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INFORME DE VISITA TECNICA N° 1 VISITA AL TERMINAL DE PRODUCTOS LIMPIOS EP PETROECUADOR -

RIOBAMBA 1 Objetivos: 1.1 General: Reconocer las principales pruebas de control de calidad efectuadas en el terminal de productos limpios EP PETROECUADOR - RIOBAMBA en la provincia de Chimborazo mediante una visita técnica, para establecer los lineamientos que sigue la empresa con los estándares establecidos en cuanto a la recepción, almacenamiento y posterior comercialización en la cuidad. 1.2

Específicos:    

2

Conocer las instalaciones internas y funcionamiento de la “EP PETROECUADOR” terminal Riobamba de una manera general. Realizar la destilación automática y manual del diésel y su correcta corrección. Determinar cada una de las pruebas de calidad adicionales, que se realizan en el departamento de control de calidad. Reconocer los equipos más importantes que se utilizan en el laboratorio de control de calidad para el análisis de los principales combustibles.

Marco Teórico Referencial:

2.1

Marco Teórico:

EP PETROECUADOR Empresa Pública de Hidrocarburos del Ecuador (EP Petroecuador) es una petrolera estatal que se dedica a la exploración, producción, almacenamiento, refinación y comercialización del crudo a nivel nacional e internacional. La red de comercialización de Petroecuador (estaciones de servicio), incluye sucursales que se desplegadas en todo el territorio ecuatoriano a través de la marca "Petrocomercial". La compañía también refina una serie de petroquímicos. Opera a tráves de sus filiales Petroproduccion, Petroindustrial y Petrocomercial, entre otros. (Proceso & Abril, 2013) 2.1.1

2.1.2 TERMINAL DE PRODUCTOS LIMPIOS EP PETROECUADOR – RIOBAMBA. Por requerimiento de PETROCOMERCIAL fue construido el TPLR el mismo que fue inaugurado el 27 de octubre del 2010 con capacidad de almacenamiento de 76.500 barriles de derivados, garantiza el abastecimiento de la demanda de productos limpios o derivados del petróleo a las provincias de Chimborazo, Bolívar, Azuay y Morona Santiago, hasta el año 2030, el Terminal de Productos Limpios de Riobamba está ubicado en el sector de Calpiloma, vía a San Juan. Las nuevas instalaciones reemplazan al antiguo depósito localizado en la zona de Macají en la cuidad de Riobamba que almacenaba 8.666 barriles de derivados, en un área de 2.2 ha. En la actualidad este lugar está densamente poblado y rodeado por centros educativos, recintos feriales, mercados artesanales y complejos habitacionales.(Ciencias & Ingeniería, 2013) La infraestructura básica del terminal incluye las áreas de recepción, almacenamiento y despacho de productos limpios, al momento el terminal se abastece través del poliducto Ambato-Riobamba. Actualmente el Terminal recibe, almacena y despacha tres tipos de productos limpios que son: gasolina súper, gasolina extra y diésel Premium. El terminal cuenta con todas las certificaciones internacionales establecidas, lo que avala que estas

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instalaciones operan bajo las normas y estándares ambientales de EP PETROECUADOR. (WHUITIER, Pierre, 2004).

2.1.3 PROCESO DE ALMACENAMIENTO. Para el almacenamiento de los productos en el Terminal, se dispone de un área de tanques de almacenamiento (llamado también patio de tanques), en esta área se almacena los productos recibidos. En la siguiente tabla, podemos observar las capacidades de almacenamiento de los tanques y el producto que almacena. (WHUITIER, Pierre, 2004). Tabla 2.1.3-1: Capacidad de Almacenamiento del Terminal. CANTIDAD PRODUCTO TIPO DE CAPACIDAD ALTURA DIAMETRO TANQUE NOMINAL (m) (m) (BLS) 2

Gasolina Súper

Flotante

4,000

7.314

10.557

2

Gasolina Extra

Flotante

15,000

9.788

17.661

2

Diesel

Cónico

18,000

12.216

17.701

1

Slop

Cónico

1,000

4.889

6.597

Este proceso también cuenta con sistema de drenaje cerrado donde recoge todos los drenes del sistema de almacenamiento.

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Figura 2.2.3.1-1. Área de Almacenamiento del Terminal de Productos Limpios de Riobamba.

2.1.4 TANQUES DE ALMACENAMIENTO. Los tanques de almacenamiento son depósitos o bodegas que utilizamos para guardar líquidos tomando en cuenta las condiciones de temperatura y presión acorde al rango de operación del proceso. La forma correcta de almacenamiento de combustibles ayuda a que las perdidas puedan ser reducidas, aunque no eliminadas, por las características propias de los productos. Los tanques de almacenamiento que cuenta el Terminal son: 

TANQUES TECHO FIJO CÓNICO

Se usan para almacenar crudos o productos derivados que tengan una presión de vapor relativamente baja, es decir, de aquellos que no tienen tendencia a producir vapores a temperaturas ambiente. La presión al interior del tanque no sobrepasa la atmosférica y esto facilita el almacenamiento de diésel, crudo, etc. Son construidos en láminas de acero y soldados herméticamente para resistir presiones mayores a un poco mayor que la atmosférica.(Proceso & Abril, 2013)

Figura 2.2.3.1-a: Tanque de Techo Fijo cónico.



