DANIELA CORTES GUTIERREZ ALEJANDRA HERRERA VILLAMIZAR ANAMARIA PACHON VALBUENA
DANIELA CORTES GUTIERREZ
ALEJANDRA HERRERA VILLAMIZAR
ANAMARIA PACHON VALBUENA
Destilación y análisis
elemental
Análisis molecular detallado
Fracciones Ligeras
Proporcionan Aceites
Lubricantes
Formulación de Asfaltos
¿Por qué es importante la
caracterización?
Caracterización del Crudo según su carácter dominante a partir de las
propiedades físicas globales
Valores de densidades por LF y HF
Factor de caracterización KUOP o
Factor de Watson Kw
Índice de refracción, densidad y peso molecular
(ndM)
parafinicas<naftenicas<aromáticas
VALORES DE DENSIDADES POR LF Y HF
Estimación de la naturaleza de
una crudo por medida de dos
densidades
Relación entre densidad y
relación H/C de hidrocarburos
puros
FACTOR DE CARACTERIZACIÓN KUOP O
FACTOR DE WATSON KW
KUOP
• T= temperatura en kelvin
• S= densidad relativa estandar
Para un crudo, a partir de su curva de destilación TBP la temperatura media ponderada (en volumen).
Para una fracción de petróleo a partir de su curva de destilación ASTM la temperatura media ponderada (en volumen).
Índice de Refracción
Ensayo preciso
Diferencias en calidad del producto
Color < 5 en escala ASTM D 1500
Peso Molecular
𝑀 = 𝑛𝑖𝑀𝑖 𝑛𝑖
Layes de Raoult y Van´t Hoff
La TMP y la viscosidad remplazan el peso molecular en otros métodos derivados del ndM
ÍNDICE DE REFRACCIÓN, DENSIDAD
Y PESO MOLECULAR METODO ndM
Caracterización de crudo y fracciones de petróleo a partir de análisis
estructurales
Análisis por serie de Hidrocarburos
Utilización de la espectrofotometría de
masas para el reparto por series
Utilización de la espectrofotometría ultravioleta para la
distribución en familias de hidrocarburos
Distribución de átomos de carbono
Utilización de la espectrofotometría infrarroja
para la caracterización de fracciones del petróleo
según la naturaleza de sus átomos de carbono
Determinación de Parámetros de una fracción petrolífera por resonancia
magnética nuclear
ANÁLISIS POR SERIE DE HIDROCARBUROS U
tiliz
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mas
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po
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Principios del espectrómetro de masas de desviación
magnética (fig. 1)
Análisis cualitativos y cuantitativos en
espectrometría de masas
Análisis petrolífero por espectrometría de masas
(fig. 2 y fig. 3)
• Análisis de fracciones PI – 210°C (C6-
C12)
• Análisis de fracciones 180-350°C
(C10-C20)
• Fracción aromática 350-550°C (C16-
C45)
Utilización de la espectrometría ultravioleta
para la distribución de familias de hidrocarburos
Rayos X – UV - Visible
Las moléculas presentes en los productos
petrolíferos y que absorben en el UV son
generalmente aromáticos
Fig. 4 y 5
Fig.1 Principio de un espectrómetro de masas con desviacion magnetica
Fig.2 análisis realizados por
espectrometría de masa
Fig.3 correlación entre índice
de cetano medido y calculado
por espectrometría de masas
Fig.4 Esquema simplifica de un espectrómetro UV
Fig.5 Espectro UV de un gasóleo
DISTRIBUCIÓN DE ÁTOMOS DE CARBONO
Principio de la espectrometría
infrarroja (Ec.1. Fig.6)
Espectrómetros de absorción infrarroja
(fig.7 y 7a)
Análisis cualitativo por espectrometría de absorción infrarroja
Análisis cuantitativo en espectrometría
infrarroja
Análisis de productos petrolíferos por espectrometría
infrarroja Utilización de espectrometría infrarroja para la caracterización de
fracciones de petróleo según la naturaleza de sus
