Плотность в градусах API

Значение плотности Американского института нефти или плотность в градусах API- мера того, насколько тяжелая или легкая нефтяная жидкость по сравнению с водой: если ее плотность в градусах API больше 10, она легче и плавает на воде; если меньше 10, он тяжелее и тонет.

плотность в градусах API, таким образом, является обратной мерой плотности нефтяной жидкости по отношению к плотности воды (также известной как удельный вес ). Он используется для сравнения плотностей нефтяных жидкостей. Например, если одна нефтяная жидкость менее плотная, чем другая, ее плотность в градусах API больше. Хотя плотность в градусах API математически является безразмерной величиной (см. Формулу ниже), она выражается в «градусах». Плотность API градуируется в градусах на ареометре . Значения плотности в градусах API большинства нефтяных жидкостей находятся в диапазоне от 10 до 70 градусов.

В 1916 году Национальное бюро стандартов США приняло шкалу Боме, которая была разработана во Франции в 1768 году, в качестве стандарта США для измерения удельного веса. жидкостей менее плотных, чем вода. Исследование Национальной академии наук США выявило серьезные ошибки в солености и контроле температуры, которые вызвали серьезные различия в опубликованных значениях. Ареометры в США производились и широко распространялись с модулем упругости 141,5 вместо модуля упругости по шкале Боме 140. Шкала была настолько прочно установлена, что к 1921 году Американским институтом нефти было применено средство правовой защиты. для создания шкалы плотности в градусах API с учетом фактически использованной шкалы.

• 1 Формулы плотности в градусах API
• 2 Использование плотности в градусах API для расчета баррелей сырой нефти на метрическую тонну
• 3 Измерение API плотность от его удельного веса
• 4 Прямое измерение плотности в градусах API (метод ареометра)
• 5 Классификации или степени
• 6 Ссылки
• 7 Внешние ссылки

Формула для расчета плотности в градусах API из удельной массы (SG) составляет:

$плотность\; в\; градусах\; API\; =\; 141,5\; удельной\; плотности\; -\; 131,5\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; text\; \{API\; gravity\}\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{141,5\}\; \{\backslash \; text\; \{\; SG\}\}\}\; -\; 131,5\}$

И наоборот, удельный вес нефтяных жидкостей может быть получен из их значения плотности в градусах API как

$SG\; при\; 60\; \circ \; F\; =\; 141,5\; уд.\; y\; +\; 131,5\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; text\; \{SG\; at\}\}\; ~\; 60\; ^\; \{\backslash \; circ\}\; \{\backslash \; text\; \{F\}\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{141.5\}\; \{\{\backslash \; text\; \{API\; gravity\}\}\; +\; 131,5\}\}\}$

Таким образом, тяжелая нефть с удельным весом 1,0 (т. Е. С той же плотностью, что и чистая вода при 60 ° F) имеет плотность в градусах API:

$141,5\; 1,0\; -\; 131,5\; =\; 10,0\; \circ \; API\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; frac\; \{141.5\}\; \{1.0\}\}\; -\; 131.5\; =\; 10.0\; ^\; \{\backslash \; circ\}\; \{\backslash \; text\; \{API\}\}\}$

В нефтяной промышленности , количество сырой нефти часто измеряется в метрических тоннах. Можно рассчитать приблизительное количество баррелей на метрическую тонну для данной сырой нефти на основе ее плотности в градусах API:

$баррелей\; сырой\; нефти\; на\; метрическую\; тонну\; =\; плотность\; в\; градусах\; API\; +\; 131,5\; 141,5\; \times \; 0,159\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\; \backslash \; text\; \{баррелей\; сырой\; нефти\; на\; метрическую\; тонну\}\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{\{\backslash \; text\; \{API\; gravity\}\}\; +\; 131,5\}\; \{141,5\; \backslash \; times\; 0,159\}\}\}$

Например, метрическая тонна западного Texas Intermediate (39,6 ° API) имеет объем около 7,6 баррелей.

Чтобы получить удельный вес в градусах API, сначала измеряется удельный вес (т.е. плотность относительно воды) с помощью либо ареометра, подробно описанный в ASTM D1298, или с помощью метода качающейся U-образной трубки, подробно описанного в ASTM D4052.

Регулировка плотности при различных температурах, поправки на расширение и сжатие натриево-кальциевого стекла и поправки на мениск для непрозрачных масел подробно описаны в деталях использования, указанных в ASTM D1250. Удельный вес определяется по формуле ниже.

$ПС\; нефть\; =\; \rho \; сырая\; нефть\; \rho \; Н\; 2\; О\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; t\_dv\; \{ПГ\; нефть\}\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{\backslash \; rho\; \_\; \{\backslash \; text\; \{сырая\; нефть\}\}\}\; \{\backslash \; rho\; \_\; \{\{\backslash \; text\; \{H\}\; \}\; \_\; \{2\}\; \{\backslash \; text\; \{O\}\}\}\}\}\}$

С помощью формулы, представленной в предыдущем разделе, можно легко вычислить силу тяжести по API. При преобразовании плотности нефти в удельный вес с использованием приведенного выше определения важно использовать правильную плотность воды в соответствии со стандартными условиями, использованными при проведении измерения. Официальная плотность воды при 60 ° F согласно изданию ASTM D1250 от 2008 года составляет 999,016 кг / м3. Значение 1980 г. - 999,012 кг / м. В некоторых случаях стандартные условия могут быть 15 ° C (59 ° F), а не 60 ° F (15,56 ° C), и в этом случае будет подходящим другое значение плотности воды (см. стандартные условия для температуры и давление ).

Полевые испытания и бортовое преобразование измеренных объемов в поправку на объем имеют преимущества. Этот метод подробно описан в ASTM D287.

Вообще говоря, нефть с плотностью в градусах API от 40 до 45 ° имеет самые высокие цены. При температуре выше 45 ° молекулярные цепи становятся короче и менее ценными для нефтеперерабатывающих заводов.

Сырая нефть классифицируется как легкая, средняя или тяжелая в соответствии с ее измеренной плотностью в градусах API.

• Легкая сырая нефть имеет плотность API выше 31,1 ° (т.е. менее 870 кг / м3)
• Средняя нефть имеет плотность API от 22,3 до 31,1 ° (т.е. от 870 до 920 кг / м)
• Тяжелая сырая нефть имеет плотность API ниже 22,3 ° (т. е. от 920 до 1000 кг / м)
• Сверхтяжелая нефть имеет плотность API ниже 10,0 ° (т. е. больше более 1000 кг / м)

Однако не все стороны используют одинаковую градацию. Геологическая служба США использует несколько другие диапазоны.

Сырая нефть с плотностью в градусах API менее 10 ° упоминается как сверхтяжелая нефть или битум. Битум, полученный из нефтеносных песков месторождений в Альберте, Канада, имеет плотность API около 8 °. Его можно разбавить более легкими углеводородами для получения разбавленного битума, который имеет плотность в градусах API менее 22,3 °, или дополнительно «повысить» до плотности API 31-33 ° как синтетическая нефть.

• Комментарии к шкале регулировки плотности в градусах API
• Инструкции по использованию стеклянного ареометра, измеренного в градусах API