TANQUES DE MEMBRANA FLOTANTE CON DOMO GEODÉSICO

Estos tanques en su parte superior son ovalados, cuenta con una membrana que se posesiona sobre el fluido y se mueve con él, disminuyendo las perdidas por LABORATORIO

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evaporación. Su principal ventaja respecto al de techo flotante es que nunca el agua lluvia ingresa al tanque.(“Empresa Pública de Hidrocarburos del Ecuador Plan Estratégico Empresarial 2018-2021,” 2018)

Figura 2.2.3.1-b: Tanque con Membrana Flotante con Domo Geodésico

2.1.5 PROCESOS DE CONTROL DE CALIDAD El Terminal cuenta con un laboratorio de control de calidad, el laboratorio consta con equipos que permite verificar el cumplimiento de normas de calidad para productos limpios vigentes. Los análisis que realiza el laboratorio son: • Api – gravedad específica • Punto de inflamación • Corrosión lámina de cobre • Presión de vapor reid • Viscosidad cinemática • Determinación de agua y sedimentos • Destilación de productos derivados de petróleo La medida de grados API es una medida de cuánto pesa un producto de petróleo en relación al agua. Si el producto de petróleo es más liviano que el agua y flota sobre el agua, su grado API es mayor de 10. Los productos de petróleo que tienen un grado API menor que 10 son más pesados que el agua y se asientan en el fondo. Todos los valores son medidos a 60 °F (15.6 °C). La gravedad API es un factor que gobierna la calidad del petróleo crudo y sus productos, esta característica es una propiedad incierta de su calidad a menos que sea correlacionada con otras propiedades. (GARY, James. y HANDWERK Glenn.) La gravedad API, de sus siglas en inglés American Petroleum Institute, es una medida de densidad que describe que tan pesado o liviano es el petróleo comparándolo con el agua, es también usada para comparar densidades de fracciones extraídas del petróleo. Por ejemplo, si una fracción de petróleo flota en otra, significa que es más liviana, y por lo tanto su gravedad API es mayor. Matemáticamente no tiene unidades, sin embargo, siempre al número se le coloca la denominación grado API, es medida con un instrumento denominado hidrómetro.(Ciencias & Ingeniería, 2013)

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2.1.6 Formula de la Gravedad API. º𝑨𝑷𝑰 =

𝟏𝟒𝟏, 𝟓 − 𝟏𝟑𝟏, 𝟓 𝐆𝐄 𝐚 𝟔𝟎 °𝐅

La fórmula usada para obtener la gravedad específica del líquido derivada de los grados API es la siguiente: 𝐆𝐄 𝐚 𝟔𝟎 °𝐅 =

𝟏𝟒𝟏, 𝟓 + 𝟏𝟑𝟏, 𝟓 º𝑨𝑷𝑰

60°F es usado como el valor estándar para la medición y reportes de mediciones. Totalmente hablando, un mayor valor de gravedad API en un producto de refinería representa que este tiene un mayor valor comercial. Esto básicamente debido a la facilidad (operacional y económica) de producir destilados valiosos como gasolina, jet fuel y gasóleo con alimentaciones de crudos livianos y a los altos rendimientos de los mismos. Esta regla es válida hasta los 45 grados API, más allá de este valor las cadenas moleculares son tan cortas que hacen que los productos tengan menor valor comercial.(Proceso & Abril, 2013) 2.1.7 DENSIDAD ESPECÍFICA O RELATIVA Fue la primera que se utilizó para catalogar los combustibles líquidos. Los combustibles se comercializan en volumen, por ello es importante saber la densidad que tienen a temperatura ambiente. Se define la densidad específica como: 𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒆𝒔𝒑𝒆𝒄í𝒇𝒊𝒄𝒂 𝒓𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒄𝒂 =

𝒅𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒂𝒃𝒔𝒐𝒍𝒖𝒕𝒂 𝒅𝒆 𝒖𝒏 𝒑𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒕𝒐 (𝒂 𝒖𝒏𝒂 𝒕𝒆𝒎𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂) 𝒅𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆𝒍 𝒂𝒈𝒖𝒂 𝒍í𝒒𝒖𝒊𝒅𝒂 (𝒂 𝟒º𝑪).

La escala más comúnmente utilizada es la escala en grados API (a 15ºC). API definió sus densímetros perfectamente, estableciendo sus características y dimensiones en las especificaciones. Las densidad específicas o relativas de los combustibles líquidos varían, pero los más ligeros serán los que tengan menor contenido en átomos de carbono. De este modo, las gasolinas serán las que tengan menor densidad específica, mientras que los fuelóleos serán los que mayor densidad específica tengan. Esto se comprueba con los siguientes datos: • Gasolinas: 0,60/0,70 • Gasóleos: 0,825/ 0,860 • Fuelóleos: 0,92/1 Es importante conocer la densidad específica y la temperatura a la que se midió, porque los combustibles líquidos, como ya dijimos, se comercializan midiendo su volumen, el cual va a variar con la temperatura. (“Quito, 01 de octubre de 2015 Boletín No. 079,” 2015) LABORATORIO

