Medición en línea del índice de acidez (AN) en aceites mediante titulación termométrica (ASTM D8045)

Metrohm se ha asociado con líderes de la industria para desarrollar un estándar alternativo para la medición del índice de acidez (NA) en petróleo crudo y productos derivados del petróleo, con el fin de superar las deficiencias de la norma ASTM D664. Este método estándar (ASTM D8045) describe el uso de la titulación catalítica termométrica para el análisis. Los resultados concuerdan estrechamente 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, con determinaciones completas en un minuto.

Este método estándar alternativo también reduce la cantidad de disolvente utilizado, lo que reduce los costos de eliminación de residuos. Estudios comparativos muestran una correlación muy estrecha entre los datos de la norma ASTM D8045 y los métodos tradicionales de titulación potenciométrica de NA, lo que permite una implementación fluida de este método en una refinería que depende de datos históricos.

Esta Nota de Aplicación de Proceso presenta un método para monitorear regularmente el NA en línea en petróleo crudo según la norma ASTM D8045. El monitoreo en línea ayuda a los operadores a evitar problemas de corrosión en los procesos de refinería.

El éxito de una refinería de petróleo depende en gran medida de un control eficiente de los procesos y de la fiabilidad de las operaciones de la planta. La corrosión en los procesos de refinería es un factor de interrupción universal que puede generar rápidamente costos de producción astronómicos. Especies de azufre y ácidos nafténicos. (se discute con más detalle en AN-PAN-1026) Son los principales factores que contribuyen a la corrosión, que disminuye la eficiencia, en la refinación de crudo. Estos problemas pueden controlarse mediante el monitoreo en línea del índice de acidez (AN, o valor de acidez, AV) y el tratamiento adecuado del crudo. La precisión de los resultados del AN influye significativamente en el valor comercial del crudo y la rentabilidad de una refinería.

El análisis de productos petrolíferos crudos y refinados es exigente y requiere un análisis preciso y fiable para cumplir con las exigencias regulatorias. La titulación no acuosa ha sido durante mucho tiempo el método preferido para analizar la acidez en productos petrolíferos y químicos. El NA se expresa en mg de KOH por g de muestra y representa la suma de los numerosos compuestos ácidos presentes. La detección del punto final se realiza manualmente mediante el cambio de color de un indicador (p. ej., ASTM D974) o instrumentalmente con un electrodo de pH (p. ej., ASTM D664).

Sin embargo, los métodos instrumentales que utilizan electrodos de pH de membrana de vidrio presentan la dificultad de trabajar en un entorno sin agua, lo que provoca deshidratación y una disminución de la precisión de la respuesta del electrodo. La baja conductividad eléctrica del medio de titulación puede generar puntos finales imprecisos, especialmente con valores bajos de AN. Para superar estos problemas, Metrohm colaboró ​​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. El método resultante, ASTM D8045, describe el uso de la titulación catalítica termométrica para este análisis.

La titulación termométrica de Metrohm utiliza un sensor de temperatura sin mantenimiento que no requiere calibración ni rehidratación, y es resistente a la suciedad y a los efectos de la matriz. El procedimiento requiere una preparación mínima de la muestra y menos disolvente que los métodos tradicionales, lo que reduce los costes de eliminación de residuos. Los resultados concuerdan estrechamente con los del procedimiento titrimétrico potenciométrico según la norma ASTM D664, pero el método de titulación catalítica termométrica es muy superior en cuanto a reproducibilidad y velocidad de análisis, con determinaciones completadas en un minuto. El método de titulación termométrica de punto final (TET) utiliza el mismo titulante (0,1 mol/L de KOH en isopropanol) que la norma ASTM D664. Los analizadores de procesos en línea de Metrohm Process Analytics pueden muestrear y monitorizar continuamente el anhídrido anhídrido (AN) en una refinería (Figura 1) con esta técnica termométrica rápida y robusta.

La norma ASTM D8045 describe la titulación catalítica termométrica no acuosa de especies débilmente ácidas en petróleo crudo. Se introduce una cantidad definida de muestra a través del bucle de muestra y se disuelve en 30-35 mL de una mezcla 3:1 de xileno/isopropanol. Se añade paraformaldehído como indicador catalítico antes de realizar la titulación con 0,1 mol/L de KOH en isopropanol. El punto final, indicado por un cambio de temperatura con la robusta sonda Metrohm Thermoprobe, se identifica mediante la segunda derivada (Figura 3). El ácido benzoico se utiliza como estándar en este método.

If the sample is not in liquid form, preconditioning at 65 °C is permitted to decrease sample viscosity. In thermometric titration, enthalpy change rather than potential of the reaction is monitored. Catalytically enhanced titrations using paraformaldehyde as catalyst are based on the endothermic hydrolysis of paraformaldehyde in the presence of an excess of hydroxide ions. It is recommended to use the paraformaldehyde specified in the given ASTM method, as not every type is suited for the catalysis of this reaction.

• Mayor ahorro por medición, lo que mejora la rentabilidad de los resultados.
• Mayor rendimiento del producto, reproducibilidad, tasas de producción y rentabilidad.
• Garantiza el cumplimiento de las normas gubernamentales.
• Protección de los activos de la empresa con alarmas integradas en límites de advertencia específicos para prevenir la corrosión.