Composición molecular promedio de crudos colombianos y sus fondos de vacío y asfáltenos y su aplicación en el desarrollo de un modelo para optimizar una unidad de desasfaltado

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dc.contributor.advisorMurgich, Juan
dc.contributor.advisorMartínez Morales, Jairo René
dc.contributor.advisorGuzmán, Alexander
dc.contributor.authorMolina Velasco, Daniel Ricardo
dc.date.accessioned2024-03-03T17:08:07Z
dc.date.available2008
dc.date.available2024-03-03T17:08:07Z
dc.date.created2008
dc.date.issued2008
dc.description.abstractPara proponer un modelo de refinación del proceso DEMEX, y comprender la refinación de las fracciones pesadas del petróleo, se propuso el estudio a partir de la composición molecular promedio por RMN1H y las condiciones de proceso (presión, solventes, temperatura y cargas variables en composición química). Se trabajó con crudos colombianos de amplia variabilidad en composición (parafínicos, intermedio, nafténico hasta aromático-pesado y un crudo mezcla), con sus Fondos de Vacío-FV y con los asfaltenos del crudo más pesado, Se desarrolló un método rápido para predecir propiedades físico-químicas y rendimientos de fracciones de crudos y composición SARA de los fondos de vacío a partir del espectro de RMN. Los modelos fueron obtenidos por correlaciones PLS con R2> 0,95 y CV-q2 entre 0,74 y 0,99. Mediante un Diseño Experimental se demostró cómo las condiciones del proceso DEMEX, junto con el tipo de solvente, afectan el fraccionamiento de los asfaltenos del crudo Castilla y la calidad y cantidad de ellos precipitados. Se propuso una nueva metodología para generar parámetros moleculares promedio de la parte aromática que matemáticamente cumplen requisitos asociados a la estructura química global ya que, por aplicación de la literatura, se concluye que la parte aromática de los asfaltenos Castilla es policondensada, es decir, tipo continental. Pero se demostró por las reacciones de ellos sometidos a oxidación catalizada por iones rutenio Œ RICO con esterificaciones de los ácidos generados por las ramificaciones alifáticas, que no existen y que deben ser tipo archipiélago. Para corregir lo anterior, y generar información cuantitativa de los principales grupos funcionales, se escribió un Algoritmo Genético para ajustar los datos de las cantidades de los fragmentos aromáticos y alifáticos a la información de RMN y análisis elemental.
dc.description.abstractenglishA study of a wide spread of Colombian crude oils (including paraffinic, intermediate, naphthenic, heavy aromatic and a blend of them), their vacuum residues and the asphaltenes from the heavier crude oil allowed to propose a refining model for optimizing the DEMEX process, through correlation of average molecular parameters (AMP´s) from NMR and its operation conditions (pressure, solvents, temperature and chemical composition). A fast method was developed, in which NMR spectral data are correlated with selected physicochemical properties, standard distillation cut yields of crude oils and SARA fractions of vacuum residues using the partial least-squares (PLS) algorithm. High correlation values for all the established PLS models were obtained. The R2 values of the prediction models for the physicochemical properties and SimDis results are >0.95, while the CVq2 values fluctuate in the range from 0.74 to 0.99. Through an experimental design it was evaluated the effect of the DEMEX process conditions, and the solvent characteristics on the asphaltenes cracking profile, as well as on the amount and quality of the precipitated asphaltenes. A new methodology is proposed to generate average molecular parameters on the aromatic fraction that mathematically meet the requirements associated with their chemical structure. Based on the literature the polycondensated structures of aromatic core, have been considered fiContinental type, however, in this study using the Ruthenium-Ions-Catalyzed Oxidation reaction of Castilla asphaltenes fraction which converts aromatic-attached aliphatic appendages to their carboxylic acid derivatives it was demonstrated that these asphaltenes resemble fiArchipielago type structure. In order to generate quantitative information of the main chemical functional groups a genetic algorithm was used to fit the quantitative values of the aliphatic and aromatic fractions to the NMR spectral data and the elemental analysis.
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en 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/20.500.14071/21496
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programDoctorado en Química
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectcrudos
dc.subjectFondos de vacío
dc.subjectAsfaltenos
dc.subjectRMN
dc.subjectDemex
dc.subjectAlgoritmos Genéticos.
dc.subject.keywordcrudes
dc.subject.keywordVacuum residues
dc.subject.keywordAsphaltenes
dc.subject.keywordNMR
dc.subject.keywordDemex
dc.subject.keywordGenetic Algorithms.
dc.titleComposición molecular promedio de crudos colombianos y sus fondos de vacío y asfáltenos y su aplicación en el desarrollo de un modelo para optimizar una unidad de desasfaltado
dc.title.englishAverage molecular parameters of colombian crude oils, theirs vacuum residues and asphaltenes and the aplication to optimize a desasphalted process unid. 3*
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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