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2.1.8 PUNTO DE INFLAMACIÓN “El punto de inflamación es la temperatura mínima necesaria para que un material inflamable desprenda vapores que, mezclados con el aire, se inflamen en presencia de una fuente ígnea, para volverse a extinguir rápidamente o no por sí sola. El punto de inflamación es la temperatura leída en el termómetro cuando los vapores que aparecen en la superficie del producto se inflaman al paso de una flama. (Ciencias & Ingeniería, 2013) 2.1.9 ÍNDICE DE CETANO El índice de cetano es una indicación de la calidad de ignición del combustible diésel, se puede determinar por comparación con mezclas de cetano bajo condiciones estandarizadas de prueba, sin embargo, existe un método simplificado para “calcular” el índice de cetano con los datos fáciles de determinar en el laboratorio y que son la densidad y la temperatura de destilación del 50% de la muestra y corregir con estos datos en la tabla respectiva. Un combustible diésel de mediana calidad debe tener un índice de cetano de 40 y uno de buena calidad superior a 45, típicamente los motores se diseñan para utilizar índices de cetano de entre 40 y 55, debajo de 38 se incrementa rápidamente el retardo de la ignición.(Proceso & Abril, 2013). 2.1.10 VISCOSIDAD Teóricamente la viscosidad es una propiedad físico - química de carácter intensivo, que es característica de los fluidos y representa la resistencia entre las capas de un fluido para su libre desplazamiento. Por viscosidad se entiende el grado de consistencia comparado con el agua pura o dificultad de paso por un orificio. Se comprende que la viscosidad es un punto muy importante, porque el combustible debe inyectarse a través de pequeños orificios. Se mide generalmente en grados Engler (ºE) aunque la medida reconocida internacionalmente es el centiestoke (cSt). La viscosidad se mide generalmente con el viscosímetro de Engler. En este aparato se controla el tiempo que tarda en salir por el agujero una determinada cantidad de combustible. Dividiendo este tiempo por lo que tarda en pasar una misma cantidad de agua, se obtiene un numero denominado Grado Engler (ºE). Mientras más alto sea este número más viscoso es el combustible. Esta medición se acostumbra a hacer a una temperatura de 20 ºC. Pero cuando el combustible es muy viscoso, se da la viscosidad a 30º, 50º, 80º, etc., porque la viscosidad disminuye cuando la temperatura aumenta. De ello se desprende que el grado de viscosidad de un combustible debe darse junto con la temperatura a que se efectúa la medición. Se deben tener en consideración tres importantes aspectos respecto a la viscosidad de un combustible.  La viscosidad ha de ser suficientemente baja para que el combustible pueda fluir a la temperatura más fría a que debe ser almacenado y trasvasado. En caso contrario o en países fríos, deben instalarse dispositivos para calentar los depósitos y tuberías. LABORATORIO

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 

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La viscosidad a su vez ha de ser lo suficientemente elevada para que el combustible tenga cualidades lubricantes, a fin de engrasar las piezas de la bomba de inyección, y evitar pérdidas por las toberas y la bomba. La viscosidad ha de ser la adecuada para que, al ser inyectado en el motor, el combustible se pulverice con rapidez. La tabla a continuación da los valores medios y límites de viscosidad para combustibles Diésel. Tabla 2.1.10-1 Límites de viscosidad para combustibles Diésel.

Fuente: CEAC Motor Diésel

La fluidez es la inversa de la viscosidad. Por ello la medida de la viscosidad es importante porque nos va a dar una idea de la fluidez del combustible. La viscosidad es muy importante en el caso de los fuel-oils, ya que éstos se clasifican siguiendo criterios de viscosidad a una determinada temperatura. (CHICA, 2010). 2.1.11 DESTILACIÓN

“Mediante este método se realizan destilaciones a la gasolina, jet fuel diésel y demás productos similares. La destilación es un fenómeno físico de separación de los componentes de un producto por vaporización parcial del mismo mediante previo calentamiento. Es la característica esencial para reconocer si un producto ha sido adulterado y nos permite además hacer las respectivas correcciones en los diferentes LABORATORIO

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cortes, pues de su valor inicial, intermedio y final se concluye sobre las fracciones ligeras o pesadas, los mismos que condicionan la calidad de un producto. (CCICEV, 2015) Parámetros de la destilación: Dependerán del combustible a destilar y son:  Punto inicial de destilación: IBP: Temperatura a la que cae la primera gota de destilado.  Punto final de destilación: EBP.  Volumen de pérdida (P).  Volumen de residuos (r).  Volumen de recogido (R). Si ponemos inicialmente 100 ml, las pérdidas serán 100 - (R + r). Los residuos son los que no son capaces de pasar a fase vapor. Todo lo dicho es referido a una presión de 760 mm Hg Como la presión del ensayo no va a ser esa, se mide la presión del ensayo y después se hacen las correcciones para que las temperaturas medidas estén referidas a 760 mm Hg. (CCICEV, 2015) 2.2

