Fraccionamiento por destilación molecular y caracterización de fondos de vacío de crudos colombianos

Abstract

En el presente trabajo se establecieron condiciones para operar de forma eficiente una unidad de destilación molecular para el fraccionamiento de fondos de vacío. Se evidenció que el rendimiento de este tipo de matrices depende del flujo de entrada al evaporador, del grosor de la muestra en contacto con el evaporador y de las temperaturas del evaporador y el condensador. La técnica se utilizó para fraccionar 9 crudos colombianos a partir de sus fondos de vacío 510°C+. Cada una de las fracciones fue caracterizada según el análisis de saturados, aromáticos, resinas y asfaltenos (análisis SARA), la densidad, el residuo de carbón micro (MCR), y el contenido de azufre, vanadio, níquel y nitrógeno básico. De acuerdo a los resultados obtenidos, se confirmó que los compuestos polares se concentran en las fracciones con temperaturas altas de ebullición y están asociados con las resinas y los asfaltenos. Adicionalmente, fueron construidos modelos para la predicción de 10 propiedades fisicoquímicas de fondos de vacío y fracciones de destilación molecular usando espectroscopía MIR-ATR y Quimiometría. Para tres muestras de referencia se estableció que la predicción de todas las propiedades fue un proceso reproducible a lo largo de cuatro meses. Finalmente, mediante el análisis jerárquico de clúster (HCA) y el análisis por componentes principales (PCA) de los espectros IR, se propusieron cuatro parámetros estructurales (no publicados hasta ahora) a partir de los cuales puede ser posible calcular la densidad y el residuo micro-carbón de fracciones pesadas. Estos parámetros podrían ser usados para seguir los cambios composicionales de procesos de conversión profunda de fondos de vacío.