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Evaluación del aceite de Anacardium occidentale como
inhibidor de floculación de asfaltenos
Evaluation of Anacardium occidentale oil as an asphaltene
flocculation inhibitor
Resumen
En la investigación se evaluó, a nivel de laboratorio, al aceite de cáscaras de la semilla de Anacardium occidentale (CNSL), como
inhibidor de oculación de asfaltenos. Se prepararon tres mezclas de CNSL en Diésel (40, 60 y 80% V/V) y se aplicaron cuatro dosis
(2, 4, 6 y 8 µL) a 10 mL de una muestra de petróleo del Campo El Furrial, Venezuela, así como, el Diésel y el aceite puros, para un
total de cinco productos evaluados a las cuatro dosis. Se midió como variable respuesta el Umbral de Floculación de los asfaltenos
(UF), como el volumen de n-heptano aplicado al petróleo hasta observar en un microscopio óptico la formación de agregados.
El diseño experimental fue factorial, con dos factores experimentales, Producto y Dosis y una variable respuesta UF, medida por
triplicado para cada combinación producto-dosis. Se aplicó ANOVA factorial y test LSD de Fisher con α = 0,05. Se obtuvo que el
umbral de oculación fue dependiente de los dos factores de forma signicativa (p < 0,05) y la presencia del CNLS en la mezcla
produce efecto inhibidor, con un máximo de eciencia de 43,6% para el producto al 80% CNLS a la dosis de 4 µL/10mL de petróleo.
Palabras clave: Precipitación, inhibidor de asfaltenos, oculación, Anacardium occidentale.
Abstract
In the investigation, Anacardium occidentale seed oil (CNSL) was evaluated at laboratory level as an asphaltene occulation
inhibitor. Three mixtures of CNSL in Diesel (40, 60 and 80% V/V) were prepared and four doses (2, 4, 6 and 8 µL) were applied to
10 mL of an oil sample from El Furrial Field, Venezuela, as well as, pure diesel and oil, for a total of ve products evaluated at the
four doses. The response variable measured was the Asphaltene Flocculation Threshold (UF), as the volume of n-heptane applied to
the oil until the formation of aggregates was observed under an optical microscope. The experimental design was factorial, with two
experimental factors, Product and Dose, and a UF response variable, measured in triplicate for each product-dose combination.
Factorial ANOVA and Fisher LSD test were applied with α = 0.05. It was obtained that the occulation threshold was signicantly
dependent on the two factors (p < 0.05) and the presence of CNLS in the mixture produces an inhibitory effect, with a maximum
efciency of 43.6% for the product at 80% CNLS at a dose of 4 µL/10mL of oil.
Keywords: Precipitation, asphaltene inhibitor, occulation, Anacardium occidentale.
Recibido: 10 de abril de 2020
Aceptado: 04 de Agosto de 2020
Dany, Arriojas-Tocuyo
1
; Tomás, Marín-Velásquez
2*
1
MBA en Gerencia de la Industria de los Hidrocarburos; Gerencia de Calidad del Dato; Petróleos de Venezuela, Punta de Mata-Venezuela;
arriojasd@gmail.com; https://orcid.org/0000-0002-8192-9641
2
Magíster en Gestión y Auditorías Ambientales; Docente de la Universidad de Oriente, Maturín- Venezuela; tmarin@protonmail.com;
https://orcid.org/0000-0002-3334-5895
*Autor para correspondencia: tmarin@protonmail.com
Revista Ciencia UNEMI
Vol. 13, N° 34, Septiembre-Diciembre 2020, pp. 59 - 71
ISSN 1390-4272 Impreso
ISSN 2528-7737 Electrónico
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Volumen 13, Número 34, Septiembre-Diciembre 2020, pp. 59 - 71
I. INTRODUCCIÓN
El petróleo crudo es una mezcla de diversos
hidrocarburos simples y complejos, principalmente
saturados o paranas, aromáticos, resinas y asfaltenos
(Varjani, 2017). Los asfaltenos, representan, junto
con las ceras parafínicas, la fracción sólida dentro de
la composición del petróleo crudo y están formados
por una compleja mezcla de moléculas aromáticas
que están contenidos en la mayoría de los petróleos
crudos producidos en el mundo, así como también en
los residuos de su procesamiento y también en el del
carbón (Zuo, Qu & Shen, 2019).
