Estudio comparativo de sub-fracciones de asfaltenos en sistemas modelo: estructura, agregación y estabilidad coloidal
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Date
2019
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Aunque la industria del petróleo tiene más de un siglo, las propiedades fisicoquímicas de este fluido siguen explorándose para poder entenderlo y transformarlo al menor costo posible. A medida que las reservas de petróleo convencional se agotan, se tienen crudos con composiciones y comportamientos reológicos más complejos. A estos crudos se les categoriza como pesados y en Colombia constituyen casi la totalidad de lo que se explota. Por tanto, en este trabajo se estableció una nueva estrategia para desarrollar un método de caracterización de crudos pesados con el fin de obtener una mejor visión de la relación entre las nanoestructuras presentes en la matriz de crudo y sus propiedades macroscópicas. Para ello, se seleccionaron dos muestras de estudio: un crudo pesado de un pozo colombiano y un residuo de vacío (fracción obtenida en la unidad de destilación al vacío durante el proceso de refinación). El método de caracterización consistió en la separación y análisis de los asfaltenos (del crudo y el residuo) en diferentes fracciones para así poder analizar su tendencia a la agregación usando técnicas de caracterización coloidal como Small-Angle X-ray Scattering (SAXS), Dynamic Light Scattering (DLS), Diffusion-Ordered Spectroscopy (DOSY) y un nuevo método de fotocentrifugación.
Por otro lado, se realizó una racionalización de algunas características químicas y moleculares de las fracciones y se correlacionaron cualitativamente con la tendencia que muestran los asfaltenos a aglomerarse y precipitarse en sistemas modelo. Además, se investigó el efecto de algunas variables como la temperatura, concentración y el medio solvente en la agregación de los asfaltenos. Los resultados mostraron que el método propuesto permite una caracterización más rápida y práctica de los crudos pesados, en donde los asfaltenos (fracción más compleja del petróleo) pueden clasificarse en ‘estables’ o ‘inestables’ en función de su estructura coloidal, estado de agregación y tendencia a la floculación.
Description
Keywords
Asfaltenos, Propiedades Coloidales, 1 H-NMR DOSY, DLS, SAXS, Fotocentrifugación