Este documento presenta el informe de una práctica de laboratorio para determinar el contenido de agua y sedimentos (BSW) en una muestra de petróleo crudo mediante el método de centrifugación. Se realizaron dos pruebas, una sin desemulsificante y otra con un desemulsificante inadecuado, obteniéndose porcentajes de error muy altos en ambas. El documento analiza las posibles causas de error y concluye que aunque el método de centrifugación es válido, requiere un mayor cuidado en su ejecución

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INFORME PRÁCTICA NÚMERO 2
DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AGUA Y SEDIMENTOS EN EL
PETRÓLEO CRUDO POR EL MÉTODO DE LA CENTRÍFUGA
NORMA ASTM D96-88
Cristian Andrés Hernández Galindo Cod: 20122112820
ADRIANA
ESTEBAN
UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
NEIVA
2014

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INFORME PRÁCTICA NÚMERO 2
DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AGUA Y SEDIMENTOS EN EL
PETRÓLEO CRUDO POR EL MÉTODO DE LA CENTRÍFUGA
NORMA ASTM D96-88
Cristian Andrés Hernández Galindo
20122 112820
ADRIANA
ESTEBAN
Presentado a:
Haydee Morales
Laboratorio de Crudos y Derivados
120668
UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
NEIVA
2014

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CONTENIDO
1. OBJETIVOS 4
2. MARCO TEÓRICO 5
3. PROCEDIMIENTO 7
4. TABLA 1 (DATOS DE PRUEBA) 8
5. MUESTRA DE CALCULOS %BSW 9
6. TABLA 2 (%BSW CALCULADOS) 11
7. TABLA 3(% ERROR BSW) 12
8. ANALISIS DE RESULTADOS 13
9. CONCLUSIONES 14
10.BIBLIOGRAFIA 15
11.ANEXOS 16

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1. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Encontrar el contenido de agua y sedimentos (BSW) en una muestra de crudo
DTS – 113 mediante el método de centrifugación
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Conocer la importancia del proceso de separación del agua y crudo en la
industria petrolera
Identificar los problemas que podría causar una cantidad significativamente
alta de BSW en el crudo en la industria petrolera
Comprender los efectos que posee el desemulsificante y el solvente sobre
la emulsión.
Realizar un uso adecuado de los instrumentos del laboratorio.

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2. MARCO TEÓRICO
El BSW es una propiedad de gran importancia al momento de evaluar la calidad
del crudo. Existen varias maneras para determinarlo, variando en precisión y
validez. La mejor prueba, en cuanto a precisión es por medio del método de
arrastre vapor (destilación). En esta práctica se aplica el método de
centrifugación, que gracias a la centrifuga, uno puede terminar el contenido de
agua y sedimentos en una muestra.
Una centrífuga es un aparato capaz de girar cuatro o menos tubos de centrífuga a
una velocidad controlada. La cabeza de giro, los amortiguadores y las demás
partes de la centrífuga están construidos para que una pequeña fuerza centrífuga
sea distribuida para darle mayor potencia. Su función es acelerar la decantación o
sedimentación de sus componentes por medio de fuerzas centrífugas. Estas
fuerzas deben ser iguales en dirección y magnitud, es por eso que es
recomendable colocar dos tubos iguales de centrífuga en lados opuestos, o
colocar 4 tubos iguales de centrífuga en cualquier orden.
Los tubos de centrífuga son tubos con forma de cono. La precisión de su lectura
depende del grado de conocimiento sobre este aparato. Para tubos de 100 mL se
determina la cantidad de BSW mediante la imagen adjunta en la siguiente página.
Otro dato importante que se debe tener en cuenta es la elección del
desemulsificante apropiado para la muestra de crudo que se tenga. Un
desemulsificante es una sustancia que ayuda a romper y desplazar la película
deagente emulsionante que rodea a la gota de agua, aumentandola tensión
superficial y atracción entre las moléculas de agua propiciando lacoalescencia. Al
escoger un desemulsificante inadecuado, se corre el riesgo de que se mezcle con
la muestra y haga más difícil la determinación de la cantidad de BSW en una
muestra.

