API-TYNGDEKRAFT: SKALA OG KLASSIFISERING AV RÅOLJE - FYSISK - 2026

Den API-gravitasjon er en spesifikk vekt skala som brukes av the American Petroleum Institute (API) for å uttrykke den relative tettheten av råolje og andre petroleumsderivater. Selv om det per definisjon er en dimensjonsløs mengde, som vi snart vil se, kommer det alltid til uttrykk i grader API.

Ved hjelp av denne skalaen er råolje klassifisert som lett, middels og tung. Dette er veldig viktig når du bestemmer verdien av råolje i markedet, siden en lett krever mindre raffinement enn tung.

Figur 1. Lette råvarer har en høyere verdi i markedet, siden de krever mindre forfining og er lettere å transportere. Kilde: Pixabay.

Kvaliteten på råoljen avhenger av sammensetningen og proporsjonene av hydrokarbonblandingen, som utgjør et stort utvalg av molekylvekter. Selv om API-tyngdekraften ikke tar hensyn til den faktiske kjemiske sammensetningen av råolje, men klassifiserer dem i henhold til deres enkelhet å bli transportert og foredlet.

For klassifiseringen brukes følgende empiriske formel:

ºAPI = (141,5 / γ _T ) - 131,5 (væsker lettere enn vann)

y _T er væskens spesifikke tyngdekraft under standardtemperaturforhold, det vil si ved 15.556 ° C eller 60 ° F.

Dette er standardtemperaturen for enhver operasjon med råolje og derivater derav, enten det er kjemisk eller kommersielt. For andre væsker regnes en temperatur på 4 ºC som standard.

En væskes egenvekt

Spesifikk tyngdekraft, også kalt spesifikk tetthet eller relativ tetthet, er en dimensjonsløs mengde som sammenligner en væskedensitet med vann.

Tettheten avhenger av temperatur, og siden råolje selges etter volum, har temperaturen en avgjørende innflytelse, siden den er i stand til å produsere betydelige variasjoner som gjenspeiles i prisen.

Av denne grunn etablerte oljeindustrien en standardtemperatur på 60 ºF for å bestemme tettheten, og alle mengder på noen måte relatert til den.

Spesifikke tyngdekraften γ _T er matematisk definert som:

γ _T = væsketetthet / vannets tetthet ved referansetemperatur (60ºF)

Både væskens tetthet og vannet må være i samme enhetssystem og blitt målt under samme trykk- og temperaturforhold. Dermed har spesifikk tyngdekraft ingen enheter.

Hydrometeret

Hydrometeret (på engelsk hydrometer, feilaktig oversatt som hydrometer, en enhet som brukes til å måle strømning), er en enhet for å måle den relative tettheten eller spesifikke tyngdekraften til en væske.

Oppfinnelsen tilskrives den matematiske Hypatia of Alexandria (315-345). Apparatet består av en hul sylinder laget av glass med vekt eller ballast i den ene enden, noe som hjelper den å flyte loddrett.

Den føres forsiktig inn i væsken hvis tetthet skal måles og får stå i ro til den stabiliserer seg.

Væskens tetthet avhenger av hvor mye hydrometeret synker ned i den. I lette væsker synker instrumentet mer enn i tettere væsker. Derfor gir instrumentet en skala for å utføre lesingen.

Det er hydrometers som er spesielt designet for visse væsker, for eksempel melk (laktometre) eller vin (pustemiddel), for å nevne noen. For råoljer brukes API-tetthetsmåleren, hvis skala allerede er gradert i API-grader for å unngå å måtte foreta konverteringen. For eksempel: en lesning større enn 10, betyr en råolje som er lettere enn vann, som vil flyte på den.

Og siden temperatur er en veldig viktig parameter, er det hydrometers som allerede kommer med et innebygd kvikksølvtermometer. De er kjent som termohydrometre og er veldig godt egnet for feltforsøk, spesielt.

Opplegget er vist i følgende figur:

Figur 2. Diagram over tetthetsmåleren for å måle API-gradene til en prøve. Kilde: Mott, R. Fluid Mechanics.

Crudes og deres API-tyngdekraft

API-karakterene i oljer varierer fra 10 til 80, med størsteparten i 20-70 API-serien.

