API SUNKUMAS: ŽALIOS NAFTOS SKALĖ IR KLASIFIKACIJA - FIZINIS - 2025

API sunkio yra specifinė gravitacija masto Amerikos naftos instituto (API) naudojamas išreikšti santykinį tankį žalios naftos ir kitų naftos produktų. Nors pagal apibrėžimą tai yra be matmens dydis, kaip pamatysime netrukus, jis visada išreiškiamas API laipsniais.

Pagal šią skalę žalia nafta klasifikuojama kaip lengva, vidutinė ir sunki. Tai labai svarbu nustatant nevalytos žaliavos vertę rinkoje, nes lengvąjį reikia tobulinti mažiau nei sunkųjį.

1 pav. Lengvųjų žaliavų vertė rinkoje yra didesnė, nes jas reikia mažiau tobulinti ir jas lengviau transportuoti. Šaltinis: „Pixabay“.

Nevalytos naftos kokybė priklauso nuo angliavandenilių mišinio, kurio molekulinis svoris yra labai įvairus, sudėties ir proporcijų. Nors API sunkumas neatsižvelgia į tikrąją žalios naftos cheminę sudėtį, o klasifikuoja jas pagal tai, kaip lengva jas transportuoti ir tobulinti.

Klasifikavimui naudojama ši empirinė formulė:

ºAPI = (141,5 / γ _T ) - 131,5 (skysčiai lengvesni už vandenį)

γ _T yra savitasis skysčio sunkis esant įprastoms temperatūros sąlygoms, tai yra esant 15 556 ° C arba 60 ° F.

Tai yra standartinė temperatūra bet kuriai veiklai su žalia nafta ir jos dariniais, nesvarbu, ar tai būtų cheminė, ar komercinė. Kitiems skysčiams 4ºC temperatūra laikoma standartine.

Savitasis skysčio sunkis

Savitasis sunkis, taip pat vadinamas specifiniu arba santykiniu tankiu, yra be matmens dydis, kuris lygina skysčio tankį su vandeniu.

Tankis priklauso nuo temperatūros, o kadangi žaliava parduodama pagal tūrį, temperatūra turi lemiamą įtaką, nes ji gali sukelti pastebimus kainos pokyčius.

Dėl šios priežasties naftos pramonė nustatė standartinę 60 ° F temperatūrą, kad būtų galima nustatyti tankį ir visus kiekius, tam tikru būdu susijusius su juo.

Savitasis sunkis γ _T matematiškai apibūdinamas taip:

γ _T = skysčio tankis / vandens tankis etaloninėje temperatūroje (60ºF)

Tiek skysčio, tiek vandens tankis turi būti toje pačioje vienetų sistemoje ir būti matuojami tomis pačiomis slėgio ir temperatūros sąlygomis. Taigi specifinis sunkis neturi vienetų.

Hidrometras

Hidrometras (anglų k. Hidrometras, klaidingai išverstas kaip hidrometras, prietaisas, naudojamas srautui matuoti) yra prietaisas santykiniam skysčio tankiui ar savitujam sunkumui matuoti.

Jo išradimas priskiriamas Aleksandrijos (315-345) matematinėms hipatijoms. Aparatą sudaro tuščiaviduris cilindras, pagamintas iš stiklo, kurio viename gale yra svoris arba balastas, kuris padeda jam plūduriuoti vertikaliai.

Jis atsargiai įpilamas į skystį, kurio tankis turi būti išmatuotas, ir paliekamas ramybėje, kol stabilizuosis.

Skysčio tankis priklauso nuo to, kiek į jį patenka hidrometras. Esant lengviems skysčiams, instrumentas skęsta labiau nei tankesniuose skysčiuose. Todėl priemonė suteikia svarstyklių skaitymo skalę.

Yra keli hidrometrai, specialiai sukurti tam tikriems skysčiams, pavyzdžiui, pienui (laktometrai) ar vynui (alsuoklis). Neapdorotoms alyvoms naudojamas API tankio matuoklis, kurio skalė jau yra graduota API laipsniais, kad nereikėtų atlikti perskaičiavimo. Pvz .: didesnis kaip 10 rodmuo reiškia, kad žalioji nafta yra lengvesnė už vandenį, kuri ant jos plūduriuos.

O kadangi temperatūra yra labai svarbus parametras, yra hidrometrų, kurie jau aprūpinti įmontuotu gyvsidabrio termometru. Jie yra žinomi kaip termohidrometrai ir ypač tinka lauko bandymams.

Schema parodyta šiame paveikslėlyje:

2 pav. Tankio matuoklio schema, skirta išmatuoti mėginio API laipsnius. Šaltinis: Mott, R. Skysčių mechanika.

