ANEXO 65 MANUAL DE MEDICIÓN DE HIDROCARBUROS CAPÍTULO 10

7/28/2019 ANEXO 65 MANUAL DE MEDICIN DE HIDROCARBUROS CAPTULO 10

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MANUAL DE MEDICIN DE HIDROCARBUROS Y BIOCOMBUSTIBLESCAPTULO 10 - AGUA Y SEDIMENTO

GESTION DE MEDICION Y CONTABILIZACIONDEPARTAMENTO DE MEDICION Y CONTABILIZACION

ECP-VSM-M-001-10Aprobado:

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TABLA DE CONTENIDO

Pg.1 OBJETIVO ...................................................................................................................... 22 GLOSARIO ..................................................................................................................... 23 CONDICIONES GENERALES .............................................................................................. 24 DESARROLLO ................................................................................................................. 24.1. VALORACIN POTENCIOMTRICA ...................................................................................... 24.2. AGUA Y SEDIMENTO POR CENTRFUGA .............................................................................. 64.3. MTODO POR DESTILACIN ........................................................................................... 104.4. SEDIMENTO EN CRUDOS Y COMBUSTLEO POR EL MTODO DE EXTRACCIN ....................... 124.5. REGISTROS .................................................................................................................. 155. CONTINGENCIAS .......................................................................................................... 15


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1 OBJETIVOEstablecer los lineamientos y criterios que se deben tener en cuenta para realizar las pruebas decontenido de agua y sedimento en el crudo, para fiscalizacin y cuando se recibe o entrega portransferencia de custodia.

2 GLOSARIOPara una mayor comprensin de este documento consulte el Manual de Medicin de Hidrocarburos yBiocombustibles (MMH) Captulo 1 Condiciones Generales y Vocabulario, Numeral 2 Glosario.

3 CONDICIONES GENERALESEl contenido de agua y sedimento (BSW) en los crudos y combustleos, es de importanciasignificante, debido a que puede generarse corrosin en los equipos y problemas enprocesamiento y transporte. La determinacin del BSW se requiere para cuantificar exactamentelos volmenes netos transados, existentes en inventarios, o transferidos en operaciones detransferencia de custodia; este valor se utiliza para calcular el factor de correccin por agua ysedimentos (CSW).

Las muestras a ser ensayadas deben haberse obtenidas y extraidas de acuerdo a como seespecifica en el MMH Captulo 8, los procedimientos corporativos ECP-VSM-P-016 Procedimiento

para muestreo en tanques de almacenamientos y ECP-VSM-P-052 Procedimiento para toma demuestras en lnea y evaluacin del tomamuestras, y en el API MPMS Captulo 8.1 (ASTM D 4057),Captulo 8.2 (ASTM D 4177) y en el Captulo 8.3 (ASTM D 5854).

En campos de produccin rige la resolucin 8-0245 de 1994 emitida por el Ministerio de Minas yEnerga, la cual establece como mtodos aplicables la Norma ASTM D4377 para la determinacindel contenido de agua y la Norma ASTM D473 para la determinacin del contenido desedimentos.

4 DESARROLLOLos mtodos descritos a continuacin se basan en las normas ASTM y en el API MPMS Captulo 10"Sediment and Water". La aplicacin del mtodo especfico se encuentra detallada en cada una de lasnormas.

4.1. VALORACIN POTENCIOMTRICA

El mtodo tiene como referencia el estndar ASTM D 4377 Standard Test Method for Water in CrudeOils by Potentiometric Karl Fischer Titration. API Designation: MPMS Chapter 10.7.

Este mtodo cubre la determinacin de agua dentro de un rango de 0,02 a 2% en crudos quecontienen menos de 500 ppm de azufre como mercaptanos, sulfuros o ambos, con reactivo Karl Fischerestndar o reactivos de Karl Fischer libres de piridina.

Despus de homogenizar la muestra de crudo con un mezclador de inmersin, se toma una alcuota yen un solvente se titula hasta obtener un punto final electromtrico.

