CONTROL DE CALIDAD DE PETRLEO

Y DERIVADOS

PROF: Ing. Bolvar Enrquez

ESTUDIANTE: QUEZADA DAVID

FECHA: 2015_05_29

INGENIERA EN PETRLEOS

1. TEMA

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo General

2.2. Objetivos Especficos

3. INTRODUCCIN

4. MARCO TERICO

4.1. Contenido de azufre en el petrleo

4.2. Sulfuros presentes en el petrleo

4.3. Clasificacin del petrleo segn el contenido de azufre

4.3.1. Petrleo dulce

4.3.2. Petrleo amargo

4.4. Corrosin

4.4.1. Tipos de corrosin

4.5. Corrosin por azufre

4.6. Proteccin contra la corrosin

4.7. Mtodos de Determinacin del Azufre.

4.7.1. ASTM D1266 Mtodo de la lmpara

4.7.2. ASTM D129 Mtodo de la bomba

4.7.3. ASTM D1551 Mtodo del tubo de cuarzo

4.7.4. ASTM D484 Ensayo Doctor

4.7.5. ASTM D130 Lmpara de cobre

4.7.6. ASTM D4294 Fluorescencia de rayos x

4.7.6.1. Alcance

4.7.6.2. Significancia Y Usos

4.7.6.3. Equipos

4.7.6.4. Reactivos Y Materiales

4.7.6.5. Muestre Y Preparacin De La Muestra

4.7.6.6. Calibracin Y Estandarizacin

4.8. Niveles de presentacin del azufre para bombeo y comercializacin

de petrleo crudo.

5. CONCLUSIONES

6. BIBLIOGRAFA

1. TEMA:

Azufre contenido en el Petrleo

2. OBJETIVOS:

2.1. OBJETIVO GENERAL:

Adquirir conocimiento sobre la influencia del contenido de azufre en

el petrleo y derivados.

2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS:

Indagar sobre la clasificacin del petrleo segn el porcentaje de

azufre presente.

Averiguar los mtodos de anlisis de azufre y su procedimiento

normalizado.

Poner en claro los tipos de corrosin y sus consecuencias en la

industria.

Presentar los niveles de azufre para su transporte (bombeo por

ductos) y comercializacin.

3. INTRODUCCIN:

La presencia de azufre puede afectar crticamente la viabilidad econmica de

un pozo petrolero, pues si contiene demasiado ser necesario agregar un

proceso de adulzamiento. El azufre es un elemento natural del petrleo crudo.

Los combustibles que se obtienen del petrleo, pueden variar su % de azufre

en dependencia del tipo de petrleo. Los combustibles pesados normalmente

tienen un alto contenido de azufre. Los combustibles livianos tienen un menor

contenido de azufre porque ste puede reducirse o eliminarse durante el

proceso de refinacin.

4. MARCO TERICO:

4.1. Contenido de azufre en el petrleo.

Entre los heteroelementos presentes en el petrleo crudo, el azufre es el

que ms afecta el proceso de refinacin.

Los niveles suficientemente altos de azufre en el flujo de refinacin

pueden (1) desactivar (contaminar) los catalizadores que aceleran

las reacciones qumicas deseadas en ciertos procesos de

refinacin, (2) provocar la corrosin en el equipo de refinera, y (3)

generar la emisin a la atmsfera de compuestos de azufre, que no

son agradables y pueden estar sujetos a estrictos controles

reglamentarios.

El azufre de los combustibles para vehculos automotores ocasiona la

emisin de compuestos de azufre indeseables e interfiere con los

sistemas de control de emisiones de este tipo que estn destinados a

regular las emisiones perjudiciales, como los compuestos orgnicos

voltiles, xidos de nitrgeno y particulados.

El contenido de azufre del petrleo y los flujos de refinacin se mide

generalmente en tanto por ciento (%) en peso o en partes por milln por

peso (ppmw). En la industria de la refinera, el petrleo crudo se

denomina con poco azufre (bajo nivel de azufre), si su nivel de azufre es

inferior al valor umbral (por ejemplo, 0,5 % (5.000 ppmw)) y sulfuroso (alto

nivel de azufre), si el nivel de azufre supera el umbral ms alto. La

mayora de los petrleos sulfurosos registran niveles de azufre de entre

1,0 y 2,0 %, pero en algunos casos se registran niveles de azufre de >4%.

