API GRAVITESI: HAM PETROLÜN ÖLÇEĞI VE SINIFLANDIRILMASI - FIZIKSEL - 2024

API gravitesi , ham petrol ve diğer petrol türevlerinin göreli yoğunluğu ifade etmek için Amerikan Petrol Enstitüsü (API) tarafından kullanılan bir özgül ağırlığı bir ölçektir. Tanım gereği boyutsuz bir miktar olmasına rağmen, kısaca göreceğimiz gibi, her zaman API derece cinsinden ifade edilir.

Bu ölçek sayesinde ham petrol hafif, orta ve ağır olarak sınıflandırılır. Bu, piyasadaki ham petrolün değerini belirlerken çok önemlidir, çünkü hafif olanı ağır olandan daha az arıtma gerektirir.

Şekil 1. Hafif ham hamurlar, daha az arıtma gerektirdikleri ve taşınmaları daha kolay olduğu için pazarda daha yüksek bir değere sahiptir. Kaynak: Pixabay.

Ham petrolün kalitesi, çok çeşitli moleküler ağırlıklar sunan hidrokarbon karışımının bileşimine ve oranlarına bağlıdır. API gravitesi, ham petrolün gerçek kimyasal bileşimini hesaba katmasa da, bunları taşıma ve rafine edilme kolaylığına göre sınıflandırır.

Sınıflandırma için aşağıdaki ampirik formül kullanılır:

ºAPI = (141,5 / γ _T ) - 131,5 (sudan daha hafif sıvılar)

γ _T , standart sıcaklık koşulları altında, yani 15,556 ° C veya 60 ° F'de sıvının özgül ağırlığıdır.

Bu, ister kimyasal ister ticari olsun, ham petrol ve türevleriyle yapılan herhangi bir işlem için standart sıcaklıktır. Diğer sıvılar için 4ºC'lik bir sıcaklık standart kabul edilir.

Bir sıvının özgül ağırlığı

Spesifik yoğunluk veya nispi yoğunluk olarak da adlandırılan spesifik ağırlık, bir sıvının yoğunluğunu suyla karşılaştıran boyutsuz bir miktardır.

Yoğunluk sıcaklığa bağlıdır ve ham petrol hacmen satıldığından, fiyata yansıyan kayda değer farklılıklar üretebildiği için sıcaklığın belirleyici bir etkisi vardır.

Bu nedenle, petrol endüstrisi yoğunluğu ve onunla bir şekilde ilişkili tüm miktarları belirlemek için standart bir 60ºF sıcaklık oluşturmuştur.

Özgül ağırlık γ _T matematiksel olarak şu şekilde tanımlanır:

γ _T = referans sıcaklıkta (60ºF) sıvı yoğunluğu / su yoğunluğu

Hem sıvının yoğunluğu hem de suyun yoğunluğu aynı birim sisteminde olmalı ve aynı basınç ve sıcaklık koşulları altında ölçülmelidir. Böylece özgül ağırlığın birimi yoktur.

Hidrometre

Hidrometre (İngilizce hidrometre, yanlışlıkla hidrometre olarak çevrilmiştir, akışı ölçmek için kullanılan bir cihazdır), bir sıvının nispi yoğunluğunu veya özgül ağırlığını ölçmek için kullanılan bir cihazdır.

Buluşu İskenderiye'nin matematiksel Hypatia'sına (315-345) atfedilir. Cihaz, bir ucunda ağırlık veya balast bulunan camdan yapılmış, dikey olarak yüzmesine yardımcı olan içi boş bir silindirden oluşur.

Yoğunluğu ölçülecek sıvıya dikkatlice verilir ve stabilize olana kadar dinlendirilir.

Sıvının yoğunluğu, hidrometrenin içine ne kadar battığına bağlıdır. Hafif sıvılarda cihaz, daha yoğun sıvılara göre daha fazla batar. Bu nedenle cihaz, okumayı gerçekleştirmek için bir ölçek sağlar.

Birkaçını saymak gerekirse, süt (laktometreler) veya şarap (alkol ölçer) gibi belirli sıvılar için özel olarak tasarlanmış hidrometreler vardır. Ham petroller için, dönüşümü yapmak zorunda kalmamak için ölçeği zaten API derecelerinde derecelendirilmiş olan API yoğunluk ölçer kullanılır. Örneğin: 10'dan büyük bir okuma, sudan daha hafif olan ve üzerinde yüzen ham petrol anlamına gelir.

Ve sıcaklık çok önemli bir parametre olduğundan, halihazırda yerleşik bir cıva termometresiyle birlikte gelen hidrometreler vardır. Termo hidrometreler olarak bilinirler ve özellikle saha testleri için çok uygundurlar.

Şema aşağıdaki şekilde gösterilmiştir:

Şekil 2. Bir numunenin API derecelerini ölçmek için yoğunluk ölçerin diyagramı. Kaynak: Mott, R. Fluid Mechanics.