MUESTREO DE COMBUSTIBLES LÍQUIDOS

Para tener un control detallado de la calidad de combustibles líquidos es necesario establecer un sistema de documentación que permita identificar y tener acceso fácilmente a los análisis efectuados por parte del laboratorio. Para ello se elaboró el siguiente sistema de documentación:  Formato de muestreo: el formato de muestreo contiene la siguiente información relacionada con el combustible líquido: nombre de la empresa donde se realiza el muestreo, información del producto que se muestrea, información propia del muestreo y observaciones de presentarse el caso, además con este formato se pretende generar un código para tener mayor confidencialidad del origen de la muestra, por ejemplo, M – 001 muestra 001.  Formato de reporte de resultados: este formato tiene como objetivo cubrir toda la información relacionada con el control de calidad que se realiza a cada uno de los combustibles líquidos que se muestrean como: información de la muestra (código), fecha de análisis, nombre del análisis, unidades, norma bajo la cual se evalúa, resultados, especificaciones de calidad y observaciones de ser necesario.  Gráficos de control: estos gráficos tienen como objetivo realizar un control de calidad con base en cada una de las pruebas que se efectúan a los diferentes productos líquidos que se pretenden analizar con este proyecto. (CCICEV, 2015) a. PROTOCOLO DE MUESTREO Protocolo de muestreo y custodia de combustibles líquidos. Dentro de este protocolo se enmarcan combustibles tales como: Gasolina Extra, Gasolina Corriente, Diésel, Crudos, Fuel oíl, entre otros. A continuación, se detalla el protocolo de muestreo de cada uno de estos combustibles: Diésel (ACPM). LABORATORIO

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Descripción del Producto: Es un gasóleo que se obtiene a partir del petróleo, no es otra cosa que el denominado Petrodiésel, nombre por el que se le conoce popularmente en la mayoría de los países latinoamericanos. Químicamente, este combustible está constituido por una mezcla de hidrocarburos, la cual se obtiene a través de la destilación del petróleo, la cual se realiza de forma fraccionada y a una presión atmosférica que puede variar entre 250 °C y 350 °C, cuenta con un índice de cetano de 45 como mínimo además cuenta con mayores concentraciones de azufre y otros minerales. Usos: Al ser un compuesto mucho menos refinado que la gasolina, resulta también mucho más rendidor, implementado en actividades como la calefacción de hogares, la generación de electricidad, combustible de maquinarías, y últimamente también de vehículos modernos (Pensante, 2016). De acuerdo a la ficha técnica y de seguridad este producto es clasificado como líquido inflamable que puede encender por calor, chispa, llama o descarga electrostática; se debe almacenar en lugares ventilados, frescos y secos. Lejos de fuentes de calor e ignición y separado de materiales incompatibles. No se puede transportar con sustancias explosivas, gases inflamables o venenosos, sólidos de combustión espontánea, sustancias comburentes, peróxidos orgánicos, materiales radiactivos ni sustancias con riesgo de incendio. b. Gasolina Regular y Super Descripción del Producto: Es un combustible proveniente de las naftas obtenidas de procesos de destilación atmosférica, ruptura catalítica y otras. Las naftas son tratadas químicamente para eliminar compuestos azufrados indeseables tales como sulfuros y mercaptanos causantes de corrosión. El más importante de los derivados del petróleo es indudablemente la gasolina, la composición química de las gasolinas o naftas son muy variables, es una mezcla de hidrocarburos que hierven entre 0 y 200°C. Las dos propiedades más importantes que debe tener la gasolina para motores son:  Propiedad de volatilidad.  Alto número de octano  Para la gasolina y otros derivados del petróleo además se verifican otras propiedades como son destilación ASTM. Punto donde destila la primera y la gota final, destilado total mínimo. La realidad ecuatoriana de la gasolina super y extra es muy variada, mientras en el año 2012 se logró obtener una gasolina que pasó de 81 a 87 octanos (Extra) y de 90 a 92 (Súper), ahora hasta la actualidad en las instalaciones de la Refinería Esmeraldas se produce gasolina extra y gasolina súper cumpliendo la norma de calidad NTE INEN 935:2015 con excepción del octanaje debido a la Resolución No 15 386 Modificatoria 1 (2015-11-23) en la cual se indica que el octanaje se reduce de 87 RON a 85 RON en la gasolina extra y 92 RON a 90 RON para la gasolina súper. Al considerar la cantidad de azufre, ésta se ha mantenido en los valores por debajo de los permitidos en la norma ecuatoriana, 462 partes por millón, por debajo de las 650 establecidos en la NTE INEN 1490 Y ASTM 4294 (HIDROCARBUROS, 2013).

