Maestría en Ingeniería de Hidrocarburos

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    Desarrollo de un modelo cinético para un proceso de combustión in situ a partir de pruebas ramped temperature oxidation (rto)
    (Universidad Industrial de Santander, 2013) Ruiz Canas, Maria Carolina; Muñoz Navarro, Samuel Fernando
    La cinética de procesos de combustión in situ, es el factor clave para el conocimiento de los fenómenos químicos que suceden en esta técnica de recobro térmico. Las reacciones químicas marcan la producción de los fluidos y el avance del frente de combustión, es por esto que para llevar a cabo un proyecto de combustión in situ es necesario evaluar un modelo cinético que permita representar de la mejor manera el comportamiento oxidativo del crudo objeto de estudio, para con esto disminuir el riesgo de un proyecto de combustión in situ a escala de campo. En el presente trabajo de investigación se propone un nuevo modelo cinético para un crudo pesado colombiano, a partir de los mecanismos de reacción de cada uno de los regímenes de temperatura (Baja temperatura o adición, Temperatura Intermedia o Cracking térmico y Alta Temperatura o rompimiento de enlaces), los modelos de reacción analizados para bitumen de Athabasca principalmente, junto con la cinética asociada a los mismos y las pruebas experimentales realizadas al crudo objeto de análisis. El modelo cinético planteado tiene una agrupación por pseudocomponentes sencilla, dividiendo el crudo en dos grupos principales: máltenos y asfáltenos; agrupa una gran cantidad de componentes posibles para una combustión in situ de un crudo pesado, y reúne los tres regímenes de reacción simultáneamente en seis reacciones químicas: dos reacciones de adición, tres reacciones de cracking térmico y una reacción de combustión o rompimiento de enlaces. Finalmente, se analizó la representatividad del fenómeno químico con el modelo propuesto, mediante simulación numérica y contrastando dichos resultados con los datos experimentales (archivo histórico) de la prueba Ramped Temperature Oxidation (RTO), se encontró que se presentaba un buen ajuste en cuanto a la estequiometría del proceso, termodinámica (respuesta térmica) y cinética del proceso, por lo cual se concluye que el modelo cinético propuesto representa el comportamiento oxidativo del crudo objeto de análisis.