3
Todos los petróleos contienen parafinas (alcanos normales, isómeros y cíclicos) dentro de su composición, sin embargo, por causas geoquímicas no todos contienen asfaltenos. Los petróleos con alto grado de madurez geoquímica generalmente profundos, no contienen sustancias asfálticas (por lo menos asfaltenos). Aunque las consecuencias para el upstream derivadas de la existencia de parafinas y asfaltenos por separado han sido objeto de estudio y análisis desde hace unos 80 años, es realmente poco lo que se ha estudiado y conoce sobre el efecto mutuo en un mismo crudo. Existen sin embargo, sobradas evidencias que, en su mayoría, los depósitos de parafinas contienen asfaltenos y viceversa. En 1935, J. Reistle describió como un problema frecuente en producción, a la formación de acumulaciones derivadas de crudos parafínicos o base mixta de depósitos compuestos mayormente por ceras (waxes) o cristales de parafinas, gomas y resinas, material asfáltico, petróleo capaz de exudar de depósito, arena, limo y en algunos casos agua. Solo recientemente, desde los últimos 10 años, la investigación aplicada de cuestiones vinculadas al origen de los depósitos mixtos ha empezado a aportar datos para el entendimiento del tema que nos ocupa. Esta nota es una revisión de esa información. Las parafinas pueden ser macrocristalinas (predominan los n-alcanos) o microcristalinas (predominan los ciclo e isoalcanos) dependiendo del tipo de crudos. En un asfalto (residuo de fondo de la destilación del crudo) la naturaleza cristalina y no adherente de las ceras causa efectos negativos sobre su calidad y performance tales como: · Deformación permanente (rutting) · Promoción de cracking a bajas temperaturas. · Reducción de la adherencia a los agregados Es por estas causas que el contenido de parafinas se especifica en los bitumenes. Es obvio que las parafinas que difieren en su composición química, pueden conducir a diferentes efectos sobre las propiedades y performance de los asfaltos. Dependiendo del origen del bítumen las parafinas pueden contener n- aldecanos en el rango C15-C57 acompañados por iso y cicloalcanos en diferentes proporciones en cantidades totales variables entre 1 y 7% del bítumen. Desde hace unos 70 años, se sabe que asfaltenos, resinas y las parafinas macrocristalinas (ciclo e isoalcanos) de alto peso molecular, juegan un importante rol en la tendencia a cristalizar de las ceras (parafinas macro y microcristalinas). La interrelación de

Todos Los Petróleos Contienen Parafinas Expo

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Todos Los Petróleos Contienen Parafinas