Por otro lado, los asfaltenos son considerados
la fracción polidispersa más pesada y polarizable
del petróleo crudo (Vargas, Creek & Chapman,
2010). Los asfaltenos, por su complejidad, no
tienen una estructura molecular denida, por lo
que se clasican según la teoría de la solubilidad;
es decir, los asfaltenos son sustancias químicas
que son solubles en disolventes aromáticos como
el tolueno, el benceno o el xileno, pero insolubles
en disolventes parafínicos como el n-pentano o el
n-heptano (Kuanga at al., 2016). Estructuralmente
están constituidos por anillos poliaromáticos unidas
por cadenas alifáticas laterales.
Según describen Li et al. (2020 los asfáltenos
son compuestos sólidos, de apariencia na y su color
va de negro a marrón oscuro, con peso molecular
en el rango de entre mil a 50 mil UMA (Unidad de
Masa Atómica). Al ser componentes sólidos, que
forman parte de la composición del petróleo, se ha
denido su estado como de sólidos suspendidos
coloidalmente dentro de la fase líquida constituida
por hidrocarburos saturados y aromáticos,
estabilizados por una capa de resina (García-James,
Pino, Marín & Maharaj, 2012; Romero, Feitosa,
Ribeiro & Batista, 2018). Esta denominada teoría
coloidal, fue propuesta por Mansoori (1997) y supone
que la estabilidad de los asfaltenos depende de la
interacción entre las resinas, los asfaltenos y el resto
de los componentes del petróleo crudo.
El sistema coloidal formado por la unión de los
asfaltenos y las resinas (micelas) y los componentes
líquidos del petróleo crudo, se encuentra en un
estado de pseudo equilibrio termodinámico (Li et
al., 2020) por lo que cambios en las condiciones
de temperatura, presión, composición y régimen
de ujo causan la desestabilización del sistema,
propiciando la separación y agregación de las
partículas de asfaltenos, formando depósitos que
producen taponamiento de tuberías y equipos de
procesos (Soltani, Reisi & Norouzi, 2019).
Los depósitos de asfaltenos generan problemas
en todas las fases de la producción petrolera. Puede
causar daños en la formación en las regiones cercanas
a los pozos de petróleo por la obstrucción parcial
o total del espacio poroso (Kraiwattanawong et al.,
2009). Pueden obstruir el fondo del pozo y tuberías de
producción y equipos de supercie (Alimohammadi,
Zendehboudi & James, 2019). Durante el transporte
de petróleo crudo, la precipitación y la deposición
de asfaltenos pueden obstruir los oleoductos y
asentarse en los buques cisternas (Li, Chia, Guoa &
Sun, 2019). En las renerías, los asfaltenos pueden
depositarse en las columnas de destilación, ensuciar
los intercambiadores de calor y también causar la
desactivación de los catalizadores (Ghosh, Chaudhuri,
Kumar & Panja, 2016). Estos problemas conducen a
una pérdida signicativa de productividad y a un alto
costo para la remoción de los taponamientos.
La inhibición y estabilización de los asfaltenos
es fundamental para mantener la productividad
de los pozos petroleros que producen petróleos
inestables, es decir petróleos que tiene tendencia a
formar depósitos de asfaltenos (Ashoori, Shari,
Masoumi & Salehi, 2017). La técnica más utilizada
para estabilizar los asfaltenos, es la inhibición de la
formación de agregados mediante la aplicación de
productos químicos que intervienen en el proceso
de oculación de las partículas de asfaltenos y las
mantienen en suspensión (Paridar, Solaimany &
Karimi, 2018). Los productos químicos utilizados
están formulados a base de disolventes orgánicos
aromáticos y resinas sintéticas; la función es reforzar
la capa estabilizante natural y dispersar las partículas
evitando que se atraigan y formen agregados (Li et
al., 2020).
Al ser los productos inhibidores y dispersantes de
asfaltenos formulados a partir de resinas sintéticas,
su costo de producción es alto y, aun cuando se
aplican en cantidades pequeñas (ppm o µL/L), su uso
continuo genera gastos importantes a la industria.
