API GRAVITĀCIJA: JĒLNAFTAS MĒROGS UN KLASIFIKĀCIJA - FIZISKĀ - 2025

API smagums ir īpaša smaguma skala American Petroleum Institute (API) izmanto, lai izteiktu relatīvo blīvumu jēlnaftas un citu naftas atvasinājumu. Lai gan pēc definīcijas tas ir bezizmēra lielums, kā mēs drīz redzēsim, tas vienmēr tiek izteikts API grādos.

Pēc šīs skalas jēlnafta tiek klasificēta kā viegla, vidēja un smaga. Tas ir ļoti svarīgi, nosakot jēlnaftas vērtību tirgū, jo vieglajam ir nepieciešams mazāk uzlabojumu nekā smagajam.

1. attēls. Vieglajiem jēlnaftas produktiem tirgū ir augstāka vērtība, jo tie prasa mazāk uzlabojumu un ir vieglāk transportējami. Avots: Pixabay.

Jēlnaftas kvalitāte ir atkarīga no ogļūdeņražu maisījuma sastāva un proporcijām, kuriem ir ļoti dažādas molekulmasas. Lai gan API gravitācija neņem vērā jēlnaftas faktisko ķīmisko sastāvu, bet gan klasificē tās pēc to pārvadāšanas un rafinēšanas viegluma.

Klasifikācijai izmanto šādu empīrisko formulu:

ºAPI = (141,5 / γ _T ) - 131,5 (šķidrumi, kas ir vieglāki par ūdeni)

γ _T ir šķidruma īpatnējais svars standarta temperatūras apstākļos, tas ir, pie 15 556 ° C vai 60 ° F.

Šī ir standarta temperatūra jebkurai operācijai ar jēlnaftu un tās atvasinājumiem, neatkarīgi no tā, vai tas ir ķīmisks vai komerciāls. Citiem šķidrumiem 4ºC temperatūra tiek uzskatīta par parastu.

Šķidruma īpatnējais smagums

Īpatnējais smagums, ko sauc arī par īpatnējo blīvumu vai relatīvo blīvumu, ir bezizmēra lielums, kas salīdzina šķidruma blīvumu ar ūdens blīvumu.

Blīvums ir atkarīgs no temperatūras, un, tā kā jēlnaftu pārdod pēc tilpuma, temperatūrai ir izšķiroša ietekme, jo tā spēj radīt ievērojamas variācijas, kas atspoguļojas cenā.

Šī iemesla dēļ naftas rūpniecība noteica standarta temperatūru 60ºF, lai noteiktu blīvumu un visus daudzumus, kas kaut kādā veidā ar to saistīti.

Īpatnējo svaru γ _T matemātiski definē šādi:

γ _T = šķidruma blīvums / ūdens blīvums atsauces temperatūrā (60 ° F)

Gan šķidruma, gan ūdens blīvumam jābūt vienā un tajā pašā mērvienību sistēmā, un tas ir izmērīts vienādos spiediena un temperatūras apstākļos. Tādējādi īpatnējam gravitācijai nav vienību.

Hidrometrs

Hidrometrs (angļu valodā hydrometrs, kļūdaini tulkots kā hidrometrs, ierīce, ko izmanto plūsmas mērīšanai) ir ierīce šķidruma relatīvā blīvuma vai īpatnējā svara mērīšanai.

Tā izgudrojums tiek attiecināts uz Aleksandrijas matemātisko hipātiju (315-345). Aparāts sastāv no doba cilindra, kas izgatavots no stikla ar svaru vai balastu vienā galā, kas palīdz tam peldēt vertikāli.

To uzmanīgi ievada šķidrumā, kura blīvums jāmēra, un atstāj miera stāvoklī, līdz tas stabilizējas.

Šķidruma blīvums ir atkarīgs no tā, cik daudz hidrometra tajā iegrimis. Vieglos šķidrumos instruments nogrimst vairāk nekā blīvākos šķidrumos. Tāpēc instruments nodrošina mērogu lasīšanas veikšanai.

Ir daži hidrometri, kas īpaši izstrādāti noteiktiem šķidrumiem, piemēram, pienam (laktometri) vai vīnam (alkometrs). Neapstrādātām eļļām izmanto API blīvuma mērītāju, kura skala jau ir graduēta API grādos, lai izvairītos no konvertācijas. Piemēram: rādījums, kas lielāks par 10, nozīmē jēlnaftu, kas ir vieglāka par ūdeni un uz kuras peldēs.

Un tā kā temperatūra ir ļoti svarīgs parametrs, ir hidrometri, kuriem jau ir piegādāts iebūvēts dzīvsudraba termometrs. Tie ir pazīstami kā termohidrometri un ir īpaši piemēroti lauka pārbaudēm.

Shēma parādīta šajā attēlā:

2. attēls. Blīvuma mērītāja diagramma parauga API pakāpes noteikšanai. Avots: Mott, R. Fluid Mechanics.