El fundamento del mtodo es la reaccin qumica descubierta por R. W. Bunsen:
http://iris/sgcvsm/GestionSistemasMedicion/Procedimientos_de_Mediicion/PDF/ECP-VSM-P-016.PDFhttp://iris/sgcvsm/GestionSistemasMedicion/Procedimientos_de_Mediicion/PDF/ECP-VSM-P-016.PDFhttp://iris/sgcvsm/GestionSistemasMedicion/Procedimientos_de_Mediicion/PDF/ECP-VSM-P-016.PDFhttp://iris/sgcvsm/GestionSistemasMedicion/Procedimientos_de_Mediicion/PDF/ECP-VSM-P-016.PDFhttp://iris/sgcvsm/GestionSistemasMedicion/Procedimientos_de_Mediicion/PDF/ECP-VSM-P-016.PDF


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Para la determinacin del agua, segn Karl Fischer se utiliza un medio no acuoso, un exceso de dixidode azufre y piridina para neutralizar los cidos formados. El solvente ms adecuado result ser elmetanol. La reaccin es de tipo redox y el yodo es el agente oxidante.

La piridina se ha ido reemplazando por el imidazol y dietanolamina. Todos los reactivos deben seranhidros.

Figura 1 - Equipo de titulacin Karl Fischer

4.1.1. EquiposTitulador Karl Fischer, usado para realizar una medicin electromtrica en la determinacin delpunto final. Se hallan disponibles en el mercado diferentes marcas, cuyos equipos cumplen elmismo propsito.

Mezclador, es usado para homogenizar la mezcla de crudos y debe ser de alta velocidad y sinaireacin para poder cumplir la prueba de eficiencia de homogeneizacin. La velocidad debe estar

entre 5000 y 7000 RPM segn la norma.Jeringas, son usadas para adicionar las muestras y el lquido base al recipiente de titulacin. Eldimetro de las agujas usadas debe ser lo ms reducido posible, pero lo suficientemente largaspara evitar problemas de contra presin o bloqueo durante el muestreo.

Impresora de resultados de la titulacin (opcional).

Barra de agitacin magntica.

Vaso de titulacin.

Bureta dosificadora.

4.1.2. Reactivos y materialesPureza de reactivos: productos qumicos grado reactivo que deben usarse durante todo el ensayo.Todos los reactivos, a menos que se indique lo contrario, deben estar conformes con lasespecificaciones del Comit de Reactivos Analticos de la Sociedad Americana de Qumica, donde talesespecificaciones estn disponibles. Otros grados pueden ser usados, siempre y cuando primero seestablezca que el reactivo es de la pureza lo suficientemente alta para permitir su uso sin disminuir laexactitud en la determinacin.

Pureza del agua: a menos que se indique lo contrario, las referencias al agua deben ser entendidascomo agua grado reactivo, de acuerdo con lo definido en el ASTM D 1193 Standard Specification forReagent Waterpara el tipo IV.


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1-Etilpiperidina (99% +) (Precaucin: irritante, inflamable)Reactivos Karl Fischer: reactivo estndar con piridina reactivo libre de piridina.

Solucin Reactiva Karl Fischer, de etiln-glicol-monometileter, estabilizado, conteniendo piridina(1 mL = 5 mg de agua), este reactivo debe ser usado fresco. Debe ser usado con el solvente quese describe en f (Precaucin: combustible. Peligroso si es tragado, inhalado o absorbido a travsde la piel).

Reactivo Karl Fischer libre de piridina (un componente) reactivo diluido con xileno diluya 3partes del reactivo Karl Fischer (un componente) libre de piridina (1 mL = 5 mg de agua) con unaparte del xileno. El reactivo Karl Fischer debe usarse fresco. Debe ser usado con solvente.

Metanol (anhidro): mximo 0,1% de agua pero preferiblemente por debajo de 0,05% de agua. Esinflamable, genera vapores peligrosos y puede ser fatal o causar ceguera si es inhalado o ingerido.

Solvente de muestra: utilice a) para el reactivo estndar Karl Fischer que contiene piridina y b) parael reactivo Karl Fischer libre de piridina.

a) Solvente de muestra Mezcle 40 mL de 1-etilpiperidina, 20 mL de metanol y 40 mL dereactivo Karl Fischer en una botella de vidrio sellable. Deje esta mezcla en reposo toda lanoche antes de adicionar 200 mL de xileno grado reactivo. En algunos casos puede serrequerido metanol adicional para permitir una mejor funcin del electrodo.

b) Solvente de muestra para reactivos libres de piridina Mezcle 3 partes de cloroformo por 1parte de solvente libre de piridina, usando parte del solvente del reactivo de doscomponentes (contiene SO2 y amina inodora disuelta en metanol) y almacene en unabotella de vidrio sellable. Una evaluacin de un gran nmero de crudos ha demostrado queel xileno grado reactivo puede ser sustituido por cloroformo sin cambio aparente en laprecisin de este mtodo de ensayo. (Precaucin: inflamable, vapores peligrosos).

