Parafinas y asfaltenos

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NOTA TECNICA Nº 38
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LAS PARAFINAS Y LOS ASFALTENOS: (Parte Nº1) ¿QUE SON Y CUALES SON SUS PROPIEDADES MÁS IMPORTANTES? LAS PARAFINAS En abril de 1935, durante un meeting, J. Reistle Jr. De la East Texas Eng. Assoc. Describió las consecuencias de la separación de las parafinas en oleoductos con unaprecisión que a 70 años aun resulta vigente. A pesar del esfuerzo de la industria por conocer las causas de la deposición de parafinas y controlar sus efectos todavía esta cuestión no ha sido resuelta. Esta Nota Tecnica, explora a lo largo de estos 70 años los avances sobre el tema, en nuestra opinión puede resultar útil para reservoristas, productores y operadores de PTC`s y DTG`s.

LASPARAFINAS EN LA QUIMICA ORGANICA Dentro de los hidrocarburos (compuestos formados por carbono e hidrogeno), se denominan alcanos a los compuestos orgánicos mas simples del grupo. Son sinónimos de alcanos; hidrocarburos saturados, hidrocarburos parafínicos o de la serie del metano (CH4). Los alcanos no son afectados por soluciones de álcalis, ácidos ni agentes oxidantes a temperatura ambiente y aundrástica (inercia química). El termino parafina fue empleado por primera vez por Richenbach (proviene de la unión de las palabras latinas: parum = poco, affinis = afinidad) para referirse a una cera de alquitrán obtenida por destilación de la madera de haya (1800). La formula general de los alcanos es Cn H2n+2 por ejemplo CH4 (metano), C3H8 (propano), C8H18 (octano), etc. A partir del C4 (C4H10) ysuperiores, la situación se complica porque se conocen para este, dos compuestos con igual formula molecular aunque uno de ellos hierve a -0,5 ºC y el otro a -12 ºC. Si dos compuestos tienen la misma formula molecular pero se diferencian por lo menos en una propiedad física o química se dice que son isómeros (iso = iguales, meros = partes) y el fenómeno se denomina de isomería. Luego, el C4 o butanopuede tener dos isómeros; que en la formula desarrollada se representan:

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CH3 - CH2 - CH2 - CH3 Normal - butano (de cadena lineal o consecutiva) C4 H10 Según IUPAC (1949) la nomenclatura de los alcanos es: 1) Terminan en ano.

CH3 - CH - CH3 CH3 Iso - butano (de cadena ramificada) C4 H10

2) Para los HC normales (lineales) seusan los nombres comunes con prefijos griegos. C5 Pentano C10 Decano C15 Pentadecano C20 Eicosano C30 Triacontano C40 Tetracontano

3) Los HC de cadena ramificada se consideran derivados de los HC normales, la cadena normal mas larga se toma como el HC de origen (2-Metil-Propano =Iso butano) a medida que el número de átomos de carbono aumenta, aumenta el número de isómeros estructuralesalcanzando proporciones astronómicas: C7: 9 Isómeros. C20: 366.319 Isómeros.

C10: 75 Isómeros.

C30: 4.111.846.763 Isómeros.

Hasta 1961, el alcano de mayor peso molecular sintetizado tuvo la fórmula molecular C100 H202. Los puntos de ebullición aumentan con el peso molecular debido a la atracción entre las moléculas (por fuerzas de Van Der Waals). n-C5: 30ºC n-C10:120ºC n-C15:240ºC Si serepresentan gráficamente los puntos de fusión de los alcanos normales se obtienen dos curvas, una superior (átomos de carbono pares) y una inferior (átomos de carbono impares). Las investigaciones con rayos X en los HC sólidos han demostrado que las cadenas de los HC se extienden en zigzag. La densidad aumenta gradualmente desde 0,626 gr/cm3 para el pentano hasta 0,940 para el C45.

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LAS PARAFINAS EN EL REFINO Además de la serie de los alcanos (CnH2n+2), en los HC existen otras series: CnH2n: Serie olefínica o etilénica, estos HC no están presentes en el crudo, se producen por craqueo del mismo (existen en los productos de cracking térmico o catalítico). Son HC lineales no saturados. CnH2n: Serie nafténica, son compuestos de...