Propiedades Físicas de Crudos Pesados y Fracciones Pesadas de

Propiedades Físicas de Crudos Pesados y Fracciones Pesadas de Petróleo
El petróleo en su estado natural es una mezcla de compuestos orgánicos de estructura variada y de pesos moleculares
diferentes, lo cual lleva al diseño de métodos de análisis y procesamiento acorde con la complejidad del crudo y
considerando los productos que se desea obtener. El estudio de la fracción pesada del crudo se ha incrementado en los
últimos años debido a los problemas que estos representan en los procesos producción y conversión. En la predicción de
las diversas propiedades termodinámicas de las mezclas de petróleo, éstas son necesarias para el diseño de procesos en la
producción y refinación de crudos. El conocimiento preciso de las propiedades físicas básicas, tales como el peso
molecular, punto de ebullición y constantes críticas es importante. La mayoría de las correlaciones disponibles para la
predicción de tales parámetros se basan en las propiedades de hidrocarburos ligeros (menor a 20 carbonos) y su
aplicación a las fracciones pesadas conducen a errores significativos. Por ello surgen una serie de ecuaciones para el
cálculo de punto de ebullición, densidad, índice de refracción, temperatura crítica, presión crítica, densidad crítica, factor
acéntrico, tensión superficial y parámetro de solubilidad de pseudocomponentes o grupos de hidrocarburos con el mismo
número de carbonos que forman parte de cadenas de 6 carbonos a 50 carbonos que existen en los crudos y fracciones
pesadas de petróleo evaluando el contenido de parafinas/naftenos/aromáticos (PNA) de la mezcla.
La ecuación principal que nos permite determinar una propiedad física característica de un crudo pesado o fracción
pesada de petróleo (de 6 carbonos a 50 carbonos) es la siguiente:
Ɵ = XpƟp + XnƟn + XaƟa
(Ecuación 1)
Ɵ: Propiedad física de la mezcla
Xp, Xn, Xa: Fracciones de parafinas, naftenos y aromáticos respectivamente
Ɵp, Ɵn, Ɵa: Propiedad física de parafinas, naftenos y aromáticos homólogos o de mismo peso molecular respectivamente
A través de diversos estudios científicos se llegó a la siguiente expresión:
Ɵ = Ɵ∞ - exp(a - bMc)
(Ecuación 2)
Ɵ: Propiedad física del pseudocomponente (Tb, S, d20, I, entre otras). Tb y Td están en K, d y dc están en g/cm3, Pc está en
bar, σ está en dina/cm y δ esté en (cal/cm3)0.5
Ɵ∞: Valor límite de la propiedad física cuando el peso molecular tiende a infinito
a.b,c: constantes para el cálculo de una determinada propiedad. Ver Tabla 1
Tabla 1. Constantes para las propiedades físicas promedio de fracciones con C6 a C50
Angulo Oscar
Cintia Muñoz