(Recomendado)Xileno: Grado Reactivo. Menos de 0,05% de agua.

Cloroformo: Grado reactivo. Precaucin: daino si es inhalado o tragado. Cancergeno (animalpositivo). Irritante para los ojos y la piel. Puede producir vapores txicos si se quema.

Balanza electrnica: con una precisin de 0,001mg. Se debe verificar la balanza cada seis meses ycalibrar cada ao con el fin de evitar lecturas errneas. Adems en cada verificacin o calibracin sedebe colocar una etiqueta que traiga la fecha, nombre de la empresa que realiz el procedimiento,nombre la persona y prxima fecha de calibracin.

4.1.3. Calibracin y estandarizacinEstandarice el reactivo Karl Fischer por lo menos una vez al da.

Adicione suficiente solvente al recipiente de titulacin hasta cubrir los electrodos. (El volumen delsolvente depende del recipiente de la titulacin). Cierre hermticamente el recipiente y agite conagitador magntico. Adicione reactivo Karl Fischer hasta que el punto final es alcanzado ymantenido durante 30 segundos.

Llene una jeringa con agua destilada teniendo en cuenta eliminar las burbujas de aire, seque lapunta con papel secante para remover algo de agua que quede en la punta y determine conprecisin el peso de la jeringa con agua. Adicione una gota de agua de la jeringa al solventecontenido en el vaso titulador, el cual ha sido previamente ajustado al punto final. Cierre elrecipiente. Pese inmediatamente la jeringa con precisin. Titule el agua con reactivo KarlFischer.


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Calcule el equivalente de agua del reactivo Karl Fischer como sigue:

Donde:

F = agua equivalente del reactivo Karl Fischer, mg/mLW = agua adicionada, mgt = reactivo requerido para la titulacin de W mg de agua adicionada

Los valores por duplicado del agua equivalente, deben encontrarse en un 2% de error relativo.

Determine y registre el valor del agua equivalente del reactivo Karl Fischer en el formato de Registrode la estandarizacin del reactivo Karl Fischer ASTM D4377.

4.1.4. Procedimientoa) Se debe homogenizar la muestra de crudo antes del anlisis. Mezcle la muestra en el

contenedor original. Utilizar un mezclador de inmersin de alta velocidad, al cual se le debedeterminar previamente la eficiencia de homogenizacin.

b) Revise y verifique que el vaso de titulacin del equipo est limpio, seco y cerradohermticamente. Verifique el ttulo del reactivo Karl Fischer utilizando agua destilada, o unpatrn de agua.

c) Adicione solvente en el vaso de titulacin hasta que se cubran los electrodos. Ponga enfuncionamiento el agitador magntico para una suave agitacin.

d) Neutralice la humedad del solvente adicionado en el vaso de titulacin, utilizando reactivoKarl Fischer.

e) Adicione la muestra teniendo en cuenta el tamao de la misma de acuerdo a la tabla 1.Utilizando una jeringa limpia y seca (5 10 mL), purgue la jeringa dos veces con la muestray deseche el contenido.

f) Tome la cantidad requerida de muestra y elimine cualquier burbuja de aire. Pese la jeringacon aproximacin a 0,1 mg inyecte la muestra en el recipiente de titulacin (el cual contieneel solvente neutralizado).

g) Pese nuevamente la jeringa.h) Titule la muestra hasta alcanzar un punto final estable por lo menos 30 segundos y registre

el volumen gastado del reactivo Karl Fischer con aproximacin de 0,01 mL

i) Drene el contenido del vaso de titulacin y enjuague con solvente.Nota: El solvente debe ser cambiado cuando el contenido de muestra excede de 2 g de crudopor 15 mL de solvente o cuando 4 mL de titulante por 15 de solvente ha sido adicionado al detitulacin.

