De la figura 3A 1.1, Y 3B1.2 del TECHNICAL DATA BOOK con la temperatura corregida T ASTM

se intercepta la curva % vol. Recuperado

TASTM 50% = 280°C

ΔF= 4

Calculo para TTBP

De la gráfica ASTM se obtiene el valor de TASTM 50% = 280 °C

TTBP (50%): TASTM+ ΔF

TTBP (50%)= 280 °C+ 4 = 284 °C

ΔTASTM (30-50)=TASTM (50) - ASTM (30)

ΔTASTM (30-50): 280 - 246 = 34 °C CON 41.4 se corta la FGR3A1.1 en la curva 30 a 50 para leer

ΔTASTM (30-50)= 44 ° C

De la ecuación ΔTTBP (30-50)=TTBP (50)-TTBP (30) se despeja

TTBP (30)= TTBP (50)- ΔTTBP (30-50)= 284 - 44= 240 °C, se llevan a °K para graficar. 240 + 273.15 = 513.15

Calculo de la pendiente:

Qͫ (70-10)= TASTM (70 )−TASTM (10 )

70−10=

318−21070−10

Qͫ (70-10)= 1.8 = 2

Se traza una recta en LA FGR 3B1.1 desde TASTM (50%) hasta cortar la curva 2 para determinar

ΔF= 8

TEFV (50) = TASTM (50) + ΔF

TEFV (50) = 545 + 8 = 553 °F

5

ΔTEFV (30-50)= ASTM (50) - ASTM (30)

545 - 479.8 = 65.2

Con el valor de 65.2 se entra en la FGR 3B1.2 con 25 se corta la curva 30 to 50 para leer el valor de

ΔTEFV (30-50)= 42

ΔTEFV (30-50)= TEFV (50)-TEFV (30) se despeja

TEFV (30) = TEFV (50) - ΔTEFV (30-50)

TEFV (30) 553 – 42 = 511 °F

Cálculos de los puntos de ebullición promedio Volumétrico (VAMP); Molar (MABP); Peso (WABP); Cúbico (CABP), y Medio (MeABP)

VABP= ( TASTM (10%) + TASTM (30%) + TASTM (50%) + TASTM (70%) + TASTM (90%))

5

VABP= (210+246+313+362

5 ) °C = 284.2 °C

M (90-10)= TASTM (90 )−TASTM (10)

90−10=

M (90-10)= 362−210

90−10 = 1.9 = 2

Con la pendiente 2 entramos en la FGR 2B1.1 para cortar la curva VABP 400 para leer los valores de:

ΔF respectivamente

MABP= VABP+ ΔFMABP = 284.2 + (-17) = 267.2 ° C

WABP=VABP+ ΔFWABP = 284.2 + 4 = 288.2° C

CABP= VABP+ ΔFCABP= 284.2 + (- 5) = 279.2 ª C

MeABP = VABP + ΔFMeABP = 284.2 + (- 11) = 273.2 ° C

Con la gravedad especifica 0.835 y el valor de MABP= 267.2 trazamos una recta en la FGR 4A1.2 para leer la temperatura pseudocriticas

Tpc= 830 °F

Con s.g 0.835 y el valor de WABP= 288.2

Tc= 870 °F

Con la gravedad especifica 0.835 y el valor de MeABP= 273.2 al unir los puntos en la FGR 4B1.2 se puede apreciar que la presión pseudocritica

Psc= 345 psia

Con la gravedad especifica 0.835 Y MEABP al unir los puntos en la FGR 2B2.1 podemos determinar los valores de

Peso molecular= 9

Pto de anilina= 20 °F

Factor k= 10.8

Relación C-H= 7