4.2. Sulfuros presentes en el petrleo.

El azufre elemental y algunos compuestos derivados de l, pueden estar

presentes en el petrleo crudo como el cido sulfhdrico (H2S),

mercaptanos, sulfuros, tiofenos y di sulfuros entre otros. El sulfuro de

hidrgeno el principal contribuyente a la corrosin en las unidades de

procesamiento de refinera y las tuberas; otras sustancias corrosivas son

el azufre elemental y mercaptanos.

4.3. Clasificacin del petrleo segn el contenido de azufre.

Segn el porcentaje de azufre que contenga el petrleo, este se puede

clasificar en petrleo dulce o petrleo amargo.

4.3.1. Petrleo Dulce.

El petrleo dulce es un tipo de petrleo al que se le da esta

clasificacin cuando su porcentaje de azufre es menor al 0.42% El

petrleo dulce contiene pequeas cantidades de sulfuro de

hidrgeno y dixido de carbono .Es considerado un petrleo de alta

calidad por lo que tiene una gran demanda a nivel mundial. El

trmino dulce se origina en el hecho de que un bajo nivel de azufre

proporciona un sabor ligeramente dulce y olor agradable.

4.3.2. Petrleo Amargo.

A un petrleo se le cataloga como amargo cuando posee una alta

cantidad de impureza de azufre (superior al 5%) La mayora del

azufre en el petrleo crudo se produce unidos a tomos de carbono,

con una pequea cantidad produce como azufre elemental en

solucin y como sulfuro de hidrgeno. El Aceite amargo es txico y

sumamente corrosivo, especialmente cuando el aceite contiene

altos niveles de sulfuro de hidrgeno, por lo que necesita ser

retirado antes de ser transportado por razones de seguridad.

Tipos de petrleo curdo.

Fuente: The International Council On Clean Transportation

Gravedad oAPI y niveles de azufre presentes en algunos tipos importantes

de petrleo crudo

Fuente: The International Council On Clean Transportation

Fuente: VIIX Comercialice el Servicio de Mxico, Sr de L

4.4. Corrosin.

En su ms amplio sentido, corrosin es un ataque que experimentan los

metales, por la accin del medio en que se utilizan (atmsfera, terrenos,

agua, etc.), verificndose en el proceso reacciones qumicas o

electroqumicas.

La corrosin tiene lugar porque hay una diferencia de potencial entre

objetos que se conectan elctricamente y la consecuente prdida de

iones del metal en el nodo da como resultado la corrosin.

4.4.1. Tipos de Corrosin.

Corrosin Uniforme.

El metal es atacado qumica o electroqumicamente sufriendo

una prdida de superficie. El ataque se extiende casi por igual

por toda la superficie. El ataque uniforme se pierde, con

frecuencia, siendo en determinadas zonas el ataque ms

localizado con mayor prdida de metal.

Corrosin por Picaduras.

Este tipo de corrosin denota la existencia de una pequea

zona andica frente a una catdica grande. La corrosin se

concentra en la zona andica hasta llegar incluso a la

perforacin del metal. La rotura local de los revestimientos

pasivos que protegen superficies metlicas sumergidas o

enterradas, son igualmente origen de picaduras.

Corrosin Intragranular.

Se presenta cuando en los bordes de grano (stos se forman

en el proceso de cristalizacin de metales) hay un

empobrecimiento de un componente de la aleacin. El ataque

se presenta cuando el borde del grano es andico respecto al

grano en s (pequea rea andica frente al rea catdica

grande). Se trata de una corrosin localizada muy grave.

4.5. Corrosin por azufre.

El azufre puede combinarse directamente con los metales y el hidrgeno.

En su forma soluble, se encuentra como hidrgeno sulfurado, dixido de

azufre o trixido de azufre.

El dixido de azufre es el ms activo, como producto corrosivo en la

atmsfera.

