asfalenos

Los asfaltenos son una familia de compuestos químicos orgánicos del petróleo crudo y representan los compuestos más pesados y por tanto, los de mayor punto de ebullición.
Los asfaltenos son, estadísticamente, un conjunto de compuestos muy similares entre sí, compuestos por una elevada cantidad de anillos aromáticos unidos entre sí por cadenas de tipo parafínico y con polaridad relativamente alta(proporcionada mayoritariamente por la presencia de heteroátomos y metales). Son insolubles en los maltenos del propio crudo de petróleo cuando se provoca su desestabilización.

A nivel de laboratorio se definen como la fracción orgánica del crudo que es insoluble en n-parafinas (por ejemplo n-heptano) y solubles en compuestos aromáticos (por ejemplo tolueno o benceno).
Su inestabilidad duranteel proceso de extracción y transformación del crudo de petróleo se debe a variaciones en la composición del mismo, originadas de forma habitual por variaciones en la presión o adiciones de solventes externos. La inestabilización conlleva que los asfaltenos salgan de la matriz de crudo en forma de sólidos que, una vez aislados en el laboratorio, tienen un aspecto pardo o negruzco normalmentebrillante.
Su interés proviene de los problemas de aseguramiento de flujo que surgen distintos puntos durante la extracción en yacimientos o el tratamiento en refinerías al ser sólidos que obstruyen tuberías o desactivan catalizadores.


















Los asfaltenos son compuestos aromáticos y nafténicos de alto peso molecular con un rango de 1000 a 50000 kg/kgmol, que se encuentran en dispersióncoloidal en algunos crudos. Se definen como fracciones que se encuentran en el crudo, solubles en solventes aromáticos como el benceno, tolueno y xileno, pero insoluble en n-alcanos de cadena corta (bajo peso molecular) como por ejemplo el n-pentano, y pueden ser derivados del petróleo y/o carbón. Los asfaltenos son partículas sólidas semicristalinas de color café o negro que contienen anilloscondensados de hidrocarburos aromáticos. Los asfaltenos no son una especie química sino una familia de compuestos que presentan sólo un comportamiento global característico. Se caracterizan por ser de tipo polar, de estructura amorfa y de fórmula empírica promedio C74H87NS2O. Bajo el término “asfaltenos” se agrupa a los componentes que quedan como fracción insoluble luego de tratar una mezcla endeterminadas condiciones (solventes, temperaturas, etc). La composición de esta fracción insoluble varía de petróleo en petróleo y la característica común, que los hace importantes en el estudio de los yacimientos y en la producción de petróleo, es que suelen originar precipitados (sólidos) al agruparse por sufrir alteración en su ambiente, dañando el medio poroso o bloqueando las tuberías de producción,evitando así el flujo de hidrocarburos en pozos petroleros. La cantidad de asfaltenos en el petróleo varía dependiendo de la fuente, profundidad, gravedad API del crudo y contenido de azufre.


Teorías sobre el comportamiento de los asfaltenos en el crudo
 
Según los estudios realizados sobre las condiciones bajo las cuales los asfaltenos se encuentran presente en el crudo, se destacan dosteorías:
 
Teoría Molecular: Considera que los asfaltenos están disueltos en el crudo al igual que el resto de las moléculas.
 
Teoría Coloidal: Considera que los asfaltenos están presentes en el crudo formando una dispersión coloidal.
 
Teoría Molecular
 
Uno de los primeros esfuerzos para predecir el comportamiento de fase de los asfaltenos a partir de un modelaje termodinámico molecular fue publicadopor Fussel en 1979. Su modelo estuvo basado en la ecuación de estado de Redlich-Kwong. Fussel consideró a los asfaltenos floculados como una fase líquida pesada en equilibrio termodinámico con la fase de vapor y de líquido livianos en el sistema.
 
El trabajo de Fussel fue seguido por Hirschberg y colaboradores, los cuales propusieron en 1984, un modelo el cual describe el fenómeno de la...