Gravedad API

The American Petroleum Institute gravity, or Gravedad de la API, es una medida de lo pesado o ligero que se compara un líquido de petróleo con el agua: si su gravedad de API es mayor de 10, es más ligero y flota sobre el agua; si menos de 10, es más pesado y sumideros.

La gravedad API es, por lo tanto, una medida inversa de la densidad de un líquido de petróleo en relación con la del agua (también conocida como gravedad específica). Se utiliza para comparar densidades de líquidos derivados del petróleo. Por ejemplo, si un líquido de petróleo es menos denso que otro, tiene una gravedad API mayor. Aunque la gravedad API es matemáticamente una cantidad adimensional (consulte la fórmula a continuación), se la conoce como "grados". La gravedad API se gradúa en grados en un instrumento hidrómetro. Los valores de gravedad API de la mayoría de los líquidos derivados del petróleo se encuentran entre 10 y 70 grados.

En 1916, la Oficina Nacional de Normas de EE. UU. aceptó la escala Baumé, que se había desarrollado en Francia en 1768, como el estándar estadounidense para medir la gravedad específica de líquidos menos densos que el agua. Una investigación de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos encontró errores importantes en los controles de salinidad y temperatura que habían causado graves variaciones en los valores publicados. En los EE. UU. se habían fabricado y distribuido ampliamente hidrómetros con un módulo de 141,5 en lugar del módulo de escala Baumé de 140. La escala estaba tan firmemente establecida que, en 1921, el remedio implementado por el Instituto Americano del Petróleo fue crear la escala de gravedad API. , reconociendo la escala que realmente se estaba utilizando.

Fórmulas de gravedad API

La fórmula para calcular la gravedad API a partir de la gravedad específica (SG) es:

Gravedad de la API=141,5SG− − 131,5{displaystyle {text{API gravity}}={frac {141.5}{text{SG}}}-131.5}

Por el contrario, la gravedad específica de los líquidos del petróleo se puede derivar de su valor de gravedad API como

SG at 60∘ ∘ F=141,5Gravedad de la API+131,5{displaystyle {text{SG ################################################################################################################################################################################################################################################################

Por lo tanto, un petróleo pesado con una gravedad específica de 1,0 (es decir, con la misma densidad que el agua pura a 60 °F) tiene una gravedad API de:

141,51.0− − 131,5=10.0∘ ∘ API{displaystyle {frac {141.5}{1.0}}-131.5=10.0^{circ} } {text{API}}

Uso de la gravedad API para calcular barriles de petróleo crudo por tonelada métrica

En la industria petrolera, las cantidades de petróleo crudo a menudo se miden en toneladas métricas. Se puede calcular el número aproximado de barriles por tonelada métrica de un petróleo crudo determinado en función de su gravedad API:

barriles de crudo por tonelada métrica=Gravedad de la API+131,5141,5× × 0.159{displaystyle {text{barrels of crude oil per metric ton}={frac {text{API gravity}}+131.5}{141.5times 0.159}}}

Por ejemplo, una tonelada métrica de West Texas Intermediate (39,6° API) tiene un volumen de aproximadamente 7,6 barriles.

Medición de la gravedad API a partir de su gravedad específica

Para derivar la gravedad API, la gravedad específica (es decir, la densidad relativa al agua) se mide primero usando el hidrómetro, detallado en ASTM D1298 o con el método de tubo en U oscilante detallado en ASTM D4052.

Los ajustes de densidad a diferentes temperaturas, las correcciones para la expansión y contracción del vidrio sodocálcico y las correcciones de menisco para aceites opacos se detallan en las Tablas de medición de petróleo, los detalles de uso se especifican en ASTM D1250. La gravedad específica se define mediante la siguiente fórmula.

Aceite SG=*** *** crudeo*** *** H2O{displaystyle {mbox{SG oil}={frac {rho {fnK} {fnK}} {fnK}} {fnK}}}}}}

Con la fórmula presentada en la sección anterior, la gravedad API se puede calcular fácilmente. Al convertir la densidad del aceite a gravedad específica utilizando la definición anterior, es importante utilizar la densidad correcta del agua, de acuerdo con las condiciones estándar utilizadas cuando se realizó la medición. La densidad oficial del agua a 60 °F según la edición de 2008 de ASTM D1250 es 999,016 kg/m³. El valor de 1980 es 999,012 kg/m³. En algunos casos, las condiciones estándar pueden ser 15 °C (59 °F) y no 60 °F (15,56 °C), en cuyo caso sería apropiado un valor diferente para la densidad del agua (ver estándar condiciones de temperatura y presión).

Medición directa de la gravedad API (método del hidrómetro)

Las pruebas de campo y la conversión integrada de volúmenes medidos a corrección de volumen tienen ventajas. Este método se detalla en ASTM D287.

Clasificaciones o grados

En términos generales, el petróleo con una gravedad API entre 40 y 45° tiene los precios más altos. Por encima de los 45°, las cadenas moleculares se vuelven más cortas y menos valiosas para las refinerías.

El petróleo crudo se clasifica como ligero, medio o pesado según su gravedad API medida.

• El aceite de crudo ligero tiene una gravedad de API superior a 31.1° (es decir, menos de 870 kg/m³)
• El aceite medio tiene una gravedad de API entre 22.3 y 31.1° (es decir, 870 a 920 kg/m³)
• El aceite de crudo pesado tiene una gravedad de API inferior a 22.3° (es decir, 920 a 1000 kg/m³)
• El aceite extra pesado tiene una gravedad de API inferior a 10.0° (es decir, superior a 1000 kg/m³)

Sin embargo, no todas las partes utilizan la misma calificación. El Servicio Geológico de los Estados Unidos utiliza rangos ligeramente diferentes.

El petróleo crudo con una gravedad API inferior a 10° se denomina petróleo extrapesado o bitumen. El betún derivado de depósitos de arenas bituminosas en Alberta, Canadá, tiene una gravedad API de alrededor de 8°. Se puede diluir con hidrocarburos más ligeros para producir betún diluido, que tiene una gravedad API inferior a 22,3°, o se puede "mejorar" aún más. a una gravedad API de 31 a 33° como crudo sintético.