Análisis del comportamiento de las propiedades fisicoquímicas de crudos colombianos sometidos a condiciones de inyección de vapor con naftenato de hierro

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dc.contributor.advisorLeón Bermúdez, Adan Yovani
dc.contributor.advisorJiménez Caballero, Michell Andrey
dc.contributor.authorSuárez Santamaría, Jessica Paola
dc.contributor.authorSánchez Beltrán, María Fernanda
dc.contributor.evaluatorMolina Velasco, Daniel Ricardo
dc.contributor.evaluatorPoveda Jaramillo, Juan Carlos
dc.date.accessioned2024-02-27T21:20:29Z
dc.date.available2024-02-27T21:20:29Z
dc.date.created2024-02-19
dc.date.issued2024-02-19
dc.description.abstractEn la industria petrolera, la producción de crudo liviano ha venido disminuyendo y por tanto en los últimos años se ha mostrado un gran interés por los crudos pesados y extrapesados, teniendo en cuenta que este tipo de crudos representa cerca del 70 % de la producción mundial. Colombia reserva una cantidad considerable de crudos pesados, por lo que el estudio para mitigar los costos de transporte y producción está en constante evolución. Los crudos se dividen en fracciones SARA (Saturados, Aromáticos, Resinas y Asfaltenos), siendo esta última fracción la responsable de la alta viscosidad del petróleo crudo. Los compuestos presentes en las fracciones pesadas del crudo pueden obstruir catalizadores y generar dificultades en su manejo. Por lo tanto, se ha convertido en un área de investigación prioritaria para mejorar sus propiedades fisicoquímicas y, en consecuencia, aumentar la eficiencia de su extracción y procesamiento. La acuatermólisis catalítica se ha utilizado para mejorar estas propiedades y estudiar cambios en los asfaltenos. Este proceso implica inyectar agua caliente y vapor en pozos de petróleo para descomponer los hidrocarburos pesados y obtener una mezcla más ligera. En este estudio, se implementó un catalizador in situ, el naftenato de hierro, que permitió reducir la temperatura y la presión necesarias para el proceso, disminuyendo así los costos energéticos y mejorando la eficiencia. Los resultados de la acuatermólisis catalítica fueron alentadores. Se logró reducir la viscosidad en los crudos pesados colombianos hasta un 46.3% y se observaron cambios significativos en su composición. En particular, se registró un aumento de hasta un 14.9% en el contenido de saturados y una disminución de hasta un 25.89% en el porcentaje de asfaltenos. Además, empleando la información de RMN-1H y métodos quimiométricos (PLS) se obtuvieron modelos de predicción de las propiedades fisicoquímicas desarrolladas en este proyecto, con un nivel de confianza del 95%; permitiendo obtener predicciones de estas propiedades de una forma más rápida y mucho menos costosa que las convencionales
dc.description.abstractenglishIn the petroleum industry, the production of light crude oil has been decreasing, and as a result, there has been a significant interest in heavy and extra-heavy crude oils in recent years. Considering that heavy crude oils account for approximately 70% of global production, Colombia possesses a substantial reserve of heavy crude oils. Therefore, research to mitigate the costs associated with their transportation and production is continually evolving. Crude oils are divided into SARA fractions (Saturates, Aromatics, Resins, and Asphaltenes), with the latter fraction being responsible for the high viscosity of crude oil. Compounds found in the heavy fractions of crude oil can obstruct catalysts and create handling challenges. Consequently, this has become a priority area of research to enhance their physicochemical properties and, consequently, improve extraction and processing efficiency. Catalytic aquathermolysis has been employed to improve these properties and investigate changes in asphaltenes. This process involves injecting hot water and steam into oil wells to break down heavy hydrocarbons and obtain a lighter mixture. In this study, an in-situ catalyst, iron naphthenate, was implemented, reducing the temperature and pressure required for the process and thus lowering energy costs while improving efficiency. The results of catalytic aquathermolysis were highly promising. Viscosity in Colombian heavy crude oils were reduced by up to 46.3%, accompanied by positive changes in their composition. Particularly, there was an increase of up to 14.9% in the saturates content and a decrease of up to 25.89% in the asphaltenes percentage. Furthermore, using 1H-NMR information and chemometric methods (PLS), prediction models of the physicochemical properties developed in this project were obtained, with a confidence level of 95%; allowing predictions of these properties to be obtained in a faster and much less expensive way than conventional ones.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameQuímico
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/20.500.14071/15881
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programQuímica
dc.publisher.schoolEscuela de 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 2.5 Colombia (CC BY-NC 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAcuatermólisis
dc.subjectAcuatermólisis Catalítica
dc.subjectNaftenato de Hierro
dc.subjectResonancia Magnética Nuclear
dc.subjectFraccionamiento SARA
dc.subject.keywordAquathermolysis
dc.subject.keywordCatalytic Aquathermolysis
dc.subject.keywordIron Naphthenate
dc.subject.keywordNuclear Magnetic Resonance
dc.subject.keywordSARA Fractionation
dc.titleAnálisis del comportamiento de las propiedades fisicoquímicas de crudos colombianos sometidos a condiciones de inyección de vapor con naftenato de hierro
dc.title.englishAnalysis of the behavior of the physicochemical properties of colombian crudes subjected to steam injection with iron naphthenate conditions
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Química