API Gravity: escala e classificação do petróleo bruto

A densidade API é uma escala de gravidade específica utilizada pelo American Petroleum Institute (API) para expressar a densidade relativa do petróleo em bruto e outros petróleo produtos . Embora, por definição, seja uma quantidade sem dimensão, como veremos em breve, ela é sempre expressa em graus API.

Nessa escala, os óleos brutos são classificados como leves, médios e pesados. Isso é muito importante na determinação do valor do petróleo bruto no mercado, uma vez que um leve exige menos refinamento do que um pesado.

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Figura 1. Os brutos leves têm maior valor de mercado, pois requerem menos refinamento e são mais fáceis de transportar. Fonte: Pixabay

A qualidade do óleo depende da composição e proporções da mistura de hidrocarbonetos, que possuem uma grande variedade de pesos moleculares. Embora a gravidade da API não leve em consideração a composição química real do petróleo bruto, mas classifique-a de acordo com a facilidade de transporte e refino.

Para classificação, a seguinte fórmula empírica é usada:

ºAPI = (141,5 / γ T ) – 131,5 (fluidos mais leves que a água)

γ T é a gravidade específica do fluido em condições de temperatura padrão, ou seja, a 15.556 ° C ou 60 ° F.

Esta é a temperatura padrão para qualquer operação com óleos brutos e seus derivados, sejam químicos ou comerciais. Para outros fluidos, a temperatura de 4 ° C é considerada padrão.

A gravidade específica de um fluido

Gravidade específica, também chamada densidade específica ou densidade relativa, é uma quantidade sem dimensões, que compara a densidade de um fluido com a da água.

A densidade depende da temperatura e, como o óleo é vendido em volume, a temperatura influencia decisivamente, pois é capaz de produzir variações apreciáveis ​​que se refletem no preço.

Portanto, a indústria de petróleo estabeleceu uma temperatura padrão de 60ºF para determinar a densidade e todas as quantidades relacionadas de alguma forma.

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A gravidade específica γ T é definida matematicamente como:

γ T = densidade do fluido / densidade da água à temperatura de referência (60 ºF)

Tanto a densidade do fluido como a da água devem estar no mesmo sistema de unidades e foram medidas sob as mesmas condições de pressão e temperatura. Dessa maneira, a gravidade específica carece de unidades.

Densímetro

O densímetro (em inglês , hidrômetro , traduzido erroneamente como hidrômetro, um aparelho usado para medir o fluxo), é um dispositivo para medir a densidade relativa ou a gravidade específica de um líquido.

Sua invenção é atribuída à matemática Hipácia de Alexandria (315-345). O aparelho consiste em um cilindro oco de vidro com um peso ou lastro em uma extremidade, o que ajuda a flutuar na vertical.

É cuidadosamente introduzido no líquido cuja densidade deve ser medida e deixada em repouso até estabilizar.

A densidade do líquido depende de quanto o densímetro afunda nele. Em líquidos leves, o instrumento afunda mais do que em líquidos mais densos. Portanto, o instrumento fornece uma escala para leitura.

Existem densímetros projetados especificamente para certos fluidos, como leite (lactômetros) ou vinho (bafômetro), para citar alguns. Para os produtos brutos, o densímetro da API é usado, cuja escala já é graduada em graus da API para evitar a conversão. Por exemplo: uma leitura maior que 10 significa um óleo mais leve que a água, que flutua nele.

E como a temperatura é um parâmetro muito importante, existem densímetros que já vêm com um termômetro de mercúrio embutido. Eles são conhecidos como termo-hidrômetros e são muito adequados para testes de campo, principalmente.

O esquema é mostrado na figura a seguir:

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Figura 2. Diagrama do densímetro para medir as notas API de uma amostra. Fonte: Mott, R. Fluid Mechanics.

O bruto e sua gravidade API

As classes API em óleos variam de 10 a 80, sendo a maioria na faixa de 20 a 70 API.

