Caracterizacion De Unidades Pretrolíferas

CARACTERIZACIÓN DE FRACCIONES PETROLÍFERAS

Ingeniería Térmica

Fecha: 04-Abril-2014

1. Objetivo de la práctica

2. Datos experimentales

3. cálculos y discusión

4. bibliografía

Determinación del poder calorífico

Pesaremos 2 Kg de agua destilada y los echaremos al baño del calorímetro. Luego, mediremos10 cm del hilo de Ni-Cr y conectarlo a los electrodos de la bomba de oxígeno, poniendo real atención en colocarlo todo correctamente. Posteriormente, introduciremos en el porta muestras aproximadamente 1 gramo de combustible y lo colocaremos en el interior de la bomba de oxígeno.

Sumergiremos el hilo de Ni-Cr en el porta muestras de manera que hilo y combustible estén en contacto y presurizaremos la bomba de oxígeno con aproximadamente 15 bar. Conseguida esta presión, cerrar el paso de oxígeno con la llave negra que hay al final de la línea y desconectar la válvula de la bomba. Despresurizar la línea de conexión a la botella abriendo la llave negra.( Dejarla cerrada para el siguiente experimento)

Después introduciremos la bomba de oxígeno en el baño de agua y conectar los electrodos, taparemos el calorímetro con mucho cuidado y agitaremos 5 minutos para homogeneizar la temperatura del agua y proceder a tomar los primero datos en los instantes indicados en el guión de prácticas.

Parar la agitación, sacar la bomba del calorímetro y despresurizarla. Por último medir la longitud del hilo que haya quedado tras la combustión.

DATOS EXPERIMENTALES

Tiempo (s) Tiempo (min) T Gasolina (ºC) T Diésel (ºC)

HOMOGENEIZACIÓN

0 0 22,18 23,3

60 1 22,28 23,36

120 2 22,3 23,38

180 3 22,3 23,38

240 4 22,3 23,38

IGNICIÓN

255 4,25 22,32 23,6

270 4,5 22,78 24,28

285 4,75 23,84 25,3

300 5 24,52 25,8

315 5,25 25,08 26,34

330 5,5 25,3 26,74

345 5,75 25,58 26,94

360 6 25,72 27,1

375 6,25 25,86 27,3

390 6,5 25,96 27,42

405 6,75 26,04 27,52

420 7 26,18 27,6

450 7,5 26,3 27,74

480 8 26,32 27,8

510 8,5 26,4 27,88

540 9 26,42 27,9

570 9,5 26,44 27,92

600 10 26,46 27,94

660 11 26,46 27,96

720 12 26,46 27,96

CÁLCULOS Y DISCUSIÓN

Obtención de las curvas calorimétricas.

A partir de los datos experimentales obtenidos se podrán determinar los valores los incrementos de temperatura parciales y totales para cada tiempo.

En el caso de la gasolina:

Tiempo(min) experimental T(ºC) experimental Tparcial Total

0 22,18

1 22,28 0,1 0,1

2 22,3 0,02 0,12

3 22,3 0 0,12

4 22,3 0 0,12

4,25 22,32 0,02 0,14

4,5 22,78 0,46 0,6

4,75 23,84 1,06 1,66

5 24,52 0,68 2,34

5,25 25,08 0,56 2,9

5,5 25,3 0,22 3,12

5,75 25,58 0,28 3,4

6 25,72 0,14 3,54

6,25 25,86 0,14 3,68

6,5 25,96 0,1 3,78

6,75 26,04 0,08 3,86

7 26,18 0,14 4

7,5 26,3 0,12 4,12

8 26,32 0,02 4,14

8,5 26,4 0,08 4,22

9 26,42 0,02 4,24

9,5 26,44 0,02 4,26

10 26,46 0,02 4,28

11 26,46 0 4,28

12 26,46 0 4,28

En el caso del diésel:

Tiempo(min) T(ºC) experimental Parcial Total

0

1 23,36 0 0

2 23,38 0,02 0,02

3 23,38 0 0,02

4 23,38 0 0,02

4,25 23,6 0,22 0,24

4,5 24,28 0,68 0,92

4,75 25,3 1,02 1,94

5 25,8 0,5 2,44

5,25 26,34 0,54 2,98

5,5 26,74 0,4 3,38

5,75 26,94 0,2 3,58

6 27,1 0,16 3,74

6,25 27,3 0,2 3,94

6,5 27,42 0,12 4,06

6,75 27,52 0,1 4,16

7 27,6 0,08 4,24

7,5 27,74 0,14 4,38

8 27,8 0,06 4,44

8,5 27,88 0,08 4,52

9 27,9 0,02 4,54

9,5 27,92 0,02 4,56

10 27,94 0,02 4,58

11 27,96 0,02 4,6

12 27,96 0 4,6

Representar T (ºC) parcial frente a tiempo. Comentar curvas obtenidas.

