Post on 29-Nov-2015
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