GRAVITACIJA API-JA: RAZMJERA I KLASIFIKACIJA SIROVE NAFTE - FIZIČKA - 2024

API gravitacija je specifična težina ljestvica se koristi od strane American Petroleum Institute (API) za izražavanje relativne gustoće sirove nafte i drugih naftnih derivata. Iako je po definiciji to bezdimenzijska količina, kao što ćemo uskoro vidjeti, uvijek se izražava u stupnjevima API.

Pomoću ove ljestvice sirova nafta klasificira se kao lagana, srednja i teška. Ovo je vrlo važno pri određivanju vrijednosti sirove nafte na tržištu, jer lagana zahtijeva manje rafiniranja od one teške.

Slika 1. Laka sirova nafta ima veću vrijednost na tržištu jer zahtijeva manje rafiniranja i lakši je za transport. Izvor: Pixabay.

Kvaliteta sirove nafte ovisi o sastavu i udjelima ugljikovodične smjese, koja predstavlja veliku raznolikost molekulskih težina. Iako gravitacija API-ja ne uzima u obzir stvarni kemijski sastav sirove nafte, već ih klasificira prema lakoći transporta i rafiniranja.

Za klasifikaciju se koristi sljedeća empirijska formula:

ºAPI = (141,5 / γ _T) - 131,5 (tekućine lakše od vode)

γ _T je specifična težina fluida u standardnim temperaturnim uvjetima, to jest pri 15.556 ° C ili 60 ° F.

Ovo je standardna temperatura za bilo koji postupak sa sirovom naftom i njenim derivatima, bilo kemijskim ili komercijalnim. Za ostale tekućine temperatura od 4 ° C smatra se standardnom.

Specifična težina fluida

Specifična gravitacija, koja se naziva i specifična gustoća ili relativna gustoća, je bezdimenzionalna veličina koja uspoređuje gustoću tečnosti s vodom.

Gustoća ovisi o temperaturi, a budući da se sirova količina prodaje, temperatura ima presudan utjecaj jer može proizvesti značajne varijacije koje se odražavaju na cijenu.

Zbog toga je naftna industrija uspostavila standardnu ​​temperaturu od 60ºF da bi odredila gustoću i sve količine koje su na neki način povezane s njom.

Specifična gravitacija γ _T matematički je definirana kao:

γ _T = gustoća tekućine / gustoća vode pri referentnoj temperaturi (60 ° F)

I gustoća tekućine i voda moraju biti u istom sustavu jedinica i mjereno pod istim uvjetima tlaka i temperature. Dakle, specifična gravitacija nema jedinice.

Hidrometar

Hidrometar (na engleskom hydrometer, pogrešno preveden kao hidrometar, uređaj koji se koristi za mjerenje protoka) je uređaj za mjerenje relativne gustoće ili specifične težine tekućine.

Njegov se izum pripisuje matematičkoj hipatiji Aleksandriji (315-345). Uređaj se sastoji od šupljeg cilindra izrađenog od stakla s težinom ili balastom na jednom kraju, koji mu pomaže da okomito pluta.

Pažljivo se unosi u tekućinu čija se gustoća treba izmjeriti i ostavi u mirovanju dok se ne stabilizira.

Gustoća tekućine ovisi o tome koliko hidrometar potone u nju. U lakim tekućinama instrument tone više nego u gušćim tekućinama. Stoga instrument pruža mjerilo za izvođenje očitanja.

Postoje nazivi hidrometara posebno dizajniranih za određene tekućine, kao što su mlijeko (laktometri) ili vino (aparat za disanje). Za sirove nafte koristi se mjerač gustoće API-ja, čija je skala već diplomirana u stupnjevima API-ja kako bi se izbjeglo pretvaranje. Na primjer: čitanje veće od 10, znači sirovu naftu lakšu od vode, koja će lebdjeti na njemu.

A kako je temperatura vrlo važan parametar, postoje hidrometri koji već dolaze s ugrađenim termometrom od žive. Poznati su kao termodimetri i vrlo su pogodni za terenske testove.

Shema je prikazana na sljedećoj slici:

Slika 2. Dijagram mjerača gustoće za mjerenje stupnjeva API u uzorku. Izvor: Mott, R. Mehanika fluida.