Neapstrādāti graudi un to API smagums

API klases eļļās svārstās no 10 līdz 80, lielākā daļa ir 20–70 API diapazonā.

Pēc sākumā sniegtās formulas īpatnējais smagums tiek noteikts šādi:

γ _T = 141,5 / (131,5 + ºAPI)

Visizplatītākie diapazoni ir no 0,93 līdz 0,70. Ņemiet vērā, ka smagākas eļļas atbilst zemākām API vērtībām. Turpretī augstākas API gravitācijas vērtības norāda eļļas ar augstāku komerciālo vērtību, jo tās ir vieglāk apstrādājamas un pārveidojamas.

Tā ir norma līdz 45 grādiem API, jo, pārsniedzot šo vērtību, jēlnaftā pārsvarā ir īsas ogļūdeņražu ķēdes, kas apgrūtina pārstrādi.

Jēlnaftas klasifikācija

Pēc vērtības, ko tas parāda API skalā, jēlnaftu klasificē šādi:

- viegls vai viegls , ar API pakāpi augstāku par 31,1, kurā pārsvarā ir zemas molekulmasas ogļūdeņraži. Tā ir viegli pārvadājama jēlnafta, kas ir ļoti pieprasīta benzīna, dīzeļdegvielas un petrolejas ražošanai.

- Vidējs vai vidējs , kura API pakāpe ir no 29,9 līdz 22, ir ar zemu molekulmasu saturošu ogļūdeņražu labu koncentrāciju, kas arī padara to viegli transportējamu.

- smagas , API pakāpes no 21,9 līdz 10, ar daudz ogļūdeņražiem ar vidēju molekulmasu, kas apgrūtina pārvadāšanu. No šāda veida jēlnaftas iegūst muitu, dažāda veida eļļas, parafīnus un polimērus.

- Īpaši smags , kura API ir 10 vai mazāks, ir grūtāk transportējams un apstrādājams, tāpēc tam ir mazāka komerciālā vērtība.

API gravitācija mainās atkarībā no reģiona, piemēram, Latīņamerikas eļļai ir vidēji 25,1º API, savukārt Tuvajos Austrumos jēlnaftas ir vieglas, ar 34º API.

Eksperimentāla API gravitācijas noteikšana, izmantojot hidrometru

Šie ir galvenie soļi, kas jāveic, lai iegūtu parauga API pakāpes, izmantojot hidrometru:

- Temperatūru pielāgo atbilstoši parauga veidam, ir svarīgi, ja tas ir gaistošas ​​vielas.

- Testa mēģenes temperatūrai jābūt tādai pašai kā parauga temperatūrai.

- Uzmanīgi pārnesiet paraugu tīrā cilindrā bez šļakatām. Nepastāv gaisa burbuļu veidošanās un gaistošu šķidrumu gadījumā jāsamazina iztvaikošana.

- Ja ir izveidojušies burbuļi, tos var noņemt, viegli pieskaroties virsmai ar filtrpapīru.

- Ir jāpārliecinās, ka apkārtējā temperatūra netiek pakļauta ievērojamām izmaiņām, nepārsniedzot 2 ºC.

- Hidrometrs tiek lēnām iegremdēts, kad tas ir labi centrā, tas nedaudz vairāk nogrimst un tiek atbrīvots, cenšoties noturēt pārējo caurulīti sausu. To vajadzētu turēt prom no parauga sienām.

- Pagaidiet kādu laiku, līdz visi gaisa burbuļi sasniedz virsmu, īpaši, ja paraugs ir ļoti viskozs.

- Pirms lasīšanas ņemiet vērā temperatūru. Lai to izdarītu, to uzmanīgi maisa ar termometru, pilnībā iegremdējot dzīvsudraba kolonnu. Ja tiek izmantots termohidrometrs, to arī maisa ar instrumentu, izmantojot maigas vertikālas kustības.

- Tagad ierīcē var nolasīt tuvāko atzīmi, kur šķidruma virsma šķērso skalu.

- Tūlīt pēc nolasīšanas reģistrējiet temperatūru. Ja bija manāmas izmaiņas, mērīšana jāatkārto.

- Necaurspīdīgos šķidrumos jāveic korekcija. Koriģētais rādījums ir vēlamais API smagums.

Atsauces

1. AmSpec. A apzīmē API Gravity. Atgūts no: amspecllc.com.
2. ICCT. Ievads naftas pārstrādē un benzīna un dīzeļdegvielas ražošanā ar zemu sēra saturu. Atgūts no: theicct.org
3. Mott, R. 2006. Fluid Mechanics. 4. Izdevums. Pīrsona izglītība.
4. Senkamers. Jēlnafta un tās atvasinājumi. API smaguma noteikšana. Hidrometra metode. Atgūts no: sencamer.gob.ve.
5. UNAM. Nafta un tās atvasinājumi. Atgūts no: professors.fi-b.unam.mx