Tabla 1 - Tamao de muestra

Contenido de agua esperadoPct. en masa

Tamao de la muestra(g)

0 0,3 5

0,3 1,0 2


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1,0 2,0 1

4.1.5. ClculosCalcule el contenido de agua de la muestra como porcentaje en masa de la siguiente forma:

Donde:V = volumen gastado de reactivo titulante Karl Fischer en mLF = equivalencia de agua del reactivo Karl Fischer, mg/mLW = muestra utilizada en gramos10 = factor para convertir a porcentaje

Para expresar el resultado como porcentaje en volumen, multiplicar el contenido de agua en masa porla densidad relativa del crudo.

4.2. AGUA Y SEDIMENTO POR CENTRFUGAPor este mtodo se puede determinar el contenido de agua y sedimento (BSW) en crudo, combustleoy ACPM. El mtodo no es enteramente satisfactorio, ya que la cantidad de agua detectada es casisiempre menor que el contenido real. Cuando se requiera mayor exactitud se pueden utilizar losmtodos de agua por destilacin o valoracin y sedimento por extraccin. Para realizar este mtodo sedebe usar un solvente saturado con agua para que la prueba sea representativa.

Las normas aplicables segn el tipo de producto son:

ASTM D 4007 Standard Test Method for Water and Sediment in Crude Oil by the Centrifuge

Method (Laboratory Procedure). API Designation: MPMS, Chapter 10.3API MPMS 10.4 Determination of Water and/or Sediment in Crude Oil by the Centrifuge Method(Field Procedure)

ASTM D 2709 Standard Test Method for Water and Sediment in Middle Distillate Fuels byCentrifuge

ASTM D 1796 Standard Test Method for Water and Sediment in Fuel Oils by the CentrifugeMethod (Laboratory Procedure)

4.2.1. EquiposCentrfuga, se requiere una centrfuga con capacidad de rotar o girar dos o ms tubos llenos, a unavelocidad que puede ser controlada para dar una fuerza centrfuga relativa mnima de 600 en laextremidad de los tubos. La centrfuga debe poseer un mecanismo de calentamiento controladotermostticamente, para mantener una temperatura de 603 C durante la prueba.

Tubos para centrfuga, los tubos deben ser de 203 mm de longitud (8 pulgadas), de forma cnica yfabricados de vidrio templado. Las graduaciones numeradas deben ser claramente distinguibles y sedeben calibrar antes de su uso inicial. Las graduaciones para los tubos de 203 mm (8 pulg.) debenestar de acuerdo con las exigencias de la Tabla 2. Los errores de escala para tubos de centrfuga nodeben exceder las tolerancias especificadas en dicha Tabla.

La exactitud de las marcas de graduacin de los tubos debe ser volumtricamente verificada ogravimtricamente certificada, antes del uso del tubo en campo. La verificacin incluye un chequeo decalibracin a cada marca superior a partir de la marca de 0,25 mL y a las de 0,5, 1,0, 1,5, 2, 50 y 100


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mL. El tubo no debe ser usado si el error en la escala para alguna marca excede la tolerancia aplicablede la Tabla 2.

Tabla 2 - Tolerancias de calibracin para tubos de 203 mm

Rango, mLSubdivisin,

mLTolerancia

mL

0 0,1 0,05 0,02>0,1 0,3 0,05 0,03>0,3 0,5 0,05 0,05>0,5 1,0 0,10 0,05>1,0 2,0 0,10 0,10>2,0 3,0 0,20 0,10

>3,0 5,0 0,50 0,20>5,0 10 1,00 0,50>10 25 5,00 1,00

>25 100 25,00 1,00

Figura 2 - Tubo para centrfuga(Fuente: Norma ASTM D-4007)

Bao de temperatura controlada, debe ser un bloque metlico slido o un bao lquido consuficiente profundidad para permitir la inmersin del tubo de centrfuga hasta la marca de 100 mL y


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capaz de calentar la muestra a 60 3 C (140 5 F). Para algunos crudos se pueden requerirtemperaturas de 713 C (1605 F) con el fin de fundir cristales de cera, de tal manera que no seanmedidos como sedimentos. Para estos crudos la temperatura del ensayo se debe mantener losuficientemente alta para asegurar la ausencia de cristales cerosos en la muestra analizada.

4.2.2. Reactivos y materialesTolueno: las caractersticas tpicas del tolueno son un peso molecular de 92, un color de 10, un rangode ebullicin (inicial al punto seco) de 2,0 C (3,6 F), punto de ebullicin registrado de 110,6 C(231,1 F) y un residuo despus de la evaporacin de 0,001 (este producto es inflamable y txico,debe ser usado con ventilacin apropiada y evitar el contacto prolongado o repetido con la piel).