átomos de carbono
𝑣 =1
2𝜋
𝑘
µ 𝑠𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 µ =
𝑚1𝑚2
𝑚1 +𝑚2 𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑎
Ec.1 Fig.6
Fig.7 esquema de un
espectrómetro de absorción
infrarroja de doble haz
Fig.7a Espectro infrarrojo de un corte de petróleo
Fundamento de la resonancia magnética nuclear (fig.8)
RMN de onda continua
RMN de impulso
RMN del Hidrogeno (fig.9)
RMN del Carbono (fig.10a,10b,10c)
Determinación de parámetros de una fracción petrolífera por resonancia magnética nuclear
Fig.8 Esquema del
fundamento de resonancia
magnética nuclear
Fig.9 Espectro RMN de hidrogeno de una resina Boscan
Fig.10a Espectro de RMN 13C de
un residuo atmosférico 300°C
Fig.10c Análisis de un gasóleo antes y
después de su hidrotratamiento
Fig.10b
Caracterización de productos
petrolíferos a partir de técnicas
cromatografías
Medida de gases permanentes y de hidrocarburos incondensables por
cromatografía en fase gaseosa
Medida de hidrocarburos contenidos en una gasolina por cromatografía en fase gaseosa
Medida especifica de las n-parafinas por cromatografía en
fase gaseosa
Detectores específicos en cromatografía en fase gaseosa
Medida pro cromatografía liquida de indicador fluorescente
Medida de hidrocarburos aromáticos en gasóleo de
automoción por cromatografía liquida
Análisis SARA de fracciones pesadas por cromatografía
liquida preparativa
Las técnicas cromatografícas se utilizan en todos los
sectores de la industria del petróleo
*Medida de gases permanentes y de hidrocarburos incondensables por
cromatografía en fase gaseosa
Análisis de un gas natural
Análisis de gas de refinería por cromatografía en fase gaseosa
*Medida de los Hidrocarburos contenidos en una gasolina por cromatografía en fase gaseosa
No es un método de identificación
Se han desarrollado técnicas que permiten identificar los componentes de manera
automática en los cromatogramas
Medida especifica de las n-parafinas por
cromatografía en fase gaseosa
Depende de la temperatura
Es indispensable el conocimiento de la
cantidad y el reparto de numero de átomos de
carbono
Detectores específicos en cromatografía en
fase gaseosa
Detección especifica de S (fig.11a , 11b)
Detección especifica de N (fig.12)
Detección especifica de O
Detector de emisión atómica
Fig.11ª Perfil de azufre de
un gasóleo de coquización
Fig.11b Perfil de azufre de
un gasóleo de coquización
hidrotratado
Fig.12 Cromatograma utilizando un detecto NPD de gasóleo de craqueo catalítico
FIA
• Se realiza según el método ASTM D1319 y la norma AFNOR M 07-024
• Proporciona los porcentajes en volumen de hidrocarburos saturados, olefinicos y aromáticos.
.
• La fase estacionaria es una sílice con grupos NH2 incorporados
• El método es aplicable a otras fracciones cambiando los patrones de comparación (fig.13)
Saturados-Aromáticos-Resinas-Asfaltenos
• Se realiza normalmente en fracciones pesadas
• La separación SARA se realiza en varias etapas
Fig.13 Cromatograma de un gasóleo de automoción
Caracterización de fracciones de petróleo a partir de reacciones químicas
Índice de Bromo
Se utiliza la propiedad del doble enlace etilenico de fijar
dos átomos de bromo mediante una reacción de
adición
Permite calcular el porcentaje en peso de los hidrocarburos
olefinicos.
Índice de anhídrido maleico
Se basa en la propiedad de los dobles enlaces olefinicos conjugados de adicionarse
con anhídrido maleico *
Evalúa la cantidad de diolefinas conjugadas
existentes en una fracción
*
*