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2.3

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PROCESO DE ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE:

Para la interpretación de estos aspectos se deben consultar con la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2266 relacionada al transporte, almacenamiento y manejo de materiales peligrosos, nos centraremos en la clase 3 relacionada a los líquidos inflamables. Para el despacho de los combustibles e lo realiza en las islas de carga (3), las cuales sirven para la carga de productos limpios en los autos tanques, permitiendo la carga a 5 auto tanques simultáneamente, además se encuentran provistas de sistemas de medición de desplazamientos, filtros, válvulas de set-top, accesorios y brazos de carga de productos. El despacho se lo realiza a través de carga atmosférica, constando de un sistema de drenaje cerrado para la recolección del drenado en la recepción. Para el transporte de estos combustibles se lo realiza en autotanques constituidos por un cabezal y compartimientos adecuados para el transporte de combustibles líquidos y que contrarrestan el efecto de las fuerzas de aceleración y desaceleración; así como las fuerzas centrípeta y centrífuga generadas. 2.4

Marco Referencial:

La visita técnica se realizó el día 18 de Enero del 2019 en el terminal de productos limpios EP Petroecuador el mismo que se ubica en el sector de Calpiloma, a 15 km de la Ciudad de Riobamba con una altitud de 3200msnm, todas las prácticas para evaluar los parámetros establecidos de acuerdo a las normas de los diferentes productos almacenados en el terminal se realizaron en el Laboratorio de Calidad supervisados por la Ingeniera Química Andrea Espín responsable del Departamento de Calidad. 3

Parte Experimental:

3.1

Sustancias y Reactivos: • Gasolina • Diésel Materiales y Equipos:

3.2             

Probeta de 1000 ml Termo hidrómetro Probeta de 100 ml Embudo Papel filtro Equipo de destilación atmosférica OPTIDIST Equipo de destilación manual Balón Equipo punto de inflamación copa cerrada Pensky Martens Termómetro Cronómetro Analizador de gasolina Eralytics Frasco de vidrio LABORATORIO

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3.3 Procedimiento: 3.3.1 Muestreo Se establece una Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 930, relacionada al muestreo de Petróleo crudo y sus derivados.

Ubicarse con los implementos necesarios en el sitio en el cual se va a hacer la muestra.

Recolectar un volumen de muestra no menor al 80% de la capacidad del envase.

Introducir el grifo del surtidor en la abertura del envase hasta alcanzar el volumen de la muestra a tomar.

Los lugares de toma de muestra de referencia y testigo, deben ser los tanques y sistemas de llenado como asigna la NTE INEN 930

Recipientes limpios y secos para evitar contaminación, deben enjuagarse y drenarse con el mismo producto de muestreo.

Se arroja el envase en el tanque de almacenamiento a una profundidad requerida para hacer la toma de muestra.

El muestreo se debe realizar por personal designado por la autoridad de control.

Recipientes deben ser de material de vidrio oscuro o metal de 1 L. de capacidad, provistos de dos tapas una interior y otra exterior

Tomada la muestra, esta debe permanecer en un envase hermetico para evitar fuga del producto y debe entregarse a la autoridad de control.

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3.3.2 Determinación de Grados Api Colocar la muestra en una probeta limpia evitando salpicaduras o formación de burbujas.

Eliminar cualquier burbuja de aire formada con ayuda de una barilla de vidrio. Colocar la probeta en un lugar libre de corrientes de aire, a fin de evitar cambios bruscos de temperatura. Medir la temperatura en el interior de la probeta con la ayuda del termómetro. Introducir lentamente el Hidrómetro en el interior de la probeta y dejarlo por 5 minutos, luego hacer la lectura en el vástago. Retirar el Hidrómetro, a la vez realizar la medición de la temperatura para comprobar si existe variación de temperatura. Realizar los cálculos de corrección de los instrumentos con las mediciones tomadas. Registrar las lecturas corregidas con aproximación a 0,1 Kg/m 3 en densidad relativa a 0,1º en gravedad API.

Llevar las mediciones a temperatura de 60ºF usando tablas de corrección (ASTM 1250-04)

Toma de Lectura del Hidrómetro

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3.3.3 Determinación de la Viscosidad SAYBOLT Cargar el viscosímetro en la manera indicada por el diseño del mismo, esta operación se hará conforme a su calibración. Dejar que el viscosímetro cargado permanezca en el baño el tiempo suficiente para alcanzar la temperatura del ensayo.

Colocar un termómetro para verificar la temperatura a la que se está realizando la práctica.

Establecer un tiempo de aclimatación por ensayo como medida de seguridad, ya que este variará.

Ajustar el volumen de la muestra después de que la misma haya alcanzado la temperatura de equilibrio. Se utiliza un capliar amplio para un líquido muy viscoso y uno mas angosto para un fluído mas líquido (menor a 200 segundos). Con la muestra fluyendo libremente medir el tiempo requerido para que el capilar se vacíe o atraviese la marca indicada. Realizar los ajustes de corrección a las mediciones obtenidas en la práctica

Realizar los calculos de acuerdo a las normas establecidas por el departamento.

3.3.4. Determinación del Punto de Inflamación El punto de fuego y de inflamación para combustibles menos densos con más volátiles se utiliza la norma ASTM D-92 copa abierta Cleveland; en combustibles más pesados se puede utilizar para el punto de inflamación la norma ASTM D-93 copa cerrada Pensky-Martens.

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•Se toma un poco de combustible (diésel) y se coloca en la copa del equipo.

•La copa se coloca en el equipo y se cierra.

•Posteriormente se enciende la llama y luego el equipo. •Se va controlando la temperatura cada minuto, abriendo la válvula para observar la llama. •Llegada a la temperatura de inflamación se apaga el equipo.