Desemulsificante: cuando sea necesario, un desemulsificante debe ser usado para mejorar laseparacin de agua de la muestra, para prevenir que entre agua a la muestra, para prevenir que sepegue a las paredes del tubo de la centrfuga y para la distincin de la interfase agua-aceite. Cuandose usa un desemulsificante, este se mezcla de acuerdo a las recomendaciones de su fabricante y nuncadeben adicionarse al volumen determinado de agua y sedimentos. El desemulsificante debe ser usadosiempre en forma de una solucin patrn desemulsificante-solvente o ser premezclado con el solventea usarse en la prueba. El desemulsificante en solucin debe ser almacenado en un recipiente oscurocon cierre ajustado.

4.2.3. Procedimiento:a) Llenar dos tubos para centrifuga con la muestra hasta la marca de 50 mL, adicionar 50 mL

de tolueno y 0,2 ml de desemulsificante.

b) Tapar los tubos e invertirlos diez veces para asegurara que la muestra y el solvente semezclen uniformemente. En caso de que la muestra este muy viscosa adicione primero elsolvente y luego la muestra para facilitar la mezcla.

c) Calentar los tubos por lo menos 15 min. a una temperatura de 603 C. Asegurar lostapones y otra vez invertir los tubos diez veces para asegurar la uniformidad de la mezcla.

d) Colocar los tubos dentro del equipo en posiciones opuestas y centrifugar por 10 min. Latemperatura de la muestra durante la centrifugacin debe permanecer entre 603 C

e) Luego de haber centrifugado leer y anotar el volumen combinado de agua y sedimento en elfondo de cada tubo.

f) Nuevamente colocar los tubos en la centrfuga y centrifugar otros 10 min. Repita estaoperacin hasta que dos lecturas consistentes consecutivas sean obtenidas para cada tubo.

4.2.4. ClculosReporte la suma de agua y sedimento obtenida en cada tubo como el volumen final y este valor comoel porcentaje de agua y sedimento (ver Figura 3). Reporte los resultados como se muestra en la Tabla3.

Compare las lecturas de los dos tubos, si la diferencia entre las dos lecturas es mayor que una de lassubdivisiones del tubo de centrfuga (ver Tabla 2) 0,025 mL para lecturas de 0,10 mL y menores, laslecturas son inadmisibles y la determinacin debe ser repetida.


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Figura 3 - Procedimiento para la lectura de agua y sedimento (tubos de 100 mL)(Fuente: Norma ASTM D4007)

Tabla 3- Expresin de resultados

VOLUMEN DE AGUA Y SEDIMENTO, mL

Tubo 1 Tubo 2 Total %

No visible Trazas 0No visible 0,025 0,025

0,025 0,025 0,0500,025 0,050 0,0750,050 0,050 0,1000,050 0,075 0,1250,075 0,075 0,1500,075 0,100 0,1750,100 0,100 0,2000,100 0,150 0,250


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NOTA: los detalles descritos hacen referencia al mtodo de Laboratorio que son pormenorizados en laNorma ASTM D4007 (API MPMS Captulo 10.3). En campos de produccin es factible utilizar el mtodode campo, para el cual aplica la Norma API MPMS 10.4 Determination of Water and/or Sediment inCrude Oil by the Centrifuge Method (Field Procedure) para la determinacin del contenido de BSW porcentrfuga, en operaciones de control de proceso.

4.2.5. Diferencias entre los mtodos de laboratorio y de campoEl mtodo de campo es menos riguroso que el mtodo de laboratorio ya que no se tiene establecido unnivel de precisin en la Norma.

En general, los dos mtodos utilizan el mismo procedimiento y equipo similar, sin embargo se anotanlas siguientes diferencias:

Con el mtodo de campo se pueden utilizar tubos de centrfuga de 100 200 partes (6 u 8

pulgadas de longitud).El mtodo de laboratorio recomienda la utilizacin de los tubos de 100 partes.

La fuerza centrfuga mnima relativa del mtodo de campo es de 500, mientras que el mtodode laboratorio exige una fuerza mnima relativa de 600.

4.3. MTODO POR DESTILACINEste mtodo tiene como referencia el ASTM D 4006 Standard Test Method for Water in Crude Oil byDistillation. API Designation: MPMS Chapter 10.2.

