API-PAINO: RAAKAÖLJYN MITTAKAAVA JA LUOKITTELU - FYYSINEN - 2026

API-omapaino on ominaispaino asteikko, jota American Petroleum Institute (API) esittää suhteellisen tiheyden raakaöljyn ja muiden öljytuotteiden johdannaiset. Vaikka määritelmän mukaan se on ulottumaton määrä, kuten näemme pian, se ilmaistaan ​​aina API-asteina.

Tämän mittakaavan avulla raakaöljy luokitellaan kevyeksi, keskiraskaaseksi ja raskaaksi. Tämä on erittäin tärkeää määritettäessä raakaöljyn arvoa markkinoilla, koska kevyt vaatii vähemmän puhdistusta kuin raskas.

Kuva 1. Kevyillä raakaöljyillä on korkeampi arvo markkinoilla, koska ne vaativat vähemmän parannuksia ja ovat helpompia kuljettaa. Lähde: Pixabay.

Raakaöljyn laatu riippuu hiilivetyseoksen koostumuksesta ja osuuksista, joilla on suuri valikoima molekyylipainoja. Vaikka API: n painovoima ei ota huomioon raakaöljyn todellista kemiallista koostumusta, vaan luokittelee ne sen sijaan, että ne ovat helposti kuljetettavia ja puhdistettuja.

Luokittelussa käytetään seuraavaa empiiristä kaavaa:

ºAPI = (141,5 / γ _T) - 131,5 (nestettä kevyemmät nesteet)

γ _T on nesteen ominaispaino normaaleissa lämpötilaolosuhteissa, ts. 15 556 ° C tai 60 ° F.

Tämä on standardilämpötila kaikille raakaöljyn ja sen johdannaisten kanssa tehtäville operaatioille, olivatpa ne sitten kemiallisia tai kaupallisia. Muille nesteille 4ºC: n lämpötilaa pidetään vakiona.

Nesteen ominaispaino

Ominaispaino, jota kutsutaan myös ominaistiheydeksi tai suhteelliseksi tiheydeksi, on mitaton määrä, joka vertaa nesteen tiheyttä veden tiheyteen.

Tiheys riippuu lämpötilasta, ja koska raakaöljyä myydään tilavuutena, lämpötilalla on ratkaiseva vaikutus, koska se pystyy tuottamaan tuntuvia vaihteluita, jotka heijastuvat hintaan.

Tästä syystä öljyteollisuus vahvisti vakiolämpötilan 60 ºF tiheyden ja kaikkien määrien suhteen jollain tavalla siihen liittyvien määrien määrittämiseksi.

Ominaispaino γ _T määritellään matemaattisesti seuraavasti:

γ _T = nesteen tiheys / veden tiheys vertailulämpötilassa (60ºF)

Sekä nesteen että veden tiheyden on oltava samassa yksikköjärjestelmässä ja ne on mitattu samoissa paine- ja lämpötilaolosuhteissa. Siten ominaispainoilla ei ole yksiköitä.

Hydrometri

Hydrometri (englanniksi hydrometri, käännetty virheellisesti hydrometreksi, virtauksen mittauslaitteeksi) on laite, jolla mitataan nesteen suhteellinen tiheys tai ominaispaino.

Sen keksintö johtuu Alexandrian (315-345) matemaattisesta hypatiasta. Laite koostuu ontosta, lasista valmistetusta sylinteristä, jonka toisessa päässä on paino tai liitäntälaite, joka auttaa sen kellumaan pystysuunnassa.

Se johdetaan varovasti nesteeseen, jonka tiheys on mitattava, ja jätetään lepotilaan, kunnes se vakautuu.

Nesteen tiheys riippuu siitä, kuinka paljon hydrometri uppoaa siihen. Kevyissä nesteissä instrumentti uppoaa enemmän kuin tiheämpissä nesteissä. Siksi instrumentti tarjoaa asteikon lukemisen suorittamiseen.

Muutamia mainittakoon hydrometrejä, jotka on erityisesti suunniteltu tietyille nesteille, kuten maito (laktometrit) tai viini (alkometri). Raakaöljyissä käytetään API-tiheysmittaria, jonka asteikko on jo asteikolla API-asteina muuntamisen välttämiseksi. Esimerkiksi: lukema yli 10 tarkoittaa vettä vaaleampaa raakaöljyä, joka kelluu sen päällä.

Ja koska lämpötila on erittäin tärkeä parametri, on hydrometrejä, jo niissä on jo sisäänrakennettu elohopealämpömittari. Ne tunnetaan lämpöhydrometreinä ja soveltuvat erityisen hyvin kenttäkokeisiin.

Järjestelmä on esitetty seuraavassa kuvassa:

Kuva 2. Tiheysmittarin kaavio näytteen API-asteiden mittaamiseksi. Lähde: Mott, R. Fluid Mechanics.