•Una vez producida la inflamación anotar la temperatura obtenida.

3.3.5. Destilación del Diésel Se verifican otras propiedades como son destilación ASTM. Punto donde destila la primera y la gota final, destilado total mínimo, las normas empleadas para el procedimiento son: ASTM D-86 y NTE INEN-ISO 3405.

Tomar 100 ml de Diesel en una probeta y filtrar la muestra.

Colocar en el matraz de destilación la muestra y llevarla al equipo.

Encender el equipo y empezar a controlar la temperatura.

Verificar a que temperatura se obtiene la primera gota de destilado.

Tomar la temperatura cada 10 mL de destilado tomando la temperatura y anotandola.

Graficar la curva en funcion de la temperatura y volumen de destilado.

Realizar las correcciones según las ecuaciones proporcionadas.

Determinar el índice de Cetano mediante el uso de las Tablas respectivas.

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4. REACCIONES 4.1 Combustión del Diesel.  Hidrocarburo (C12 H23) + O2 +N2 → COx + H2O +NOx+ Hidrocarburos quemados Parcialmente.  C14 H44,5 +0,04 S +39,48 (O2 + 3,72N2) → 19,9 CO2 + 0,015 CO+ 0,26 C4H8 + 0,04 SO2 + 0,005 NO + 0,02 NO2 + 8,89 O2 + 148,6 N2 + 21,3 H2O. Se estima una cantidad de combustible no quemado correspondiente al 5% y que se desprende a la atmosfera mezclado con los gases de combustión, esto debido a que el hidrocarburo en su estructura contiene compuestos aromáticos, los mismos que requieren de mayor energía de la que reciben en una cámara de combustión para quemarse completamente.

5 Datos: 5.1 Datos Experimentales: TABLA 4.1-1 Datos experimentales de Gravedad Específica Muestra Temperatura API (F) Diésel 60 38 Premium FUENTE: PÉREZ, GUAMÁN, GUERRERO, MOROCHO. LAB CTRL.CALIDAD. PETROECUADOR 2019 TABLA 4.1-2 Datos experimentales para Punto de Inflamación Muestra

Factor de corrección según presión atmosférica (C) Diésel Premium 51 8 FUENTE: PÉREZ, GUAMÁN, GUERRERO, MOROCHO. LAB CTRL.CALIDAD. PETROECUADOR2019

Muestra LABORATORIO

Temperatura de Inflamación (C)

TABLA 4.1-3 Datos experimentales de Viscosidad Capilar del viscosímetro Constante (cSt/s) OPERACIONES UNITARIAS/ PROCESOS INDUSTRIALES

t (s)

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Diésel Premium 75 0,007451 425,35 FUENTE: PÉREZ, GUAMÁN, GUERRERO, MOROCHO. LAB CTRL.CALIDAD. PETROECUADOR 2019

TABLA 4.1-4 Datos experimentales para Destilación Muestra % Destilado Temperatura (C) Diésel Premium 10 198 “” 20 210 “” 30 225 “” 40 240 “” 50 254 “” 60 268 “” 70 279 “” 80 296 “” 90 317 FUENTE: PÉREZ, GUAMÁN, GUERRERGO, MOROCHO. LAB CTRL.CALIDAD. PETROECUADOR 2019

6 Cálculos y Resultados: 6.1 Cálculos Específicos 6.1.1 Cálculos específicos de la gravedad específica 141,5 𝛾= 𝐴𝑃𝐼 + 131,5 𝛾 = 0,835

6.1.2 Cálculos específicos del punto de inflamación 𝑃𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑓𝑙𝑎𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑇𝑒𝑚𝑝. 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑓𝑙𝑎𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛 + 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑃𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑓𝑙𝑎𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 51 + 8 𝑃𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑓𝑙𝑎𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 59 °𝐶 6.1.3 Cálculos específicos para viscosidad 𝜇 = 𝑡 𝑥 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝜇 = (425,35 𝑠) (0,007451 𝜇 = 3,169 𝑐𝑆𝑡

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𝑐𝑆𝑡 ) 𝑠

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6.1.4 Curva de destilación, % destilado vs. T 350

Temperatura

300 250

200 150 100 50 0 0

20

40

60

80

100

% destilado

6.2

Resultados:

Tabla 5.2-1 Resultados de análisis de Diésel Premium Gravedad específica, 𝜸 Punto de inflamación (C) Viscosidad, 𝝁 (𝒄𝑺𝒕) 0,835 59 3,169 FUENTE: PÉREZ, GUAMÁN, GUERRERO, MOROCHO. LAB CTRL.CALIDAD. PETROECUADOR 2019 7 ERRORES 7.1 Sistemáticos: Uno de ellos y el mas importantes es la Temperatura a la que se encuentra el lugar donde se van a realizar las distintas pruebas, debido a esto hay que hacer correcciones en cada cálculo para obtener un resultado pleno. 7.2 Aleatorios:

8

Cada uno de los instrumentos los cuales sirven para las distintas mediciones, estos son utilizados para varios análisis y hay que tomar en cuenta al momento de manipularlos que sean los correctos para que no nos dé un resultado alterado. Discusión:

