Estudio del efecto del oleato de hierro (III) en el proceso de acuatermólisis de un crudo pesado colombiano

Abstract

Se evaluó el efecto del oleato de hierro (III) como catalizador lipofílico en el proceso de acuatermólisis de un crudo pesado colombiano originario de la cuenca del Valle del Magdalena Medio (14599 cP a 30 ºC, 11,6 ºAPI). El catalizador fue sintetizado mediante la neutralización del ácido oleico con hidróxido de sodio, seguida de una reacción de intercambio iónico con cloruro férrico, obteniendo un rendimiento promedio del 74,51%. Su caracterización fue confirmada por espectroscopía FT-IR y XPS, evidenciando un complejo coordinado en el ión férrico. Las pruebas de acuatermólisis se realizaron en un reactor tipo batch siguiendo un diseño experimental factorial 23, evaluando el efecto de la temperatura (240 y 270 ºC), el tiempo de reacción (66 y 100 h) y la concentración del catalizador (1000 y 2000 ppm). La concentración fue la variable de mayor impacto, seguida de la temperatura y el tiempo. La mayor reducción de viscosidad obtenida fue del 49,4%. Dado que el tiempo de reacción presentó un efecto despreciable sobre el porcentaje de reducción de viscosidad, se fijó en su nivel bajo (66 h) con el fin de minimizar el tiempo de proceso sin sacrificar la respuesta. Bajo esta condición y a 270 °C, se obtuvieron reducciones de viscosidad del 33.8% y 46.4% para concentraciones de 1000 y 2000 ppm respectivamente, siendo esta última la condición que maximiza la respuesta dentro del diseño experimental evaluado. El análisis SARA evidenció una reducción de 9,4% en el contenido de resinas y 0,86% en el contenido de asfaltenos, con un incremento en saturados y aromáticos, coherente con la ruptura de enlaces C-S y C-O en las fracciones pesadas. Los parámetros moleculares promedio por RMN 1H mostraron una reducción progresiva de n, r y fha, describiendo un crudo estructuralmente más simple como consecuencia del tratamiento catalítico.