Resumen

El reto de la producción de aceites parafínicos y pesados desempeña un papel importante en el escenario de las innovaciones tecnológicas de la industria petrolera. Este trabajo presenta la síntesis de un nuevo aditivo químico a base de polímeros, y su evaluación como inhibidor de la deposición de parafinas del petróleo. Este polímero se obtuvo haciendo reaccionar un éster fosfórico de cadena larga con aluminato sódico, generando una molécula de peso molecular relativamente elevado y carácter anfifílico. Los estudios se llevaron a cabo utilizando un sistema-modelo de parafina de petróleo (P-140) disuelta en disolvente parafínico. Las pruebas reológicas, calorimétricas, cromatográficas y de microscopía óptica y electrónica demostraron que el aditivo actúa como modificador de la parafina de petróleo. La eficacia dependía del peso molecular del polímero.

INTRODUCCIÓN

Las petroleras han intensificado la exploración en yacimientos ubicados bajo el fondo del mar. En este caso, la baja temperatura del agua provoca un enfriamiento repentino del petróleo, lo que conduce a la deposición de parafinas. El fenómeno de la cristalización de las parafinas puede dividirse en tres etapas: (i) nucleación, en la que aparece el primer núcleo; (ii) formación de masa, donde la masa producida sale de solución; y (iii) crecimiento de cristales, donde los cristales producidos se agregan, formando cristales más grandes.

El fenómeno de precipitación de la parafina puede ser causado por tres mecanismos principales: (i) efecto termodinámico, en el que una reducción de la temperatura y un descenso de la presión provocan la precipitación y posterior deposición de los cristales que salen de la solución; (ii) efecto de estructura molecular, donde la linealidad de la parafina y su elevado peso molecular facilitan su agregación; y (iii) efecto fluidodinámico, en el que un régimen turbulento favorece la difusión molecular y dispersión por cizallamiento, aumentando el intercambio térmico y, en consecuencia, la salida de la parafina de la solución, mientras que un régimen laminar provoca el anclaje y la adherencia de la parafina a la pared, alineando estos cristales y favoreciendo su deposición.

Este problema de deposición de parafina es actualmente controlado por Petrobrás mediante tres métodos: (1) predictivo, que emplea modelización molecular y simulaciones numéricas y físicas; (2) preventivo, que utiliza inhibición química, inhibición magnética y aislamiento térmico; y (3) correctivo, que aplica la eliminación físico-química mediante un sistema generador de nitrógeno (SGN) o la eliminación mecánica mediante cerdos

• Materias:Morfología Fabricación aditiva Cristalización Calorimetría
• Subjects:Morphology Additive Manufacturing Crystallization Calorimetry
• Palabras claves:Aditivos poliméricos; Éster fosfórico; Parafina de petróleo; Calorimetría; Morfología
• Keywords:Polymeric additives; Phosphoric ester; Petroleum paraffin; Calorimetry; Morphology