Se realizó la visita técnica al beaterio de EP PETROECUADOR terminal Riobamba ubicada a vía San Juan donde se identificó que las principales pruebas de control de calidad que se evalúa en los diferentes combustibles que llegan a la planta y son la medición de grados API de Diesel Premium y Gasolina Extra, Destilación del diesel y gasolina, punto de inflamación, determinación de la viscosidad y la obtención de los porcentajes de cada uno de los compuestos que componen la gasolina. LABORATORIO

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Se efectuó el muestreo del diésel y la gasolina; directamente en el tanque de almacenamiento para el diésel y en las tuberías de descarga para la gasolina. El muestreo se da en distintas fuentes para prever accidentes por efectos de la volatilidad de los combustibles ya mencionados. Se realizó la destilación automática y manual de la gasolina y diesel respectivamente en el que se observó que el equipo de destilación automática es mucho más eficiente que el manual debido que una vez finalizado el proceso de destilación nos proporciona los porcentajes en volumen con sus correspondientes temperaturas corregidas y además el equipo determina la curva de destilación sin realizar ningún calculo. De los resultados obtenidos de las pruebas protocolares de calidad se estableció una comparación con los datos expuestos en las siguientes normas: NTE INEN 1489:99 (Diésel requisitos) y NTE INEN 0935:2010 (Gasolina requisitos). La mencionada comparación se detalla en las siguientes tablas:

Parámetros

Tabla 8.1. Comparación de los resultados del Diésel Resultados de las pruebas Norma: NTE en el Beaterio 1489:99 Diésel requisitos

Punto de inflamación 51°C Temperatura de destilación 317°C del 90%

51°C 360°C

Viscosidad Grados API

2,5cSt (a 37,8°C) 35

3,169 cSt 38

INEN N° 2

Fuente: MOROCO; PEREZ; GUAMAN; GUERRERO. Tecnología de Petróleos. ESPOCH.2019 Esta comparación nos permitió evidenciar que el control de calidad efectuado en el Beaterio es muy bueno puesto que los resultados no se hallan tan alejados tomando en cuenta que las pruebas realizadas fueron explicadas con gran rigurosidad.

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9 Conclusiones y Recomendaciones: 9.1 Conclusiones: 

Mediante la realización de la visita técnica a EP PETROECUADOR terminal Riobamba se realizó la destilación atmosférica del diésel, realizándolo de forma automática y de forma manual en la cual se observó que el equipo de destilación automático es más eficiente que el manual esto se debe a que una vez concluido el proceso de destilación este nos proporciona los porcentajes en volumen destilado con sus respectivas temperaturas corregidas y a mas determina la curva de destilación automáticamente mientras que para la destilación es todo lo contrario.



Se determinó el punto de inflamación del Diesel, mediante el ensayo en copa cerrada, obteniendo como resultado la temperatura de 59°C, se aplicó las correcciones para el termómetro y para la presión de 1 atmósfera, obteniendo una temperatura de punto de inflamación del Diesel de 65.3°C. Se determinó la viscosidad del Diesel, mediante medición del tiempo que tarda en fluir un volumen de 7mL de dicho líquido por acción de la gravedad a través de un viscosímetro capilar de vidrio calibrado, a una temperatura de baño húmedo de 40°C, se aplicó las correcciones para el equipo según tablas, obteniendo una viscosidad cinemática de 3,169 cst.



9.2   

Recomendaciones: Utilizar zapatos antideslizantes, caso contrario no se le permitirá el ingreso al beaterio. No manipular los equipos sin previa autorización del Técnico. Utilizar vestimenta cálida para evitar enfermedades ocasionadas por el intenso frio.

10. Aplicaciones Las propiedades de calidad de un petróleo crudo nos permiten valorarlo en el mercado. Estas propiedades deben ser evaluadas cuidadosamente bajo métodos estandarizados. Por lo cual, se presentan una serie de procedimientos que tienen como objetivo hacer del conocimiento al futuro ingeniero químico de la Facultad de Ciencias de la ESPOCH; de las técnicas estandarizadas para la determinación de la calidad de un crudo, y puedan decidir adecuadamente las aplicaciones posibles de un crudo en función de sus propiedades. Las pruebas propuestas estas diseñadas para que los Ingeniería química, conozcan las propiedades fisicoquímicas que se evalúan y a la vez, se proponen técnicas que ocupan equipo especializado dentro de la industria. Se considera como importante el conocimiento de la teoría en el contexto de la aplicación. Las prácticas que fueron propuestas siguen los métodos estandarizados ASTM. Además, se indaga y se presentan las razones por la que la caracterización de un crudo obedece a intereses económicos en función de sus propiedades y como al ser comparado con los llamados crudos de referencia se estima el precio que pueden llegar a poseer en los mercados.

