ANÁLISIS DE CLORURO EN NAFTA
Descripción
El termino nafta describe colectivamente una familia de mezcla de hidrocarburos líquidos volátiles. El mayor componente de la gasolina es nafta y otros tipos de combustibles; esta es producida principalmente de la destilación de petrolero crudo, y también puede ser producida a partir de alquitrán mineral y extraído de la madera. La nafta es comúnmente usada como solvente para materias primas petroquímicas, tanto como para la producción de gas natural.
Los cloruros son un contaminante frecuente en la nafta y el petróleo, a menudo exceden concentraciones de 3 ppm (mg/L). Mientras que algunos cloruros pueden ser encontrados naturalmente en el petróleo crudo, también pueden ser introducidos durante el proceso de limpieza. Pueden estar presentes como cloruros orgánicos, compuestos orgánicos enlazados con carbón-cloruro, los cuales son compuestos orgánicos que no se pueden remover durante un proceso de separación salina. Niveles altos de cloruros son reportados con frecuencia en equipos de refinación, y son indeseables debido a que pueden provocar un daño degenerativo y en última instancia definitivo del equipo. Dentro del proceso de refinación del petróleo, el azufre debe ser removido para reducir la emisión de dióxido de azufre, pues como gas tiene efectos perjudiciales en los humanos y el medio ambiente. El proceso para remover el azufre, junto con nitrógeno, oxígeno y trazas de metales es llamado hidrotratamiento. El hidrotratamiento de nafta y otros combustibles involucra la reacción entre hidrogeno y el azufre presente en hidrocarburos que de manera efectiva remueve el azufre. Sin embargo, durante el proceso de hidrotratamiento, los cloruros que están presentes en la nafta y el petróleo crudo puede conducir a la formación de ácido clorhídrico, el cual puede corroer los equipos. Para minimizar la corrosión, los niveles de cloruro se deben mantener por debajo de 1 ppm. Los cloruros pueden ser detectados y monitoreados en nafta y petróleo crudo a través de la reducción con bifenilo sódico y posterior valoración potenciométrica.
Aplicación
Un proveedor de petróleo y gas natural buscaba determinar la concentración de cloruro en nafta. El proveedor quiso seguir el método de prueba estándar ASTM D4929-99 para la determinación de cloruro en petróleo; este método permite el uso del electrodo plata-plata cloruro billet-type. Para esta aplicación, Hanna Instruments recomendó el sistema de titulación automática HI 902C con el electrodo de media celda y cuerpo de vidrio para ORP HI 5110 para titulación argentometrica. El HI 5110 cuenta con un anillo de plata como parte del electrodo indicador. Este anillo es también conocido como “silver-billet”. Dado que el método utiliza solventes orgánicos como parte de la preparación de la muestra, es necesario tener materiales químicamente compatibles incluyendo electrodos con cuerpo de vidrio. Para la referencia se recomienda el electrodo de vidrio de media celda HI 5311. Para el agitador se recomienda usar la hélice HI 9000303 PVDF en lugar de la hélice plástica suministrada HI 900302 ABS.
La titulación es desarrollada con un volumen conocido de muestra de nafta preparada que es titulada potenciométricamente con una solución estándar de nitrato de plata. Esta valoración resulta en una reacción de precipitación de cloruro de plata a partir del titulante nitrato de plata y del cloruro presente en la nafta. El método también requiere realizar la titulación de un blanco, el cual es usado para determinar el volumen exacto de titulante que es consumido por los reactivos, dejando aparte la muestra de nafta.
La preparación del electrodo es un paso critico en este método. Es necesario recubrir el anillo de plata antes de realizar tanto la titulación de la muestra como la del blanco, ya que es el elemento de detección en la reacción. El recubrimiento del anillo de plata previene cualquier imperfección en el recubrimiento de plata-haluro, que podría conducir a lecturas erráticas de ORP. Antes del análisis, el electrodo es llenado con solución electrolítica 3.5M KCl HI7082. El electrodo es sumergido inicialmente en hipoclorito de sodio, enjugado con agua desionizada, y pulido con lija de grano fino. Luego el electrodo es colocado en una solución saturada de cloruro de potasio y un voltaje alterno es aplicado por intervalos durante varios segundos. El electrodo de referencia es vaciado del electrolito acuoso KCL y llenado con solución electrolítica acuosa 1M de KNO3 HI7072.
El cliente quedo complacido con el apoyo brindado por Hanna Instruments dando una solución asequible para automatizar el proceso de determinación de concentración de cloruro en nafta. El cliente aprecia la respuesta rápida, precisa y los resultados confiables que da el titulador.