GRAVITACIJA API: OBSEG IN RAZVRSTITEV SUROVE NAFTE - FIZIČNO - 2024

Gostoto API je specifična teža lestvica z American Petroleum Institute (API) uporablja za izražanje relativne gostote surove nafte in drugih naftnih derivatov. Čeprav je po definiciji brezdimenzijska količina, kot bomo videli v kratkem, je vedno izražena v stopinjah API.

S pomočjo te lestvice se surova nafta razvrsti kot lahka, srednje velika in težka. To je zelo pomembno pri določanju vrednosti surove nafte na trgu, saj lahka zahteva manj rafiniranja kot težka.

Slika 1. Lahke surove snovi imajo na trgu večjo vrednost, saj zahtevajo manj rafiniranja in jih je lažje prevažati. Vir: Pixabay.

Kakovost surove nafte je odvisna od sestave in deležev mešanice ogljikovodikov, ki predstavljajo veliko raznolikost molekulskih mas. Čeprav gravitacija API ne upošteva dejanske kemične sestave surove nafte, temveč jih razvršča glede na enostavnost prevoza in rafiniranja.

Za razvrstitev se uporablja naslednja empirična formula:

ºAPI = (141,5 / γ _T ) - 131,5 (tekočine lažje od vode)

γ _T je specifična teža tekočine v standardnih temperaturnih pogojih, to je pri 15.556 ° C ali 60 ° F.

To je standardna temperatura za katero koli delovanje s surovo nafto in njenimi derivati, bodisi kemično ali komercialno. Za ostale tekočine se temperatura 4 ° C šteje za standardno.

Specifična teža tekočine

Specifična teža, imenovana tudi specifična gostota ali relativna gostota, je brezdimenzijska količina, ki primerja gostoto tekočine z gostoto vode.

Gostota je odvisna od temperature, in ker se surova prodaja po prostornini, ima temperatura odločilni vpliv, saj lahko ustvari občutne spremembe, ki se odražajo v ceni.

Zaradi tega je naftna industrija določila standardno temperaturo 60 ° F za določitev gostote in vseh količin, ki so na nek način povezane z njo.

Specifična teža γ _T je matematično opredeljena kot:

γ _T = gostota tekočine / gostota vode pri referenčni temperaturi (60 ° F)

Gostota tekočine in gostota vode morata biti v istem sistemu enot in merjeni pod enakimi pogoji tlaka in temperature. Tako specifična teža nima enot.

Hidrometer

Hidrometer (hydrometer v angleščini, napačno preveden kot hidrometer, naprava za merjenje pretoka) je naprava za merjenje relativne gostote ali specifične teže tekočine.

Njegov izum je pripisan matematični hipatiji Aleksandrije (315–345). Aparat je sestavljen iz votlega valja, ki je narejen iz stekla z utežjo ali predstikalno napravo na enem koncu, kar mu pomaga lebdeti navpično.

Previdno se vnese v tekočino, katere gostoto je treba izmeriti in jo pustiti v mirovanju, dokler se ne stabilizira.

Gostota tekočine je odvisna od tega, koliko hidrometer potopi vanjo. V lahkih tekočinah instrument potopi bolj kot v gostejših tekočinah. Zato instrument ponuja lestvico za izvajanje odčitavanja.

Naštejemo hidrometer, ki je posebej zasnovan za določene tekočine, na primer mleko (laktometri) ali vino (dihalni aparat). Za surove nafte se uporablja merilnik gostote API, katerega lestvica je že diplomirana v stopinjah API-ja, da se ne bi bilo treba pretvoriti. Na primer: branje večje od 10 pomeni surovo nafto, lažjo od vode, ki bo plavala po njej.

In ker je temperatura zelo pomemben parameter, obstajajo hidrometri, ki že prihajajo z vgrajenim živosrebrnim termometrom. Znani so kot termo hidrometri in so zelo primerni predvsem za terenske preizkuse.

Shema je prikazana na naslednji sliki:

Slika 2. Diagram merilnika gostote za merjenje stopenj API vzorca. Vir: Mott, R. Mehanika tekočin.

Surove snovi in ​​njihova gravitacija API-ja

Ocene API v oljih se gibljejo med 10 in 80, večina pa je v območju 20-70 API.

