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

ació

n d

e es

pec

tro

met

ría

de

mas

as

par

a el

rep

arto

po

r se

ries

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

*

*