Metrohm se ha asociado con líderes de la industria para desarrollar un estándar alternativo para la medición del índice de acidez (AN) en petróleo crudo y productos derivados del petróleo para superar las deficiencias del método actual (ASTM D664). Este nuevo método estándar (ASTM D8045) describe el uso de la titulación catalítica termométrica para este análisis. Los resultados coinciden con los de la norma ASTM D664, pero el método de titulación catalítica termométrica es muy superior en términos de reproducibilidad y velocidad de análisis, ya que las determinaciones se completan en un minuto. El uso de solventes es mucho menor en comparación con los métodos más antiguos, lo que ahorra costos de eliminación de desechos. Los estudios de comparación muestran una obtención de datos muy estrechos entre la norma ASTM D8045 y los métodos de titulación de AN potenciométricos tradicionales, lo que hace que la implementación en una refinería con datos históricos sea práctica.

Esta Nota de aplicación de proceso presenta un método para monitorear periódicamente AN en línea en crudo petróleo para evitar problemas de corrosión en los procesos de refinería.

El dentro éxito de una refinería de petróleo depende en gran medida de un control de procesos eficientes operaciones y de planta confiables. La corrosión en los procesos de refinería es un factor disruptivo universal y que pronto puede resultar en costos de producción astronómicos. Especies de azufre y ácidos nafténicos (discutidos con más detalle en AN-PAN-1026) han demostrado ser los principales contribuyentes a la corrosión que disminuyen la eficiencia en la refinación de crudo. Estos problemas pueden controlarse monitoreando el número de ácido (AN, o índice de acidez, AV) en línea y tratando el petróleo crudo apropiadamente. La precisión de los resultados del índice de acidez tiene una influencia considerable en el valor comercial del crudo y la rentabilidad de una refinería.

La titulación no transparente ha sido durante mucho tiempo el método preferido para el análisis de la acidez en el petróleo y los productos químicos. La AN se expresa en mg de KOH por g de muestra y representa la suma de la miríada de compuestos ácidos presentes. En los métodos estándar, la detección del punto final se realiza manualmente mediante el cambio de color de un indicador (p. ej., ASTM D974) o instrumentalmente utilizando un electrodo de pH (p. ej., ASTM D664). Sin embargo, los métodos instrumentales que utilizan un electrodoméstico de pH de membrana de vidrio tienen la dificultad de trabajar en un entorno sin agua, lo que provoca deshidratación y una respuesta decreciente del electrodoméstico. La mala conductividad eléctrica del medio de titulación puede dar lugar a puntos finales imprecisos, especialmente con valores bajos de AN.

Metrohm se ha asociado con líderes de la industria para desarrollar una alternativa a la norma ASTM D664 para la medición de AN en petróleo crudo y productos derivados del petróleo para superar las deficiencias mencionadas anteriormente. El metodo resultante, ASTM D8045, describe el uso de la titulación catalítica termométrica para este análisis.

Titulación termométrica Metrohm utiliza un sensor de temperatura libre de mantenimiento que no requiere calibración o rehidratación y está libre de incrustaciones y efectos de matriz. El procedimiento requiere una preparación mínima de la muestra y menos solvente que los métodos tradicionales, lo que ahorra costos de eliminación de desechos. Los resultados coinciden con los del procedimiento de titulación potenciométrica según la norma ASTM D664, pero el método de titulación catalítica termométrica es muy superior en términos de reproducibilidad y velocidad de análisis, con determinaciones completas en un minuto. El método de valoración termométrica de punto final (TET) utiliza el mismo valorante (0,1 mol/L de KOH en isopropanol) que la norma ASTM D664. Los analizadores de procesos pueden en línea de Metrohm Process Analytics muestrear y monitorear continuamente AN en una refinería (Figura 1) con esta técnica termométrica rápida y robusta.

Los estudios de comparación muestran una obtención de datos muy estrechos entre la norma ASTM D8045 y los métodos de titulación de AN potenciométricos tradicionales, lo que hace que la implementación en una refinería con datos históricos sea práctica.

Además, las pruebas de productos de petróleo crudo y refinado son exigentes y requieren un análisis preciso y confiable para cumplir con las exigencias reglamentarias. Metrohm Process Analytics participa activamente con organismos internacionales de normalización para ayudar a impulsar el desarrollo de métodos. El analizador a prueba de explosiones ADI 2045TI (Figura 2) puede monitorear la acidez del petróleo crudo de acuerdo con los procedimientos de prueba ASTM D8045. Al monitorear la acidez del petróleo crudo y los productos asociados, se ahorrarán millas de millones de dólares anuales al evitar paradas inesperadas y preservar los costosos productos químicos de tratamiento.

Si la muestra no está en forma líquida, se permite el preacondicionamiento a 65 °C para disminuir la viscosidad de la muestra. En la titulación termométrica, se controla el cambio de entalpía de la reacción en lugar del potencial. Las valoraciones catalíticamente mejoradas que utilizan paraformaldehído como catalizador se basan en la hidrólisis endotérmica del paraformaldehído en presencia de un exceso de iones de hidróxido. Se recomienda utilizar el paraformaldehído especificado en el método ASTM dado, ya que no todos los tipos son adecuados para la catálisis de esta reacción.

El analisis de procesos de Metrohm Analizador a prueba de explosiones ADI 2045TI puede medir de manera confiable el índice de acidez en petróleo crudo y productos derivados del petróleo de acuerdo con la norma ASTM D8045. Además, ofrece resultados de análisis automatizados para diferentes partes de un proceso de refinería y ayuda a salvar las operaciones de la planta.