Separación, fraccionamiento y caracterización de resinas de un crudo pesado Colombiano mediante técnicas espectroscópicas

Abstract

Un crudo pesado colombiano fue fraccionado (SARA) usando las normas ASTM D6560-121 para la obtención de asfaltenos y D4124-012 para el fraccionamiento de maltenos. Las resinas Totales (T) fueron a su vez subfraccionadas usando cloroformo para obtener la fracción SF-T. Estas fracciones (RT y SF-T) fueron caracterizadas por análisis elemental (EA), espectrometría de masas tipo MALDI (MALDI-MS), y espectroscopias Raman (RS), infrarroja (FT-IR) y resonancia magnética nuclear de 1H-13C. Con base en la caracterización espectroscópica de las muestras, se propuso un conjunto de parámetros moleculares, que permitieron proponer un grupo hipotético de estructuras moleculares representativas de las muestras de resinas; en donde se evidenciaron anillos aromáticos policondensados y fusionados con heteroátomos tales como O y S. El contenido de nitrógeno se descartó dentro de la estructura debido a los bajos contenidos en porcentaje en el análisis elemental. Se encontró que las resinas T son la fracción más aromática, conformada por un núcleo de condensación, seis anillos aromáticos que incluyen una estructura de tipo dibenzotiofeno, tres nafténicos, dos grupos cetónicos y dos grupos hidroxilo, aparte de tres cadenas laterales con aproximadamente cinco carbonos por cadena. Por otro lado, las resinas SF-T fueron la fracción menos aromática, con dos núcleos de condensación, cuatro anillos aromáticos y tres nafténicos, su contenido de oxígeno se encuentra representado en un grupo cetónico y un grupo hidroxilo, presenta además dos cadenas laterales con un promedio de cuatro carbonos por cadena y una estructura de tipo dibenzotiofeno Finalmente se optimizó la geometría estructural de las moléculas promedio mediante el programa HyperChem Professional 15.0, observando una disminución en los valores de energía y gradiente para una de ellas.