Evaluación de propiedades termofísicas de compuestos heterocíclicos y policíclicos para aplicaciones de in situ upgrading

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dc.contributor.advisorGuerrero Amaya, Hernando
dc.contributor.advisorBallesteros Rueda, Luz Marina
dc.contributor.authorRiaño Núñez, Dayra Lisseth
dc.contributor.evaluatorCea Mingueza, Pilar
dc.contributor.evaluatorMartínez Ortega, Fernando
dc.date.accessioned2024-03-13T15:50:25Z
dc.date.available2024-03-13T15:50:25Z
dc.date.created2024-02-26
dc.date.issued2024-02-26
dc.description.abstractEn 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.
dc.description.abstractenglishA 50% increase in Colombian heavy oil production has been observed in the last 20 years. For such type of oil, the presence of hetero compounds reduces the quality of its products. In situ upgrading as an EOR aids the removal of hetero compounds before the crude goes to the refinery A key stage of any process is its characterization. Specifically, the petroleum industry faces the challenge of predicting accurate thermophysical properties. One of the properties with high industrial relevance is density. Therefore, accurate pressure-density-temperature measurements are fundamental. Moreover, molecular-level information can be obtained from density high-pressure analysis. On the other hand, heavy crude oil has a higher asphaltene and resin content. Aromatic centers with attached alkyls, naphthene, and heteroatoms (nitrogen, sulfur, and oxygen) are present in their molecular structure. Pressure-Density-Temperature data was obtained for dissolutions in cyclohexane of heterocyclic and polycyclic compounds, distributed in 3 groups: aromatics (Phenanthrene, 2,6-Diethylnaphthalene), organo-sulfur compounds (Dibenzothiophene) and organo-nitrogen compounds (9-Ethylcarbazole and Quinoline) at plausible in situ upgrading conditions (373.15-473.15 K and 2-40 MPa). The experiments are based on a U-tube vibrating densimeter Anton Paar DMA 4200 M. A Nova Swiss hydraulic manual pump helped as a pressure generator. With density data, thermophysical properties of isothermal compressibility κT, isobaric expansivity αp, and internal pressure pi were calculated using TRIDEN. As a result of the TRIDEN adjustment, we got an average absolut deviation-AAD of less than 1 %, showing that this model fits the solutions of interest. Then, mixtures of the model families were measured and analyzed with excess properties. Redlich.Kister was used to correlated the excess volume. Finally, an improved equation of state VTPR showed an AAD of less than 2% for all analyzed density data.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/42259
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectDensidad
dc.subjectPropiedades termofísicas
dc.subjectTRIDEN
dc.subjectVTPR
dc.subjectin situ upgrading
dc.subjectHeterocompuestos
dc.subjectAlta presión
dc.subject.keywordDensity
dc.subject.keywordThermophysical Properties
dc.subject.keywordHeterocompounds
dc.subject.keywordHigh Pressure
dc.subject.keywordTRIDEN
dc.subject.keywordVTPR
dc.subject.keywordIn Situ Upgrading
dc.titleEvaluación de propiedades termofísicas de compuestos heterocíclicos y policíclicos para aplicaciones de in situ upgrading
dc.title.englishEvaluation of Thermophysical Properties of Heterocyclic and Polycyclic Compounds for in situ Upgrading Applications
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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