Determinar el valor de los siguientes parámetros:

a: tiempo en minutos correspondiente a la ignición. Es el tiempo correspondiente al máximo valor de Tparcial.

b: tiempo en minutos en el que Ttotal es un 60 % del Ttotal del experimento completo (los 12 minutos). Si no coincide con ningún dato experimental se realiza una interpolación.

c: tiempo en minutos a partir del cual Ttotal es prácticamente constante (justo el tiempo anterior al cual Ttotal se hace constante).

Ta: temperatura correspondiente al punto a (ºC).

Tc: temperatura correspondiente al punto c (ºC).

r1: velocidad de variación de la temperatura (ºC/min) en el periodo anterior al punto “a”:

r2: velocidad de variación de la temperatura (ºC/min) en el periodo posterior al punto “c”.

c3: centímetros del hilo conductor de Ni-Cr consumidos en la combustión.

Con las variables anteriores se realizarán los siguientes cálculos:

Corrección del aumento de temperatura (t):

Tcorregida =Tc -Ta- r1 (b - a) - r2 (c - b)

Corrección termoquímica (e3):

e3 = 2,3 c3

Donde e3 es el calor de combustión correspondiente al hilo Ni-Cr(cal)

Cálculo del poder calorífico superior del combustible (P.C.S.):

PCS = (Tcorregida W-e3)/m

Cálculo del poder calorífico inferior del combustible.

PCI=PCS-600 (Kcal/kg)

Todos los parámetros anteriores se presentarán en forma de tabla para los dos combustibles.

Parámetros Gasolina Diesel

m(g) 1,0735 1,0233

a(min) 4,75 4,75

b(min) 5,1 5,15

c(min) 10 11

Ta(ºC) 23,84 25,3

Tc(ºC) 26,46 27,96

r1(ºC/min) 0,133333333 0,20444444

r2(ºC/min) 0,428 0,41818182

c3(cm) 6,1 8

T(corregido)(ºC) 0,569466667 0,29541414

e3(cal) 14,03 18,4

P.C.S(Kcal/Kg) 1300,019413 696,607666

P.C.I(kcal/Kg) 700,0194131 96,6076656

Comparar los resultados obtenidos entre los distintos combustibles y con los datos buscados en bibliografía

Como podemos observar, en algunos casos los datos obtenidos difieren bastante, mientras que en otro resultan parejos;

En ambos casos, los parámetros a (tiempo correspondiente a la ignición), b (tiempo en el que Ttotal es un 60 % del Ttotal) y c (en minutos a partir del cual Ttotal es prácticamente constante) son prácticamente iguales( siendo el parámetro a exactamente igual).Lo que supone que se mantiene bastante pareja en ambos combustibles las variaciones de temperatura en función del tiempo.

Por otro lado, en cuanto a las temperaturas Ta(temperatura correspondiente al punto a) y Tc (temperatura correspondiente al punto c) podemos observar que son ligeramente superiores en el caso diesel. Lo que supone que en el caso del diesel se alcanza mayor temperatura en la ignición ( siendo el punto de mayor temperatura durante la combustión) y una vez alcanzando el punto más alto y el proceso empiece a descender en cuanto a temperatura, ésta se estabiliza a una temperatura algo superior que en el caso de la gasolina

r1 y r2 muestran una diferencia en ambos casos, siendo más notable en el caso de r1, r1 es mayor en el caso diesel lo que supone que la temperatura varia más rápido hasta alcanzar el punto de ignición en este caso.

En cuanto a r2, es un poco superior en el caso de la gasolina, lo que supone que una vez se estabiliza la variación de temperatura, aun sigue habiendo cierta variación y esta va a una velocidad superior en ese caso

En el caso de c3 y e3, podemos observar que en el caso de la gasolina es inferior que en el caso del diesel

Por otro lado, T (corregido) resulta prácticamente el doble en gasolina que en el caso diesel

Por último, PCS y PCI son notoriamente superiores en el caso de la gasolina que en diésel

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