Evaluación del aceite de Anacardium occidentale como inhibidor de floculación de asfaltenos
DOI:
https://doi.org/10.29076/issn.2528-7737vol13iss34.2020pp59-71pPalabras clave:
Precipitación, inhibidor de asfaltenos, floculación, Anacardium occidentaleResumen
En la investigación se evaluó, a nivel de laboratorio, al aceite de cáscaras de la semilla de Anacardium occidentale (CNSL), como inhibidor de floculación 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 floculación fue dependiente de los dos factores de forma significativa (p < 0,05) y la presencia del CNLS en la mezcla produce efecto inhibidor, con un máximo de eficiencia de 43,6% para el producto al 80% CNLS a la dosis de 4 µL/10mL de petróleo.
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Referencias
Abrahamsen, E.L. (2012). Organic flow assurance: Asphaltene dispersant/inhibitor formulation development through experimental design. Stavanger: Schlumberger Limited.
Alimohammadi, S., Zendehboudi, S., & James, L. (2019). A comprehensive review of asphaltene deposition in petroleum reservoirs: Theory, challenges, and tips. Fuel, 252, 753-791. doi: 10.1016/j.fuel.2019.03.016
Alrashidi, H., Afra, S., & Nasr-El-Din, H.A. (2019). Application of natural fatty acids as asphaltenes solvents with inhibition and dispersion effects: A mechanistic study. Journal of Petroleum Science and Engineering, 172, 724-730. doi: 10.1016/j.petrol.2018.08.066
Arriojas, D.D.J., & Marín, T.D. (2020). Análisis comparativo de la eficiencia estabilizadora de asfaltenos del aceite de cáscara de Anacardium occidentale y productos comerciales. Enfoque UTE, 11(3), 111-123. doi: 10.29019/enfoque.v11n3.643
ASTM D287. (2012). Standard Test Method for API Gravity of Crude Petroleum and Petroleum Products (Hydrometer Method). USA: American Society of Testing Materials.
ASTM D2007. (2011). Standard Test Method for Characteristic Groups in Rubber Extender and Processing Oils and Other Petroleum-Derived Oils by the Clay-Gel Absorption Chromatographic Method. USA: American Society of Testing Materials.
ASTM D2196. (2018). Standard Test Methods for Rheological Properties of Non-Newtonian Materials by Rotational Viscometer. USA: American Society of Testing Materials.
ASTM D4007. (2016). Standard Test Method for Water and Sediment in Crude Oil by the Centrifuge Method (Laboratory Procedure). USA: American Society of Testing Materials.
Ashoori, S., Sharifi, M., Masoumi, M., & Salehi, M.M. (2017). The relationship between SARA fractions and crude oil stability. Egyptian Journal of Petroleum, 26, 209-213. doi: 10.1016/j.ejpe.2016.04.002
Bacha, J., Freel, J., Gibbs, A., Gibbs, L., Hemighaus, G., Hoekman, K., Horn, J., et al. (2007). Diesel Fuels Technical Review. USA: Chevron Corporation.
Bello, Y.B., Manzano, J.R., & Marín, T.D. (2015). Análisis comparativo de la eficiencia dispersora de asfaltenos de productos a base de aceite de coco (Cocos nucifera) como componente activo y dispersantes comerciales aplicados a muestras de petróleo del Campo el Furrial, Estado Monagas, Venezuela. Revista Tecnológica ESPOL – RTE, 28(2), 51-61.