Adicionalmente, son difíciles de degradar y, al entrar
en contacto con el suelo o el agua, genera un problema
ambiental (Machałowski et al., 2020). Lo anterior ha
llevado al estudio productos alternativos de menor
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Arriojas y Marín. Evaluación del aceite de Anacardium occidentale como inhibidor
costo y menos agresivos para el ambiente, no solo
para el tratamiento de los asfaltenos, sino para todas
las operaciones de tratamiento del petróleo.
Los aceites vegetales son estudiados como
sustitutos de las resinas sintéticas en el tratamiento
del petróleo, como el uso del aceite de coco para el
tratamiento de las emulsiones de agua en petróleo
(Saat, Chin & Wong, 2020) o como estabilizante
de asfaltenos (Marín, 2019). Otro aceite vegetal
utilizado como estabilizante de asfaltenos proviene
de la semilla de Jatropha curcas (Marín, Marcano &
Febres, 2016) demostró ser eciente y con potencial
para su uso a nivel de campo. Igualmente se evaluaron
ácidos grasos obtenidos de aceites vegetales, que
a pesar de su menor eciencia en comparación con
una resina sintética, demostró que causa un efecto
inhibidor positivo; adicional, se producen de forma
natural, son respetuosos con el ambiente y rentables,
sustitutivos adecuados de los productos comerciales
(Alrashidi, Afra & Nasr-El-Din, 2019). Otros aceites
vegetales que han sido estudiados y que ha mostrado
actividad inhibidora de la oculación y precipitación
de asfaltenos, se encuentran: aceite de nabo, aceite
de almendra amarga, aceite de sésamo, aceite de
manzanilla, aceite de jengibre, aceite de avellana,
aceite de oliva y el aceite de romero.
El Anacardium occidentale es un árbol originario,
de la América tropical, perteneciente a la familia
Anacardiaceae. El árbol tiene diversos usos como la
madera, el pseudo fruto comestible con un alto valor
nutricional de 47% de grasa, 21% de proteína y 22%
de carbohidratos, vitaminas y aminoácidos (Lafont,
Páez & Portacio, 2011), y su semilla tipo nuez de
forma arriñonada compuesto por proteína, bra y
grasa (Salehi et al., 2019).
De la cáscara que envuelve a la nuez (pericarpio) se
obtiene un aceite de color marrón oscuro denominado
CNSL (Cashew Nut Shell Liquid), principalmente
de compuestos fenólicos que combinan el carácter
arómatico con largas cadenas alifáticas, ácido
anacárdico, cardol y cardanol; este último es el más
abundante y está presente en cantidades que varían
desde el 68% hasta el 95% (Nunes et al., 2019).
Considerando las característica aromáticas
y resinosas del CNSL y los resultados positivos
observados en las investigaciones citadas, al utilizar
aceites vegetales, se decidió investigar a nivel de
laboratorio, su posible uso como componente activo
inhibidor de la oculación de asfaltenos, como una
alternativa rentable y ecoamigable, aplicado a un
petróleo crudo del oriente venezolano, debido a que
en esta zona se producen petróleos inestables, es
decir que tienen tendencia a generar precipitación de
asfaltenos, que generan taponamiento de.
II. MATERIALES Y MÉTODOS
Caracterización de las muestras de
petróleo crudo.
La muestra de petróleo crudo utilizada se obtuvo
de un pozo productor del Campo El Furrial, ubicado
en la población del mismo nombre en el Estado
Monagas, Venezuela. La misma fue proporcionada
por personal de operaciones de Petróleos de
Venezuela (PDVSA), en envase plástico de un galón
de capacidad y almacenada refrigerada a 4°C en el
Laboratorio de Procesamiento de Hidrocarburos
de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas
de la Universidad de Oriente, Núcleo de Monagas,
Venezuela, en donde además se realizaron todos
los ensayos correspondientes. Dicha muestra fue
caracterizada para obtener propiedades básicas como
Gravedad API según norma estándar ASTM D287
(2012), Viscosidad dinámica por la norma ASTM
D2196 (2018), porcentaje de agua y sedimentos según
norma ASTM D4007 (2016) y composición SARA
aplicando el procedimiento descrito en la norma
ASTM D2007 (2011). A partir de los resultados el
análisis SARA, se determinó el índice de estabilidad
coloidal mediante la ecuación 1, descrita por Ghosh,
Chaudhuri, Kumar y Panja (2016)
También se determinó su umbral de oculación
de asfaltenos (UF) mediante el principio de
titulación con n-heptano (Oliensis Spot Test
Number) modicado mediante microscopía óptica
(Abrahamsen, 2012; Kraiwattanawong et al., 2009;
Marín, 2019).