Raakaöljyt ja niiden API-painovoima

Öljyjen API-laatuja on 10–80, suurin osa 20–70 API-luokissa.

Alussa annetusta kaavasta ominaispaino ratkaistaan ​​seuraavasti:

γ _T = 141,5 / (131,5 + ºAPI)

Yleisimmät alueet ovat välillä 0,93 - 0,70. Huomaa, että raskaammat öljyt vastaavat alempia API-arvoja. Sitä vastoin korkeammat API-painoarvot viittaavat öljyihin, joilla on korkeampi kaupallinen arvo, koska niitä on helpompi käsitellä ja muuttaa.

Tämä on normi 45 asteen API asti, koska tämän arvon ylittämättä raakaöljyissä on lyhyt hiilivetyketju, mikä vaikeuttaa prosessointia.

Raakaöljyluokitus

Raakaöljy luokitellaan API-asteikolla esitetyn arvon mukaan:

- Kevyt tai kevyt, API-luokan ollessa suurempi kuin 31,1, jossa alhaisen moolimassan hiilivedyt ovat vallitsevia. Se on helposti kuljetettava raakaöljy, joka on erittäin kysytty bensiinin, dieselin ja petrolin valmistamiseksi.

- Keskipitkässä tai keskipitkässä, jonka API-luokka on välillä 29,9 - 22, on alhaisen molekyylipainon omaavien hiilivetyjen hyvä pitoisuus, mikä tekee siitä myös helpon kuljettamisen.

- Raskas, API-luokka välillä 21,9–10, runsaasti hiilivedyissä, joiden keskimääräinen molekyylipaino on, mikä vaikeuttaa kuljetusta. Tämän tyyppisestä raakaöljystä saadaan tulleja, erityyppisiä öljyjä, parafiineja ja polymeerejä.

-Extra-heavy, jonka API on 10 tai vähemmän, on vaikeampi kuljettaa ja prosessoida, joten sillä on vähemmän kaupallista arvoa.

API: n painovoima vaihtelee alueen mukaan, esimerkiksi Latinalaisen Amerikan öljyllä on keskimäärin 25,1º API, kun taas Lähi-idässä raakaöljy on kevyttä, 34º API.

API-painovoiman kokeellinen määritys hydrometrillä

Nämä ovat tärkeimmät vaiheet, jotka on suoritettava näytteen API-asteiden saamiseksi hydrometrillä:

- Lämpötila säädetään näytteen luonteen mukaan, mikä on tärkeää, jos se on haihtuvia aineita.

- Koeputken lämpötilan on oltava sama kuin näytteen.

- Siirrä näyte varovasti puhtaaseen sylinteriin roiskumatta. On tarpeen välttää ilmakuplien muodostumista ja minimoida haihtuminen haihtuvien nesteiden tapauksessa.

- Jos ilmaantuu kuplia, ne voidaan poistaa koskettamalla pintaa varovasti suodatinpaperilla.

- On tarpeen varmistaa, että ympäristön lämpötila ei muutu tuntuvasti, korkeintaan 2 ºC.

- Hydrometri upotetaan hitaasti, kun se on hyvin keskittynyt, se uppoaa hieman enemmän ja vapautetaan yrittäen pitää loput putki kuivana. Se tulisi pitää erillään näytteen seinämistä.

- Odota jonkin aikaa, ennen kuin kaikki ilmakuplat pääsevät pintaan, varsinkin jos näyte on erittäin viskoosinen.

- Ota lämpötila huomioon ennen lukemista. Tätä varten se sekoitetaan varovasti lämpömittarin kanssa, upottaen elohopeapylvään kokonaan. Jos käytetään lämpöhydrometriä, sitä sekoitetaan myös instrumentin kanssa käyttämällä lieviä pystyliikkeitä.

- Lähin merkki, josta nestepinta leikkaa mittakaavan, voidaan nyt lukea laitteesta.

- Tallenna lämpötila heti lukemisen jälkeen. Jos havaittiin huomattavaa muutosta, mittaus tulisi toistaa.

- Läpinäkymättömissä nesteissä on tehtävä korjaus. Korjattu lukema on tavoiteltu API-vakavuus.

Viitteet

1. AmSpec. A tarkoittaa API: n painovoimaa. Palautettu osoitteesta: amspecllc.com.
2. ICCT. Johdanto öljynjalostamiseen sekä erittäin vähärikkiseen bensiinin ja dieselin tuotantoon. Palautettu osoitteesta: theicct.org
3. Mott, R. 2006. Fluid Mechanics. 4th. Painos. Pearson koulutus.
4. Sencamer. Raakaöljy ja sen johdannaiset. API: n painovoiman määrittäminen. Vesimittarimenetelmä. Palautettu osoitteesta: sencamer.gob.ve.
5. UNAM. Öljy ja sen johdannaiset. Palautettu: professorit.fi-b.unam.mx