Extracción, fraccionamiento y caracterización estructural de asfáltenos de crudos pesados colombianos por medio de técnicas espectroscópicas

Abstract

La creciente dependencia en el uso de combustibles líquidos acompañada de la disminución de las reservas convencionales de petróleo, ha creado la necesidad de buscar distintas fuentes de combustibles, como bitúmenes y residuos de petróleo. Estas reservas son en un su mayoría compuestas por crudos pesados, los cuales están directamente relacionadas con la alta presencia de resinas y asfaltenos. Los asfaltenos constituyen la fracción más compleja y pesada del petróleo, debido a esto muestra una tendencia natural a formar agregados que pueden flocular y precipitar causando diversos problemas en la industria. Se buscó estudiar una aproximación a la caracterización estructural de los asfaltenos por medio de la obtención de diversos parámetros moleculares promedio, por lo cual se propuso la extracción de la fracción de asfaltenos de un crudo pesado colombiano del campo Chichimene usando la norma ASTM D6560-12, con un posterior fraccionamiento usando el criterio de solubilidad en una mezcla heptano-tolueno (Hep-Tol) en diferentes proporciones. La muestra original y sus fracciones se estudiaron mediante el uso de técnicas como análisis elemental, espectroscopia infrarroja (IR-FT), espectroscopia Raman, espectrometría de masas MALDI y resonancia magnética nuclear de protones y carbono 13. Los resultados obtenidos de las diferentes técnicas de análisis mostraron que las fracciones precipitadas presentaron diferencias estructurales. El fraccionamiento propuesto mostró que las primeras fracciones presentaron un mayor contenido aromático, en comparación con las últimas fracciones, en las cuales se observan una disminución en la dimensión de la hoja aromática y en el peso molecular promedio. La RMN permitió obtener 22 parámetros moleculares promedio los cuales dieron una idea de la estructura del esqueleto carbonado de las fracciones.