Valoracion Analisis del petroleo., Apuntes de Análisis Térmico

¡Descarga Valoracion Analisis del petroleo. y más Apuntes en PDF de Análisis Térmico solo en Docsity! Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Ingeniería Química Petrolera Laboratorio de Valoración Tecnológica del Petróleo y sus Productos. Practica # 1. ‘Determinación del punto de inflamación’. Profesor: Rincón García Félix. Equipo 1: Grupo: 2PM41  Cabos Cruz Miguel Alejandro.  De Lira Molina Sandra.  Espinosa Bautista Samuel Emiliano.  Jiménez Hernández Julio César.  Navarrete Jiménez Alejandro.  Salvador Hernández José Luis.  Simancas Hernández Andrea.  Plata López Jonathan.  Vázquez Butanda Alitzel. Fecha De Elaboración: 19-Agosto-19 Fecha De Entrega: 02-Agosto-19 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Ingeniería Química Petrolera Laboratorio de Valoración Tecnológica del Petróleo y sus Productos. Objetivos:  Observar la relación que tiene el punto de inflamación con la composición de los hidrocarburos.  Determinar el punto de de inflamación de una muestra de diésel a partir de método ASTM D92-18 Marco teórico: El Punto de Inflamación o también llamado Flash Point, es la temperatura mínima a la cual el hidrocarburo desprende suficiente vapor para formar una mezcla inflamable con el aire (que rodea la superficie del líquido o en el interior del recipiente empleado) y la presencia de una fuente externa (llama o chispa) para la ignición espontánea del hidrocarburo. Para los hidrocarburos con presiones de vapor altas (componentes ligeros) se tiene un punto de inflamación bajo. Es una propiedad muy útil para la seguridad del manejo de combustibles volátiles y productos derivados del petróleo (GLP, gasolina, nafta ligera), especialmente durante el almacenamiento y transporte en un entorno de altas temperaturas.  Normas para la determinación del punto de inflamación. ASTM D 93: Es el método de prueba estándar para determinar el Flash Point por medio del analizador Pensky-Martens de vaso cerrado y es usado para todas las fracciones del petróleo excepto para las ceras, solventes y asfáltenos. Esta prueba se realiza para productos de rango de temperatura de 40-360°C. Consiste en calentar una muestra ligeramente a velocidad constante, mientras se le agita continuamente se le acerca una pequeña llama Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Ingeniería Química Petrolera Laboratorio de Valoración Tecnológica del Petróleo y sus Productos. Resultado de la experimentación: La experimentación se realizó dentro de una campana de gases debido a que los componentes ligeros se volatilizan y se desprenden en forma de vapor, la muestra que se tenía se agregó con precaución a la copa mediante un vaso de precipitado debido a que se debe tener precaución en no manchar o salpicar las paredes o el contorno de la copa y esta debe de ser llenada hasta el menisco con el que cuenta, posteriormente ya teniendo la muestra dentro de la copa se colocó en el lugar correspondiente dentro del aparato de Cleveland, al igual se colocó el termómetro y se verificó que no interfiriera en el camino del aplicador de llama. Una vez teniendo el aparato completamente ensamblado se procedió a encender el aplicador de flama y se hizo pasar este por la muestra cada 2 °C. Se tuvo una primera muestra en la cual se notó una rápida ignición debido a ello se llegó a la conclusión de que esta muestra tenía una cantidad considerable de compuestos volátiles y no se pudo determinar el punto de inflamación de esta ya que llego a un punto de ignición. Para la segunda muestra se realizó el mismo procedimiento que para la primera muestra con la diferencia de que en este si se logró apreciar el punto de inflamación el cual se determinó a una temperatura de 76 °C y se llegó a la conclusión de que esta muestra era un diésel debido a que el punto de inflamación bibliográfico de esta fracción del petróleo está en el rango de 52 °C a 96 °C. El resultado que obtuvimos de la temperatura de inflamación del diésel se le tiene que agregar un factor de corrección debido a que la temperatura obtenida en el laboratorio se midió a condiciones de presión y temperatura de la Ciudad de México esa corrección se puede estimar en el siguiente cálculo: Corrected flash point=C+0.033(760−P) Donde: C: es la temperatura obtenida a las condiciones de trabajo en °C Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Ingeniería Química Petrolera Laboratorio de Valoración Tecnológica del Petróleo y sus Productos. P: Es la presión de trabajo en mmHg Por lo cual la temperatura que se obtiene ya con el factor de corrección por presión es igual a: Corrected flash point=76 °C+0.033 (760−585mmHg )=81.775° C Debido a ello se obtiene que la temperatura de inflamación del diésel con el que se trabajó en el laboratorio a condiciones normales de presión es iguala a 87.775 °C. Análisis de resultados. El punto de inflamación e es la temperatura mínima a la cual el hidrocarburo desprende suficiente vapor para formar una mezcla inflamable con el aire y en la presencia de una llama causa una ignición espontanea. Para cualquier hidrocarburo y sustancia en general es importante conocer esta temperatura debido a las condiciones de transporte y de almacenamiento a las que están expuestas las sustancias. Para un diésel es mucho más importante conocer esta temperatura debido a que los motores de diésel son motores de compresión y el funcionamiento de este se centra en la auto-ignición del combustible debido a la alta relación de compresión que posee, esto genera que el combustible que debe tener este motor soporte las temperaturas tan altas para poder llegar a su punto de inflamación sin llegar al punto de ignición donde se genere una combustión que no se pueda detener y debido a ello el motor y otras partes que lo componen se queme. Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Ingeniería Química Petrolera Laboratorio de Valoración Tecnológica del Petróleo y sus Productos. Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Ingeniería Química Petrolera Laboratorio de Valoración Tecnológica del Petróleo y sus Productos. Conclusiones Tras concluir la práctica No.1 nos fue posible observar, médiate la experimentación, que existe compuestos altamente volátiles. Debido a esto nuestro deber como ingenieros químicos, será conocer e implementar los métodos de seguridad de los compuestos a utilizar. Ya que los líquidos inflamables serán más peligrosos cuanto más bajo sea su punto de inflamación, Sin dejar de considerar factores como la presión de vapor, debido a que los vapores de líquidos inflamables no pueden encenderse debajo de su punto de inflamación. Cobos Cruz Miguel Alejandro En esta práctica, se utilizó una copa abierta, en un inicio se hizo mal la experimentación, ya que se comenzó con una temperatura de 28ºC, y se terminó a 40ºC, lo cual es bastante bajo para la experimentación, y esto de debe a que la muestra que nos dierón para analizar, era un producto ligero y no se logró el objetivo. En el segundo intento, cambiamos de muestra, seguimos utilizando un diésel, y se comenzó a una temperatura de 28ºC, se llegó al punto de inflamación en la temperatura 76ºC, fue un momento bastante rápido, se logró el objetivo ya que los vapores que se liberaron fueron cosntantes para el punto de inflamación. Se concluye que el punto flash en hidrocarburos más pesados, es mayor que al de un hidrocarburo más ligero, así como su importancia en la industria para la clasificación de sustancias por su punto de inflamación y esto a su vez, su calidad en fracciones pesadas como el Diésel. Una de las aplicaciones más importantes, es la del desarrollo de protocolos en cuestión de seguridad, esto con el fin de prevenir accidentes. Como se menciona anteriormente, la experimentación se lleva a cabo a partir de un método a copa abierta, en comparación con la copa cerrada, esta se lleva a cabo a una temperatura mayor ya que existe una fuga mínima de gases que realentiza levemente la experimentación. DE LIRA MOLINA SANDRA Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Ingeniería Química Petrolera Laboratorio de Valoración Tecnológica del Petróleo y sus Productos. El punto de inflamación o flash point es una propiedad de gran importancia para los hidrocarburos, ya que es la temperatura mínima a la que los vapores de nuestro producto petrolífero junto con los vapores del aire forman una mezcla inflamable y junto la presencia de un agente externo (una llama) se hace la ignición espontánea. Este punto se logró obtener mediante la prueba ASTM D 92 conocido como método Cleveland o copa abierta, sin embargo, también existen otros métodos como el ASTM D 93 llamado Pensky Martens de copa abierta y el ASTM D 56. El método ASTM D 92 consiste en colocar una muestra de nuestra fracción del petróleo en una copa abierta a la cual, se le hace pasar una llama cada dos grados y cuando se logra observar una llama más grande y espontánea sobre nuestra superficie de muestra es nuestro Punto de Inflamación y se hace registro de temperatura. Durante la experimentación se hicieron para dos muestras, en la primera muestra se obtuvo un flash point casi de manera inmediata y en la segunda se obtuvo un punto de inflamación hasta los 76°C, por lo que podemos deducir que la primera era gasolina y la segunda diésel, ya que para los hidrocarburos con componentes ligeros se tienen puntos de inflamación bajos. Esta propiedad es importante porque es útil para el manejo y seguridad de combustibles volátiles, el almacenamiento y transporte de estos a temperaturas altas y para la evaluación del grado de inflamabilidad de nuestro producto además de que para combustibles que se tengan que someter a un motor de compresión hay que tener la seguridad de tener un buen combustible que resista la altas temperaturas de estos y que no genere un incendio dentro del motor. Espinosa Bautista Samuel Emiliano. Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Ingeniería Química Petrolera Laboratorio de Valoración Tecnológica del Petróleo y sus Productos. En base a lo realizado en la experimentación la determinación del punto de inflamación nos indica que tan volátil puede llegar a ser un compuesto líquido, su importancia radica en las distintas aplicaciones que se le puede dar a esta información, como lo es su transporte, manipulación e incluso desde su extracción ya que si un punto de inflamación es demasiado bajo este puede llegar a ser muy peligroso ya que su volatilidad es mayor mientras que un punto de inflamación elevado nos indica que es un compuesto que se puede manejar de una manera más fácil ya que su punto de ignición comenzara a una mayor temperatura y presión ya que como se sabe la presión juega un papel igual de importante ya que dependiendo del lugar en el que se quiera trabajar este tendrá un impacto diferente en el compuesto, en resumen la obtención de este punto de inflamación es muy importante para muchas cosas y más si hablamos de trabajar con combustibles. Jiménez Hernández Julio Cesar. Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Ingeniería Química Petrolera Laboratorio de Valoración Tecnológica del Petróleo y sus Productos. Debe de quedar claro que existen dos métodos para realizar la prueba, el de copa abierta (el cual utilizamos en el laboratorio), y el de copa cerrada, esta información se debe de registrar en el informe, ya que, aunque siguen el mismo principio de operación no se obtienen los mismos resultados. Por último, hay que agregar que los datos obtenidos se deben corregir a una presión de 769 mmHg o 1 atmosfera, para ello existe una pequeña formula, esto se hace para tener una homogeneización de datos o resultados de cualquier laboratorio en cualquier parte. Salvador Hernández José Luis. Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Ingeniería Química Petrolera Laboratorio de Valoración Tecnológica del Petróleo y sus Productos. El flash point se puede medir con los métodos ASTM D 93 (Copa cerrada), método ASTM D 56 y el método ASTM D 92 (Copa abierta) donde este se utiliza para productos del petróleo con puntos de inflamación superiores a 70°C y por debajo de 400°C, excepto a los aceites combustibles. Con esta práctica se logró obtener el punto de fusión (flash point) de una fracción del petróleo a partir del método ASTM D 92 de copa abierta. Esta prueba de Cleveland consiste en colocar una muestra de un producto petrolífero en la copa (previamente limpia) donde cada dos grados se le hacía pasar una pequeña llama por el centro de la copa. Se observó que a 76°C apareció una gran llama e instantánea sobre la superficie de la copa y es ahí donde se tomó la lectura para la determinación del flash point. Este punto es la temperatura mínima donde se formó la mezcla inflamable y se realiza la ignición espontánea del hidrocarburo. El flash point es importante porque con el podemos evaluar el grado de inflamabilidad de un material, nos puede indicar la presencia de compuestos volátiles y también cómo reacciona un producto en presencia de fuego; por lo que es utilizado para medir y describir los productos petrolíferos, también es de gran relevancia en cuestiones almacenamiento y de transporte de estos a altas temperaturas y también en la seguridad y prevención de accidentes. Durante la experimentación hicimos para dos muestras, en la primera se observó un punto de inflamación muy rápido, mientras la segunda muestra llego hasta los 76 °C, a partir de esto podemos suponer que la primera era una gasolina y la segunda un diésel, por lo que para los hidrocarburos con presiones de vapor altas (componentes ligeros) se tiene un punto de inflamación bajo. Simancas Hernández Andrea Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Ingeniería Química Petrolera Laboratorio de Valoración Tecnológica del Petróleo y sus Productos. El punto de inflamación o punto de destello es el conjunto de condiciones de presión, temperatura, mezcla de gases en que una sustancia combustible/inflamable, normalmente un líquido, produce suficientes vapores que, al mezclarse con el aire, se inflamarían al aplicar una fuente de calor (llamada fuente de ignición) a una temperatura suficientemente elevada. Por otro lado, el punto de ignición es aquel punto donde la sustancia sigue ardiendo, en el caso de los hidrocarburos esta propiedad permite la seguridad de almacenamiento y transporte del mismo, sin en cambio hay sustancias que a temperaturas ambientes el proceso de combustión es inmediato por ello se tiene que utilizar el método de copa cerrada modificando presión y temperatura para así poder determinar el punto de inflamación Plata López Jonathan El punto de inflamación el cual nos indica la posible presencia de materiales muy volátiles e inflamables en un material relativamente no volátil y no inflamable, el. Cual es regulado por la norma ASTM D 92, es requerida para poder tener una seguridad eficaz a modo de mantener seguro nuestro derivado de hidrocarburo y al personal que lo manipula. Para poder realizar a cabo esta práctica se llevó a cabo la norma anteriormente mencionada por el método de copa abierta, que requiere una elevación de temperatura mayor al método de copa cerrada. Empleando el método de copa abierta fue posible concluir que entre más pesado sea nuestro derivado su punto de inflamación será más elevado el cual fue posible apreciar gracias a nuestras dos muestras de diferentes composiciones, en contra parte el método de copa cerrada el cual es posible llegar al punto de inflamación a una temperatura menor ya que existe mayor presencia de volátiles, porque estos permanecen dentro del sistema, que facilitan llegar al punto de inflamación rápidamente a comparación respecto a la copa abierta. Vázquez Butanda Alitzel