UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y

AMBIENTAL

ESCUELA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEOS

CONTROL DE DRIVADOS

“DENSIDAD API”

NOMBRE:

JONATHAN ENRÍQUEZ

ANDRÉS PILLAJO

MARIO SUASNAVAS

CURSO:

QUINTO PETRÓLEOS

QUITO – ECUADOR

2015

TEMA: DENSIDAD API

OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL:

Crear un manual de uso y manejo de los instrumentos necesarios para la

realización de la práctica de Densidad API.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Fundamentar bibliográficamente acerca de los instrumentos necesarios para el

análisis de la densidad API.

Explicar el manejo de cada uno de los instrumentos que se utilizan para la

determinación de la densidad API.

Crear un manual de cómo se realiza la determinación de la densidad API y explicar

el uso de los materiales mediante la realización de una práctica explicando paso a

paso.

MARCO TEÓRICO

INTRODUCCIÓN

La manera de identificar y conocer los hidrocarburos es mediante la evaluación de las

propiedades, las cuales van a dar las características del fluido. Propiedades tales como:

densidad

gravedad específica

gravedad API

La densidad, definida como la cantidad de masa contenida en el volumen de una

determinada sustancia, por lo tanto dicha propiedad es determinada con el fin de obtener

la gravedad API al ser relacionada con la gravedad específica. Ésta última conocida como la

relación entre la densidad de una determinada sustancia y la densidad del agua a 60 °F,

utilizada para caracterizar el peso de un sistema fluido; así como la gravedad API es

utilizada universalmente en la industria petrolera para clasificar los crudos de acuerdo a su

composición y a su base.

La industria petrolera comercializa el petróleo en base seca, por lo tanto la determinación

de agua y sedimento es fundamental, de los cuales existen varios métodos. Es por ello que

se destaca la clasificación del crudo por medio de ºAPI y %BSW para la estimación del

pecio del crudo.

DENSIDAD API

La gravedad API, o grados API, de sus siglas en inglés American Petroleum Institute, es una

medida de densidad que, en comparación con el agua y con iguales temperaturas, precisa

cuán pesado o liviano es el petróleo. Índices superiores a 10 implican que son más livianos

que el agua y, por lo tanto, flotarían en ésta. La gravedad API se usa también para

comparar densidades de fracciones extraídas del petróleo.

Por ejemplo, si una fracción de este aceite flota en otra, denota que es más liviana, y por

lo tanto su grado API es mayor. Matemáticamente la gravedad API carece de unidades

(véase la fórmula abajo). Sin embargo, siempre al número se le aplica la denominación

grados API. La gravedad API se mide con un instrumento denominado hidrómetro. Existe

gran variedad de estos dispositivos.

La fórmula inferida y usada para determinar esta propiedad es la siguiente:

Gravedad API = (141,5/GE a 60 °F) - 131,5

La fórmula usada para obtener el dato de la gravedad específica del líquido derivada de

los grados API es:

GE a 60 °F = 141,5/(Gravedad API + 131,5)

La cifra 60 °F (ó 15 5/9 °C) se usa como valor estándar para medición y reportes de

mediciones.

Por lo tanto la gravedad API de un crudo pesado de gravedad específica 1 (éste es el valor

de la densidad del agua pura a 60 °F) es la siguiente:

(141,5/1,0) - 131,5 = 10,0

Al instrumento para medir el grado API se le denomina hidrómetro, que complementado

con una probeta y un termómetro permite determinar los grados API observados. Luego,

de tablas ad hoc se obtiene el valor respectivo a 60 °F.

DENSIDAD RELATIVA

La densidad relativa es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad

de otra que se toma como referencia. Ambas densidades se expresan en las mismas

unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión si la presión y la temperatura

son diferentes, entonces las densidades van a cambiar. La densidad relativa es

adimensional (sin unidades), ya que queda definida como el cociente de dos densidades.

A veces se la llama densidad específica (del inglés specific density) especialmente en los

países con fuerte influencia anglosajona. Tal denominación es incorrecta, por cuanto que

en ciencia el término "específico" significa por unidad de masa.

Esta densidad tiende a ser la misma que el peso específico tiene el mismo valor ya que se

toma como una relación con otra de referencia pre establecida.

HIDRÓMETRO

Un densímetro o hidrómetro es un instrumento de medición que sirve para determinar la

densidad relativa de los líquidos sin necesidad de calcular antes su masa y volumen.