En el procedimiento para determinar el UF se
aplica n-heptano en proporciones sucesivas de 0,5 mL
a una muestra de 10 mL de petróleo crudo sometido
a agitación y temperatura constante de 25 °C. Luego
de agitar por 5 min, por cada aplicación se extrajo
una alícuota del petróleo crudo y se observó en un
microscopio óptico con ocular 10X para constatar la
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Volumen 13, Número 34, Septiembre-Diciembre 2020, pp. 59 - 71
formación de los óculos de asfaltenos, anotándose
el volumen total de n-heptano (mL) utilizado como
el UF de los asfaltenos, en caso de no observarse
óculos, se repite el proceso desde la adición de 0,5
mL más de n-heptano. El esquema se muestra en la
Figura 1.
Figura 1. Esquema del ensayo para determinar UF. Fuente: Arriojas y Marín (2020)
Obtención del aceite de cáscaras de A.
occidentale (CNSL)
Las cáscaras de A. occidentale fueron obtenidas
de frutos recolectados en la población de El Furrial
y poblaciones vecinas (Musipán y Punta de Mata).
Se escogieron cáscaras de pseudo frutos maduros y
se separaron manualmente de la nuez, se trituraron
igualmente de forma manual y se secaron en estufa de
laboratorio a una temperatura de 80 °C para eliminar
el exceso de humedad.
Para la extracción del aceite se utilizó un equipo
Sohxlet de 500 mL de capacidad y se utilizó como
disolvente n-hexano grado analítico. La extracción se
realizó con una proporción de 300 mL de disolvente
por 30 g de cáscara triturada y seca. El proceso se
realizó durante cuatro horas. El extracto se concentró
en un rotoevaporador y se almacenó en frascos de
vidrio a condiciones de laboratorio (25 °C)
Preparación de productos a evaluar
Se prepararon tres productos con tres
concentraciones de CNSL como componente activo
y combustible Diésel como disolvente (40, 60 y 80%
CNSL), para evaluar el efecto de la concentración del
aceite sobre el UF de asfaltenos. Las mezclas fueron
aplicadas al petróleo crudo en cuatro dosis (2, 4, 6 y 8
µL por 10 mL de petróleo). Adicionalmente se aplicó
Diésel puro y NCSL puro en las mismas dosis. Luego
de aplicar el producto al petróleo crudo, se procedió
a determinar el UF de los asfaltenos y se comparó
con el UF original, con lo que se obtuvo la Actividad
Inhibidora Relativa Porcentual (ARP) mediante la
ecuación 2.
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Arriojas y Marín. Evaluación del aceite de Anacardium occidentale como inhibidor
Fuente: elaboración propia
Fuente: elaboración propia
Cada valor de UF se obtuvo por triplicado, lo que
representó un total de 60 ensayos.
Tratamiento estadístico de los resultados
Los resultados fueron sometidos a una prueba
de normalidad de Kolmogorov-Smirnov, para
establecer si se aplicaba estadística paramétrica o
no paramétrica. El resultado de esta prueba arrojó
un valor de signicancia p = 0,2149 el cual al ser
mayor que α = 0,05 indicó que no se puede rechazar
la hipótesis de que UF proviene de una distribución
normal con 95% de conanza.
Diseño experimental
Se estableció un diseño experimental factorial,
con dos factores (Producto y Dosis) y una variable
respuesta (UF). El diseño seleccionado tiene
60 ejecuciones, con 1 una muestra tomada en
cada ejecución. El modelo fue de Interacciones
de 2 factores con 22 coecientes. Los factores
experimentales se describen en la Tabla 1.
