Astm method for distillation of petroleum products at atmospheric pressure

Facebook Page :https://www.facebook.com/petroleumengineeringz

1.  
University of Zakho 
 
Department of Petroleum Engineering 
 
 
 
 
Name : Yasir Ammar Ahmed 
Class 2  / 2
nd
 stage 
Date : 16 / 11 / 2014
 
 
1 
 
Department of Petroleum Engineering  
Name : Yasir Ammar Ahmed  
stage  
2014 

 
 

2. 2 
 
ASTM method for Distillation of
Petroleum Products at atmospheric
pressure
Objectives
Determining the boiling range of Kerosene and the curve by using ASTM 
distillation. 
Introduction:
This test method covers the atmospheric distillation of petroleum 
products using a laboratory batch distillation unit to determine 
quantitatively the boiling range characteristics of such products as light 
and middle distillates, automotive spark-ignition engine fuels with or 
without oxygenates ,aviation gasolines, aviation turbine fuels, diesel 
fuels, biodiesel blends up to 20 %, marine fuels, special petroleum spirits, 
naphthas, white spirits, kerosines, and Grades 1 and 2 burner fuels. 
· The test method is designed for the analysis of distillate fuels; it is 
not applicable to products containing appreciable quantities of 
residual material. 
· This test method covers both manual and automated instruments. 
· This test method provides an estimate of the yields of fractions of 
various boiling ranges, and is therefore valuable in technical 
discussion of a commercial natural. This test method  corresponds 
to the standard laboratory  distillation efficiency referred to as 15/5 
This test method can be used for any petroleum product expect 
LPG , very light Napthas  and fractions having initial boiling point 
above 400 
o
C.this test method employs a fractionating column 
having an efficiency of 14 to 18 theoretical plates operated at a 
reflux ratio of 5:1 . 
 
 
 
 
 
 
 

3. 3 
 
Materials and Instruments:
1. Distillation Flasks. 
2. Condenser and Condenser Bath. 
3. Heater. 
4. Thermometer. 
5. Graduated cylinder. 
6. Gasoline 100 mL 
7.












   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Themormeter 
Distillation Flask 
Burner or Heater  Stand 
Condense
Graduated Cylinder 

4. 4 
 
Procedure:
1. A 100 mL of the Sample in our experiment is (Gasoline) add to the 
distillation flask . 
2. We heat this flask in a regulated rate , so that a uniform average 
rate of condensation in mL/min is maintained. 
3. When the first drop appears at the lower end of the condenser 
tube, the thermometer reading (vapor temperature) is recorded , 
this temperature is the initial boiling point (IBP). 
4. We record the temperature at several Volume% distilled up to the 
final boiling point (FBP) and heating discontinued. 
5. After flask cooled the volume of remaining liquids is measured and 
recorded as the recovery. 
Calculation
Volume Percent distilled   Temperature 
o
C 
0  54 
5  59 
10  65 
20  74 
30  83.5 
40  94.5 
50  104.5 
60  114 
70  125.5 
80  141.5 
90  173 
95  178 
FBP  180 
 
The Final Boiling point of the product = 180 
o
C 
Volume Distilled = 96 mL 
Residue left = 2 mL 
Evaporated = 2 mL 
 
 
 

5. 5 
 
 
A plot of volume percent distilled and temperature can be plotted as 
shown below: 
 
 
Discussion
· What information does the boiling range give on the composition, 
the properties and behavior of the fuel during storage and use ? 
Degree API gravity decrease, with the increase of mid percent boiling 
point temperature of the narrow fractions, because the value of API is 
inversely related to specific gravity. 
 
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Y-Values

6. 6 
 
As shown at the figure above , the API gravity decrease with the increase 
the temperature, this relation can explain all the change in petroleum 
products composition with the change of boiling point, if the boiling 
point increase the API gravity decrease resulting in heavy crude oil 
contain much hydrocarbons with aromatic hydrocarbons , this crude oil 
will contain less gasoline and will not be commercial , and if the boiling 
point decrease it will make the inverse. 
If the boiling range of petroleum products were low , the petroleum 
products will be Volatile and easy to evaporate that’s make the storage 
and transferring of such products is dangerous , also in our life if boiling 
range of some petroleum products were low it will evaporate quickly 
make a toxic gases that we can breathing  them causing problems. 
Also when the boiling ranges are high it will effect at the Efficiency of 
them and the ability to burn inside the engines. 
· how can distillation characteristics of hydrocarbon affect their 
safety and performance ? 
when the petroleum products are distillated , the different hydrocarbons 
compounds inside the petroleum products will separate that cause 
decreasing in boiling point of the distillated fraction making it easy to 
evaporate and explosive . 
· what is the major determinant of the tendency of a hydrocarbon 
mixture to produce potentially explosive ? 
the major determinant of the tendency of a hydrocarbon mixture to 
produce potentially explosive is the boiling range of the hydrocarbons 
inside the mixture, if the boiling range is low the mixture is more able to 
explosive . 
· what are factors affecting on the accuracy of the results ? 
There many factors affecting on the accuracy of this experiment , first the 
loses of vapor from the flask when it evaporate , if the flask hole around 
the thermometer was not closed completely , some of the vapor will run 
out from the flask without going through the condenser , to solve this 
problem we should close the hole around the thermometer with piece of 
rubber. 
Another problem that affect the results is if the cylinder that  we 
calculate the distillated vapor in it was open from the top without any 
filter paper on it , some of the vapor that have not distillated will go out 

7. 7 
 
from the cylinder by the opened top , to solve this problem we should put 
a filter paper at the top of cylinder .\ 
Also if the condenser was not efficiency the vapor will not distillated into 
liquid this is also effect on the results. 
Conclusion
Boiling range points is important property of petroleum products , when 
we send the products to the industries , they should have information 
about the properties of the petroleum products and one of them is the 
boiling range , and also its important to take careful from the volatile 
liquid that are dangerous and toxic.