Crudes ve API yerçekimi

Yağlardaki API sınıfları 10 ila 80 arasında değişmekte olup, çoğunluğu 20-70 API aralığındadır.

Başlangıçta verilen formülden, özgül ağırlık şu şekilde çözülür:

γ _T = 141,5 / (131,5 + ºAPI)

En yaygın aralıklar 0,93 ile 0,70 arasındadır. Daha ağır yağların daha düşük API değerlerine karşılık geldiğini unutmayın. Aksine, daha yüksek API gravite değerleri, işlenmesi ve dönüştürülmesi daha kolay olduğu için daha yüksek ticari değere sahip yağları gösterir.

Bu, 45 derece API'ye kadar olan bir normdur, çünkü bu değerin ötesinde, ham petrollerde, kısa hidrokarbon zincirlerinin baskınlığı vardır ve bu da işlemeyi zorlaştırır.

Ham petrol sınıflandırması

API ölçeğinde gösterdiği değere göre ham petrol şu şekilde sınıflandırılır:

- API derecesi 31.1'den büyük olan hafif veya hafif , burada düşük moleküler ağırlıklı hidrokarbonlar hakimdir. Benzin, mazot ve gazyağı yapmak için çok aranan, taşınması kolay bir ham petroldür.

- API derecesi 29,9 - 22 aralığında olan orta veya orta , iyi bir düşük moleküler ağırlıklı hidrokarbon konsantrasyonuna sahiptir ve bu da taşınmasını kolaylaştırır.

- Ağır , API sınıfı 21.9 ile 10 arasında, orta moleküler ağırlıklı hidrokarbonlarda bol miktarda bulunur, bu da taşımayı zorlaştırır. Bu tür ham petrolden gümrükler, çeşitli türlerde yağlar, parafinler ve polimerler elde edilir.

- API'si 10 veya daha az olan aşırı ağır , taşınması ve işlenmesi daha karmaşıktır, bu nedenle daha az ticari değere sahiptir.

API gravitesi bölgeye göre değişiklik gösterir, örneğin Latin Amerika petrolü ortalama 25.1º API'ye sahipken Orta Doğu'da ham petrol 34 light API ile hafiftir.

Hidrometre kullanılarak API gravitesinin deneysel olarak belirlenmesi

Bir hidrometre kullanarak bir numunenin API derecelerini elde etmek için izlenecek ana adımlar şunlardır:

- Sıcaklık, numunenin niteliğine göre ayarlanır, uçucu maddeler ise önemlidir.

- Test tüpünün sıcaklığı, numune ile aynı olmalıdır.

- Numuneyi sıçratmadan temiz silindire dikkatlice aktarın. Uçucu sıvılar olması durumunda hava kabarcığı oluşumunu önlemek ve buharlaşmayı en aza indirmek gerekir.

- Kabarcıklar çıkmışsa, filtre kağıdı ile yüzeye nazikçe dokunarak çıkarılabilir.

- Ortam sıcaklığının 2 ºC'den fazla olmamak kaydıyla önemli değişikliklere uğramadığından emin olmak gerekir.

- Hidrometre yavaşça suya batırılır, iyi ortalandığında biraz daha batar ve serbest bırakılır, tüpün geri kalanını kuru tutmaya çalışır. Numune duvarlarından uzak tutulmalıdır.

- Özellikle numune çok viskoz ise, tüm hava kabarcıklarının yüzeye ulaşması için biraz bekleyin.

- Okumadan önce sıcaklığı not edin. Bunu yapmak için, cıva sütununu tamamen suya batıran termometre ile dikkatlice karıştırılır. Termo-hidrometre kullanılıyorsa, aynı zamanda aletle nazik dikey hareketler kullanılarak karıştırılır.

- Sıvı yüzeyin terazi ile kesiştiği en yakın işaret artık cihaz üzerinden okunabilir.

- Okuduktan hemen sonra sıcaklığı kaydedin. Gözle görülür bir değişiklik varsa, ölçüm tekrarlanmalıdır.

- Opak sıvılarda düzeltme yapılmalıdır. Düzeltilmiş okuma, aranan API önem derecesidir.

Referanslar

1. AmSpec. A, API Gravity anlamına gelir. Kurtarıldı: amspecllc.com.
2. ICCT. Petrol rafinasyonuna ve ultra düşük kükürtlü benzin ve dizel üretimine giriş. Theicct.org'dan kurtarıldı
3. Mott, R. 2006. Akışkanlar Mekaniği. 4. Baskı. Pearson Education.
4. Sencamer. Ham petrol ve türevleri. API Ağırlığının Belirlenmesi. Hidrometre yöntemi. Kurtarıldı: sencamer.gob.ve.
5. UNAM. Petrol ve türevleri. Professors.fi-b.unam.mx adresinden kurtarıldı