API GRAVITACE: MĚŘÍTKO A KLASIFIKACE ROPY - FYZICKÝ - 2025

Gravitace API je specifická hmotnost stupnice American Petroleum Institute (API) používá pro vyjádření relativní hustotu surové ropy a jiných ropných derivátů. Ačkoli je to definice, je to bezrozměrná veličina, jak brzy uvidíme, je vždy vyjádřena ve stupních API.

Prostřednictvím tohoto měřítka je ropa klasifikována jako lehká, střední a těžká. To je velmi důležité při určování hodnoty ropy na trhu, protože lehký vyžaduje méně upřesnění než těžký.

Obrázek 1. Lehké rudy mají na trhu vyšší hodnotu, protože vyžadují méně upřesnění a snadněji se přepravují. Zdroj: Pixabay.

Kvalita ropy závisí na složení a podílech uhlovodíkové směsi, která vykazuje velké množství molekulových hmotností. Ačkoli API gravitace nezohledňuje skutečné chemické složení ropy, ale spíše je klasifikuje podle jejich snadnosti přepravy a rafinace.

Pro klasifikaci se používá následující empirický vzorec:

APAP = (141,5 / γ _T) - 131,5 (tekutiny lehčí než voda)

y _T je měrná hmotnost kapaliny za standardních teplotních podmínek, tj. při 15,556 ° C nebo 60 ° F.

Toto je standardní teplota pro jakoukoli operaci s ropou a jejími deriváty, ať už je to chemická nebo komerční. U ostatních tekutin je teplota 4 ° C považována za standardní.

Měrná hmotnost tekutiny

Měrná hustota, také nazývaná měrná hustota nebo relativní hustota, je bezrozměrná veličina, která porovnává hustotu kapaliny s hustotou vody.

Hustota závisí na teplotě, a protože surovina se prodává podle objemu, má rozhodující vliv teplota, protože je schopna produkovat značné změny, které se odrážejí v ceně.

Z tohoto důvodu ropný průmysl stanovil standardní teplotu 60 ° F, aby určil hustotu a všechna množství s tím nějak souvisí.

Měrná hmotnost γ _T je matematicky definována jako:

γ _T = hustota kapaliny / hustota vody při referenční teplotě (60 ° F)

Hustota kapaliny i hustota vody musí být ve stejném systému jednotek a musí být měřeny za stejných podmínek tlaku a teploty. Specifická gravitace tedy nemá žádné jednotky.

Hustoměr

Hustoměr (anglicky hustoměr, chybně přeložený jako hustoměr, zařízení používané k měření průtoku) je zařízení k měření relativní hustoty nebo měrné hmotnosti kapaliny.

Jeho vynález je přičítán matematické Hypatia Alexandrie (315-345). Přístroj se skládá z dutého válce vyrobeného ze skla s hmotností nebo předřadníkem na jednom konci, což pomáhá svisle plavat.

Opatrně se zavede do kapaliny, jejíž hustota se má změřit, a ponechá se v klidu, dokud se nestabilizuje.

Hustota kapaliny závisí na tom, jak se do ní vlhkoměr ponoří. U lehkých kapalin se přístroj potápí více než v hustších kapalinách. Přístroj proto poskytuje měřítko pro provádění odečtu.

Existují hydrometry speciálně určené pro určité tekutiny, jako je mléko (laktometry) nebo víno (dechový analyzátor). Pro ropu se používá API hustotní přístroj, jehož stupnice je již odstupňována v API stupních, aby se předešlo nutnosti převodu. Například: hodnota větší než 10 znamená, že ropa je lehčí než voda, která na ní vznáší.

A protože teplota je velmi důležitým parametrem, existují hydrometry, které již jsou dodávány se zabudovaným rtuťovým teploměrem. Jsou známé jako termo-hydrometry a jsou velmi vhodné zejména pro zkoušky v terénu.

Schéma je znázorněno na následujícím obrázku:

Obrázek 2. Schéma měřiče hustoty pro měření stupňů API ve vzorku. Zdroj: Mott, R. Fluid Mechanics.

