Evaluación de las propiedades dispersantes de las resinas (I) modificadas provenientes del crudo mora hidrotratado sobre los asfaltenos a nivel de laboratorio

Abstract

El objetivo general del presente trabajo fue evaluar las propiedades dispersantes de las resinas (I) modificadas, provenientes de un crudo pesado hidrotratado, sobre los asfaltenos en distintos crudos, a través de una investigación de tipo experimental y descriptiva. Inicialmente se consideraron seis experimentos de hidrotratamiento (HT), sobre muestras de crudo Mora, en un reactor agitado, por carga, con una presión de operación de 1000 psig, a distintas temperaturas, en el intervalo de 230ºC a 310ºC, con tiempo de reacción de 4 h, variando los catalizadores empleados: Ni-Mo comercial (Ni-Mo/γAl 2 O 3 ), boruro de níquel (Ni 2 B) másico y soportado sobre γ-alúmina (Ni 2 B/γAl 2 O 3 ). Posteriormente, todas las muestras de crudo HT y no HT pasaron por procesos de fraccionamiento, aplicando la norma IP-143 modificada, para separar y cuantificar la fracción de resinas I, los asfaltenos y los maltenos en el crudo; varias muestras de resinas I, pasaron por un proceso de purificación adicional, por medio de una cromatografía de elución en columna, conforme a la norma ASTM D-2007- 12, modificada por Labrador et al. (1995). Luego del fraccionamiento, se determinó el porcentaje de conversión de asfaltenos en el HT. Posteriormente, las muestras de resinas I fueron caracterizadas por espectroscopía de infrarrojo por Transformada de Fourier (FT-IR), resonancia magnética nuclear de protones (RMN + H) y de carbono 13 (RMN 13 C), además de análisis elemental, para estudiar su estructura, grupos funcionales y verificar los posibles cambios ejercidos por el HT sobre esta fracción. Posteriormente, se midió su tensión interfacial sobre un medio de agua y tolueno y se calculó su concentración micelar crítica (CMC). Su capacidad dispersante fue evaluada por el método de dispersión y el ensayo de Oliensis (1933), realizando en el primer caso, experimentos sobre los crudos Furrial, Musipán, Guafita y Carabobo; el ensayo de Oliensis se realizó con los asfaltenos del crudo Musipán y muestras seleccionadas de resinas I. Como resultados más importantes se tiene, que el HT del crudo Mora logró porcentajes de conversión de asfaltenos en el intervalo de 21,87% a 49,37%. La composición de resinas I en el crudo se vio afectada por el HT y su estructura también sufrió variaciones, comprobado a través de las diferencias halladas en sus espectros de FT-IR y de los valores de sus parámetros estructurales. En sus propiedades surfactantes, se determinó que el HT no afectó el comportamiento en las resinas I, pero el sub fraccionamiento sí mejoró tanto su tensión interfacial como el CMC. Las muestras de resinas I fueron capaces de estabilizar los asfaltenos del crudo Furrial, pero este comportamiento no se mantuvo para los otros crudos tratados; sin embargo, luego de la purificación, las muestras de resinas I estabilizaron el 100% de los asfaltenos de todos los crudos ensayados. En el método de Oliensis, la mejor estabilización fue la lograda por la muestra 5, con 55,56% en volumen de heptol, cuando se empleó una concentración de resinas I de 0,75% másico.