Chávez-Miyauchi, T.E., Zamudio-Rivera, L.S., Barba-López, V., Buenrostro-Gonzalez, E., & Martínez-Magadán, J.M. (2013). N-aryl amino-alcohols as stabilizers of asphaltenes. Fuel, 110, 302-309. doi: 10.1016/j.fuel.2012.10.044
Gabrienko, A.A., Martyanov, O.N., & Kazarian, S.G. (2015). Effect of Temperature and Composition on the Stability of Crude Oil Blends Studied with Chemical Imaging In Situ. Energy & Fuels, 29(11), 7114-7123. doi: 10.1021/acs.energyfuels.5b01880
García, M.D.C., & Carbognani, L. (2001). Asphaltene-Paraffin Structural Interactions. Effect on Crude Oil Stability. Energy & Fuels, 15(5), 1021-1027. doi: 10.1021/ef0100303
García-James, C., Pino, F., Marín, T., & Maharaj, U. (2012). Influence of Resin/Asphaltene Ration on Paraffin Wax Deposition in Crude Oils from Barrackpore Oilfield in Trinidad. SPE Journal, 158106, 1-12. doi: 10.2118/158106-m
Ghosh, A.K., Chaudhuri, P., Kumar, B., & Panja, S.S. (2016). Review on aggregation of asphaltene vis-a-vis spectroscopic studies. Fuel, 185, 541–554. doi: 10.1016/j.fuel.2016.08.031
Ghosh, P. (2008). Predicting the Effect of Cetane Improvers on Diesel Fuels. Energy & Fuels, 22, 1073–1079. doi: 10.1021/ef0701079
Goual, L., Sedghi, M., Wang, X., & Zhu, Z. (2014). Asphaltene Aggregation and Impact of Alkylphenols. Langmuir, 30(19), 5394-5403. doi: 10.1021/la500615k
Guevara, S., Parra, M., Malavé, V., Castillo, L., & Márquez, I. (2018). Efecto de la implementación del método de levantamiento artificial por gas sobre la composición del crudo del campo El Furrial. Revista Tecnológica ESPOL – RTE, 31(1), 1-12.
Guzmán, R., Ancheyta, J., Trejo, F., & Rodríguez, S. (2017). Methods for determining asphaltene stability in crude oils. Fuel, 188, 530-543. doi: 10.1016/j.fuel.2016.10.012
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, 1575–1582. doi: 10.1021/ef800706c
Kuang, J., Yarbrougha, J., Enayata, S., Edwarda, N., Wang, J., & Vargas, F.M. (2016). Evaluation of solvents for in-situ asphaltene deposition remediation. Fuel, 241, 1076–1084. doi: 10.1016/j.fuel.2018.12.080
Kuang, J., Melendez-Alvarez, A.A., Yarbrough, J., Garcia-Bermudes, M., Tavakkoli, M., Abdallah, D.S., Punnapala, S., & Vargas, F.M. (2019). Assessment of the performance of asphaltene inhibitors using a multi-section packed bed column. Fuel, 241, 247–254. doi: 10.1016/j.fuel.2018.11.059
Lafont, J.J., Páez, M.S., & Portacio, A.A. (2011). Extracción y Caracterización Fisicoquímica del Aceite de la Semilla (Almendra) del Marañón (Anacardium occidentale L). Información Tecnológica, 22(1), 51-58. doi: 10.4067/S0718-07642011000100007
Li, X., Chia, P., Guoa, X., & Sun, Q. (2019). Effects of asphaltene concentration and asphaltene agglomeration on viscosity. Fuel, 255, 115825-115931. doi: 10.1016/j.fuel.2019.115825
Li, H., Zhang, J., Xu, Q., Hou, C., Sun, Y., Zhuang, Y., & Wu, C. (2020). Influence of asphaltene on wax deposition: Deposition inhibition and sloughing. Fuel, 266, 117047-117055. doi:10.1016/j.fuel.2020.117047
Machałowski, T., Wysokowski, M., Petrenko, L., Fursov, A., Rahimi-Nasrabadi, M., Amro, M.M., Meissner, H., Joseph, Y., Fazilov, B., Ehrlich, H., & Jesionowski, T. (2020). Naturally pre-designed biomaterials: Spider molting cuticle as a functional crude oil sorbent. Journal of Environmental Management, 261, 110218-110230. doi: 10.1016/j.jenvman.2020.110218
Mansoori, G.A. (1997). Modeling of asphaltene and other heavy organic depositions. Journal of Petroleum Science and Engineering, 17, 101-111. doi: 10.1016/s0920-4105(96)00059-9
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–Revista Académica de la Facultad de Ingeniería UNAY, 20(2), 98-107.