El mtodo consiste en calentar la muestra bajo condiciones de reflujo con un solvente inmiscible en elagua. El solvente y agua condensados se separan continuamente en una trampa, quedando el agua enla parte graduada de la trampa y regresando el solvente al matraz de destilacin. Como solvente seutiliza el xileno.

El montaje del equipo de destilacin consta de: un matraz de destilacin, un condensador, una trampade vidrio graduada y un calentador. Antes de su uso inicial la trampa debe ser calibrada de acuerdo alas indicaciones sealas en la norma.

El volumen de agua obtenido, es reportado como fraccin o porcentaje del volumen inicial de muestrade petrleo crudo.

4.3.1. EquiposMatraz de destilacin, capacidad de 1.000 mL, fondo redondo, provisto con junta cnica hembra24/40. Debe recibir una trampa graduada con capacidad de 5 mL y divisiones de 0,05 mL. La trampaestar acoplada a un condensador Liebig de 400 mm, el cual tiene un tubo desecador en su parte

superior.Calentador. Preferible un manto elctrico de calentamiento, por razones de seguridad.

4.3.2. ReactivosXileno, grado reactivo. Es necesario preparar un "blanco" colocando 400 ml de solvente en elaparato de destilacin y haciendo la prueba como se indica ms adelante. Dicho "blanco" sedetermina con aproximaciones hasta de 0,05 mL y se usa para corregir el volumen de agua en latrampa. (Advertencia: el xileno, es inflamable, sus vapores son nocivos.


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Figura 4 - Aparato para destilacin(Fuente: Norma ASTM D4006)

4.3.3. CalibracinCalibrar tanto la trampa como todo el equipo antes de utilizarlo.

Verificar la exactitud de las marcas de graduacin en la trampa agregando agua destilada enincrementos de 0,05 mL, a 20 C, usando una microprobeta o una micropipeta de precisin, conaproximacin de 0,01 mL. Si se presenta una desviacin de ms de 0,050 mL entre el aguaagregada y el agua observada, rechace la trampa o vulvala a calibrar.

Calibre el aparato. Coloque 400 ml de xileno seco (0,02% de agua mximo) en el aparato ypruebe de acuerdo con la seccin 4.3.4. Al final de la prueba, descarte el contenido de la trampay agregue 1,000,01 mL de agua destilada, usando una probeta o micro pipeta, a 20 C,directamente al recipiente de destilacin y haga la prueba de conformidad con la seccin 4.3.4.Repita el procedimiento inicial con 400 mL de xileno seco y agregue 4,500,01 mL directamenteal matraz de destilacin. El equipo estar en condiciones satisfactorias slo si las lecturas de latrampa estn dentro de las tolerancias especificadas a continuacin:


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Tabla 4 - Tolerancias permisibles para la trampaFuente: Norma ASTM D4006

Limites Capacidad de laTrampa a 20 C (mL)

Volumen de aguaagregada a 20 C (mL)

Lmites permisibles para aguarecuperada a 20 C (mL)

5,00 1,00 1,000,025

5,00 4,50 4,500,025

Una lectura por fuera de estos lmites puede ser por mal funcionamiento debido a fugas de vapor,ebullicin demasiado rpida, imprecisin en las graduaciones de la trampa, o ingreso de humedadexterna. Anote los datos en el formato de Registro de Datos del Blanco Y Calibracin del Aparato

para el Ensayo de Agua por Destilacin ASTM D-4006

4.3.4.Procedimiento

La precisin de este mtodo puede ser afectada por gotas de agua que se adhieren a la superficiedel aparato y por lo tanto no se depositan en la trampa para poder ser cuantificadas. Paraminimizar esta situacin se recomienda limpiar qumicamente la trampa y el condensador, por lomenos diariamente, para remover pelculas o residuos superficiales que puedan obstaculizar el libredrenaje del agua en el equipo.

Adicione la cantidad de muestra en el matraz y agregue suficiente xileno hasta alcanzar un volumentotal de 400 mL. Para reducir salpicaduras del lquido en ebullicin, se recomienda utilizar unagitador magntico.

Ensamble el equipo, asegurndose de que todas las conexiones queden hermticamente selladaspara prevenir escapes de vapor y lquidos. Haga circular agua con una temperatura de 20-25 C,por la camisa del condensador.

