Das API-Schwerkraft ist eine Skala mit spezifischem Gewicht, die von der American Petroleum Institute (API), um die relative Dichte von Rohöl und anderen Erdölderivaten auszudrücken. Obwohl es per Definition eine dimensionslose Größe ist, wie wir gleich sehen werden, wird sie immer in Grad API ausgedrückt.
Mit dieser Skala wird Rohöl als leicht, mittel und schwer eingestuft. Dies ist sehr wichtig bei der Bestimmung des Wertes von Rohöl auf dem Markt, da ein leichtes Rohöl weniger Verfeinerung erfordert als ein schweres..
Die Qualität des Rohöls hängt von der Zusammensetzung und den Anteilen des Kohlenwasserstoffgemisches ab, die eine große Vielfalt von Molekulargewichten aufweisen. Die API-Schwerkraft berücksichtigt zwar nicht die tatsächliche chemische Zusammensetzung von Rohöl, sondern klassifiziert sie nach ihrer Leichtigkeit, transportiert und raffiniert zu werden..
Für die Klassifizierung wird die folgende empirische Formel verwendet:
ºAPI = (141,5 / γT. ) - 131,5 (Flüssigkeiten leichter als Wasser)
γT. ist das spezifische Gewicht des Fluids unter Standardtemperaturbedingungen, dh bei 15,556 ° C oder 60 ° F..
Dies ist die Standardtemperatur für jeden Betrieb mit Rohöl und seinen Derivaten, sei es chemisch oder kommerziell. Für andere Flüssigkeiten gilt eine Temperatur von 4 ºC als Standard..
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Das spezifische Gewicht, auch spezifische Dichte oder relative Dichte genannt, ist eine dimensionslose Größe, die die Dichte eines Fluids mit der von Wasser vergleicht..
Die Dichte hängt von der Temperatur ab, und da Rohöl nach Volumen verkauft wird, hat die Temperatur einen entscheidenden Einfluss, da sie nennenswerte Schwankungen hervorrufen kann, die sich im Preis widerspiegeln..
Aus diesem Grund hat die Ölindustrie eine Standardtemperatur von 60ºF festgelegt, um die Dichte und alle damit in irgendeiner Weise damit verbundenen Mengen zu bestimmen..
Spezifisches Gewicht γT. ist mathematisch definiert als:
γT. = Flüssigkeitsdichte / Wasserdichte bei Referenztemperatur (60ºF)
Sowohl die Dichte der Flüssigkeit als auch die des Wassers müssen sich in demselben Einheitensystem befinden und wurden unter denselben Druck- und Temperaturbedingungen gemessen. Somit hat das spezifische Gewicht keine Einheiten.
Das Hydrometer Hydrometer, fälschlicherweise übersetzt als Hydrometer (ein Gerät zur Messung des Durchflusses), ist ein Gerät zur Messung der relativen Dichte oder des spezifischen Gewichts einer Flüssigkeit.
Seine Erfindung wird der mathematischen Hypatia von Alexandria (315-345) zugeschrieben. Die Vorrichtung besteht aus einem Hohlzylinder aus Glas mit einem Gewicht oder Ballast an einem Ende, wodurch er vertikal schweben kann..
Es wird vorsichtig in die Flüssigkeit eingeführt, deren Dichte gemessen werden soll, und ruhen gelassen, bis es sich stabilisiert..
Die Dichte der Flüssigkeit hängt davon ab, wie stark das Hydrometer darin versinkt. In leichten Flüssigkeiten sinkt das Instrument stärker als in dichteren Flüssigkeiten. Daher stellt das Instrument eine Skala zur Verfügung, um das Ablesen durchzuführen.
Es gibt Hydrometer, die speziell für bestimmte Flüssigkeiten entwickelt wurden, wie Milch (Laktometer) oder Wein (Alkoholtester), um nur einige zu nennen. Für Rohöle wird das API-Dichtemessgerät verwendet, dessen Skala bereits in API-Graden abgestuft ist, um eine Umrechnung zu vermeiden. Beispiel: Ein Wert über 10 bedeutet, dass ein Rohöl leichter als Wasser ist und darauf schwimmt..
Und da die Temperatur ein sehr wichtiger Parameter ist, gibt es Dichtemessgeräte, die bereits mit einem eingebauten Quecksilberthermometer ausgestattet sind. Sie sind als Thermohydrometer bekannt und eignen sich besonders für Feldversuche.