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Las características comparadas son la densidad API, contenido de azufre, contenido de asfáltenos, porcentaje en volumen de agua y sedimentos. La viscosidad por su parte no determina el precio que un crudo pueda alcanzar en un mercado, pero es fundamental determinarla, pues evidencia el costo que puede tener un crudo al ser bombeado por oleoductos desde los grandes almacenes hasta los puntos de refinación. Los crudos son empleados para obtener energéticos y petroquímicos, en función de sus características un crudo puede ofrecer mayores rendimientos en energéticos o petroquímicos, además de requerir operaciones adicionales en la refinación. Un crudo con alto contenido de asfáltenos, necesariamente deberá ser procesado en una refinería de conversión profunda, que cuentan con unidades de craqueo catalítico y térmico. Por su parte, un crudo con alto contenido de parafinas ofrecerá rendimientos elevados de gasolinas y no requerirá necesariamente procesos de conversión tan profundos. Este criterio es el que se pretende incluir en la formación del ingeniero químico de nuestra facultad y por ello se presentan las prácticas bajo este contexto. (UNAM, 2014)

11. Referencias Bibliográficas: a. Citas:

 

GARY, James. y HANDWERK Glenn. Petroleum Refining Technology and Economics.4 ed. Marcel Dekker. New York 2001. WHUITIER, Pierre. El Petróleo Refino y Tratamiento Químico Tomo I Traducido del francés. Ediciones CEPSA. S.A. Madrid. 1971.

b. Bibliografía:     

Ciencias, F. D. E., & Ingeniería, D. E. L. A. (2013). Universidad tecnológica equinoccial. Empresa Pública de Hidrocarburos del Ecuador Plan Estratégico Empresarial 2018-2021. (2018). No Title. (2013). Proceso, C. D. E. L., & Abril, P. D. E. (2013). DE PRODUCTOS LIMPIOS EN LA ESTACIÓN DE SERVICIO. Quito, 01 de octubre de 2015 Boletín No. 079. (2015), (079), 10601.

c. Internet:  

Tanques de almacenamiento recuperado https://www.eppetroecuador.ec/?p=4245 el 21/01/2019 Procesos de control de calidd recuperado https://www.eppetroecuador.ec/?p=6359 el 21/01/2019

12. Anexos: a. Diagrama de los Equipos Utilizados b. Tablas de corrección c. Reporte de resultados de destilación.

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de: de:

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ANEXO I

a)

NOTAS a) b)

b)

CATEGORIA DEL DIAGRAMA Diagrama Equipo de molienda Torre de tamices vibratorios X

CERTIFICADO APROBADO POR APROBAR POR CALIFICAR POR VERIFICAR

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA REALIZADO POR: Cobo Cango Patricia Alexandra

DESINTEGRACION MECANICA Y TAMIZADO ESCALA

FECHA

LÁMINA

1:1

2018/04/16

1

ANEXO II

c)

NOTAS c)

CATEGORIA DEL DIAGRAMA Grafico %Ra vs Apertura para encontrar el diámetro de partícula. . X

CERTIFICADO APROBADO POR APROBAR POR CALIFICAR POR VERIFICAR

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA REALIZADO POR: Cobo Cango Patricia Alexandra

DESINTEGRACION MECANICA Y TAMIZADO ESCALA

FECHA

LÁMINA

1:1

2018/04/16

2

ANEXO III

d)

NOTAS d)

CATEGORIA DEL DIAGRAMA Grafico %Pa vs dp para encontrar el diámetro de la partícula.

X

CERTIFICADO APROBADO POR APROBAR POR CALIFICAR POR VERIFICAR

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA REALIZADO POR: Cobo Cango Patricia Alexandra

DESINTEGRACION MECANICA Y TAMIZADO ESCALA

FECHA

LÁMINA

1:1

2018/04/16

3

TÉCNICA DE LABORATORIO N° 01

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MATERIA: OPERACIONES UNITARIAS I ELABORADO POR: ING. TEOBALDO PATIÑO FECHA: JUNIO 2017 REVISADO: ING. TEOBALDO PATIÑO APROBADO: ING. MARIO VILLACRÉS FECHA: OCTUBRE 2017

TEMA: DESINTEGRACIÓN MECÁNICA Y TAMIZADO

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RESUMEN La presente práctica llamada “Desintegración mecánica y tamizado”, se llevó a cabo el martes 10 de abril del 2018, en las instalaciones de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, en la Facultad de ciencias en el laboratorio de procesos industriales. Se realizó la desintegrar mecánica y tamizado de una muestra mediante un equipo de reducción de tamaño y una torre de tamices vibratorios para conocer el diámetro de partícula (d80). La reducción de tamaño de sus partículas

obtenido por desintegración de formas mayores. Esto se consigue mediante unas máquinas que se llaman quebrantadores, trituradores y molinos. Los primeros reducen los tamaños grandes a medianos; los segundos se emplean para grados intermedios de subdivisión, los terceros para la pulverización fina de los tamaños medios. La molienda es una operación unitaria que, a pesar de implicar solo una transformación física de la materia sin alterar su naturaleza, el tamaño de partícula representa en forma indirecta áreas, el tamizado consiste en una superficie con perforaciones uniformes por donde pasara parte del material más fino traspasará el tamiz. Se obtuvo datos para los cálculos pertinentes.

DESCRIPTORES DESINTEGRACIÓN// MECÁNICA// REDUCCIÓN//TAMAÑO//MOLIENDA//TAMIZADO

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