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Salinidad del crudo-Contenido de
agua por destilación, BS&W
Fecha 23/09/2011
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PRACTICA 1: GRAVEDAD API- SALINIDAD DEL CRUDO- CONTENIDO DE AGUA POR
DESTILACION Y BS&W
DANIEL ARAMBURO
HAROLD ALDANA
Trabajo orientado hacia el análisis y la caracterización de los aspectos fisicoquímicos del crudo.
PROFESORA
MARIA ISABEL SANABRIA
FUNDACIÓN UNIVERSIDAD DE AMERICA
INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
BOGOTÁ
2011

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1. OBJETIVOS
1.1 General
Aprender a calcular algunos de los índices de calidad del crudo con el fin de conocer su
valor económico y caracterizarlo para conocer los procesos a los que debe ser sometido
antes de su comercialización.
1.2 Específicos
 Determinar la gravedad API de un crudo por medio del termohidrometro y del
picnómetro.
 Establecer el comportamiento de la gravedad API con respecto a la temperatura.
 Corregir las lecturas en °API tomadas en el laboratorio por la cantidad de agua
(BS&W) presente en el crudo.
 Determinar la salinidad del crudo mediante una transferencia de propiedades de
un fluido a otro fluido de referencia.
 Realizar y analizar físicamente la formación de una emulsión.
 Comprender como trabajan ciertos productos químicos como rompedores de
emulsión, al momento de separar las fases que se encuentran mezcladas.
 Establecer que tan bueno o malo es la cantidad de Cloruro de sodio determinada
en la muestra analizada.
 Determinar el contenido de agua en una muestra de crudo mediante el proceso
de destilación.
 Conocer y utilizar el equipo de destilación que se emplea en la industria petrolera
en la determinación del contenido de agua. (Dean & Stark).
 Establecer cual método utilizado para la determinación de agua es más preciso.
 Analizar la importancia de tener un alto o bajo corte de agua en el petróleo.
 Comprender como se mide el contenido de sedimentos, a partir del uso
adecuado de los tubos de centrifuga.
2. FUNDAMENTO TEORICO:
 Gravedad API:
En la industria del petróleo, se acostumbra utilizar la gravedad API (American
Petroleum Institute). Esta es una escala arbitraria, calibrada en grados y que
relaciona la gravead específica de un líquido por medio de la siguiente fórmula:
( )
En donde G.E es la gravedad especifica del líquido a 60ºF. La gravedad
específica, también llamada densidad relativa es la relación entre la densidad de

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una sustancia y la densidad de otra sustancia tomada como referencia, la
sustancia tomada como referencia es el agua. Las gravedades especificas de
una sustancia pueden variar conforme varia la temperatura, por lo que se suele
especificar la temperatura de medición de la misma.
El desarrollo de la práctica con el hidrómetro se basa en el principio que la
profundidad de inmersión de un cuerpo en un líquido varía directamente con la
densidad de dicho líquido, además de la densidad de el objeto a sumergir (valor
conocido del hidrómetro). Lo anterior se basa en el principio de Arquímedes, que
nos dice que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza vertical
hacia arriba ejercida por el fluido llamada empuje, dicha fuerza es equivalente en
magnitud a el peso del fluido desplazado por el objeto sumergido.
Dado que la gravedad API es una función especial de la densidad relativa
(Gravedad Específica), es posible obtenerla también mediante la determinación
de ésta última. Para esto podemos valernos de un picnómetro que nos permite
obtener un volumen fijo de la muestra y una balanza electrónica de precisión que
nos permite determinar la masa correspondiente a ese volumen. Con estos
datos, podemos obtener la densidad de la muestra a temperatura ambiente y por
lo tanto la Gravedad Específica a las mismas condiciones.
Lo anterior teniendo en cuenta que la densidad es la relación entre la masa y el
volumen de un cuerpo, luego conociendo la densidad del agua a la temperatura
de trabajo, podemos conocer el peso de agua equivalente al volumen de crudo
utilizado, podemos hallar la relación de pesos (gravedad específica), y luego en
la formula reemplazar y hallar la gravedad API del crudo.
 Salinidad en el crudo:
Una de las principales razones por la cual el análisis de salinidad es importante,
es la de cumplir con los requerimientos de transporte y venta, ya que
generalmente los oleoductos y refinerías admiten contenidos de sal bajos (10 Lb
de sal por cada 1000 barriles) debido a la acción corrosiva y posteriores daños
que generan mayores concentraciones de sal en el fluido.
El método consiste en formar una emulsión entre un volumen determinado de la
muestra de crudo y un volumen determinado de agua destilada, con el fin que
exista una transferencia del contenido salino del crudo a ésta última.
Luego utilizando rompedor universal, y mediante el proceso de centrifugación se
rompe la emulsión y las sales quedan disueltas en el agua, se retira el agua y
posteriormente se lleva a cabo una titulación con nitrato de plata y utilizando
crómato de potasio como indicador con el fin de conocer la cantidad de soluto
disuelto en el agua (se le atribuye al NaCl).
 Contenido de agua por destilación:
El método utilizado para la determinación de la cantidad de agua en el
crudo es el proceso de destilación, utilizando el equipo Dean & Stark. Para
tal efecto la muestra es calentada bajo condiciones de reflujo con un
solvente insoluble al agua, el cual se co-destilará con el agua en la