Tabla 1. Descripción de los factores experimentales
Tabla 2. Propiedades de la muestra de petróleo crudo
Factor Nomenclatura Nivel
Producto
P0 0% CNSL
P1 40% CNSL
P2 60% CNSL
P3 80% CNSL
P4 100% CNSL
Dosis
D2 2 µL de producto
D4 4 µL de producto
D6 6 µL de producto
D8 8 µL de producto
Propiedad Valor Unidad
Gravedad API
27,4 °API
Viscosidad a 25°C
17,7 cP
%AyS
0,1 %
%Saturados
50,5 %
%Aromáticos
21,2 %
%Resinas
5,1 %
%Asfaltenos
3,1 %
%Volátiles
20,1 %
UF
7,8±0,3 mLC7
De acuerdo a lo anterior se aplicó la prueba de
varianza ANOVA con análisis múltiple de rangos
basado en la Diferencia Mínima Signicativa de
Fisher (LSD) con signicancia α = 0,05. Para el
análisis del diseño experimental, se utilizó el paquete
estadístico Statgraphics Centurion XVII.
III. RESULTADOS
Las propiedades obtenidas al caracterizar la
muestra de petróleo crudo utilizada se muestran en
la Tabla 2.
De acuerdo a las características obtenidas, el
petróleo se clasica como mediano o medio (API entre
22 y 32). El porcentaje de agua y sedimentos (%AyS)
de 0,1 indica que el petróleo contiene poca agua, es
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decir es un petróleo seco o limpio. En cuanto a la
composición SARA, se observa una mayor cantidad
de compuestos saturados y aromáticos (71,7%),
El valor de CII calculado a través de la ecuación
1 dio como resultado 2,03 valor que se interpreta
como de un petróleo crudo inestable (CII ≥ 0,9)
es decir tiene tendencia producir precipitación de
asfaltenos (Ghosh et al., 2016). El UF indica que se
necesitan 7,8 ± 0,3 mL de n-heptano para iniciar la
formación de agregados por cada 10 mL de petróleo
crudo (0,75 a 0,81 mL/mL). Este valor de UF original
es la referencia para determinar si los tratamientos
mejoran la estabilidad, produciendo un aumento de
éste.
En la Tabla 3 se muestran los resultados de UF
obtenidos al aplicar los tratamientos al petróleo
crudo.
En la tabla 3 se observa una tendencia a aumentar
el UF de la muestra de petróleo crudo luego de la
aplicación de los tratamientos. En el caso del P0,
que fue la aplicación de Diésel puro, los valores de
UF se mantuvieron iguales a los del petróleo original
(7,8 mL n-heptano) y se observó que en la dosis de
Fuente: elaboración propia
Tabla 3. Umbrales de Floculación obtenidos al aplicar los tratamientos en mL de n-heptano.
Producto Dosis µL UF promedio DE
PO
2 7,8 0,3
4 7,8 0,3
6 7,3 0,3
8 7,8 0,3
P1
2 8,7 0,3
4 8,7 0,3
6 8,3 0,3
8 8,0 0,5
P2
2 7,8 0,3
4 8,5 0,5
6 9,8 0,3
8 9,7 0,6
P3
2 9,7 0,6
4 11,2 0,3
6 9,5 0,9
8 8,7 0,6
P4
2 9,2 0,3
4 9,7 0,6
6 10,3 0,6
8 10,5 0,5
6 µL este valor fue incluso menor al obtenerse 7,3
mL de n-heptano en promedio. Los tratamientos
con los mayores valores de UF fueron P3 y P4,
que representan 80% de CNSL en Diésel y 100%
CNSL. En la Figura 2, se muestran microfotografías
obtenidas de los agregados de asfaltenos.
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Arriojas y Marín. Evaluación del aceite de Anacardium occidentale como inhibidor
Fuente: elaboración propia
Tabla 4. Actividad Inhibidora Relativa Porcentual de los tratamientos aplicados a la muestra de petróleo crudo.
