Estudio sobre la composición y la estructura de los productos de destilación molecular de fondos de vacío de petróleos colombianos por medio de RMN 1H y 13C

Abstract

La presente investigación contribuye al estudio químico de tres fondos de vacío (FV) provenientes tres campos petroleros representativos y sus respectivas fracciones obtenidas a través de destilación molecular, en donde se utilizaron tres temperaturas de separación con el fin de obtener tres fracciones representativas más allá de la temperatura de obtención del fondo de vacío. En total se analizaron 21 muestras, 18 fueron fracciones y 3 fueron los FV originales. Estas muestras se estudiaron mediante nuevas técnicas de RMN 1H y RMN 13C, mostrando alto contenido de carbono cuaternario sp3 y en menor medida sp2. También se evidenció la presencia de olefinas en este tipo de mezclas complejas. Los datos obtenidos fueron sometidos al análisis multivariado por componentes principales con el fin de otorgar más confiabilidad y observar correlaciones. En este estudio, cada espectro de RMN 13C tomado mediante la secuencia de pulsos igd (inverse gated decoupling) tuvo una duración de 3 horas 39 minutos con resultados confiables, mientras que los proceso anteriores en Ecopetrol manejaba tiempos de 14 horas 36 minutos, lo cual representa una mejora significativa en los tiempos de adquisición. Recapitulando, los resultados obtenidos mostraron que los FV Colombianos tienen una composición química totalmente diferente a los modelos propuestos por la literatura y permitirá efectuar mejoras en los esquemas de refinación de estas fracciones complejas. / Abstract. The currently research contribute at chemical study of three vacuum residues from three representative petroleum zone and its respective fraction obtained by molecular distillation. When were utilized three temperatures of separation with the object to get three representative fractions beyond of the temperature of obtaining of the vacuum residue. In total, 21 samples were analyzed, 18 were fractions and three were original vacuum residues. These samples were studied through new techniques of NMR 1H and igd- 13C NMR. Showing high amount of quaternary carbon sp3 and to a lesser extend sp2. In addition, this work showed the presence of olefins in such complex mixtures. The dates obtained were undergo to multivariate analysis by main components whit the purpose of granting more confidentiality and observing correlations. In this study, each spectrum of 13C NMR was taken through the pulses sequence igd- (inverse gated decoupling) and it had duration of 3 hours 39 minutes with reliable results. While that previous processes in Ecopetrol had duration of 14 hours 36 minutes, which represent a huge improvement in the acquisition times. Summing up, the results obtained showed that the Colombian vacuum residues have a chemical composition totally different to the models proposed by literature, and these result will permit effectuate improves in the refination schemes of these complex mixtures.