Žaliavos ir jų API sunkumas

Aliejų API klasės yra nuo 10 iki 80, daugiausia 20–70 API.

Remiantis pradžioje pateikta formule, savitasis sunkumas nustatomas taip:

γ _T = 141,5 / (131,5 + ºAPI)

Dažniausiai svyruoja nuo 0,93 iki 0,70. Atminkite, kad sunkesnės alyvos atitinka mažesnes API vertes. Aukštesnės API gravitacijos vertės, priešingai, rodo didesnės komercinės vertės alyvas, nes jas lengviau perdirbti ir transformuoti.

Tai yra norma iki 45 laipsnių API, nes, viršijant šią vertę, žaliuose aliejuose vyrauja trumpos angliavandenilių grandinės, todėl perdirbimas yra sudėtingas.

Žalia naftos klasifikacija

Pagal vertę, kurią ji rodo API skalėje, žaliava klasifikuojama taip:

- lengvas arba lengvas , kurio API klasė yra didesnė kaip 31,1, kuriame vyrauja mažos molekulinės masės angliavandeniliai. Žalia nafta yra lengvai gabenama, todėl labai norima gaminti benziną, dyzeliną ir žibalą.

- Vidutinis arba vidutinis , kurio API rūšis yra nuo 29,9 iki 22, turi gerą mažos molekulinės masės angliavandenilių koncentraciją, todėl ją taip pat lengva transportuoti.

- Sunkus , API klasės nuo 21,9 iki 10, gausu vidutinės molekulinės masės angliavandenilių, todėl sunku transportuoti. Iš šios rūšies naftos gaunami papročiai, įvairių rūšių aliejai, parafinai ir polimerai.

-Ypač sunkus , kurio API yra 10 ar mažiau, yra sunkiau transportuojamas ir apdorojamas, todėl turi mažiau komercinės vertės.

API sunkio laipsnis skiriasi priklausomai nuo regiono, pavyzdžiui, Lotynų Amerikos naftos API vidutiniškai yra 25,1º, o Viduriniuose Rytuose žalia nafta yra nedidelė, jos API yra 34º.

Eksperimentinis API sunkio nustatymas naudojant hidometrą

Tai yra pagrindiniai žingsniai, kurių reikia imtis norint gauti mėginio API laipsnius naudojant hidrometrą:

- Temperatūra reguliuojama atsižvelgiant į mėginio pobūdį, svarbu, jei tai yra lakiosios medžiagos.

- Mėgintuvėlio temperatūra turi būti tokia pati kaip mėginio.

- Atsargiai perpilkite mėginį į švarų cilindrą, nepurškdami. Būtina vengti oro burbuliukų susidarymo ir kuo mažiau išgarinti lakiųjų skysčių atveju.

- Jei atsirado burbuliukų, juos galima pašalinti švelniai palietus paviršių filtravimo popieriumi.

- Būtina įsitikinti, kad aplinkos temperatūra nekinta pastebimai, ne aukštesnei kaip 2 ºC.

- Hidrometras panardinamas lėtai, kai jis yra gerai nukreiptas į centrą, jis šiek tiek nusileidžia ir paleidžiamas, stengiantis, kad likęs vamzdelis liktų sausas. Jis turėtų būti laikomas atokiau nuo bandinio sienų.

- Palaukite, kol visi oro burbuliukai pasieks paviršių, ypač jei mėginys labai klampus.

- Prieš skaitydami atkreipkite dėmesį į temperatūrą. Norėdami tai padaryti, jis atsargiai maišomas su termometru, visiškai panardinant gyvsidabrio koloną. Jei naudojamas termohidrometras, jis taip pat maišomas su instrumentu švelniais vertikaliais judesiais.

- Artimiausią ženklą, kai skysčio paviršius kerta skalę, dabar galima nuskaityti įrenginyje.

- Iš karto po svarstymo užrašykite temperatūrą. Jei buvo pastebimas pokytis, matavimą reikia pakartoti.

- Nepermatomuose skysčiuose reikia atlikti korekciją. Pataisytas rodmuo yra reikalaujamas API sunkumas.

Nuorodos

1. „AmSpec“. Reikšmė API gravitacija. Atkurta iš: amspecllc.com.
2. ICCT. Įvadas į naftos perdirbimą ir ypač mažai sieros turinčio benzino ir dyzelino gamybą. Atkurta iš: theicct.org
3. Mott, R. 2006. Skysčių mechanika. 4-asis. Leidimas. „Pearson Education“.
4. Senkameris. Žalia nafta ir jos dariniai. API sunkio nustatymas. Hidrometro metodas. Atkurta iš: sencamer.gob.ve.
5. UNAM. Nafta ir jos dariniai. Atgauta iš: professors.fi-b.unam.mx