Das Schema ist in der folgenden Abbildung dargestellt:
Die API-Qualitäten in Ölen reichen von 10 bis 80, wobei der Großteil im 20-70-API-Bereich liegt..
Aus der zu Beginn angegebenen Formel ergibt sich das spezifische Gewicht wie folgt:
γT. = 141,5 / (131,5 + ºAPI)
Die häufigsten Bereiche liegen zwischen 0,93 und 0,70. Beachten Sie, dass schwerere Öle niedrigeren API-Werten entsprechen. Andererseits weisen höhere API-Schwerkraftwerte auf Öle mit höherem kommerziellen Wert hin, da sie leichter zu verarbeiten und umzuwandeln sind..
Dies ist die Norm bis zu 45 Grad API, da über diesen Wert hinaus in Rohöl ein Übergewicht an kurzen Kohlenwasserstoffketten vorhanden ist, was die Verarbeitung schwierig macht..
Nach dem Wert, der auf der API-Skala angezeigt wird, wird Rohöl wie folgt klassifiziert:
- Leicht oder leicht, API-Qualität größer als 31,1, bei der niedermolekulare Kohlenwasserstoffe überwiegen. Es ist ein Rohöl, das leicht zu transportieren und bei der Herstellung von Benzin, Diesel und Kerosin sehr gefragt ist..
- Mittel oder mittel, Die API-Qualität liegt im Bereich von 29,9 bis 22 und weist eine gute Konzentration an niedermolekularen Kohlenwasserstoffen auf, was auch den Transport erleichtert.
- Schwer, API-Gehalt zwischen 21,9 und 10, reichlich vorhanden in Kohlenwasserstoffen mit mittlerem Molekulargewicht, was den Transport schwierig macht. Aus dieser Art von Rohöl werden Zoll, Öle verschiedener Art, Paraffine und Polymere erhalten..
-Extra schwer, Wenn die API 10 oder weniger beträgt, ist der Transport und die Verarbeitung komplizierter, daher hat sie einen geringeren kommerziellen Wert.
Die API-Schwerkraft variiert je nach Region. Beispielsweise hat lateinamerikanisches Öl einen durchschnittlichen API-Wert von 25,1 °, während Rohöle im Nahen Osten mit einem API-Wert von 34 ° leicht sind.
Dies sind die wichtigsten Schritte, um die API-Grade einer Probe mithilfe des Dichtemessgeräts zu ermitteln (Hydrometer):
- Die Temperatur wird entsprechend der Art der Probe eingestellt, wichtig, wenn es sich um flüchtige Substanzen handelt.
- Die Temperatur des Reagenzglases muss mit der der Probe übereinstimmen.
- Übertragen Sie die Probe vorsichtig in den sauberen, nicht spritzenden Zylinder. Es ist notwendig, die Bildung von Luftblasen zu vermeiden und die Verdunstung bei flüchtigen Flüssigkeiten zu minimieren.
- Wenn Blasen entstanden sind, können diese durch leichtes Berühren der Oberfläche mit einem Filterpapier entfernt werden.
- Es ist darauf zu achten, dass sich die Umgebungstemperatur nicht nennenswert ändert, nicht höher als 2 ºC..
- Das Hydrometer wird langsam eingetaucht, wenn es gut zentriert ist, sinkt es etwas mehr und wird freigegeben, um den Rest des Röhrchens trocken zu halten. Es sollte von den Wänden der Probe ferngehalten werden.
- Warten Sie eine Weile, bis alle Luftblasen die Oberfläche erreicht haben, insbesondere wenn die Probe sehr viskos ist.
- Notieren Sie sich vor dem Lesen die Temperatur. Dazu wird es vorsichtig mit dem Thermometer gerührt und die Quecksilbersäule vollständig eingetaucht. Wenn das Thermohydrometer verwendet wird, wird es auch mit dem Instrument unter Verwendung sanfter vertikaler Bewegungen gerührt..
- Die nächstgelegene Markierung, an der die Flüssigkeitsoberfläche die Skala schneidet, kann jetzt auf dem Gerät abgelesen werden.
- Notieren Sie die Temperatur unmittelbar nach dem Lesen. Wenn es eine merkliche Abweichung gab, sollte die Messung wiederholt werden.
- Bei undurchsichtigen Flüssigkeiten muss eine Korrektur vorgenommen werden. Korrigierter Messwert ist die gesuchte API-Schwerkraft.
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