Fra formelen gitt i begynnelsen, løses den spesifikke tyngdekraften som:

γ _T = 141,5 / (131,5 + ºAPI)

De vanligste områdene er fra 0,93 til 0,70. Merk at tyngre oljer tilsvarer lavere API-verdier. I kontrast til dette indikerer høyere API-tyngdekraft oljer med høyere kommersiell verdi, fordi de er lettere å behandle og transformere.

Dette er normen opp til 45 grader API, siden utover denne verdien er det en overvekt av korte hydrokarbonkjeder i råoljer, noe som gjør prosessering vanskelig.

Klassifisering av råolje

I henhold til verdien den viser på API-skalaen, er råolje klassifisert som:

- Lett eller lett , med en API-karakter som er større enn 31,1, hvor hydrokarboner med lav molekylvekt dominerer. Det er en lett å transportere råolje som er svært ettertraktet for å lage bensin, diesel og parafin.

- Medium eller medium , hvis API-karakter ligger i området 29,9 - 22, har en god konsentrasjon av lavmolekylære hydrokarboner, noe som også gjør det enkelt å transportere.

- Tung , API-klasse mellom 21,9 og 10, rikelig med hydrokarboner med middels molekylvekt, noe som gjør transport vanskelig. Fra denne typen råolje oppnås skikker, oljer av forskjellige slag, parafiner og polymerer.

Ekstra-tung , hvis API er 10 eller mindre, er mer komplisert å transportere og behandle, derfor har den mindre kommersiell verdi.

API-tyngdekraften varierer i henhold til regionen, for eksempel har latinamerikansk olje et gjennomsnitt på 25,1 º API, mens i Midt-Østen er råolje lett, med 34 º API.

Eksperimentell bestemmelse av API-tyngdekraft ved bruk av hydrometer

Dette er de viktigste trinnene som må følges for å få API-gradene til en prøve, ved å bruke et hydrometer:

- Temperaturen justeres i henhold til prøvens art, viktig hvis det er flyktige stoffer.

- Testrørets temperatur må være den samme som prøven.

- Overfør prøven forsiktig til den rene sylinderen uten å sprute. Det er nødvendig å unngå dannelse av luftbobler og minimere fordampning i tilfelle flyktige væsker.

- Hvis det har dukket opp bobler, kan de fjernes ved å berøre overflaten forsiktig med et filterpapir.

- Det er nødvendig å sørge for at omgivelsestemperaturen ikke gjennomgår nevneverdige endringer, ikke større enn 2 ºC.

- Hydrometeret senkes sakte, når det er godt sentrert synker det litt mer og frigjøres, og prøver å holde resten av røret tørt. Det bør holdes borte fra prøvens vegger.

- Vent litt til alle luftboblene når overflaten, spesielt hvis prøven er veldig tyktflytende.

- Vær oppmerksom på temperaturen før du leser. For å gjøre dette, omrøres det forsiktig med termometeret, og fullstendig under vann kvikksølvsøylen. Hvis termohydrometeret brukes, røres det også med instrumentet ved å bruke milde vertikale bevegelser.

- Det nærmeste merket, der væskeoverflaten krysser skalaen, kan nå leses på enheten.

- Registrer temperaturen umiddelbart etter lesing. Hvis det var en merkbar variasjon, bør målingen gjentas.

- I ugjennomsiktig væske må en korreksjon gjøres. Den korrigerte avlesningen er ønsket API-alvorlighet.

referanser

1. AmSpec. A står for API Gravity. Gjenopprettet fra: amspecllc.com.
2. ICCT. Introduksjon til petroleumsraffinering og ultra-lav svovelbensin- og dieselproduksjon. Gjenopprettet fra: theicct.org
3. Mott, R. 2006. Fluid Mechanics. Fjerde. Edition. Pearson Education.
4. Sencamer. Råolje og dets derivater. Bestemmelse av API-tyngdekraft. Hydrometer metode. Gjenopprettet fra: sencamer.gob.ve.
5. UNAM. Petroleum og derivater derav. Gjenopprettet fra: professorer.fi-b.unam.mx