La corrosin es, adems uno de los principales factores responsables de

la destruccin del acero. Este material es uno de los empleados con ms

frecuencia en la industria, es importante pues conocer cmo acta en l

la corrosin para la corrosin puede aparecer en tanques areos

metlicos sin proteccin o con proteccin deficiente, pudiendo provocar

la rotura de los mismos y llevar a la explosin.

En estructuras, tanques o tuberas enterradas puede producirse una

corrosin acelerada por corrientes errticas provocando una prdida de

estabilidad mecnica.

En cuanto a la valvulera, cabe sealar que el estar

expuesta a la corrosin provoca un

agarrotamiento, peligros de explosin por

sobrepresin, maniobra deficiente y control de

caudales (lquido o slido) deficiente.

4.6. Proteccin contra la corrosin.

Para evitar la corrosin es importante saber seleccionar adecuadamente

los materiales, por ello deber tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

Se debe conocer el proceso de actuacin de los agentes corrosivos

presentes que pueden dar lugar a la corrosin.

Se tendr en cuenta que para la proteccin contra la corrosin

pueden utilizarse ms de un material.

Se realizarn las pruebas necesarias para comprobar que la

seleccin escogida es la ms idnea.

El anlisis econmico ser una etapa ms del proceso de seleccin.

Los materiales ms utilizados para proteger contra la corrosin son:

Materiales plsticos.

Materiales compuestos o "composite".

Materiales cermicos.

Aleaciones.

4.7. Mtodos de Determinacin del Azufre.

4.7.1. ASTM D1266 Mtodo de la lmpara

4.7.2. ASTM D129 Mtodo de la bomba

4.7.3. ASTM D1551 Mtodo del tubo de cuarzo

4.7.4. ASTM D484 Ensayo Doctor

4.7.5. ASTM D130 Lmpara de cobre

4.7.6. ASTM D4294 Fluorescencia de rayos x

4.7.6.1. Alcance.

Este mtodo de prueba cubre la medida de azufre en

hidrocarburos como: disel, nafta, querosn, residuos,

lubricantes base petrleo, aceites hidrulicos, combustibles

de avin, petrleo crudo, gasolina y otros destilados.

El rango aplicable de concentracin es de 0.0150 a 5.00 %

de masa de azufre.

4.7.6.2. Significancia y uso.

Este mtodo provee una medicin rpida y precisa del azufre

total en productos de petrleo con una mnima muestra de

preparacin. El tiempo tpico de anlisis es de 2 a 4 minutos

por muestra.

4.7.6.3. Equipos.

Energy-dispersive X-ray Fluorescence Analyzer

Source of X-ray Excitation

Sample Cell

X-ray Detector

Filters

Signal conditioning and data handling electronics

Display or Printer

4.7.6.4. Reactivos y Materiales.

Purity of Reagent

Di-n-Butyl Sulfide (DBS)

Mineral Oil, White (MOW), ACS

X-ray Transparent Film

Sample Cells

4.7.6.5. Muestreo y Preparacin de Muestras

Las muestras se tomarn de acuerdo con las

instrucciones en la Prctica D 4057 o D 4177, en su caso.

Las muestras deben ser analizadas inmediatamente

despus de verter en una celda de muestra y permitiendo

el escape de las burbujas de aire causada por la mezcla.

Una nueva pieza de pelcula de rayos X en una celda de

muestra reutilizada se requiere antes de analizar la

muestra. Evitar tocar el interior de la celda de muestra o

porcin de la ventana pelcula en la clula o en la ventana

de instrumento que se expone a los rayos X. La grasa de

las huellas digitales pueden afectar la lectura en el

anlisis de los bajos niveles de azufre. Las arrugas en la

pelcula afectar la intensidad de los rayos X de azufre

transmitido. Por lo tanto, es esencial que la pelcula sea

tensa y limpia para garantizar resultados fiables.