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Imagen 1. Procesos para leer agua y sedimentos cuan se usa un tubo
de 100 mL

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3. PROCEDIMIENTO
La centrifuga se giró a una velocidad de 1600 rpm para ambas pruebas, debido al
cálculo realizado con las ecuaciones enunciadas en la norma para hallar la
velocidad de la centrífuga.
Se utilizó como solvente varsol y para la segunda prueba desemulsificante ―X‖, el
cual de acuerdo a los resultados obtenidos, no era el apropiado para este tipo de
crudo.
De resto se prosiguió de acuerdo a la norma ASTM (D96—88).

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4. TABLA DE DATOS
Tabla 1. Datos de prueba
Prueba no 1 Prueba no 2
Sin rompedor con efecto de la
temperatura
Con rompedor “x”
Muestra
(zanahorias)
ml de agua Fase
emulsionada
ml de agua Fase
emulsionada
1 0,1 14,9 0,2 14,8
2 0,3 15,7 1,3 10,7
3 0,5 12 1,5 12,5
4(puro crudo) 0 0 0 0
Total 0,9 42,6 3,0 38,0

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5. MUESTRA DE CÁLCULOS
Cálculo del BSW primera prueba:
1. Zanahoria 1:
0,2%
2. Zanahoria 2:
0,6%
3. Zanahoria 3 :
1%
4. Zanahoria 4 : 0%
5. Cálculo del BSW segunda prueba:
6. Zanahoria 1 :

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Zanahoria 2:
7. Zanahoria 3:
8. Zanahoria 4:

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6. TABLA DE RESULTADOS
Tabla 2. Resultados BSW calculados
Zanahorias
BSW %
Prueba 1
(ml)
%BSW
Prueba 2
(ml) %BSW
Zanahoria 1 0,1 0,2 1.5 0,4
Zanahoria 2 0,3 0,6 1.2 2.6
Zanahoria 3 0,5 1 1.3 3,0
Zanahoria 4
(crudo puro
sin varsol)
0 0 0 0
Total 0,9 1,8 4,0 6
Porcentaje de error; el valor estimado de %BSW para el crudo pj-10 era
aproximado a 28%, como nos damos cuenta esto no ocurrió debido a
errores y variables adversas mencionados posteriormente.
% Error para la prueba 1:
% Error para la prueba 2:

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7. TABLA DE RESULTADOS
Tabla 3. Porcentajes de error
Prueba %BSW
Porcentaje de
Error
Prueba 1 1,8 93,6%
Prueba 2 6 78,6%

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8. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Se puede calificar como fatal esta prueba debido a los porcentajes tan altos de
error. De acuerdo a la tabla expuesta en el laboratorio, para el crudo PJ-10 existe
un %BSW del 28%, que en nuestro caso, el que más se aproxima, es el de la
segunda prueba. Las razones posibles por las cuales la diferencia entre en el
valor real y el valor experimental sea tan grande son:
Un mal proceso de calentamiento debido a incremento y/o decrementos de
la temperatura en forma brusca.
Una elección errónea de desemulsificante
Una mala lectura del BSW en las zanahorias
El estado de la muestra de crudo, en el laboratorio debido que se
encuentra en forma estática lo que ocasiona una separación de la fase
agua con la fase de crudo en el recipiente , haciendo que cuando
tomemos la muestra a analizar solo tomemos la fase de crudo.
En el proceder de la segunda prueba, se debía escoger el desemulsificante
adecuado para poder eliminar las emulsiones y así poder leer de mejor
manera la interfaz agua – aceite. Se procedió con el desemulsificante ―X‖ y
al cabo del proceso de centrífuga, se notó que hubo una mejoría en el
momento de la separación pero se pudo haber elegido un rompedor de
mejor acción , se recomienda tener información adecuada del
desemulsificante
Debido a que este proceso es de mucho cuidado y atención, es de menor
precisión que el de determinación del BSW por el método de arrastre vapor.
Al efectuar más pasos, se incrementa el porcentaje de error. De todas
formas, es un proceso válido en la determinación del BSW si se hace los
pasos correctamente,

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9. CONCLUSIONES
Se encontró el contenido de agua y sedimentos en una muestra de crudo
PJ-10 mediante el método de centrifugación de manera poco acertada debido
a las posibles causas descritas en el análisis de resultados
Se conoció la importancia del proceso de separación de agua y crudo en la
industria petrolera debido a que el BSW es una propiedad importante en los
crudos que regula tanto su calidad como su precio.
Se aprendió y comprendió los efectos que posee el desemulsificante y el
solvente sobre la muestra. Al ser una sustancia que ayuda en la determinación
del BSW.

