Combustibles: parafinas, aromáticos, naftenos, olefinas

Acidez en productos del petróleo de acuerdo con ASTM D8045

Vista de una refinería de petróleo
La norma ASTM D8045, publicada en 2016, describe la determinación del índice de acidez del crudo y los derivados del petróleo mediante termometría. Este método ofrece varias ventajas sobre la valoración potenciométrica:
  • Los análisis ofrecen un punto final bien definido, lo que mejora la reproducibilidad de los resultados.
  • Los análisis son mucho más rápidos.
  • No precisa el mantenimiento del sensor.

> Más información sobre la termometría y la norma ASTM D8045

De acuerdo con las normas internacionales

Normas

La importancia de los combustibles fósiles se refleja en la gran cantidad de normas existentes al respecto. Metrohm, líder en la fabricación de instrumentos de análisis, aporta una gran experiencia y conocimientos técnicos para aplicaciones de control de calidad de combustibles fósiles.

> Consulte una visión conjunta de las normas pertinentes aquí

Índices de acidez y basicidad: parámetros de calidad importantes

Plataforma petrolera industrial al anochecer

Al igual que el índice de basicidad (BN, por sus siglas en inglés) es un parámetro de suma para los compuestos alcalinos, el índice de acidez (AN, por sus siglas en inglés) es una medida para los compuestos ácidos. Ambos parámetros son fundamentales para asegurar la calidad del aceite.

Estos dos parámetros se pueden determinar a través de la valoración ácido-base no acuosa con detección de punto final potenciométrica, fotométrica, termométrica o conductimétrica.

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Valoración potenciométrica

Los dos parámetros se determinan mediante valoración potenciométrica en disolventes no acuosos o en mezclas de disolventes. Existen varias normas para el análisis de ambos parámetros, por ejemplo:

  • ASTM D664 (AN),
  • EN 12634 (AN),
  • ASTM D4739 (BN),
  • ISO 3771 (BN).

Es posible automatizar completamente las determinaciones titrimétricas, desde la adición de disolventes hasta la limpieza reproducible del electrodo. Además, incluso se pueden pesar las muestras de aceite de forma totalmente automática antes de la valoración. Esto garantiza una completa trazabilidad.

> Conozca más sobre el análisis eficiente del índice de acidez según la norma ASTM D664

> Lea más sobre un sistema de automatización completa con pesaje integrado

Valoración fotométrica conforme a la norma ASTM D974

Los índices de acidez y basicidad también se pueden determinar mediante valoración fotométrica con indicación de color del punto de equivalencia, de acuerdo con la norma ASTM D974 o ISO 6618. Para esta aplicación, Metrohm pone a su servicio el Optrode que es 100% resistente a disolventes ye permite automatizar la valoración fotométrica.





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Valoración termométrica inmediata

La determinación del índice de acidez se puede realizar fácil y rápidamente conforme a la norma ASTM D8045 mediante la valoración termométrica. El mantenimiento del electrodo no supone un problema si se usa la valoración termométrica. La contaminación y las influencias de la matriz no afectan al sensor. Además, funciona sin rehidratación. En comparación con la valoración potenciométrica, la valoración termométrica es aproximadamente tres veces más rápida y se puede automatizar completamente, como se muestra en la determinación del índice de acidez de la curva de valoración.

> Más información sobre la valoración termométrica (conforme a la norma ASTM D8045)

> Más información sobre el aparato Titrotherm para la valoración termométrica

Solvotrode easyClean: electrodo de pH combinado de vidrio de fácil limpieza, incluso en casos de fuerte contaminación.

Optrode: sensor para valoración con reconocimiento de punto final fotométrico.

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Determinación del contenido de agua en productos del petróleo

Planta petroquímica

El agua se encuentra como contaminante en prácticamente todos los productos del petróleo.

Su presencia reduce las propiedades del lubricante, provoca la degradación microbiana del aceite, conduce a la formación de lodo en el depósito y genera corrosión.

