asfaltenos

1. ASFÁLTENOS.
Los asfáltenos son compuestos aromáticos y nafténicos de alto peso molecular con un rango de 1000 a 50000 kg/kgmol, que se encuentran en dispersión coloidal 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 porejemplo el n-pentano, y pueden ser derivados del petróleo y/o carbón. Se caracterizan por ser de tipo polar, de estructura amorfa y de fórmula empírica promedio C74H87nS2O. El término “asfáltenos”, se le asigna a la fracción insoluble luego de tratar una mezcla en determinadas condiciones (solventes, temperaturas, entre otros). La composición de esta fracción insoluble varía de petróleo en petróleo yla 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 asfáltenos en el petróleo varía dependiendo dela fuente, profundidad, gravedad api del crudo y contenido de azufre. 
Estructuralmente se ha comprobado que los asfáltenos son una fracción de compuestos que existen naturalmente en el crudo como agregados de núcleos aromáticos condensados, sustituidos por grupos alifáticos y nafténicos, los cuales poseen heteroátomos (nitrógeno, azufre, oxígeno) localizados en las estructuras en una variedadde formas, especialmente las heterocíclicas, mas la presencia de metales como vanadio, níquel y hierro, los cuales se concentran en estructuras de anillos grandes que se originan en los organismos vivientes denominadas porfirinas.
El agregado de asfáltenos tiene dimensiones coloidales y precipitaría del crudo, si no fuese por la presencia de una capa estabilizante de resinas que lo rodea. Elsistema de asfáltenos, unido a las resinas, constituye una partícula coloidal denominada micela, de acuerdo con la terminología de la química de surfactantes. La micela (resina-asfáltenos) tiene un carácter predominante aromático, en el cual, la aromaticidad del asfálteno es mayor que la de la resina. Esto se debe a que la relación de cadenas alifáticas/anillos aromáticos de las resinas, es mayorque la de los asfaltenos, ya que las resinas tienen cadenas alifáticas largas y pocos anillos aromáticos, comparadas con la estructura de los asfaltenos. De esto se deduce que las resinas son una interfase de polaridad media entre el crudo (poco polar), constituida por parafinas, aromáticos y las resinas no adsorbidas sobre los asfaltenos y estos últimos. Una alta aromaticidad de la matriz delcrudo indica buena solvencia para los asfáltenos.

Figura 1. Estructura molecular promedio de los asfáltenos
Los asfáltenos físicamente son sólidos friables de color marrón oscuro a negro con un punto de fusión no definido. Ellos se descomponen por calentamiento, se funden y por posterior enfriamiento se resolidifican.
 
Los resultados de análisis elementales realizados a numerosas muestras deasfáltenos de distintos crudos del mundo, han demostrado que la composición típica elemental de las fracciones de asfáltenos precipitadas por n-pentano y n-heptano poseen cantidad de carbono e hidrógeno que varían sólo en un pequeño rango: 82 ± 3 % en peso para el carbono y 8,1 ± 0,7 % en peso para el hidrógeno. Además, las relaciones h/c encontradas en los asfáltenos precipitados con n-heptanoson menores a la de los asfáltenos precipitados con n-pentano, lo que sugiere un alto grado de aromaticidad en los asfáltenos precipitados con n-heptano.
 
Con respecto a la solubilidad de los asfaltenos, estos se encuentran entre las fracciones más pesadas y polares del petróleo, es decir, son solubles en solventes aromáticos e insolubles en parafinas lineales, los cuales son considerados como...