Normalmente, está hecho de vidrio y consiste en un cilindro hueco con un bulbo pesado

en su extremo para que pueda flotar en posición vertical. El término utilizado en inglés es

hydrometer.

DETERMINACION DE LA GRAVEDAD API (Método del hidrómetro)

(NORMA ASTM D 287/ API 2544)

El petróleo crudo es una mezcla de muchos hidrocarburos que varían de tipo, peso

molecular y punto de ebullición; su mérito consiste en los muchos productos que de él se

pueden obtener en una refinería. El crudo se clasifica, según una escala adoptada por el

Instituto Americano de Petróleo, de acuerdo a su °API en: condensados, liviano, mediano,

pesado, extrapesado. El °API se determina a partir de la densidad del crudo, existen

diferentes métodos de determinarla.

Estas pruebas resultan importante y su determinación debe ser lo más real posible, pues

resultados erróneos afectarán tanto al vendedor como al comprador.

Agua (10º) API baja (8º) API medios (28º) API Alta (45º)

Importancia y Uso

La valoración en los mercados internacionales del petróleo y sus derivados hace necesario

el desarrollo de sistemas de referencia que permitan una idea fácil y general de las

propiedades de los mismos. En la industria petrolera es muy común expresar la densidad

relativa crudo o su gravedad específica en grados API o ° API, unidad dada por el

"American Petroleum Institute". En esta escala, cuanto más ligero es el petróleo, su

gravedad y API alcanza valores muy altos mientras es más pesado los valores de API serán

bajos. Como referencia, el agua tiene una gravedad específica de 10 ° api.

La determinación de la gravedad del petróleo y sus productos es una medida necesaria

para la conversión de volúmenes medidos a cualquier temperatura. La gravedad

específica es un factor que gobierna la calidad del crudo y se utiliza para tener una idea

de su composición, su calor de combustión y su valor comercial. La gravedad API es una

medida basada en la gravedad específica de líquido.

CRUDOS DE REFERENCIA

Brent, compuesto de 15 crudos procedentes de campos de extracción en los

sistemas Brent y Ninian de los campos del mar del norte, este crudo se almacena y

carga en la terminal de las islas Shetland. Es la mezcla de petróleo crudo ligero que

se cotiza en el international petroleum exchange. la producción de crudo de

Europa, África y Oriente Medio sigue la tendencia marcada por los precios de

estos crudos.

West Texas Intermediate (wti) para el crudo estadounidense. Tomado como

referencia para América latina, es la mezcla de petróleo crudo ligero que se cotiza

en la bolsa mercantil de Nueva York y sirve de referencia en los mercados de

derivados de los EE.UU.

Dubai es usado como referencia para la producción del crudo de la región asia-

pacífico.

Tapis (de Malasia), usado como referencia para el crudo ligero del lejano oriente.

YMinas (de Indonesia), usado como referencia para el crudo pesado del lejano oriente.

Arabia Ligero de Arabia Saudita.

Bonny Ligero de Nigeria.

Fateh de Dubai.

Istmo de México (no-OPEP)

Minas de Indonesia.

Saharan Blend de Argelia.

Tía Juana Ligero de Venezuela. La OPEP intenta mantener los precios entre los

límites superiores e inferiores, Subiendo o bajando su producción. Esto es

importante para una base de trabajo para los analistas de mercados

Resumen del Método

Este método está basado en el principio de la del que gravedad que varía directamente

con la profundidad de inmersión de un cuerpo flotante en el mismo. El cuerpo flotante es

graduado en unidades api y se denominador hidrómetro api. La gravedad api se lee

observando la graduación más cercana a la intersección aparente del plano horizontal de

la superficie del líquido con la escala del hidrómetro vertical. Las gravedades se

determinan a 60°F ó, se convierten en un valor de 60°F-

Equipos

Hidrómetros: de vidrio, Graduados en grados °API.

Termómetros: con Rangos Disponibles de -5 a 215°F.(Integrado dentro del

hidrómetro)

Probetas de Tamaño apropiado.

Baño de Temperatura.

HIDRÓMETRO

PROBETAS

BAÑO MARIA

DIAGRAMA DE TOMA DE MEDIDAS EN HIDRÓMETRO

PREPARACIÓN

Identifique la muestra.

Seleccione el correcto hidrómetro de acuerdo a la esperada gravedad api.

Seleccione el apropiado termómetro según las normas ASTM.

Ajuste la temperatura de la muestra para la prueba consultando las condiciones

límites y temperatura de prueba especificadas. Si es necesario usar el baño de

temperatura.

