ATP FG Reformulado

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIAS
DIVISIÓN DE ESTUDIOS BÁSICOS SECTORIALES
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
















DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS AROMÁTICOS PRESENTES EN AGUAS DE PRODUCCIÓN DE
PETRÓLEO PESADO









Proyecto de Trabajo Especial de Grado
presentado por:
Br. Francisco Javier Gómez Rojas
C.I. 18.724.709
Tutor: Dr. GilbertoColina
Co-Tutor: Dr. Roberto Bauza Fermín





Maracaibo, noviembre de 2013















ÍNDICE DE CONTENIDO


Pág.
1.
Introducción
5
2.
Hipótesis
6
3.
Objetivos
7

3.1. Objetivo general
7

3.2. Objetivos específicos
7
4.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
7

4.1. Aguas de producción petrolera
7

4.2. Hidrocarburos poliaromáticos
8

4.3. Compuestos fenólicos
8

4.4. Métodos cromatográficos
9

4.4.1.Cromatografía de gases
9

4.4.2. Cromatografía líquida de alto desempeño (HPLC)
10

4.4.3. Antecedentes analíticos
11
5.
PARTE EXPERIMENTAL
12

5.1. Materiales y reactivos
12

5.2. Equipos e instrumentos
12

5.3. Procedimiento experimental
13

5.3.1. Preparación de la muestra
13

5.3.1.1. Tratamiento de extracción de maltenos
13

5.3.2. Metodología SARA
14

5.3.2.1. Método SARA de referencia
14

5.3.2.2.Método micro-SARA
14

5.3.2.3. Validación del método micro-SARA
14

5.3.3. Optimización de las condiciones cromatográficas para la medición de fenoles por HPLC
15

5.3.4. Condiciones cromatográficas para la medición de poliaromáticos por cromatografía de gases
15

5.3.5. Validación de los métodos cromatográficos
16
6.
Viabilidad
17
7.
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
18
8.
Referencias bibliográficas
18

1.INTRODUCCIÓN
La separación de la emulsión agua-petróleo durante el proceso de extracción de petróleo genera un residuo líquido denominado aguas de producción de petróleo. En ellas se encuentran disueltas fracciones del crudo, tales como compuestos saturados, aromáticos, resinas y asfáltenos, donde la fracción aromática merece mayor atención por constituirse de fenoles y poliaromáticos, entreotros, con elevado carácter teratogénico1. La alta toxicidad de los compuestos fenólicos y poliaromáticos y sus propiedades organolépticas afectan el sabor y el olor de las aguas, a concentraciones ultratrazas.2 Debido a sus efectos adversos sobre la vida humana, la flora y la fauna, la Unión Europea (EU), la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Agencia de Protección Ambiental de los EstadosUnidos (US EPA) han determinado niveles máximos permisibles en aguas superficiales, subterráneas y potables, y han sido clasificados como compuestos tóxicos. Las normas venezolanas limitan el contenido de fenoles a 0,5 mg/L en efluentes a ser descargados en cuerpos de aguas superficiales.3
La remoción de fenoles y poliaromáticos se puede lograr a través de procesos físicos, químicos o biológicos. Larecuperación de fenoles mediante procesos físicos resulta económica cuando la concentración de estos compuestos es alta, mientras que a valores intermedios de fenoles, las técnicas de oxidación biológica son factibles.3,4 La composición orgánica de las aguas tratadas biológicamente, presenta drásticas disminuciones en dicha fracción, siendo necesario disponer de micro-métodos de tratamientosanalíticos para su determinación. La metodología SARA (separación de fracciones del crudo en saturados, aromáticos, resinas y asfáltenos) ha sido ampliamente estudiada y referenciada hacia el análisis de crudos. Usualmente, la cromatografía SARA emplea sistemas de columnas de vidrio de dimensiones típicas con diámetros internos que van desde 1 hasta 3 cm. Con la cromatografía de absorción SARA sepueden caracterizar crudos pesados con tratamientos previos de columnas cromatográficas de adsorción. Introduciendo mezclas de tipo aceptores/donadores de electrones se puede aumentar la especificidad en la adsorción, observándose fracciones específicas denominadas aromáticos I y aromáticos II.5 En los últimos años, los métodos cromatograficos han sido de gran aplicación en la determinación y...