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Reactividad de fondos de vacío y sus fracciones obtenidas por la técnica de extracción supercrítica en los procesos de craqueo térmico e hidrocraqueo catalítico

Resumen

En este trabajo se desarrolló una metodología para el estudio de reactividad de fondos de vacío y sus fracciones en un microreactor batch, bajo condiciones reales de operación de craqueo térmico e hidrocraqueo catalítico en presencia de naftenato de molibdeno. Los fondos de vacío de crudos típicos de Colombia fueron fraccionados con n-hexano en condiciones supercríticas a 265 °C en el intervalo de presión de 650 a 1100 psi. Es importante destacar que con la técnica de fraccionamiento las fracciones obtenidas se hacen más pesadas con el incremento de la presión de extracción a temperatura constante. Por otra parte, las temperaturas de reacción para las pruebas de reactividad se ajustaron con la técnica de termogravimétria. Dentro de los análisis se determinó que los fondos de vacío y sus fracciones extraíbles presentaron pérdidas significativas de masa entre 430 y 460 °C. Los parámetros moleculares promedio obtenidos por RMN y los resultados de espectrometría de masas APPI(+) FTICR-MS demostraron que las fracciones con mayor contenido de cadenas alquílicas y sustitución de cadenas alquílicas promueven la formación de insolubles en tolueno. Por otra parte, el naftenato de molibdeno mostró desempeño satisfactorio en la inhibición de formación de insolubles en tolueno, y mayores rendimientos de líquidos y gases. Asimismo, se determinó que las especies representativas en los fondos de vacío corresponden a las clases HC, S1, N1 y O1. Además, la distribución de estas especies afecta la reactividad de los fondos de vacío y la calidad de los productos. Finalmente, con la información simplificada por grupos de DBE de las clases seleccionadas y el uso de análisis multivariable con mínimos cuadrados parciales, se desarrollaron correlaciones predictivas del rendimiento y la calidad de los productos obtenidos en los procesos de conversión, los cuales pueden ser usados con respuestas confiables en cortos periodos de tiempo.