Aplicar calor al matraz de destilacin, lentamente durante las primeras etapas de la destilacin(aproximadamente 1/2 a 1 hora). Despus del calentamiento inicial, ajuste la tasa de ebullicin demanera que el condensado no llegue a ms de 3/4 (hacia arriba) de la distancia que hay en el tubointerno del condensador.

El destilado deber descargarse en la trampa a una razn de aproximadamente 2 a 5 gotas porsegundo. Contine la destilacin hasta que no haya nada de agua visible en ninguna parte delaparato, excepto en la trampa, y hasta que el volumen del agua en la trampa permanezcaconstante durante por lo menos cinco minutos. En caso de una persistente acumulacin de gotitasde agua en el tubo interior del condensador, lvese con xileno. Si este procedimiento no desalojaal agua, use un punzn o algo equivalente para lograr que el agua pase a la trampa.

Finalizada la extraccin de agua, deje enfriar la trampa y su contenido. Desaloje cualquier gota deagua que pudiera quedar adherida a los lados de la trampa usando un punzn y chela a la capa de

agua. Tmese la lectura del volumen de agua en la trampa, la cual est graduada en incrementosde 0,05 mL, pero el volumen debe calcularse hasta con aproximadamente de 0,025 mL.

4.4. SEDIMENTO EN CRUDOS Y COMBUSTLEO POR EL MTODO DE EXTRACCINEste mtodo se aplica para la determinacin de sedimento en crudos y combustleos por extraccincon tolueno de acuerdo con elASTM D473 Standard Test Method for Sediment in Crude Oils and FuelOils by the Extraction Method. API Designation: MPMS Chapter 10.1. La precisin del mtodo aplicapara un rango de niveles de sedimento desde 0,01 hasta 0,40% en masa, aunque se puedendeterminar niveles ms altos.


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Una porcin para ensayo de una muestra representativa, la cual est contenida en un dedal refractario,se extrae con tolueno caliente hasta que el residuo muestre una masa constante. La masa del residuocalculada como porcentaje se reporta como sedimento por extraccin.

Fuente: ASTM D473

4.4.1. EquiposEl aparato de extraccin consta de: recipiente (erlenmeyer) de extraccin, condensador metlico enforma de serpentn, dedal de extraccin, canastilla de soporte para el dedal, copa para agua y una

fuente de calor. Ver Figura 5

4.4.2. Equipos auxiliaresBalanza electrnica: con precisin de 0,1 mg, la cual se deber calibrar por lo menos una vez al ao.

Horno: capaz de mantener temperaturas de 120 C, para secado de los dedales y preparacin de losdedales nuevos. se debe calibrar por lo menos una vez al ao.

Mufla: capaz de mantener temperaturas de 750 C (1380 F), la cual se utilizar para preparar losdedales usados. Se debe calibrar por lo menos una vez al ao.

Mezclador de inmersin de alta velocidad: para homogenizacin de la muestra. Se le deberpracticar prueba de eficiencia de mezclado.

Campana de enfriamiento: utilizar un desecador, medio desecante como recipiente de enfriamiento.

4.4.3. SolventeTolueno, grado reactivo, el cual se debe usar con precaucin por ser un producto inflamable y txico.Se debe manejar con ventilacin apropiada.

4.4.4. ProcedimientoPreparacin de un dedal nuevo. Frote la superficie externa con un papel de lija fino y remueva elmaterial desprendido con una brocha o cepillo fino. Hacer una extraccin preliminar con el tolueno,permitiendo que el solvente gotee por lo menos durante una hora. Secar del dedal durante una hora, a

Figura 5 - Equipo de extraccin


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una temperatura de 115-120 C (240-250 F); enfriar en desecador por una hora y pesar conaproximacin de 0,1 mg. Repetir la extraccin hasta que la masa del dedal despus de dosextracciones sucesivas no difiera en ms de 0,2 mg.

Preparacin de un dedal usado. Remueva la porcin combustible del sedimento acumuladocalentando el dedal hasta el rojo vivo en una mufla durante veinte minutos, aproximadamente a 750C. Someta el dedal a una extraccin preliminar de acuerdo al paso anterior, antes de usarlo para otradeterminacin.

