Calculadoras gratuitas de petróleo, gás e refinação
17 cálculos habituais na produção, terminais e refinarias: propriedades, arqueação de tanques, separação, gás e fornos. Fórmula e exercícios em cada um.
Propriedades e misturas
Grau API, densidade relativa e massa volúmica
Quanto maior o grau API, mais leve é o produto. Água = 10 °API; crude leve > 31,1 °API; crude pesado < 22,3 °API. 60 °F = 15,56 °C.
Viscosidade cinemática ↔ dinâmica
Usar ν e ρ à mesma temperatura: a viscosidade de um óleo pode duplicar com menos 10 a 15 °C.
Viscosidade de uma mistura (método de Refutas)
As duas viscosidades devem estar à mesma temperatura (muitas vezes 50 °C para fuelóleo). Método empírico: confirmar a mistura em laboratório.
Mistura de dois produtos (massa volúmica, enxofre)
O enxofre mistura-se em massa, a massa volúmica em volume (mistura ideal, sem contração). Para uma especificação apertada, deixar margem e analisar.
Arqueação e medição
Tanque vertical: volume pelo nível
Cilindro ideal. Para transferência de custódia, usar a tabela de arqueação do tanque e descontar o fundo morto.
Tanque horizontal: volume parcial
Apenas a virola cilíndrica (fundos planos). Os fundos abaulados acrescentam volume: usar a tabela do fabricante para contabilizar.
Correção de volume a 15 °C
Método simplificado (equação das tabelas ASTM D1250-80 54A/B/D, sem correção de pressão): para treino e verificação, não para faturação, que segue o API MPMS 11.1 completo.
Água e sedimentos (BS&W) e volume líquido
Especificação habitual do crude por oleoduto: 0,5 % (por vezes 1 %). O BS&W mede-se por centrifugação; a água isolada por Karl Fischer ou destilação.
Conversão de caudal: bbl/d, m³/h, t/d
1 barril US = 42 galões US = 158,987 L. Usar a massa volúmica à temperatura de referência do volume (muitas vezes 15 °C).
Produção, separação e gás
Corte de água e razão gás-óleo
Caudais em condições de tanque (óleo a 15 °C, gás em Sm³ a 15 °C e 101,325 kPa). 1 Sm³/m³ ≈ 5,615 scf/bbl. Uma RGO a subir pode indicar avanço da capa de gás.
Separador horizontal: tempo de retenção do líquido
Referência habitual: 1 a 3 min num separador bifásico de crude leve, 3 a 10 min ou mais em serviço trifásico ou crude pesado ou espumante. Fundos não contados.
Caudal de gás em condições padrão
Pressão atmosférica tomada como 101,325 kPa. Z vem de uma correlação ou de um cálculo AGA 8; Z = 1 para gás a baixa pressão.
Densidade relativa do gás a partir da massa molar
Metano = 16,04 g/mol (SG 0,554); gás natural seco típico 17 a 20 g/mol. M obtém-se da análise cromatográfica (Σ yᵢ Mᵢ).
Oleoduto: velocidade, número de Reynolds e caudal
Re < 2000: escoamento laminar; > 4000: turbulento. Velocidades usuais em linhas de líquido: 1 a 3 m/s.
Refinação e rerrefinação
Forno de processo: carga térmica e eficiência
Apenas calor sensível: se a carga vaporiza em parte (forno de crude), usar entalpias. Eficiência típica sobre PCI: 80 a 92 %.
Rendimentos de destilação e balanço mássico
Usar caudais mássicos do mesmo período. Um fecho fora de 98 a 102 % aponta para um contador, uma densidade ou um nível de tanque a verificar.
Rerrefinação de óleo usado: rendimento em óleo base
Ordem de grandeza: 60 a 75 % de óleo base sobre óleo seco; o resto passa a combustível leve, gasóleo e um resíduo asfáltico. A água mede-se por destilação.
Ferramentas de aprendizagem e verificação. As gamas indicadas são referências gerais: siga sempre os procedimentos, licenças e instruções da sua instalação. Nada é enviado: os cálculos são feitos no seu navegador.
Os mesmos cálculos, com uma instalação que reage: os simuladores Beedy.