Estudio de agregación de asfaltenos provenientes del petróleo crudo colombiano de campo Castilla utilizando simulación molecular

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.redin.n77a04

Palabras clave:

simulación molecular, energías de agregación, parámetro de solubilidad, asfalten

Resumen

Se presenta un modelo de simulación molecular para estudiar el mecanismo  de  agregación  de  asfaltenos.  Se  seleccionaron  cuatro  especies,  obtenidas  a  partir  de   análisis estructurales del petróleo extraído del campo Castilla, en Colombia. Se estudiaron  las  contribuciones  energéticas  al  proceso  de  agregación  y  se  calculó  el  parámetro  de   solubilidad  para  cada  especie.  Finalmente,  se  estudió  el  proceso  de  agregación  entre   las  diferentes  especies  con  el  fin  de  determinar  la  tendencia  de  las  moléculas  hacia   la  autoasociación.  Los  resultados  muestran  que  para  todas  las  especies,  el  estado  de   agregación  es  energéticamente  favorable,  y  que  tanto  las  fuerzas  de  Van  der  Waals  como   las  fuerzas  electrostáticas  contribuyen  en  igual  magnitud  al  proceso  de  agregación.  Se   encontró  también  que  la  estructura  molecular  de  las  moléculas  tiene  una  gran  influencia   en  la  manera  cómo  se  agregan  los  asfaltenos.  Para  las  estructuras  continentales,  las   ramificaciones  largas  ocasionan  un  impedimento  físico  para  la  agregación.  Por  otro  lado,   la  flexibilidad  asociada  a  las  moléculas  tipo  archipiélago  favorece  la  agregación  con  otras   especies, pero de alguna manera entorpece la autoasociación. El parámetro de solubilidad  para todas las especies se encontró dentro del rango establecido por la literatura.

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Biografía del autor/a

Jennifer De León-Barreneche, Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Minas.

Bibian Alonso Hoyos-Madrigal, Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Minas.

Citas

S. Punnapala and F. Vargas, “Revisiting the PC-SAFT characterization procedure for an improved asphaltene precipitation prediction”, Fuel, vol. 108, pp. 417-429, 2013.

J. Pacheco, I. Zaragoza and J. Martínez, “Asphaltene Aggregation under Vacuum at Different Temperatures by Molecular Dynamics”, Energy & Fuels, vol. 17, pp. 1346-1355, 2003.

E. Buenrostro, C. Lira, A. Gil and J. Wu, “Asphaltene precipitation in crude oils: Theory and experiments”, AIChE J., vol. 50, pp. 2552-2570, 2004.

E. Rogel, “Simulation of Interactions in Asphaltene Aggregates”, Energy & Fuels, vol. 14, pp. 566-574, 2000.

L. Buch et al., “Molecular size of asphaltene fractions obtained from residuum hydrotreatment”, Fuel, vol. 82, pp. 1075-1084, 2003.

O. Mullins, E. Sheu, A. Hammami and A. Marshall, Asphaltenes, Heavy Oils, and Petroleomics, 1st ed. New York, USA: Springer, 2007.

O. Mullins et al., “Advances in Asphaltene Science and the Yen − Mullins Model”, Energy & Fuels, vol. 26, pp. 3986-4003, 2012.

L. Vicente, C. Soto, H. Pacheco, J. Hernández and J. Martinez, “Application of molecular simulation to calculate miscibility of a model asphaltene molecule”, Fluid Phase Equilib., vol. 239, pp. 100-106, 2006.

T. Takanohashi, S. Sato, I. Saito and R. Tanaka, “Molecular Dynamics Simulation of the Heat-Induced Relaxation of Asphaltene Aggregates”, Energy & Fuels, vol. 17, pp. 135-139, 2003.

T. Takanohashi, S. Sato and R. Tanaka, “Structural Relaxation Behaviors of Three Different Asphaltenes Using MD Calculations”, Pet. Sci. Technol., vol. 22, pp. 901-914, 2004.

S. Stoyanov, S. Gusarov and A. Kovalenko, “Multiscale modelling of asphaltene disaggregation”, Mol. Simul., vol. 34, pp. 953-960, 2008.

I. Mackie and G. DiLabio, “Importance of the Inclusion of Dispersion in the Modeling of Asphaltene Dimers”, Energy & Fuels, vol. 24, pp. 6468-6475, 2010.

M. Gray, R. Tykwinski, J. Stryker and X. Tan, “Supramolecular Assembly Model for Aggregation of Petroleum Asphaltenes”, Energy & Fuels, vol. 25, pp. 3125-3134, 2011.

L. Navarro, M. Álvarez, J. Grosso and U. Navarro, “Separación y caracterización de resinas y asfaltenos provenientes del crudo castilla. Evaluación de su interacción molecular”, CT&F Ciencia, Tecnol. y Futur., vol. 2. pp. 53-67, 2004.

S. Plimpton, “Fast Parallel Algorithms for Short – Range Molecular Dynamics”, J. Comput. Physics, vol. 117, pp. 1-19, 1995.

A. Rap and W. Goddard, “Charge Equilibration for Molecular Dynamics Simulations”, J. Phys. Chem., vol. 95, pp. 3358-3363, 1991.

M. Levitt, M. Hirshberg, R. Sharon and V. Daggett, “Potential energy function and parameters for simulations of the molecular dynamics of proteins and nucleic acids in solution”, Comput. Phys. Commun., vol. 91, pp. 215-231, 1995.

F. Frigerio and D. Molinari, “A multiscale approach to the simulation of asphaltenes”, Comput. Theor. Chem., vol. 975, pp. 76-82, 2011.

A. Tharanivasan, “Asphaltene Precipitation from Crude Oil Blends, Conventional Oils, and Oils with Emulsified Water”, Ph.D. dissertation, University of Calgary, Calgary, Canada, 2012.

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Publicado

2015-12-16

Cómo citar

De León-Barreneche, J., Hoyos-Madrigal, B. A., & Cañas-Marín, W. A. (2015). Estudio de agregación de asfaltenos provenientes del petróleo crudo colombiano de campo Castilla utilizando simulación molecular. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (77), 25–31. https://doi.org/10.17533/udea.redin.n77a04