Estudio comparativo de sub-fracciones de asfaltenos en sistemas modelo: estructura, agregación y estabilidad coloidal

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dc.contributor.advisorMejía Ospino, Enrique
dc.contributor.authorMorantes Perico, Lina Rocío
dc.contributor.evaluatorCabral de Menezes, Sonia María
dc.contributor.evaluatorGuzmán Monsalve, Alexander
dc.contributor.evaluatorCombariza Montañez, Marianny Yajaira
dc.contributor.evaluatorMartínez Morales, Jairo René
dc.contributor.evaluatorBaldovino Medrano, Víctor Gabriel
dc.date.accepted2022-04-01T05:33:41Z
dc.date.accessioned2022-04-01T05:33:41Z
dc.date.available2022-04-01T05:33:41Z
dc.date.created2019
dc.date.issued2019
dc.description.abstractAunque 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.
dc.description.abstractenglishAlthough the oil industry is more than a century old, the physicochemical properties of this fluid continue to be explored in order to understand and transform it at the lowest possible cost. As conventional oil reserves run out, there are oils with more complex compositions and rheological behaviors. These crudes are categorized as heavy and in Colombia they constitute almost all of what is exploited. Therefore, in this work a new strategy was established to develop a method of characterization of heavy crude oils in order to obtain a better view of the relationship between the nanostructures present in the crude matrix and their macroscopic properties. For this, two study samples were selected: a heavy crude oil from a Colombian well and a vacuum residue (fraction obtained in the vacuum distillation unit during the refining process). The method of characterization consisted of the separation and analysis of asphaltenes (from crude oil and waste) in different fractions in order to analyze their tendency to aggregation using colloidal characterization techniques such as Small-Angle X-ray Scattering (SAXS), Dynamic Light Scattering (DLS), Diffusion-Ordered Spectroscopy (DOSY) and a new photocentrifugation method. On the other hand, a rationalization of some chemical and molecular characteristics of the fractions was performed and they were qualitatively correlated with the tendency shown by asphaltenes to agglomerate and precipitate in model systems. In addition, the effect of some variables such as temperature, concentration and solvent medium on the aggregation of asphaltenes was investigated. The results showed that the proposed method allows a faster and more practical characterization of heavy crude oils, where asphaltenes (more complex fraction of oil) can be classified as 'stable' or 'unstable' depending on their colloidal structure, state of aggregation and tendency to flocculation.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001421719
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Química
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1723-6162
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/20.500.14071/9666
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programDoctorado en Química
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.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAsfaltenos
dc.subjectPropiedades Coloidales
dc.subject1 H-NMR DOSY
dc.subjectDLS
dc.subjectSAXS
dc.subjectFotocentrifugación
dc.subject.keywordAsphaltenes
dc.subject.keywordColloidal Properties
dc.subject.keyword1 H-NMR DOSY
dc.subject.keywordDLS
dc.subject.keywordSAXS
dc.subject.keywordPhotocentrifugation
dc.titleEstudio comparativo de sub-fracciones de asfaltenos en sistemas modelo: estructura, agregación y estabilidad coloidal
dc.title.englishComparative study of asphaltene subfractions in model systems: structure, aggregation and colloidal stability
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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