De ahí que sea tan importante conocer el contenido de agua de los productos del petróleo. Gracias a su excelente reproducibilidad y exactitud, así como a su facilidad de uso, la valoración Karl Fischer (KF) se encuentra entre los métodos más importantes a la hora de determinar el contenido de agua y por ello aparece reflejada en numerosas normas internacionales. Debido al bajo contenido de agua presente en los productos del petróleo, habitualmente se utiliza coulometría KF.

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Determinación de halógenos y azufre en combustibles mediante cromatografía iónica de combustión (CIC)

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Cromatografía iónica de combustión

La cromatografía iónica de combustión es un método totalmente automatizado para la determinación particular de los halógenos y del azufre en multitud de productos derivados del petróleo, con independencia de si se encuentran en estado líquido, sólido o gaseoso. La cromatografía iónica de combustión destaca por su rendimiento en número de muestras y la gama de medida, así como por su precisión y exactitud.
Arriba, la imagen muestra el método de cromatografía iónica de combustión. Los productos de combustión gaseosos que salen del horno se introducen en una solución oxidante de absorción y se detectan como sulfato y haluro mediante cromatografía iónica.

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Espectroscopia del infrarrojo cercano (NIRS) para la optimización de los procesos de mezcla y refinado

RON y parámetros de control de la presión de vapor Reid determinados al mezclar la gasolina

Procesos de mezcla simples con NIRS

Durante estos procesos, se mezclan fracciones diferentes de la destilación del petróleo crudo para producir diésel listo para la venta o gasolina de distintos grados. Este se realiza de forma más económica en sistemas que pueden automatizarse y funcionar online. El punto final del proceso de mezcla se alcanza cuando se consiguen las especificaciones requeridas para el combustible. Las dos características clave que indican cómo transcurre el proceso de mezcla son el índice de cetano, para las mezclas de diésel y alguno de los índices de octano, para mezclas de gasolina. Los sensores NIRS se sitúan directamente en el proceso, lo que permite controlarlo en su totalidad y asegurar una alta calidad en el producto final. Paralelamente, se pueden monitorizar otros parámetros opcionales.
Para refinar petróleo crudo y gas natural hasta obtener distintos productos petroquímicos, se requiere una serie de procesos complejos, desde la destilación de petróleo crudo, el cracking y la desulfuración hasta el reformado. Todos estos procesos se controlan mediante espectroscopia del infrarrojo cercano (NIRS), ya sea para determinar sus características o la composición de los productos del petróleo.

> Para saber más

Imagen del proceso (arriba) del índice de octano (RON, por sus siglas en inglés) y parámetros de control de la presión de vapor Reid determinados durante el proceso de mezcla de la gasolina, utilizando NIRS. Se puede realizar un seguimiento simultáneo de ambos parámetros a través del visor del panel de control (sección negra/verde entre las dos curvas de tendencia).

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Célula electroquímica con potenciostato/galvanostato

Corrosión

En la industria petroquímica y del biocombustible, la corrosión es la amenaza más común para personas y máquinas, y genera importantes costes de producción. Se ha reportado que la corrosión que afecta a gasoductos solo en EE. UU. genera pérdidas estimadas en más de 20 millones de dólares por año. Metrohm Autolab pone a su disposición una gama completa de productos para la investigación de las propiedades de corrosión de los materiales, tanto para investigación básica como para aplicada.

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Testimonio: CEPSA Research Center

"Durante más de 30 años, nuestros laboratorios han tenido equipos Metrohm, tales como valoradores para medir los tensoactivos en detergentes y el número de bromo en olefinas, así como la estabilidad a la oxidación de FAMES y gasoil. Todos ellos son piezas de equipo muy útiles y fiables."

CEPSA es una empresa activa española de energía en el sector del petróleo y el gas. Utilizan numerosos instrumentos Metrohm para la caracterización de aceites y combustibles.