PROCEDIMIENTO

1. Transfiera la muestra a una probeta una limpia, de tal manera, que se evite la

formación de burbujas y reduzca al mínimo la evaporación de los constituyentes

livianos de las muestras más volátiles. Para las muestras volátiles del haga la

transferencia a la probeta por medio de un embudado.

2. Remueva la espuma que se haya formado en la superficie, con una pieza de papel

filtro limpio. La probeta debe colocarse en posición vertical y en un lugar libre de

corrientes de aire.

3. Prever el cambio apreciable de temperatura que puede sufrir la muestra durante el

tiempo necesario para completar la prueba. Durante este periodo la temperatura

del medio ambiente no debe de cambiar más de 5°F.

4. Inspeccione la temperatura del líquido mar la apropiada para la prueba.

5. Deje caer suavemente el hidrómetro dentro del líquido y espere el tiempo

suficiente para que se estabilice y para que todas las burbujas de aire vayan a la

superficie (sobre todo en el caso de muestras viscosas).

6. Cuidar el hidrómetro que no roce las paredes del recipiente, ya que puede frenar

su libre desplazamiento y se forma una película de líquido entre el hidrómetro y la

probeta.

7. Con el hidrómetro flotando libremente y la temperatura de la muestra constante

(variación máxima de 0,2°F), tomar la lectura en la escala a la división más cercana.

Para líquidos transparentes. Coloque el ojo a la altura de la superficie del líquido y

tome la lectura.

8. Cuide la temperatura de la muestra que no se haya desviado más de 1°F

inmediatamente antes y después de la observación, de lo contrario debe repetirse

la observación cuando la temperatura esté más estable.

CALCULOS Y REPORTE

Corrija las lecturas del hidrómetro a 60°F, usando las tablas "de medición de

petróleo ", disponibles a continuación en la sección de anexos.

TOMA DE DATOS

# TEMPERATURA (°F) API CALCULADO API CORREGIDO

1 74 29.6

2 74 29.7

3 74 29.75

ρr=141.5

131.5+API

ρr1=141.5

131.5+29.6=0.8783 ρr 2=

141.5131.5+29.7

=0.8778 ρr3=141.5

131.5+29.75=0.8775

Precisión.

TIPO DIFERENCIA

REPETIBILIDAD 0.2 °API

REPRODUCIBILIDAD 0.5 °API

CONCLUSIONES

El cálculo de la densidad o gravedad API fue realizado por medio del método del

hidrómetro en el cual solo es necesario este instrumento para la realización de

esta práctica utilizando las normas ASTM D287 las cuales nos permiten identificar

los parámetros medios.

El cálculo de la densidad API es de forma sencilla en la cual se debe seguir simples

reglas explicas en las norma ASTM D287 con una fácil explicación que ha sido

anteriormente descrito en forma resumida.

La corrección de densidad API es pequeña pero significativa al momento de la

negociación y comercialización de crudo debido a las grandes cantidades de dinero

que esta industria maneja, que se observará en la tabla siguiendo con la densidad

relativa a la tabla y temperatura tomada de la muestra y observar el valor dado.

RECOMENDACIONES

Tener un cuidado especial en el manejo del hidrómetro ya que este es de vidrio y

tiene una gran fragilidad y al contener mercurio debido ya que tiene un

termómetro incorporado da un riesgo de contaminación de la muestra y el

ambiente en caso de romperse.

Escoger de forma correcta el hidrómetro que se utilizara en la práctica tratando de

asumir una densidad aproximada ya que estos vienen en ciertos rangos de

densidad.

Ubicar el hidrómetro el tiempo necesario y tener paciencia al momento de tomar

los datos para que el hidrómetro registre una correcta medida tomando en cuenta

la viscosidad de la muestra.

Realizar una corrección ubicando los datos en forma correcta en las tablas de

corrección dadas en el anexo de este documento.

BIBLIOGRAFÍA:

http://wwwelrinconpetrolero.blogspot.com/2009/10/petroleum-measurement-

tables-astm.html

http://www.monografias.com/trabajos37/gravedad-api-densidad/gravedad-api-

densidad.shtml

https://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad_API

http://www.monografias.com/trabajos37/gravedad-api-densidad/gravedad-api-

densidad.shtml

http://www.ehowenespanol.com/definicion-hidrometro-sobre_47263/

ANEXOS

THE PETOLEUM MEASUREMENT TABLES ASTM, API

NORMA ASTM D287