Colocar una cantidad aproximada de 10 g de muestra en el dedal, inmediatamente despus de haberlahomogenizado. Pese el dedal y su contenido con una aproximacin de 0,01 g. Agregar 150 mL a 200mL de tolueno al frasco de extraccin. Colocar el dedal en el aparato de extraccin y extraer contolueno caliente durante treinta minutos despus que el solvente que emerge del dedal salga incoloro.

Asegurarse que la tasa de extraccin sea tal, que la superficie de la mezcla de crudo y solvente en el

dedal no sobrepase 20 mm del borde.Cuando se examinen muestras que contengan ms de 10% de agua en volumen, utilizar el montajemostrado en la Figura 5. Si la copa se llena de agua, enfriar el aparato y vaciarla.

Despus que la extraccin se ha completado, secar el dedal durante una hora a 115-120 C en elhorno, enfriar luego en el desecador durante una hora y pesar con aproximacin de 0,1 mg.

Repetir la extraccin, permitiendo que el solvente gotee por lo menos durante una hora, pero no msde 75 minutos; secar, enfriar y pesar. Repetir la extraccin durante perodos de una hora, si esnecesario, hasta que las masas del dedal y el sedimento despus de dos extracciones sucesivas nodifieran en ms de 0,2 mg.

4.4.5. ClculosCalcular el contenido de sedimento de la muestra como porcentaje en masa de la muestra original, dela siguiente manera:

Donde:= contenido de sedimento de la muestra como porcentaje en masa= masa del dedal, g= masa del dedal ms la muestra, g= masa de la muestra ms el sedimento, g

4.4.6. ReporteReportar el contenido de sedimento de la muestra como sedimento por extraccin, en porcentaje enmasa, con aproximacin de 0,01%. El resultado debe referenciar al mtodo de ensayo D 473/API MPMSCaptulo 10.1 como el procedimiento utilizado.

Dado que los valores de agua y sedimento se reportan generalmente como porcentaje en volumen, sedebe calcular el volumen de sedimento como porcentaje de la muestra original. Para ello utilizar lasiguiente ecuacin:


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En donde:= contenido de sedimento de la muestra como % en volumen= contenido de sedimento de la muestra como % en masa

2,0 = valor arbitrario asignado como densidad del sedimento

4.5. REGISTROSSon los formatos que soportan la determinacin de agua y sedimento entre ellos estn:

Hoja de seguridad de los productos qumicos a utilizar en cada mtodo.

Certificados de aseguramiento metrolgico de los instrumentos de anlisis de acuerdo con laTabla 1 del MMH Captulo 1 (Karl Fischer, balanza analtica, mufla, trampa de destilacin,tubos de centrifuga) y etiqueta en el equipo que lo valide.

Prueba de eficiencia de mezclado del homogeneizador.

Copia en duro del procedimiento paso a paso del anlisis.

Cartas de control de equipos de ensayo (Karl Fischer, balanza).

Formato del anlisis de cantidad de agua y sedimentos que contiene el crudo indicando el nmeroen el Sistema de gestin de calidad respectivo:

- Mtodo utilizado.- Fecha en que se realiz el anlisis- Informacin necesaria para el desarrollo del mtodo (peso de las jeringas, masa del agua,peso de la muestra, cantidad de solvente utilizado, entre otros)- Porcentaje de BSW segn el mtodo utilizado.- Nombre de quien efecta el anlisis.- Control de temperatura y humedad del laboratorio.- Estandarizacin del reactivo Karl Fischer dentro del 2% de error, control de la deriva y/o

estandarizacin de la trampa de agua dentro del 0,050 mL.

- Control diario de temperatura de la mufla (verificacin contra termmetro de vidrio).- Control diario de estabilidad de la temperatura para la centrifuga, si posee calentamiento

603 C.

5. CONTINGENCIASNo aplica


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Para mayor informacin sobre este Captulo y en general del Manual de Medicin de Hidrocarburos deEcopetrol S.A, dirigirse a:

Rodrigo Satizabal RamrezJefe del Departamento de Medicin y Contabilizacin de Hidrocarburos VSM-GPS-PMCExt.: 43390

Mario Alberto Granada CaasProfesional I Departamento de Medicin y Contabilizacin de Hidrocarburos VSM-GPS-PMCExt.: 50057

Penlope Galeno SezProfesional III Departamento de Medicin y Contabilizacin de Hidrocarburos VSM-GPS-PMCExt.: 42080

ANEXO 65 MANUAL DE MEDICIÓN DE HIDROCARBUROS CAPÍTULO 10

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