Marín, T.D. (2019). El aceite de coco (Cocos nucifera) como estabilizante de asfaltenos en un crudo del Estado Monagas, Venezuela: efecto de la temperatura. Ingeniería y Desarrollo, 37(2), 290-305.
Nunes, M., Yuan, L.L., Weingart, D., Alves, V., Nazareth, A.L., Furtado, A.M., & Vasques, E.B.A. (2019). The Use of Cashew Nut Shell Liquid (CNSL) in PP/HIPS Blends: Morphological, Thermal, Mechanical and Rheological Properties. Materials, 12, 1904-1928. doi: 10.3390/ma12121904
Paridar, S., Solaimany, A.R., & Karimi, Y. (2018). Experimental evaluation of asphaltene dispersants performance using dynamic light scattering. Journal of Petroleum Science and Engineering, 163, 570-575. doi: 10.1016/j.petrol.2018.01.013
Pereira, J.C., Delgado-Linares, J., Briones, A., Guevara, M., Scorzza, C., & Salager, J.-L. (2011). The Effect of Solvent Nature and Dispersant Performance on Asphaltene Precipitation from Diluted Solutions of Instable Crude Oil. Petroleum Science and Technology, 29(23), 2432-2440. doi: 10.1080/10916461003735061
Romero, J.F., Feitosa, F.X., Ribeiro, F., & Batista, H. (2018). Paraffin effects on the stability and precipitation of crude oil asphaltenes: Experimental onset determination and phase behavior approach. Fluid Phase Equilibria, 474, 116-125. doi: 10.1016/j.fluid.2018.07.017
Saat, M.A., Chin, L.H., & Wong, C.S. (2020). Treatment of crude oil emulsion using coconut oil and its derivative as green demulsifiers. Recuperado de: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.01.253
Salehi, B., Gültekin-Özgüven, M., Kırkın, C., Özçelik, B., Bezerra, M.F., Pereira, J.N., Fonseca, C., et al. (2019). Anacardium Plants: Chemical, Nutritional Composition and Biotechnological Applications. Biomolecules, 9(9), 465-499. doi: 10.3390/biom9090465
Sánchez, L., Chávez, J., Ríos, L.A., & Cardona, S.M. (2015). Evaluación de un Antioxidante Natural extraído del Marañón (Anacardium occidentale L.) para mejorar la Estabilidad Oxidativa del Biodiesel de Jatropha. Información Tecnológica, 26(6), 19-30. doi: 10.4067/S0718-07642015000600004
Soltani, B., Reisi, F., & Norouzi, F. (2019). Investigation into mechanisms and kinetics of asphaltene aggregation in toluene/n‑hexane mixtures”, Petroleum Science, 2019. DOI: 10.1007/s12182-019-00383-3
Taiwo, E.A. (2015). Cashew Nut Shell Oil — A Renewable and Reliable Petrochemical Feedstock. In Advances in Petrochemicals. doi: 10.5772/61096
Vargas, F.M., Creek, J.L., & Chapman, W.G. (2010). On the Development of an Asphaltene Deposition Simulator. Energy & Fuels, 24, 2294–2299, 2010. doi: 10.1021/ef900951n
Varjani, S.J. (2017). Microbial degradation of petroleum hydrocarbons. Bioresource Technology, 223, 277–286. doi: 10.1016/j.biortech.2016.10.037
Wang, J., & Buckley, J.S. (2003). Asphaltene Stability in Crude Oil and Aromatic SolventssThe Influence of Oil Composition. Energy & Fuels, 17(6), 1445-1451. doi: 10.1021/ef030030y
Zheng, C., Brunner, M., Li, H., Zhang, D., & Atkin, R. (2019). Dissolution and suspension of asphaltenes with ionic liquids. Fuel, 238, 129-138. doi: 10.1016/j.fuel.2018.10.070
Zuo, P., Qu, S., & Shen, W. (2019). Asphaltenes: Separations, structural analysis and applications. Journal of Energy Chemistry, 34, 186–207. doi: 10.1016/j.jechem.2018.10.004
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