Iz formule, dane na začetku, je specifična teža rešena kot:

γ _T = 141,5 / (131,5 + ºAPI)

Najpogostejši razponi so od 0,93 do 0,70. Upoštevajte, da težja olja ustrezajo nižjim vrednostim API-ja. V nasprotju s tem pa višje vrednosti gravitacije API kažejo na olja višje komercialne vrednosti, saj jih je lažje predelati in preoblikovati.

To je norma do 45 stopinj API, saj presegajo to vrednost, v surovih naftah prevladujejo kratke verige ogljikovodikov, kar otežuje predelavo.

Razvrstitev surove nafte

Glede na vrednost, ki jo prikazuje na lestvici API, se surovo razvrsti kot:

- svetloba ali svetloba , z razredom API večjim od 31,1, v katerem prevladujejo ogljikovodiki z nizko molekulsko maso. Surova nafta, ki jo je enostavno prenašati, je zelo iskana za proizvodnjo bencina, dizla in kerozina.

- Srednja ali srednja , katerih razred API je v območju od 29,9 do 22, ima dobro koncentracijo ogljikovodikov z nizko molekulsko maso, kar olajša tudi prevoz.

- Težka , vsebnost API med 21,9 in 10, bogata z ogljikovodiki srednje molekulske mase, kar otežuje transport. Iz te vrste surove nafte se pridobivajo carine, olja različnih vrst, parafini in polimeri.

-Extra-heavy , katerega API je 10 ali manj, je za prevoz in obdelavo bolj zapleten, zato ima manj tržne vrednosti.

Gravitacija API se razlikuje glede na regijo, na primer, latinoameriška nafta ima v povprečju 25,1 ° API, medtem ko je na Bližnjem vzhodu surova nafta lahka, z 34 ° API.

Eksperimentalno določanje gravitacije API z uporabo hidrometra

To so glavni koraki za pridobitev stopenj API-ja vzorca z uporabo hidrometra:

- Temperatura se prilagodi glede na naravo vzorca, pomembno, če gre za hlapne snovi.

- Temperatura epruvete mora biti enaka temperaturi v vzorcu.

- Vzorec previdno prenesite v čisti valj, ne da bi ga razlivali. Izogibati se je treba nastanku zračnih mehurčkov in minimizirati izhlapevanje v primeru hlapljivih tekočin.

- Če so se pojavili mehurčki, jih lahko odstranite z nežnim dotikom površine s filtrirnim papirjem.

- Zagotoviti je treba, da temperatura okolice ne bo doživela občutnih sprememb, največ 2 ° C.

- Hidrometer je potopljen počasi, ko je dobro osredotočen, se potopi nekoliko več in se sprosti, s čimer poskuša ohraniti preostanek cevi suhega. Hraniti ga je treba stran od sten vzorca.

- Počakajte nekaj časa, da vsi zračni mehurčki dosežejo površino, še posebej, če je vzorec zelo viskozen.

- Pred branjem upoštevajte temperaturo. Če želite to narediti, ga previdno mešamo s termometrom in popolnoma potopimo živosrebrni stolpec. Če uporabimo termo-hidrometer, ga z instrumentom mešamo tudi z nežnimi navpičnimi gibi.

- Na napravi lahko zdaj preberemo najbližjo oznako, kjer površina tekočine preseka lestvico.

- Zabeležite temperaturo takoj po odčitku. Če je bilo opazno odstopanje, je treba meritev ponoviti.

- V neprozornih tekočinah je treba opraviti popravek. Popravljeno branje je iskana resnost API-ja.

Reference

1. AmSpec. Stojalo za API Gravity. Pridobljeno: amspecllc.com.
2. ICCT. Uvod v rafiniranje nafte in proizvodnjo bencina in dizla z zelo malo žvepla. Pridobljeno: theicct.org
3. Mott, R. 2006. Mehanika tekočin. 4. Izdaja. Pearsonova vzgoja.
4. Sencamer. Surova nafta in njeni derivati. Določitev teže API. Metoda hidrometra. Pridobljeno: sencamer.gob.ve.
5. UNAM. Naft in njegovi derivati. Pridobljeno: profesorji.fi-b.unam.mx