tareas de laboratorio de valoración

MTODO DE SEPARACIN DE ASFALTENOS LONG Y SPEIGHT

La definicin de los asfaltenos est basada sobre las propiedades de solubilidad del aceite crudo o residuos del petrleo en varios solventes. De esta forma la fraccin del petrleo insoluble en n-heptano o n-pentano pero soluble en tolueno se conoce como asfaltenos. Cabe mencionar que la tendencia es definirlos con base nicamente en la solubilidad en n-heptano. Esta definicin se ha ampliado para incluir aspectos de estructura qumica y anlisis elemental, as como de su procedencia. Speight y Long proponen una definicin de los asfaltenos mediante modelos semejantes para la separacin del petrleo en diferentes fracciones como se observa a continuacin.Factores que afectan la precipitacin de los asfaltenos

El contenido y la composicin de los asfaltenos depende principalmente de las siguientes variables: tipo de disolvente, relacin disolvente/carga, tiempo de contacto, temperatura, presin y la naturaleza del aceite crudo.En la literatura existen reportados varios mtodos para la precipitacin de los asfaltenos, en los cuales se manejan valores diferentes de las variables anteriores. En la siguiente tabla se resumen estos mtodos y se menciona de manera general el procedimiento experimental que utilizan.A continuacin se presenta una breve descripcin del efecto de cada variable en la precipitacin de asfaltenos y las recomendaciones sobre los valores ptimos.

a) Tipo de disolventeLa separacin de los asfaltenos puede realizarse convenientemente por medio de hidrocarburos parafnicos de bajo peso molecular. La variacin en el tipo de disolvente puede causar cambios significativos en la precipitacin y caracterizacin de asfaltenos. La capacidad del disolvente para precipitar asfaltenos se incrementa en el siguiente orden:olefina terminal < n-parafina < iso-parafina

Se puede apreciar que la cantidad de asfaltenos precipitados con n-C5 es ms del doble que la obtenida con n-C7. La forma de la curva se debe al incremento del poder solventante de los n-alcanos con el aumento del nmero de carbonos.Pero no slo se ve afectada la concentracin, sino tambin las propiedades de los asfaltenos. Si se usa n-heptano los asfaltenos son de alto peso molecular y mayor polaridad, en tanto que con n-pentano son menos polares y de peso molecular ms bajo, aunque con n-pentano se precipita una mayor cantidad que con n-heptano. Con respecto al disolvente usado se ha optado por usar n-heptano debido a que la precipitacin es fcil de lograr y la repetibilidad experimental es mejor.

b) Relacin disolvente/cargaSe recomienda que la relacin disolvente/carga para la precipitacin de los asfaltenos a nivel experimental con hidrocarburos ligeros sea de 40:1. Esto tambin se ha reportado por otros autores, aunque sugieren que para obtener realmente las mximas concentraciones de asfaltenos, se deben emplear relaciones de 60:1.

c) Tiempo de contactoAlgunos autores reportan tiempos de contacto de 8 horas para obtener rendimientos estables de asfaltenos, sin embargo se sabe que para asegurar resultados reproducibles los tiempos de contacto deben ser mayores.

d) TemperaturaTrabajando con n-pentano, n-hexano y n-heptano se encontr que con el incremento de temperatura, la cantidad de asfaltenos precipitada aumentaba, para los casos de n-hexano y n-pentano, en tanto que usando n-heptano haba una disminucin en el porcentaje de asfaltenos precipitados.

e) PresinSe estudiaron el efecto de la presin en la concentracin de los asfaltenos disueltos en un aceite pesado, encontrando que la cantidad de asfaltenos en el crudo disminuye a medida que la presin cae desde la presin de pozo a la presin de punto de burbuja, y posteriormente se incrementa conforme la presin disminuye an ms. Estas investigaciones explican esta tendencia como un resultado del incremento del peso molecular del fluido con la disminucin de la presin.

f) Naturaleza del aceite crudoEl origen del aceite crudo, la profundidad a la que se extrae y su gravedad API son factores que determinan la cantidad de asfaltenos obtenidos del mismo.

RELACIN ATMICA

Con la tcnica de anlisis elemental es posible cuantificar el porcentaje en peso de los elementos que constituyen la molcula de asfaltenos como son C, H, O, N y S.El anlisis elemental de un petrleo crudo y sus productos es de vital importancia, porque permite conocer y evaluar rpidamente la calidad de las muestras y su efecto que se tendr en los procesos de refinacin. La calidad de un petrleo crudo o sus fracciones aumenta con el incremento de la relacin atmica H/C y con la disminucin de los heterotomos de S, N, O y metales.La relacin atmica H/C es un parmetro que indica la aromaticidad de un hidrocarburo o tambin su grado de aromaticidad. Los compuestos saturados son los que poseen la mayor relacin atmica H/C. Los hidrocarburos aromticos son los que poseen la menor relacin H/C.

El crudo Maya se clasifica de acuerdo a su gravedad API (22 API) en mediano, sin embargo, su alto contenido de azufre (3.3% peso) lo ubica en la categora de petrleo pesado.