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10. BIBLIOGRAFIA
ASTM .Standard Test Method for Water and Sediment in Crude Oil by
Centrifuge Method (FieldProcedure) ASTM (D96-88)
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leip/alva_d_mm/capi
tulo4.pdf
www.insht.es

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11. ANEXOS
CUESTIONARIO
1. ¿Qué efectos tiene el desemulsificante y el solvente sobre la emulsión?
RTA/ Los efectos del desemulsificante sobre la emulsión en esta práctica son:
Promover la separación del agua de la muestra
Evitar que el agua de la muestra se aferre a las paredes de las zanahorias.
Mejorar el carácter distintivo de la interfaz agua – aceite.
El desemulsificante es muy importante ya que ayuda a romper y desplazar la
película deagente emulsionante que rodea a la gota de agua, aumentandola
tensión superficial y atracción entre las moléculas de agua propiciando
lacoalescencia; otrapropiedad importante de los agentes desemulsificantes es la
capacidadpara humectar los sólidos presentes en la emulsión, para que
seanincorporados al agua separada.
El solvente disuelve los hidrocarburos en la muestra, con el objetivo de reducir la
viscosidad y haciendo más viable la separación del agua en el momento de la
centrifugación.
2. ¿Tiene alguna importancia la escogencia del desemulsificante
apropiado? ¿Por qué?
RTA/ Por supuesto que es de gran importancia el escoger el desemulsificante
apropiado, ya que, en un contexto industrial, se obtendrá aceite crudo a
condiciones apropiadas y agua residual de mejor calidad, reduciendo los costos de
tratamiento y evitando posibles sanciones de empresas reguladoras. Para la
práctica de laboratorio, el desemulsificante apropiado ayudará a reducir la interfaz
aceite – agua, posibilitando una buena lectura del BSW en la muestra.
3. ¿Por qué se sumerge la zanahoria en el baño de temperatura hasta la
marca de 100 mL?
RTA/ Al sumergir la zanahoria completamente y con los tapones aflojados, permite
que la distribución de calor en la muestra sea homogénea sin que influya la
presión de los vapores de las sustancias volátiles sustancialmente, con el fin de

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obtener una mejor separación de agua gracias a que el calor ayuda a un
rompimiento más eficiente de emulsiones y a la disminución de la densidad y
viscosidad de la muestra, haciéndola más ligera y fácil de separar.
4. ¿Por qué la cantidad de agua detectada por el método de centrifugación
es casi siempre menor que el contenido de agua real?
RTA/ El mejor método, en cuanto a precisión, para calcular la cantidad de BSW en
una muestra de crudo, es la separación por arrastre vapor. El método de
centrífuga es válido para ese objetivo, pero posee una mayor cantidad de pasos y
por consiguiente, mayor porcentaje de error al momento de la lectura. Por paso, se
refiere por ejemplo, al desemulsificante que se deba utilizar, a la eficiencia de la
centrífuga, a la velocidad de rotación que se calcule para la separación; todo esto
influye en la muestra y es por eso que casi siempre la lectura del agua por el
método de centrífuga es casi siempre menor que el contenido de agua real.
5. ¿Por qué no se debe adicionar mucha cantidad de desemulsificante a la
muestra?
RTA/ Lo permitido en la práctica de laboratorio es de dos gotas por zanahoria. La
razón de esto es la solubilidad de la mezcla. Si se sobresatura con
desemulsificante, puede presentarse como un componente inmiscible, generando
una lectura errónea del BSW.
6. ¿Cuál es la aplicabilidad industrial de esta práctica?
RTA/ El principal objetivo de esta práctica es la determinación del BSW en una
muestra de crudo, debido a que este influye en la calidad y precio del crudo. Por
BSW se refiere a la cantidad de agua y sedimentos que van una muestra de crudo
desde el yacimiento y que en la industria petrolera son productos indeseables por
muchas razones. Algunas de ellas son por ejemplo, la corrosión que pueden
generar las sales inmersas en el agua, la disminución de la gravedad °API debido
al contenido del agua, afectando el precio de venta, los elevados costos de
refinería que puede generar un crudo con alto contenido de BSW, la depositación
de elementos inorgánicos que puedan disminuir el flujo en la tubería, entre otras.
La industria petrolera regula la cantidad de BSW permitido para los diferentes
procesos por el cual debe pasar el crudo. Si se infringe las normas, por ejemplo,
en el transporte de crudo, que el BSW no debe ser superar el 1%, se puede
sancionar económicamente a la empresa.