Producto Dosis µL ARP
PO
2 0,0
4 0,0
6 -6,4
8 0,0
P1
2 11,5
4 11,5
6 6,4
8 2,6
P2
2 0,0
4 9,0
6 25,6
8 24,4
P3
2 24,4
4 43,6
6 21,8
8 11,5
P4
2 17,9
4 24,4
6 32,1
8 34,6
En la Tabla 4 se muestran los resultados del
cálculo de la actividad inhibidora relativa porcentual
Se observa que en el caso del tratamiento PO
(100% Diésel) no se observó actividad inhibidora en
ninguna de las dosis aplicadas, llegando incluso a ser
un valor negativo para la dosis D6, indicando que la
aplicación de Diésel puro al petróleo crudo no genera
ningún cambio en el comportamiento de estabilidad
de los asfaltenos presentes.
Figura 2. Microfotografías de flóculos de asfaltenos obtenidos al aplicar n-heptano a la muestra de petróleo crudo.
para cada uno de los tratamientos aplicados.
La presencia del CNSL en la mezcla con Diésel
produce una eciencia inhibidora desde P1 (40%
CNSL) sin embargo a esta concentración se alcanza
una ARP máxima de 11,5% a las dosis más bajas
(D2 y D4). Para el producto P2, se observó un
comportamiento inverso al P1, ya que las mayores
ARP fueron a las dosis mayores D6 y D8, alcanzando
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Volumen 13, Número 34, Septiembre-Diciembre 2020, pp. 59 - 71
una eciencia máxima de 25,6% a D6, superando al
producto anterior. La máxima eciencia se obtiene
con el producto P3 a una dosis D4 de 43,6%. En
el caso del P4 (100% CNSL) las eciencias fueron
Los p-valor de la tabla ANOVA son todos menores
que 0,05 lo que indica que los dos factores estudiados
(Producto y Dosis) tiene inuencia signicativa sobre
la variable UF, con un nivel de conanza de 95%.
De igual forma la interacción entre ambos factores,
también ejerce inuencia signicativa, es decir la
combinación Producto-Dosis es signicativa cuando
menores al P3, con un ARP mayor a la dosis D8 de
34,6%.
Luego de la obtención de los resultados e procedió
a realizar el análisis de varianza ANOVA factorial y
los resultados se observan en la Tabla 5
Fuente: elaboración propia
Tabla 5. Análisis de Varianza para UF
Factores Suma de cuadrados Gl Cuadrado medio p-valor
A:Producto
42,0167 4 10,5042 0,0000
B: Dosis
4,3125 3 1,4375 0,0013
AB
22,25 12 1,85417 0,0000
Residuos
4,8 24 0,2
Total
77,2458 59
se determina el UF de los asfaltenos en la muestra de
petróleo crudo utilizada.
Para establecer las diferencias o similitudes entre
cada uno de los tratamientos y sus niveles se aplicó
el test LSD de Fisher, cuyos resultados, para los
factores experimentales, se observan en la gráca de
medias mostrada en las Figura 3 y 4.
En la Figura 3 se observa como las medias entre
los productos P0, P1 y P2 muestran diferencias
estadísticas signicativas entre ellas, pues el rango
de medias no se cruzan entre ellas, es decir no hay
coincidencia de medias entre estos tratamientos
Figura 3. Gráfico de medias y 95% LSD de Fisher para la variable UF por el factor Producto
con un nivel de conanza de 95%. Sin embargo, al
observar las medias de los productos P3 y P4, se
observa que los rangos de los mismos se cruzan o
traslapan, lo que signica que no existe diferencia
signicativa entre ellas con un nivel de conanza de
95%.
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Arriojas y Marín. Evaluación del aceite de Anacardium occidentale como inhibidor
Se observa que la dosis D2 (2 µL) fue con la que
se obtuvo el menor rango de UF y que además tiene
diferencia estadística signicativa respecto a las
otras tres dosis con un nivel de conanza de 95%. El
resto de las dosis aplicadas, aun cuando muestran
diferencias en sus medias, estas no son signicativas,
ya que sus rangos de medias se traslapan, lo que
indica que son estadísticamente iguales con un
nivel de conanza de 95%. A pesar de lo anterior,
se destaca la dosis D4 (4 µL) con el mayor rango de
UF. De acuerdo a lo mostrado en la tabla ANOVA
(Tabla 5) la interacción entre los factores inuye de
forma signicativa en los valores de UF obtenidos,
por lo que se puede asegurar que para este estudio
particular, la mejor combinación Producto-Dosis,
es la P3-D4, por ser con la que se obtiene la mayor
eciencia inhibidora de asfaltenos.
