Evaluación de propiedades termofísicas de compuestos heterocíclicos y policíclicos para aplicaciones de in situ upgrading
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Date
2024-02-26
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Evaluators
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
En los últimos 20 años se ha observado un aumento del 50% en la producción del crudo pesado, en el cual la presencia de heterocompuestos reduce su calidad. Un proceso de recobro mejorado, in situ upgrading, ayuda a la remoción de este tipo de compuestos antes que el crudo sea llevado a la refinería. La industria del petróleo se enfrenta al reto de la predicción de propiedades termofísicas, como lo es la densidad, la cual tiene alta relevancia. De esta manera, la obtención de datos exactos de presión-densidad-temperatura es fundamental. Adicionalmente, información de nivel molecular se puede obtener del análisis de densidad a alta presión. Por otro lado, el crudo pesado tiene un contenido alto de asfaltenos y resinas, en cuyas estructuras se pueden encontrar anillos aromáticos con alquilados, naftenos y heteroátomos (nitrógeno, azufre y oxígeno).
Los datos de presión-densidad-temperatura fueron obtenidos para soluciones en ciclohexanos de compuestos heterocíclicos y policíclicos distribuidos en tres grupos: aromáticos (Fenantreno y 2,6-Dietilnaftaleno), órgano-sulfurados (dibenzotiofeno) y órgano-nitrogenados (9-etilcarbazol y quinolina) a posibles condiciones del proceso in situ upgrading (373.15-473.15K y 2-40 MPa). Para los experimentos fueron usados un densímetro Anton Paar DMA 4200 M con una bomba manual hidráulica NovaSwiss. Con los datos de densidad fueron estimadas las propiedades termofísicas de compresibilidad isotérmica, expansibilidad isobárica y presión interna con la correlación TRIDEN. TRIDEN se ajusta correctamente a las densidades de las soluciones de interés, con desviaciones absolutas AAD promedio menores al 1%. Luego, las mezclas de las muestras modelo fueron medidas y analizadas con las propiedades en exceso. Para correlacionar el volumen en exceso se utilizó Redlich-Kister. Finalmente, la ecuación de estado VTPR obtuvo desviaciones AAD menores al 2% para todas las mediciones de densidad analizadas.
Description
Keywords
Densidad, Propiedades termofísicas, TRIDEN, VTPR, in situ upgrading, Heterocompuestos, Alta presión