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Por todo esto, es muy importante la realización de esta práctica y la de
determinación del BSW por destilación.
7. ¿Qué sucede si la centrífuga se coloca desbalanceada?
RTA/ Si la centrífuga se coloca desbalanceada, se tiene más posibilidades a sufrir
accidentes como el rompimiento de una zanahoria, debido a que se trabajan con
fuerzas centrifugas que deben ser iguales en magnitud y dirección. Por eso es
recomendable trabajar con 4 tipos iguales de zanahoria; si no es posible, es mejor
colocar dos iguales en lados opuestos que trabajar con un número impar y
diferente de ellas.
8. ¿Cuáles son los rasgos de calibración de los tubos de centrífuga?
Requerimiento de graduación mínima y tolerancia de calibración
máxima para 203 mm (8-in). Tubos en forma cónica
RANGO, mL SUBDIVISIÓN, mL
TOLERANCIA AL
VOLUMEN, 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 1.0 ±0.50
>10 – 25 5.0 ±1.0
>25 – 100 25 ±1.0
Requerimiento de graduación mínima y tolerancia de calibración
máxima para 167 mm (6-in). Tubos en forma cónica
RANGO, mL SUBDIVISIÓN, mL
TOLERANCIA AL
VOLUMEN, 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 ±0.07
>1.0 – 1.5 0.10 ±0.10
>1.5 – 2.0 0.10 ±0.20

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>2.0 – 3.0 0.20 ±0.30
>3.0 – 5.0 0.50 ±0.50
>5.0 – 10 1.0 ±0.75
>10 – 25 5.0 ±1.0
>25 – 100 ±1.5
9. A una batería de recolección llegan 950 BPD del pozo 5 con un BSW de
28% y una temperatura de 90°F y con él, se mezclan 1530 BPD de otros
pozos con un BSW de 49% y una temperatura de 95°F
a) ¿Cuál es el BSW de la mezcla?
b) Si tenemos en el pozo 5 (A) una gravedad específica a la temperatura
de 90°F de 0.893 en los otros pozos (B) a una gravedad específica de
0.873 a la temperatura de 95°F, determinar cuál es la gravedad API de
la mezcla
c) ¿Cuánta agua hay que retirar para dejar la mezcla de crudos a
condiciones de refinería?
Muestra
Tx
(°F)
Volumen (barriles)
VTx Fv V60°F
Crudo A 90 950 0.9879 939
Crudo B 95 1530 0.985458 1508
Total 60 2447
Tabla de datos obtenidos
Muestra
Tx
(°F)
Volumen (barriles) G. Específica
°API
VTx V60°F Xi GeTx Ge60°F Xi*Ge
Crudo
seco A
90 684 676 0.4678 0.893 0.9041 0.4229 25
Crudo
seco B
95 780 769 0.5322 0.873 0.886 0.4715 28.21
Total 60 1445 1 0.8945 26.7

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I. Crudo Seco A
Ge60°F α (10-5
) Ge90°F
0.85 68 0.8387
X 0.893
0.95 66 0.939

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II. Crudo Seco B
Ge60°F α (10-5
) Ge95°F
0.85 68 0.8368
X 0.873
0.95 66 0.9372
°API83°F Fv60°F
28 0.9855
28.21 Y
29 0.9853

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a)
b)
c)

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