IV. DISCUSIÓN
Los valores obtenidos de UF, mostrados en la
tabla 3, evidencian un efecto positivo del aceite
de A. occidentale como inhibidor de oculación
de asfaltenos, pues los mismos fueron mayores al
UF original del petróleo y mientras mayor es el
UF, signica que más estables se encuentran los
asfaltenos en el petróleo crudo (Zheng et al., 2019).
En relación a los valores mostrados en la tabla
4, se evidencia que la composición del producto
inhibidor es fundamental para lograr la inhibición y
dispersión de los asfaltenos, sobre todo se necesita
que el producto contenga resinas o compuestos
Figura 4. Gráfico de medias y 95% LSD de Fisher para la variable UF por el factor Dosis
surfactantes (Goual, Sedghi, Wang & Zhu, 2014)
los cuales no están presentes en este derivado del
petróleo, cuya composición es mayoritariamente
hidrocarburos saturados (paranas y neftenos) y
aromáticos (Bacha et al., 2007; Ghosh, 2008) por tal
razón no se obtiene actividad inhibidora al aplicar
100% Diésel a la muestra de petróleo. Al aplicar los
productos elaborados al mezclar el CNSL con Diésel,
se observa que se produce actividad inhibidora, y la
ARP máxima obtenida con el producto P3 a una dosis
D4 de 43,6% coincide con el reportado por Kuang
et al. (2019) de 43% al usar un inhibidor comercial
a una muestra de petróleo crudo de Texas, USA,
mediante la aplicación de la prueba de Dispersión
de Asfaltenos (ADP). La disminución de la eciencia
para el producto P4 compuesto de 100% CNSL, indica
que el aceite de A. occidentale, para la muestra de
petróleo estudiada fue más eciente como inhibidor
de la oculación de asfaltenos, aplicado en mezcla
con Diésel en proporción 80:20, debido a que supera
al aceite puro en ARP.
Chávez-Miyauchi et al. (2013) mostraron un
aumento en la cantidad de n-heptano necesario para
obtener el UF de un petróleo crudo pesado mexicano,
al ser tratado con un producto químico comercial
inhibidor/dispersante de asfaltenos, medido a través
de adsorción de luz visible de 22,8% valor que fue
superado por los productos P2, P3 y P4 utilizados
en la presente investigación. Lo anterior también
demuestra que el CNSL presenta propiedades
inhibidoras de la oculación de asfaltenos y que
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puede llegar a superar a productos comerciales. Un
punto importante que se debe tomar en cuenta, es la
inuencia de la composición, tanto del CNSL, como
del propio petróleo que se utilizó en la investigación,
ya que se ha demostrado que la eciencia de los
inhibidores de asfaltenos varía signicativamente
en función al tipo de petróleo crudo y por ende de
su composición (Bello, Manzano & Marín, 2015).
Así mismo los compuestos fenólicos y ácidos grasos
presentes en el CNSL, actúan como surfactantes
(Sánchez et al., 2015; Taiwo, 2015) lo que retarda
la formación de los agregados de asfaltenos por la
acción del n-heptano, aumentando el UF.
La comparación estadística entre las medias de
los UF en función al factor producto, muestra que al
aumentar la concentración de CNSL en la mezcla con
Diésel, también aumenta el UF de los asfaltenos en
la muestra de petróleo crudo y que dicho aumento
es signicativo hasta la concentración de 80%,
para luego mantenerse estable y constante hasta el
100% CNSL. Este resultado permite asegurar que
el producto más indicado para el tratamiento de la
muestra de petróleo, sería el P3, pues utiliza menos
CNSL y si se utiliza más de este aceite, el resultado
sería estadísticamente no signicativo, además este
producto fue el que produjo el mayor cambio en el
UF, con el mayor porcentaje de eciencia puntual de
43,6%.
