Distribución del tamaño de agregados de asfaltenos mediante análisis de imágenes y su influencia en la eficiencia de productos dispersantes
DOI:
https://doi.org/10.29076/issn.2528-7737vol13iss32.2020pp1-13pPalabras clave:
Precipitación, dispersante de asfaltenos, agregadosResumen
La precipitación de asfaltenos en el petróleo es un fenómeno bastante estudiado, sin embargo, se sabe poco del efecto que causa el tamaño de estos agregados sobre la eficiencia de los productos dispersantes. La investigación se basó en determinar la distribución de tamaño de los agregados de asfaltenos mediante el análisis de imágenes y la influencia del diámetro promedio en la eficiencia de productos dispersantes. Se utilizaron 10 crudos del norte de Monagas, Venezuela La formación de agregados en cada muestra se determinó aplicando n-heptano, microscopía óptica y el punto de dispersión con tres productos dispersantes, para luego calcular el índice de inestabilidad. Se tomaron microfotografías de los agregados y el diámetro promedio fue calculado por el método del círculo equivalente. La distribución granulométrica y la correlación entre el diámetro promedio y la eficiencia de los productos dispersantes se obtuvo con el paquete estadístico Statgraphics Centurion XVI. El tamaño de agregados no se distribuye de forma normal y la relación entre el índice de inestabilidad y el diámetro promedio fue muy fuerte, inversa y significativa para cada uno de los productos, con un nivel de confianza del 95%.
Descargas
Referencias
Agimelen, O.S., Hamilton, P., Haley, I., Nordon, A., Vasile, M., Sefcik, J., & Mulholland, A.J. (2015). Estimation of particle size distribution and aspect ratio of non-spherical particles from chord length distribution. Chemical Engineering Science, 123, 629-640. doi: 10.1016/j.ces.2014.11.014.
Akbarzadeh, K., Hammami, A., Kharrat, A., Zhang, D., Allenson, S., Creek. J., Kabir, S., Jamaluddin, A. et al. (2007). Los asfaltenos: problemáticos pero ricos en potencial. USA: Oilfield Review.
Alomair, O., Jumaa, M., Alkoriem, A., & Hamed, M. (2016). Heavy oil viscosity and density prediction at normal and elevated temperatures. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology, 6, 253-263. doi: 10.1007/s13202-015-0184-8.
Ariza, E., Gutiérrez, J.F., Bolaño, A.A., & Santafé, E.R. (2012). Análisis de la simulación de precipitación de asfaltenos en el crudo del campo colorado. Revista Fuentes: El Reventón Energético, 10(1), 55-62.
ASTM D287. (2012). Standard Test Method for API Gravity of Crude Petroleum and Petroleum Products (Hydrometer Method). West Conshohocken, PA, USA: ASTM International.
ASTM D2196. (2015). Standard Test Methods for Rheological Properties of Non-Newtonian Materials by Rotational Viscometer. West Conshohocken, PA, USA: ASTM International.
ASTM E100. (2005). Standard Specification for ASTM Hydrometers. West Conshohocken, PA, USA: ASTM International.
Bagheri, G.H., Bonadonna, C., Manzella, I., & Vonlanthen, P. (2015). On the characterization of size and shape of irregular particles. Powder Technology, 270, 141-153. doi: 10.1016/j.powtec.2014.10.01.
Barberii, E.E. (1998). El pozo ilustrado. Caracas: FONCIED.
Delgado, J. (2006). Asfaltenos, composición, agregación, precipitación. Mérida, Venezuela: Universidad de los Andes.
Durán, J., Casas, Y., Xiang, L., Zhang, L., Zeng, H., & Yarranton, H.W. (2018). The Nature of Asphaltene Aggregates. Energy & Fuels, 33(5), 3694-3710. doi: 10.1021/acs.energyfuels.8b03057.
Ferworn, K.A., Svrcek, W.Y., & Mehrotra, A.K. (1993). Measurement of Asphaltene Particle Size Distributions in Crude Oils Diluted with n-Heptane. Industrial & Engineering Chemistry Research, 32, 955-959.
García, C., & Moreno, S. (2005). Diseño de un equipo para la medición de la precipitación de asfaltenos y la evaluación de productos químicos inhibidores / dispersantes en condiciones de operación (tesis de pregrado). Universidad de Oriente, Venezuela.
García-Jacomino, J.L., Valdés-Arencibia, R., Ruiz-Mena, L., Quintana-Puchol, R., Cruz-Crespo, A., & Alvarez-Luna, M. (2015). Uso del procesamiento de imágenes digitales para medir los parámetros morfométricos de partículas. Boletín Científico Técnico INIMET, 1, 14-27.
Hasanvand, M.Z., Behbahani, R.M., Feyzi, F., & Mousavi, S.A. (2016). The effect of asphaltene particle size and distribution on the temporal advancement of the asphaltene deposition profile in the well column. The European Physical Journal Plus, 131(5), 1-12. doi: 10.1140/epjp/i2016-16150-3.
Hasanvand, M.Z., Behbahani, R.M., Feyzi, F., & Mousavi, S.A. (2017). Asphaltene particles size and size distribution change at high pressure high temperature conditions: experimental study on a heavy oil sample. High Temperatures-High Pressures, 46, 85-99.
Honse, S.O., Ferreira, S.R., Mansur, C.R.E., & Lucas, E.F. (2012). Separation and characterization of asphaltenic subfractions. Química Nova, 35(10), 1991-1994.