Sirove tvari i njihova gravitacija API-ja

Ocjene API-ja u uljima kreću se od 10 do 80, a većina ih je u rasponu 20-70 API.

Iz formule date u početku, specifična gravitacija se rješava kao:

γ _T = 141,5 / (131,5 + ºAPI)

Najčešći su rasponi od 0,93 do 0,70. Imajte na umu da teža ulja odgovaraju nižim vrijednostima API-ja. Suprotno tome, veće vrijednosti gravitacije API ukazuju na ulja veće komercijalne vrijednosti, jer ih je lakše preraditi i transformirati.

To je norma do 45 stupnjeva API-ja, budući da iznad ove vrijednosti prevladava kratki lanac ugljikovodika u sirovim naftima, što otežava obradu.

Klasifikacija sirove nafte

Prema vrijednosti koju pokazuje na API skali, sirova je klasificirana kao:

- Svjetlo ili svjetlo, s razinom API veće od 31,1, u kojoj prevladavaju ugljikovodici male molekulske mase. Laka je za transport sirovu naftu koja je veoma tražena za pravljenje benzina, dizela i kerozina.

- Srednja ili srednja, čija se razina API-ja kreće u rasponu od 29,9 - 22, ima dobru koncentraciju ugljikovodika niske molekularne mase, što također olakšava transport.

- Teška, API stupnja između 21,9 i 10, bogata ugljikovodicima srednje molekulske mase, što otežava transport. Od ove vrste sirove nafte dobivaju se običaji, ulja raznih vrsta, parafini i polimeri.

-Extra-heavy, čiji je API 10 ili manji, složeniji je za transport i obradu, pa ima manje komercijalne vrijednosti.

Gravitacija API-ja varira ovisno o regiji, na primjer, latinoamerička nafta ima prosjek API od 25,1 °, dok je na Bliskom istoku sirova nafta lagana, s 34 ° API.

Eksperimentalno određivanje gravitacije API-ja pomoću hidrometra

Ovo su glavni koraci za dobivanje API stupnjeva uzorka, pomoću hidrometra:

- Temperatura se podešava ovisno o prirodi uzorka, važno ako je riječ o isparljivim tvarima.

- Temperatura epruvete mora biti ista kao u uzorku.

- Pažljivo prenesite uzorak u čisti cilindar bez prskanja. Potrebno je izbjeći stvaranje mjehurića zraka i minimalizirati isparavanje u slučaju isparljivih tekućina.

- Ako su se pojavili mjehurići, ukloniti ih možete nježnim dodirom površine filtrirajućim papirom.

- Neophodno je paziti da temperatura okoline ne podnese značajne promjene, ne veće od 2 ° C.

- Hidrometar se polako uranja, kad je dobro centriran, tone još malo i otpušta se, pokušavajući zadržati ostatak cijevi suhim. Treba ga držati dalje od zidova uzorka.

- Pričekajte neko vrijeme da svi mjehurići zraka dođu do površine, pogotovo ako je uzorak vrlo viskozan.

- Pripazite na temperaturu prije nego što pročitate. Da biste to učinili, pažljivo se miješa s termometrom, u potpunosti potapajući živin stup. Ako se koristi termo-hidrometar, miješa se također s instrumentom, laganim okomitim pokretima.

- Najbliža oznaka, gdje površina tekućine presijeca ljestvicu, sada se može očitati na uređaju.

- Zabilježite temperaturu odmah nakon očitanja. Ako je došlo do primjetne varijacije, mjerenje treba ponoviti.

- Kod neprozirnih tekućina mora se izvršiti ispravak. Ispravljeno očitanje traži se ozbiljnost API-ja.

Reference

1. AmSpec. A stand to API Gravity. Oporavilo od: amspecllc.com.
2. ICCT. Uvod u rafiniranje nafte i proizvodnju benzina i dizela sa vrlo malo sumpora. Oporavak od: theicct.org
3. Mott, R. 2006. Mehanika fluida. 4.. Izdanje. Pearson Education.
4. Sencamer. Sirova nafta i njeni derivati. Određivanje gravitacije API-ja. Metoda hidrometara. Oporavak od: sencamer.gob.ve.
5. UNAM. Naft i njegovi derivati. Oporavak od: profesors.fi-b.unam.mx