Rudy a jejich API gravitace

Třídy API v olejích se pohybují od 10 do 80, s většinou v rozmezí 20-70 API.

Od vzorce uvedeného na začátku je měrná hmotnost řešena jako:

y _T = 141,5 / (131,5 + APAPI)

Nejběžnější rozsahy jsou od 0,93 do 0,70. Těžší oleje odpovídají nižším hodnotám API. Naproti tomu vyšší hodnoty gravitace API indikují oleje vyšší komerční hodnoty, protože se snáze zpracovávají a transformují.

Toto je norma až do 45 stupňů API, protože nad tuto hodnotu existuje převaha krátkých uhlovodíkových řetězců v ropách, což ztěžuje zpracování.

Klasifikace ropy

Podle hodnoty zobrazené na stupnici API je surovina klasifikována jako:

- světlo nebo světlo, s API třídou vyšší než 31,1, v níž převládají uhlovodíky s nízkou molekulovou hmotností. Jedná se o snadno přepravitelnou ropu, která je velmi žádaná pro výrobu benzínu, nafty a petroleje.

- Střední nebo střední, jehož API stupeň je v rozmezí 29,9 - 22, má dobrou koncentraci uhlovodíků s nízkou molekulovou hmotností, což také usnadňuje transport.

- Těžký, API stupeň mezi 21,9 a 10, bohatý na uhlovodíky se střední molekulovou hmotností, což ztěžuje transport. Z tohoto typu ropy se získají zvyky, oleje různých druhů, parafiny a polymery.

-Extra-heavy, jehož API je 10 nebo méně, je složitější transportovat a zpracovávat, proto má menší komerční hodnotu.

Gravitace API se liší podle oblasti, například latinskoamerická ropa má průměrně 25,1º API, zatímco na Blízkém východě jsou ropy lehké, s 34º API.

Experimentální stanovení gravitace API pomocí hydrometru

Toto jsou hlavní kroky k získání stupňů API vzorku pomocí hydrometru:

- Teplota se upravuje podle povahy vzorku, důležité, pokud se jedná o těkavé látky.

- Teplota zkumavky musí být stejná jako teplota vzorku.

- Vzorek opatrně přeneste do čistého válce bez postříkání. Je nutné zabránit tvorbě vzduchových bublin a minimalizovat vypařování v případě těkavých kapalin.

- Pokud se objevily bubliny, lze je odstranit jemným dotykem povrchu filtračním papírem.

- Je nutné zajistit, aby okolní teplota nepodstoupila znatelné změny, ne větší než 2 ° C.

- Hustoměr je ponořen pomalu, když je dobře vystředěn, klesá o něco více a je uvolněn, snaží se udržet zbytek zkumavky suchý. Měl by být držen mimo stěny vzorku.

- Počkejte nějakou dobu, než se všechny vzduchové bubliny dostanou na povrch, zejména pokud je vzorek velmi viskózní.

- Před přečtením si poznamenejte teplotu. K tomu se pečlivě promíchá s teploměrem a zcela se ponoří rtuťová kolona. Pokud se používá teploměr, je také míchán s nástrojem pomocí jemných svislých pohybů.

- Na zařízení lze nyní odečíst nejbližší značku, kde povrch kapaliny protíná váhu.

- Teplotu zaznamenejte ihned po odečtení. Pokud došlo k výrazné odchylce, mělo by se měření opakovat.

- U neprůhledných kapalin musí být provedena korekce. Opravené čtení je požadovaná závažnost API.

Reference

1. AmSpec. A je zkratka pro API Gravity. Obnoveno z: amspecllc.com.
2. ICCT. Úvod do rafinace ropy a výroby benzínu a nafty s velmi nízkým obsahem síry. Obnoveno z: theicct.org
3. Mott, R. 2006. Fluid Mechanics. 4. Edice. Pearsonovo vzdělávání.
4. Sencamer. Ropa a její deriváty. Stanovení gravitace API. Hydrometrová metoda. Obnoveno z: sencamer.gob.ve.
5. UNAM. Ropa a její deriváty. Obnoveno od: professors.fi-b.unam.mx