Citation preview

Page 1: Todos Los Petróleos Contienen Parafinas Expo

Todos los petróleos contienen parafinas (alcanos normales, isómeros y cíclicos) dentro de su composición, sin embargo, por causas geoquímicas no todos contienen asfaltenos. Los petróleos con alto grado de madurez geoquímica generalmente profundos, no contienen sustancias asfálticas (por lo menos asfaltenos).Aunque las consecuencias para el upstream derivadas de la existencia de parafinas y asfaltenos por separado han sido objeto de estudio y análisis desde hace unos 80 años, es realmente poco lo que se ha estudiado y conoce sobre el efecto mutuo en un mismo crudo.Existen sin embargo, sobradas evidencias que, en su mayoría, los depósitos de parafinas contienen asfaltenos y viceversa.En 1935, J. Reistle describió como un problema frecuente en producción, a la formación de acumulaciones derivadas de crudos parafínicos o base mixta de depósitos compuestos mayormente por ceras (waxes) o cristales de parafinas, gomas y resinas, material asfáltico, petróleo capaz de exudar de depósito, arena, limo y en algunos casos agua.Solo recientemente, desde los últimos 10 años, la investigación aplicada de cuestiones vinculadas al origen de los depósitos mixtos ha empezado a aportar datos para el entendimiento del tema que nos ocupa. Esta nota es una revisión de esa información.Las parafinas pueden ser macrocristalinas (predominan los n-alcanos) o microcristalinas (predominan los ciclo e isoalcanos) dependiendo del tipo de crudos.En un asfalto (residuo de fondo de la destilación del crudo) la naturaleza cristalina y no adherente de las ceras causa efectos negativos sobre su calidad y performance tales como:· Deformación permanente (rutting)· Promoción de cracking a bajas temperaturas.· Reducción de la adherencia a los agregadosEs por estas causas que el contenido de parafinas se especifica en los bitumenes. Es obvio que las parafinas que difieren en su composición química, pueden conducir a diferentes efectos sobre las propiedades y performance de los asfaltos.Dependiendo del origen del bítumen las parafinas pueden contener n-aldecanos en el rango C15-C57 acompañados por iso y cicloalcanos en diferentes proporciones en cantidades totales variables entre 1 y 7% del bítumen.Desde hace unos 70 años, se sabe que asfaltenos, resinas y las parafinas macrocristalinas (ciclo e isoalcanos) de alto peso molecular, juegan un importante rol en la tendencia a cristalizar de las ceras (parafinas macro y microcristalinas). La interrelación de estas especies es la causa de fenómenos tales como la existencia de temperaturas de escurrimiento máximas y mínimas.Los aditivos conocidos como mejoradores de flujo (FI) alternativamente conocidos como depresores del punto de escurrimiento (PDP) o modificadores de cristales de parafinas, son capaces de reducir el crecimiento de los mismos por intertraba (interlocked) o intercresimiento.Los asfaltenos y las resinas, junto con la fracción aromática polar del crudo son también importantes factores modificadores del comportamiento al flujo de los petroleros.Es interesante también observar el efecto de los solventes sobre el crudo en concentraciones bajas. La microestructura de los asfaltenos consiste en hidrocarburos aromáticos polinucleares con cadenas laterales alquilicas en una estructura laminar. Estas láminas se encuentran rodeadas por el medio dispersante asociado como agregados o micelas. Benceno, Xileno y tetracloruro de carbono son buenos solventes de asfáltenos, su agregado al crudo:a) Destruye la micela de asfaltenosb) Diluye el crudoLos solventes que reducen el tamaño y el número de cristales formados a baja temperatura, también permiten que las mismas funden o disuelven a muy bajas temperaturas. En concentraciones de 2000 y 4000 ppm los puntos de fusión de las parafinas aumentan entre 20

Page 2: Todos Los Petróleos Contienen Parafinas Expo

y 30°F.La reducción de las solución de las parafinas de alto peso molecular comienza a observarse en el punto de enturbiamiento o wat en el cual comienza la cristalización dando lugar a una estructura 3D de morfología compleja. La porción de sólidos necesarios para construir una estructura estable comienza en el rango del 2% p/p.La estructura (network) entrampa petróleo y otro material. (al igual que sucede con las biopelículas bacterianas) dando lugar a un “gel parafinoso” que tiende a hacerse más rígido con el tiempo.Los asfáltenos floculados (separados de su estructura estable que es micela) pueden proveer sitios adicionales de cristalización para las parafinas. Sabemos que los depósitos de parafinas y fondos de tanque son, casi sin excepción mixtos. Hemos vistos también que los asfaltenos afectan la reología de los crudos parafinosos. Evidentemente, existe un delicado equilibrio entre asfaltenos – resinas – parafinas.Parece son que una vez alcanzada una concentración critica, no puede lograrse una dispersión completa en la fracción saturados + aromáticos y el asfalteno tiende a flocular.En esta situación los asfaltenos se “empaquetan” en los sitios de interacción de las parafinas. La ausencia (extracción) de las resinas y los asfaltenos de un crudo conduce el aumento del punto de escurrimiento y esfuerzo de flujo (yield stress).Los asfaltenos, una vez floculados, se empaquetan junto con los sitios de interacción de parafinas y junto con los sitios de interacción de parafinas y coprecipitan en sitios aun accesibles.