PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS HIDROCARBUROS Rango de Destilación PROPIEDADES FÍSICAS Viscosidad Densidad Solubilidad Características de Riesgo Punto de Inflamación Punto de Autoignición Petróleos Asfálticos PROPIEDADES QUÍMICAS Petróleos Parafínicos Petróleos Mixtos a) Petróleos asfálticos: Negros, viscosos y de elevada densidad: 0,95 g/ml. En la destilación primaria producen poca nafta y abundante fuel-oil, quedando asfalto como residuo. b) Petróleos parafínicos: De color claro, fluidos y de baja densidad: 0,75-0,85 g/ml. Rinden mas nafta que los asfálticos. Cuando se refina sus aceites lubricantes se separa parafina. c) Petróleos mixtos: Tienen características y rendimientos comprendidos entre las otras dos variedades principales. Aunque sin ser iguales entre sí. CLASIFICACIÓN DE LOS HIDROCARBUROS • • • • • • • • • • • GAS LICUADO DE PETRÓLEO NAFTAS GAS OIL QUEROSENO COMBUSTIBLE PARA AVIÓN DIESEL GASÓLEO FUEL OIL N°6 FUEL OIL INTERMEDIOS ASFALTO EMULSIONES ASFÁLTICAS Gas Licuado de Petróleo (LPG) Este combustible ofrece grandes ventajas desde el punto de vista ambiental, ya que produce emisiones de gases de desecho y una combustión con menos contaminantes atmosféricos que los combustibles líquidos. Las propiedades de densidad, volatilidad, residuo de evaporación y presión de vapor están muy relacionadas con la composición del producto. Naftas Es una mezcla de hidrocarburos refinados parcialmente obtenida en la parte superior de la torre de destilación atmosférica. Las naftas son sumamente inflamables por lo que su manejo y almacenamiento requiere de cuidado especial. Su principal uso es como solvente de algunos productos agrícolas, también tiene un uso en la industria de pinturas y en la producción de solventes específicos. Combustible para avión de turbina (Jet A-1) Es una mezcla de hidrocarburos donde predominan los componentes parafínicos y nafténicos y con cantidades controladas de olefinas y aromáticos. Diesel Es obtenido como producto intermedio en la columna de destilación atmosférica. Muchas de sus propiedades se determinan por su composición, tales como: • Calidad de ignición • Volatilidad • Estabilidad a la oxidación Fuel oil No.6 (Bunker C) Es un combustible residual de la destilación y craqueo del petróleo. Es un producto viscoso y con ciertos grados de impureza cuyas características generales exigen métodos especializados para su empleo. La viscosidad es una de sus principales características y debe ser tomada en cuenta para su manejo adecuado. Su uso es principalmente industrial en calderas y quemadores como una fuente de producción de energía. Rango de destilación: Salvo productos que tienen cierto grado de pureza (hexano, tolueno o xileno), los distintos derivados del petróleo son mezclas de hidrocarburos, por lo que no presentan un punto de ebullición definido, sino un rango de destilación más o menos amplio, de acuerdo a la especificación de cada producto. A menor punto inicial de destilación corresponde una mayor volatilidad del producto (producto liviano), y por lo tanto una mayor peligrosidad, tanto desde el punto de vista del riesgo de incendio como de la generación de vapores tóxicos. Otra medida de la volatilidad es la presión de vapor, siendo el producto más peligroso cuanto mayor sea ésta. Densidad: Los hidrocarburos líquidos son en general menos densos que el agua, y aproximándose su densidad a la de ésta a medida que el producto es menos volátil (productos pesados, como el Fuel-Oil y los asfaltos). Los vapores provenientes de los hidrocarburos líquidos son más pesados que el aire, aumentando también su densidad a medida que el producto es menos volátil. Solubilidad: Los hidrocarburos son en general insolubles o muy poco solubles en agua, e infinitamente solubles en la mayoría de los solventes orgánicos. Punto de inflamación: Es la temperatura mínima a la que el producto líquido produce vapores en concentraciones tales que pueden inflamarse en contacto con una fuente de ignición (llama, chispas, etc.). Las normas de la N.F.P.A. (iniciales en inglés de la Asociación Nacional de Protección contra el Fuego, de los EE.UU) clasifican a los líquidos en inflamables (punto de inflamación menor a 38ºC, pueden inflamarse a temperatura ambiente) y combustibles (punto de inflamación superior a 38ºC, requieren calentamiento previo para prenderse fuego). Punto de autoignición: Es la temperatura mínima de una superficie a la que, al entrar en contacto con ella el producto líquido, sus vapores se inflaman. Los productos de temperatura de autoignición relativamente baja pueden incendiarse por contacto con superficies calientes (lámparas, líneas de vapor,etc), muchas veces presentes en lugares de trabajo. PROPIEDADES La Viscosidad (cSt): Es su resistencia al flujo. Los hidrocarburos de alta viscosidad fluyen con dificultad, mientras que aquellos con baja viscosidad son altamente móviles. Las viscosidades disminuyen a temperaturas mayores, de manera que la temperatura del agua de mar y el grado al cual el hidrocarburo puede absorber calor del sol son consideraciones importantes. Centistokes: Es un centésimo de un stokes, que es la unidad de viscosidad cinemática y es igual a la viscosidad en equilibrio dividido por la densidad del líquido en gramos por cc. donde: n = viscosidad p = densidad En unidades SI 1 cSt = 1 mm2/s Clasificación Viscocidad Fuel-oil Intermedios N° grado Intermedio Promedio Viscosidad Cinemática a 50°C (cSt) Grado IFO 2 3 4 6 8 10 12 15 20 25 30 30 40 60 80 100 120 150 180 240 280 320 IFO 30 IFO 40 IFO 60 IFO 80 IFO 100 IFO 120 IFO 150 IFO 180 IFO 240 IFO 280 IFO 320 Bunker “C” 380 IFO 380 Residuos Pesados 420 460 500 700 IFO 420 IFO 460 IFO 600 IFO 700 Grados intermedios PROTOCOLO ANALITICO PARA CORRELACIONAR PETROLEO Y SUS DERIVADOS Recepción de las muestras subdivisión de las muestras cuantificación de HC identificación de la fuente de HC - por fluorimetría contrastado con criseno y peróleo - por cromatografía de gases contrastado con petróleo - "huella digitales" :espectroscopía flu. sincrónica :fluorescencia en 3D :CG con detector FID - especiación del petróleo : CG con detector FID : HPLC con detector de espectroscopía de fluorescencia sincrónica entrega de resultados Cuantitativos Cualitativos a)masa de HC contra patron de petróleo e HC b) estándares del SHOA (10 años) a) contenido de HP tres gráficos x métodos diferentes b) identificación de las especies pristan/fitano/n-heptano Espectrofotofluorímetro Cromatógrafo de gases Cromatogramas superpuestos FIN DE LA PRESENTACIÓN