Para la inhibición de la oculación de asfaltenos,
se han investigado diferente compuestos, en su
mayoría químicos sintéticos, como alquiles de
cadena larga que han demostrado efectividad al
aplicarse a muestras de petróleo Maya Mexicano, a
una concentración de 0,1 g/L (Chávez-Miyauchi et
al., 2013) lo que contrasta con el resultado obtenido
en la presente investigación, donde la concentración
más eciente fue de 0,4 µL/mL (0,4 mL/L) que
tomando en cuenta una densidad de P3 de 0,8453
g/mL, representa 0,33 g/l. En investigaciones con
aceites vegetales, como el de coco y de andiroba,
se reportaron resultados ecientes con mayores
concentraciones 50 g/L al aplicarlo a un petróleo
crudo ligero de Kuwait (Alrashidi et al., 2019). Así
mismo, el aceite de coco también mostró eciencia
máxima al ser aplicado a dos muestras de petróleo
crudo mediano venezolano, especícamente del
Estado Monagas, a una dosis de 0,8 µL/mL (Bello
et al., 2015) lo que indica que el aceite extraído de
la cáscara de la semilla de A. occidentale muestra
eciencia a una menor dosis sobre muestras similares.
Un resultado coincidente, fue obtenido por Marín et
al. (2016) con una muestra de petróleo crudo de la
misma área de estudio (Campo El Furrial) y también
de grado mediano, al aplicar aceite de Jatropha
curcas, con un resultado de mayor ARP a una dosis
de 0,4µL/mL.
Otros aceites vegetales utilizados en
investigaciones anteriores, como los de nabo,
almendra negra y sésamo, demostraron ser
ecientes como inhibidores de asfaltenos, pero con
concentraciones más altas de 1 g/L, al ser aplicados
a un petróleo crudo liviano iraní (Mardani et al.,
2018) por lo que al comparar con lo obtenido con
el aceite de A. occidentale, se observa una mayor
eciencia de este último, sin embargo se debe tomar
en cuenta que los aceites mencionados se aplicaron
a muestras con diferentes características en cuanto
a su composición, debido a sus distintos lugares de
procedencia. La importancia de la composición del
petróleo crudo sobre la eciencia de los productos
inhibidores de asfaltenos, fue observada por Bello
et al. (2015). Así mismo, Gabrienko, Martyanov
y Kazarian (2015) concluyeron que el efecto de la
composición está en función de la relación porcentual
de los componentes SARA del petróleo y en especial
la relación entre las resinas y los asfaltenos.
Igualmente, García y Carbognani (2001) mencionan
que la relación entre los saturados y los asfaltenos,
también es fundamental en el comportamiento y la
eciencia de los productos inhibidores de asfaltenos.
Por otro lado, la inuencia de la composición del
petróleo crudo sobre los inhibidores de asfaltenos
fue explicada por Wang y Buckley (2003) como una
función de la composición de los mismos asfaltenos,
así como, por el tipo de disolvente utilizado para
obtener el UF, es decir, los asfaltenos oculados por
paranas de menor peso molecular, son más estables
que las fracciones de distribución estrecha oculadas
por paranas de mayor peso molecular (Pereira et
al., 2011).
V. CONCLUSIONES
El efecto del CNSL en las mezclas se comprobó
al comparar con el uso del Diésel puro, el cual no
mostró eciencia inhibidora. La mezcla con la que
se determinó la mayor eciencia inhibidora fue la
│ 69
Arriojas y Marín. Evaluación del aceite de Anacardium occidentale como inhibidor
formada por 80% CNSL a una dosis de aplicación de
4 µL en 10 mL de petróleo crudo, seguida por el CNSL
al 100% aplicado a una dosis de 8 µL en 10 mL de
petróleo crudo, las cuales no mostraron diferencias
signicativas entre ellas. El análisis estadístico
mostró que los dos factores experimentales evaluados
(Producto y Dosis) son estadísticamente inuyentes
sobre los valores del umbral de oculación de los
asfaltenos (UF), al igual que la interacción entre
ambos con un nivel de conanza de 95%.
Se comprobó que el CNSL presenta actividad
inhibidora sobre los asfaltenos de la muestra de
petróleo crudo estudiada, lo que demuestra su
potencial como componente activo en productos para
el tratamiento de la precipitación de asfaltenos, lo que
podría signicar una alternativa en la minimización
de este problema, que está presente en los procesos
de producción petrolera.
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