Estudio estructural de agregados de asfáltenos empleando técnicas de dispersión de radiación y espectroscopia difusional

Abstract

Los asfaltenos son los compuestos más polares y más pesados del petróleo crudo. El modelo de Yen es uno de los enfoques más útiles para dar a conocer el mecanismo molecular por el cual la agregación de asfaltenos se produce en los fluidos derivados del petróleo. Cabe resaltar que este modelo ha sido deducido a partir de investigaciones sobre los asfaltenos en estado sólido. Adicionalmente, diversas investigaciones han demostrado que los asfaltenos se asocian en solución para formar estructuras coloidales complejas. Esta es la causa de numerosas complicaciones durante la producción, refinación y transporte de petróleo crudo. En el presente trabajo, los asfaltenos provenientes de un crudo pesado de Colombia, obtenidos por el procedimiento ASTM D6560-12, se caracterizaron utilizando técnicas de dispersión de radiación (SAXS, DLS) y espectroscopia difusional (DOSY). Estas técnicas, recientemente aplicadas en la industria del petróleo, aparecieron como una herramienta clave para investigar el comportamiento de los asfaltenos diluidos en tolueno durante un amplio intervalo de concentraciones y temperaturas. El tamaño y forma de los agregados se analizaron como una función de ambas variables termodinámicas. Los cambios estructurales se interpretaron usando el radio giro y el radio hidrodinámico calculados a partir de las técnicas espectroscópicas mencionados anteriormente. Además, se realizaron mediciones por Difracción de Rayos X (DRX), Resonancia Magnética Nuclear (RMN), Espectrometría de Masas (EM) y Espectroscopia Infrarroja (IR) para la caracterización molecular de los asfaltenos.