Hopkins, W. (2014). A New View of Statistics. Recuperado de https://complementarytraining.net/free-will-hopkins-a-new-view-of-statistics-pdf-printout/
Ilyin, S., Arinina, M., Polyakova, M., Bondarenko, G., Konstantinov, I., Kulichikhin, V., & Malkin, A. (2016). Asphaltenes in heavy crude oil: Designation, precipitation, solutions, and effects on viscosity. Journal of Petroleum Science and Engineering, 147, 211-217. doi: 10.1016/j.petrol.2016.06.020.
Kananpanah, S., Bayat, M., & Mousavian, M.A. (2017). The evolution of heavy crude oil’s asphaltene particle size distribution by elevating temperatura. International Journal of Oil, Gas and Coal Technology, 14(3), 232-246. doi: 10.1504/ijogct.2017.082046.
Khanam, T., Syuhada Wan Ata, W.N., & Rashedi, A. (2016). Particle Size Measurement in Waste Water Influent and Effluent Using Particle Size Analyzer and Quantitative Image Analysis Technique. Advanced Materials Research, 1133, 571-575. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1133.571.
Kraiwattanawong, K., Fogler, H.S., Gharfeh, S.G., Singh, P., Thomason, W.H., & Chavadej, S. (2009). Effect of Asphaltene Dispersants on Aggregate Size Distribution and Growth. Energy & Fuels, 23(3), 1575–1582. doi: 10.1021/ef800706c.
Kumara, G., Hayano, K., & Ogiwara, K. (2012). Image Analysis Techniques on Evaluation of Particle Size Distribution of Gravel. International Journal of GEOMATE, 3(1), 290-297.
León, J.A. (2013). Guía práctica laboratorio de fluidos gravedad API. Bucaramanga: Universidad Industrial de Santander
López, F., & Vásquez, C. (2012). Evaluación de la eficacia de un aceite a base de cáscaras de cítricos (Genus citrus) como dispersante del asfaltenos (tesis de pregrado). Universidad de Oriente, Venezuela.
Mansur, C.R.E., De Melo, A.R., & Lucas, E.F. (2012). Determination of Asphaltene Particle Size: Influence of Flocculant, Additive, and Temperature. Energy & Fuels, 26(8), 4988−4994. doi: 10.1021/ef300365x.
Marín, T., Marcano, S., & Febres, M. (2016). Evaluación del aceite de Jatropha curcas como aditivo dispersante de asfaltenos en un crudo del campo el Furrial, Venezuela. Ingeniería 20(2), 99-107.
Mendoza, I.I., & Aguilarte, M.F. (2014). Comparación de la dispersión de asfaltenos aplicando productos químicos a base de resina de pino (Pinus caribaea) en diésel y productos comerciales Lipesa (460 Y 562) (tesis de pregrado). Universidad de Oriente, Venezuela.
Mullins, O.C. (2011). The Asphaltenes. Annual Review of Analytical Chemistry, 4, 393-418.
Navarro, L., Álvarez, M., Grosso, J.L., & Navarro, U. (2004). Separación y caracterización de resinas y asfaltenos provenientes del crudo castilla. Evaluación de su interacción molecular. CT&F - Ciencia, Tecnología y Futuro, 2(5), 53-67.
Panuganti, S.N. (2013). Asphaltene Bahavior in Crude Oil Systems (Doctoral dissertation). Rice University, USA.
Perry, R., & Green, D. (1999). Chemical Engineers Handbook. New York: McGraw-Hill.
Prakoso, A., Punase, A., Rogel, E., Ovalles, C., Hascakir, B. (2018). Effect of Asphaltene Characteristics on Its Solubility and Overall Stability. Energy & Fuels, 32, 6482-6487. doi: 10.1021/acs.energyfuels.8b00324.
Rajagopal, K., & Silva, S.M.C. (2004). An experimental study of asphaltene particle sizes in n-heptane-toluene mixtures by light scattering. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 21(4), 601-609.
Schroeder, S., Braun, S., Mueller, U., Sonntag, R., Jaeger, S., & Kretzer, J.P. (2019). Particle analysis of shape factors according to American Society for Testing and Materials. Journal of Biomedical Materials Research Part B, 1-9. doi: 10.1002/jbm.b.34382.
Segovia, M. (2009). Obtención de las distribuciones de tamaño de partículas en el umbral de precipitación de asfaltenos de crudos de petróleo. Influencia del uso de aditivos (tesis de pregrado). Universidad Rey Juan Carlos, España.
Shanthi, C., Porpatham, R.K., & Pappa, N. (2014). Image Analysis for Particle Size Distribution. International Journal of Engineering and Technology (IJET), 6(3), 1340-1345.
Speight, J.G. (2004). Asphaltenes, Resins and the Structure of Petroleum. Oil & Gas Science and Technology, 59(5), 467-477.
Svalova, A., Parke, N., Povey, M.J.W., & Abbott, G.D. (2017). Determination of AsphalteneCritical Nanoaggregate Concentration Region Using Ultrasound Velocity Measurements. Scientific Reports, 7(1), 16125. doi: 10.1038/s41598-017-16294-5.
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Los autores pueden mantener el copyright, concediendo a la revista el derecho de primera publicación. Alternativamente, los autores pueden transferir el copyright a la revista, la cual permitirá a los autores el uso no-comercial del trabajo, incluyendo el derecho a colocarlo en un archivo de acceso libre.