4.7.6.6. Calibracin y Estandarizacin

Se pesan exactamente la cantidad nominal de diluyente

matriz a la 0.1 mg ms cercano, como se muestra en la

Tabla 1, en un recipiente de cuello estrecho adecuado y,

a continuacin, pesar con precisin en la cantidad

nominal de sulfuro de di-n-butilo. Mezclar bien (un

agitador magntico recubierto de PTFE es aconsejable)

a temperatura ambiente.

Preparar estndares de calibracin con los rangos de

concentracin nominales identificadas en la Tabla 2 para

los dos rangos diluyendo cada norma primaria con el

diluyente matriz aplicable.

La concentracin de azufre puede ser calculada con la

siguiente ecuacin.

Donde:

4.8. Niveles de presentacin del azufre para bombeo y comercializacin

de petrleo crudo.

Fuente: Agencia de Regulacin y Control Hidrocarburfero

5. CONCLUSIONES:

El azufre es un elemento natural del petrleo crudo

La presencia de azufre puede afectar crticamente la viabilidad econmica

de un pozo petrolero.

Si el petrleo contiene demasiado ser necesario agregar un proceso de

adulzamiento.

Cunto ms alto sea el contenido de azufre del petrleo, ms alto es el

grado de control de azufre que se necesita y el costo que insume este

procedimiento.

Segn el porcentaje de azufre que contenga el petrleo, este se puede

clasificar en petrleo dulce o petrleo amargo.

El petrleo dulce posee una baja cantidad de azufre la cual es menor al

0.42%.

El petrleo amargo posee una alta cantidad de impureza de azufre

(superior al 5%).

El crudo Oriente tiene 25oAPI y 1.4 ppm de Azufre, por lo que se lo

cataloga como pesado amargo.

El crudo Napo tiene 19oAPI y 2.5 ppm de Azufre por lo que entra en la

categora de pesado amargo.

El petrleo ecuatoriano en general es pesado amargo.

La corrosin es, adems uno de los principales factores responsables de

la destruccin del acero.

El cido sulfhdrico es un agente altamente corrosivo, por lo que

representa un problema en la refinacin del petrleo.

El Mtodo ASTM D4294 permite hacer anlisis a varios productos como

disel, nafta, querosn, residuos, lubricantes base petrleo, aceites

hidrulicos, combustibles de avin, petrleo crudo, gasolina, en poco

tiempo de 2 a 4 minutos.

La cantidad mnima de azufre para el transporte y comercializacin de

petrleo debe ser menor a 5ppm.

6. BIBLIOGRAFA:

Jesus, S. (05 de julio de 2014). Anlisis de contaminantes. Recuperado el 28

de mayo de 2015, de http://www.monografias.com/trabajos96/analisis-

contaminantes-petroleo-crudo/analisis-contaminantes-petroleo-crudo.shtml

Anlisis de crudos. Recuperado el 28 de mayo de 2015, de

http://gustato.com/petroleo/analisiscrudos.html

Wendy, L. Crude Oil Basics. Recuperado el 28 de mayo de 2015, de

http://energy.about.com/od/Oil/a/Crude-Oil-Basics.htm

Guas de Seguridad (Corrosin). Recuperado el 28 de mayo de 2015, de

http://www.mapfre.com/documentacion/publico/i18n/catalogo_imagenes/gru

po.cmd?path=1030514

ASTM. Standard Test Method for Sulfur in Petroleum and Petroleum Products

by EnergyDispersive X-ray Fluorescence Spectrometry. Recuperado el 28 de

mayo de 2015, de https://law.resource.org/pub/us/cfr/ibr/003/astm.d429

4.1998.pdf

ARCH. Anlisis de laboratorio de crudo ecuatoriano. Recuperado el 28 de

mayo de 2015, de http://www.arch.gob.ec/

Parmetros del crudo Napo. Recuperado el 28 de mayo de 2015, de Archivo

Crude Oil Specifications.

PLATTS. (Mayo 2015). Methodology and Specifications Guide. Recuperado

el 28 de mayo de 2015, de Mc Graw Hill Financial.

ICCT. Introduccin A La Refinacin Del Petrleo Y Produccin De Gasolina

Y Disel Con Contenido Ultra Bajo De Azufre. Recuperado el 28 de mayo de

2015, de The International Council On Clean Transportation.