ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE AGREGACIÓN DE ASFALTENOS DE CRUDOS FURRIAL Y CERRO NEGRO MEDIANTE DISPERSIÓN DE LUZ / STUDY OF AGGREGATION KINETICS OF ASPHALTEN FROM FURRIAL AND CERRO NEGRO CRUDE OILS BY LIGHT SCATTERING

Resumen

En este trabajo se desarrolló un montaje experimental para medir el tamaño medio de los agregados de asfaltenos y susubfracción A2 disueltos en tolueno, así como estudiar la dinámica de agregación de los mismos. Basados en la dispersióndinámica de luz, se diseñó y construyó un equipo que permite medir el tamaño y número de partículas en solucionesoscuras. El sistema permite la detección de partículas del orden de unos pocos nanómetros y puede medir hasta centenasde micras. Se realizaron medidas de tamaño de partículas en función del tiempo, lo que permitió seguir la cinética decrecimiento de los agregados. Mediante la ecuación de balance de población se ajustaron las curvas experimentales dediámetro vs. tiempo y se logró identificar el tipo de mecanismo que gobierna el crecimiento de los agregados. Para losasfaltenos del crudo Furrial, la cinética está gobernada por una agregación limitada por difusión, produciendo agregadoscon una dimensión fractal df = 1,8. Mientras que para los asfaltenos del crudo Cerro Negro, la cinética está gobernada poruna agregación limitada por reacción, con agregados más compactos de dimensión fractal df = 2,6.

ABSTRACT

An experimental setup based on dynamic light scattering was developed to measure the average size of the aggregates aswell as the aggregation kinetics of asphaltenes and A2 subfraction in toluene solutions. The system allows the measurementin real time of average particles size in dark solutions from nanometers to hundred of microns. The experimental kineticscurves (particle diameter vs. time) were modeled using the population balance equation to identify the type of mechanismthat governs the growth of the aggregates. For Furrial asphaltene, it was found that the kinetics is governed by a diffusionlimited aggregation, with a fractal dimension df = 1.8. The kinetics of Cerro Negro asphaltenes is governed by a reactionlimited aggregation with a fractal dimension df=2.6.

Keywords: Asphaltenes, Kinetics, Aggregation, Light scattering, Diffusion, Reaction.