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A partir da fórmula dada no início, a gravidade específica é eliminada como:

γ T = 141,5 / (131,5 + ºAPI)

O mais usual varia de 0,93 a 0,70. Observe que os óleos mais pesados ​​correspondem aos valores mais baixos da API. Por outro lado, valores mais altos de gravidade da API indicam óleos de maior valor comercial, porque são mais fáceis de processar e transformar.

Essa é a norma de até 45 graus API, pois além desse valor, no petróleo bruto há uma preponderância de cadeias curtas de hidrocarbonetos, o que dificulta o processamento.

Classificação Bruta

De acordo com o valor que ele gera na escala API, o petróleo é classificado como:

Leve ou leve , grau API superior a 31,1, no qual predominam os hidrocarbonetos de baixo peso molecular. É um petróleo bruto fácil de transportar e muito procurado para a fabricação de gasolina, diesel e querosene.

– Médio ou médio , cuja classe API está na faixa de 29,9 a 22, possui uma boa concentração de hidrocarbonetos de baixo peso molecular, o que também facilita o transporte.

– Pesado , grau API entre 21,9 e 10, é abundante em hidrocarbonetos de peso molecular médio, o que dificulta o transporte. Alfândegas, óleos de vários tipos, parafinas e polímeros são obtidos deste tipo de petróleo bruto.

-Extrapesado , cuja API é 10 ou menos, é mais complicado de transportar e processar, portanto, possui menos valor comercial.

A severidade do API varia de acordo com a região, por exemplo, o petróleo da América Latina tem uma média de 25,1 º API, enquanto no Oriente Médio o petróleo é leve, com 34 º API.

Determinação experimental da gravidade da API usando o hidrômetro

Estas são as principais etapas a seguir para obter as notas API de uma amostra, usando o hidrômetro :

– A temperatura é ajustada de acordo com a natureza da amostra, importante se forem substâncias voláteis.

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– A temperatura da amostra deve ser a mesma que a da amostra.

– Transfira a amostra cuidadosamente para a amostra limpa e não lavada. É necessário evitar a formação de bolhas de ar e minimizar a evaporação em caso de líquidos voláteis.

– Se surgirem bolhas, elas podem ser removidas tocando suavemente a superfície com um papel de filtro.

– Deve-se garantir que a temperatura ambiente não sofra alterações consideráveis, que não excedam 2 ºC.

– O densímetro é submerso lentamente; quando está bem centrado, afunda um pouco mais e é liberado, tentando manter o restante do tubo seco. Deve ser mantido longe das paredes do tubo de ensaio.

– Aguarde um pouco até que todas as bolhas de ar cheguem à superfície, especialmente se a amostra for muito viscosa.

– Anote a temperatura antes de ler. Para fazer isso, mexa cuidadosamente com o termômetro, submergindo completamente a coluna de mercúrio. Se o termo-hidrômetro é usado, ele também é agitado com o instrumento, por movimentos verticais suaves.

– A marca mais próxima agora pode ser lida no dispositivo, onde a superfície do líquido cruza a balança.

– Registre a temperatura imediatamente após a leitura. Se houve uma variação notável, a medição deve ser repetida.

– Em líquidos opacos, uma correção deve ser introduzida. A leitura corrigida é a gravidade da API procurada.

Referências

  1. AmSpec. A significa API Gravity. Recuperado de: amspecllc.com.
  2. ICCT Introdução ao refino de petróleo e produção de gasolina e diesel com baixo teor de enxofre. Recuperado em: theicct.org
  3. Mott, R. 2006. Mecânica dos Fluidos. 4th. Edição Pearson Education.
  4. Sencamer Petróleo bruto e seus derivados. Determinação da gravidade da API. Método hidrômetro Recuperado de: sencamer.gob.ve.
  5. UNAM Petróleo e seus derivados. Recuperado de: professors.fi-b.unam.mx

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