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muestra. El solvente condensado y el agua son separados continuamente
en la trampa dispuesta para tal fin.
La destilación es el proceso a utilizar en este método, el principio físico es
la separación mediante evaporización y condensación, de los diferentes
componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de
una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición
(temperaturas de ebullición) de cada una de las sustancias.
El punto de ebullición del agua en Bogotá es cercano a los 93 ºC, y el del tolueno
es cercano a los 110 ºC, mientras el petróleo a estas temperaturas es estable
físicamente; por lo que el agua será la primera en ebullir, produciéndose vapor
saturado, el cual asciende por la trampa y hacia el condensador, al hacer
contacto con el condensador, el agua a bajas temperaturas circulando por el
mismo retira calor al agua por lo que esta se condensa y por densidad desciende
hacia el fondo de la trampa. Al llegar a temperaturas cercanas a las del punto de
ebullición del tolueno este experimenta el mismo proceso del agua, y queda en
una fase superior en la trampa debido a que su densidad es menor a la del agua.
El volumen de agua obtenido, es reportado como fracción o porcentaje del
volumen inicial de la muestra de petróleo crudo. La trampa posee una graduación
para tomar las lecturas de los volúmenes de agua que han sido extraídos de la
muestra de crudo.
 Agua y Sedimentos BS&W:
El principio utilizado para determinar el BS&W de una emulsión de crudo es el de
demulsificación mediante un rompedor. La acción de los compuestos químicos
desemulsificadores se explica porque estos hacen que la película del agente
emulsificador que rodea la gota de agua adquiere una rapidez quebradiza hasta
provocar una contracción que causa que la película se rompa y las gotas de
agua se junten y decanten. En el laboratorio se utilizo una centrifuga; el método
de centrifugación es un método utilizado para decantar sólidos presentes en un
liquido, y su fundamento teórico es el de la fuerza centrifuga que experimenta en
cuerpo con un movimiento circular uniforme (rotatorio); esta fuerza centrifuga es
mayor en magnitud que la fuerza debida a la gravedad (peso), por lo que los
cuerpos mas masivos experimentan un vector fuerza hacia las paredes de los
tubos de centrifugación y posteriormente caen al fondo de los mismos.
El valor de BS&W se expresa como un porcentaje de la cantidad de crudo
mediante:
Donde
- %BS&W es el porcentaje de agua y sedimentos
- S es el volumen total de agua y sedimento encontrada en el fondo del tubo
de centrifugación.
- V es el volumen inicial de muestra de petróleo crudo.

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3. FORMULAS Y CONVERSIONES UTILIZADAS PARA LA DETERMINACIÓN DE
RESULTADOS.
A. °API=(141,5/G.E(60°F))-131,5
B. %BS&W=(Volumen de Agua y sedimentos/Volumen de la muestra)*100
C. G.E= (masa de la muestra/masa del agua).
D. % Agua por destilación= (Volumen de Agua/Volumen de la muestra).
E. °F=1,8°C+32
F. 1 Barril=158,98 L
4. REPORTE DE DATOS Y VARIABLES MEDIDAS EN EL LABORATORIO.
 DETERMINACIÓN DE GRAVEDAD API (Método del picnómetro).
Muestra Temperatura de
prueba (°F)
Peso
picnómetro
vacio (g)
Peso
picnómetro +
Agua destilada
(g)
Peso
picnómetro +
Muestra (g)
Crudo de
Tocaria
62,6°F 16,512 gr 41,41 g 38,519 g
 DETERMINACIÓN DE GRAVEDAD API (Método del hidrómetro)
Muestra Temperatura (Ideal/Real) Gravedad API
Crudo de Tocaria
Ambiente/(62°F) 29,8°API
104°F/(104°F) 33,5°API
122°F/(116°F) 34,2 °API
 DETERMINACIÓN DE LA SALINIDAD DEL CRUDO (Dean & Stark)
Muestra Volumen
de la
muestra
(ml)
Volumen
de agua
destilada
(ml)
Volumen
de varsól
(ml)
Volumen
de agua
titulada
(ml)
Volumen
de Nitrato
de plata
(ml)
Normalidad
del Nitrato
de plata
(N)
Campo 25 ml 38 ml 38 ml 10 ml 0,3 ml 0,0282 N

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Tocaria
 DETERMINACIÓN DE AGUA POR DESTILACIÓN
Volumen de la muestra (ml) Volumen de Agua en la trampa (ml)
25 ml 0 ml
 DETERMINACIÓN DE AGUA Y SEDIMENTOS (BS&W)
Muestra Tubo No Volumen de
la muestra
(ml)
BS&W luego
de la
centrifuga
(ml)
BS&W con
calentamiento
(ml)
BS&W con
calentamiento y
centrifuga (ml)
Campo
Tocaria
1 10 ml 0 ml 0 ml 0 ml
2 10 ml 0 ml 0 ml 0 ml
5. RESULTADOS CALCULADOS
 DETERMINACIÓN DE GRAVEDAD API (Método del picnómetro).
Gravedad especifica
(Calculada)
Gravedad API
0,9301 20,63°API
 DETERMINACIÓN DE LA SALINIDAD DEL CRUDO (Dean & Stark)
 DETERMINACIÓN DE AGUA POR DESTILACIÓN
% AGUA 0 %
Volumen
de agua
titulada
(ml)
Volumen
de
Nitrato
de plata
(ml)
Normalidad
del Nitrato
de plata
(N)
Contenido de
sal en ppm
de NaCl
Contenido
de sal en
Lb
NaCl/1000
barriles
10 ml 0,3 ml 0,0282 N 79,1 27,72

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 DETERMINACIÓN DE AGUA Y SEDIMENTOS (BS&W)
% BS&W 0 %
6. ANALISIS DE RESULTADOS.
 Existe una diferencia significativa entre la gravedad API calculada para el método
del picnómetro y la medida mediante el hidrómetro API; siendo menor la obtenida
mediante el método del picnómetro. Debemos tener en cuenta que el método del
hidrómetro es mucho más preciso para la realización de este tipo de mediciones
por lo que la gravedad API a temperatura ambiente (60ºF) es de 29,8 ºAPI.
 El contenido de sales expresado en Lb de Nacl por cada 1000 barriles de crudo
es bastante alto comparado con la exigencia de máximo 10 Lb de sal por cada
1000 barriles. El crudo es bastante salado.
 El contenido de agua por destilación es del 0%, el crudo esta deshidratado.
 El porcentaje de BS&W es del 0%, Lo que concuerda con el resultado de agua
por destilación, el crudo esta deshidratado.
7. CONCLUSIONES
 El crudo de tocaría es un crudo medio.
 Al crudo de tocaría debe realizársele una desalación previo a la comercialización,
el alto contenido de sal podría causar corrosión en oleoductos. La desalación
puede ser llevada a cabo mediante lavado en un Gun Barrel. Se debe cumplir
con la exigencia de menos de 10 Lb de sal por cada 1000 barriles.
 El crudo de tocaría tuvo que haber sido previamente deshidratado, ya que es
bastante extraño que un crudo presente 0% de presencia de agua.
 La importancia de realizar el análisis del contenido de agua por duplicado (por
destilación y centrifugación) es el de contrastar los resultados obtenidos y
comprobarlos.
8. EQUIPOS UTILIZADOS ACTUALMENTE.
8.1 CENTRIFUGA

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 Rotor de 6 a 8 tubos de 2 a 10 Ml
 Silenciosa (58 decibeles a 3400 RPM)
 Cámara de muestras de acero inoxidable para fácil limpieza
 Temporizador de 0 a 30 minutos con tono de aviso al término del ciclo
 Ventanilla para calibración con tacómetro manual de luz estroboscópica
 Tapa con pestillo
 Dispositivo de seguridad que apaga el motor cuando se abre la tapa
 Motor AC sin escobillas que no requiere mantenimiento
8.2 EQUIPO DESTILADOR A-50304 MICRO KJELDHAL
 Consiste básicamente de un reactor, embudo, trampa y condensador, todos de vidrio,
formando una sola pieza, con llaves de teflón montados en un gabinete de acero
inoxidable, control de temperatura, opera con 120 voltios

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8.3 BAÑO DE TEMPEARATURA CONSTANTE CON SISTEMA DE AGITACION
RECIPROCA.
 Baño maría con agitación reciproca, con control electrónico digital programable desde
ambiente hasta 150°C.
 Exactitud de 0,1°C
 Interior y exterior de acero inoxidable
 Control de velocidad hasta de 280 rpm
 Reloj de control
 Opera con 120 voltios.
9. ANEXOS
Muestra de Crudo Segmento del equipo de destilación

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Baño de maría
Determinación de Gravedad API Cilindro con embolo, utilizado para
por medio del hidrómetro. determinar la salinidad del crudo.

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Termohidrometro usado en la determinación de la Gravedad API
Determinación de la gravedad API, con el método del picnómetro.
Crudo desemulsificado. (Prueba de salinidad).

12. PRACTICA 1:Gravedad API-
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Titulación con Nitrato de Plata,
(Determinación de la Salinidad)
10. BIBLIOGRAFIA
 Rivasa, Comercializadora (2011).Productos Scorpion Scientific
Disponible en
http://www.rivasa.com.mx/scorpion.html
 Petroleum Engineering Handbook.
 Guías de Laboratorio de Crudos y Aguas, Laboratorio de Petróleos.
 ASTM International (2000). Standard test method for API gravity of crude petroleum and
petroleum products (Hydrometer method) D287
 ASTM International (1963). Standard test method for water and sediment in crude oils
D96
 ASTM International (1988). Standard test method for water in petroleum products and
bituminous Materials by distillation. D95