CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA C7+ CON LA ECUACIÓN DE ESTADO PC – SAFT

Abstract

La ecuación de estado PC-SAFT corresponde a una nueva generación de ecuaciones de estado que tienen en cuenta los efectos asociativos de las moléculas, por consiguiente es útil la aplicación en crudos. La ecuación de estado PC-SAFT ha demostrado ventajas considerables en la simulación de asfaltenos, ya que predice con exactitud las densidades líquidas y el punto de burbuja del crudo, además de los efectos en la precipitación de asfaltenos como la polidispersidad de los asfaltenos y las resinas. Con esta se obtienen buenos resultados en mezclas polidispersas, de alto peso molecular, polarizables y de diferentes tamaños moleculares, todas esta características de los asfaltenos. Para el modelamiento del comportamiento de fases de los componentes del petróleo es necesario primero caracterizar su fracción indefinida; para la aplicación de la ecuación PCSAFT se debe caracterizar el petróleo con unos parámetros específicos. En este trabajo se presenta la caracterización de la fracción C7+ mediante dos metodologías: el método de caracterización SARA y el método de caracterización PNA; cada uno de los métodos permitió calcular los parámetros que deben incluirse en la ecuación de estado: el numero de segmentos (m), diámetro de los segmentos () y la energía de interacción entre los segmentos (). El método de caracterización de la fracción C7+ SARA divide al crudo en dos grandes grupos: la fase gaseosa y la fase líquida; la fase gaseosa a su vez se divide en cuatro pseudocomponentes (N2, CO2, metano y componentes ligeros). La fase líquida se divide en tres pseudocomponentes (saturados, aromáticos-resinas y asfaltenos). Para cada uno de los pseudocomponentes de las fases hay correlaciones que permiten calcular los parámetros de la ecuación en función del peso molecular de los componentes puros y de los pseudocomponentes involucrados. El método de caracterización PNA divide al petróleo en tres componentes según su estructura química (parafinas, nafténicos y aromáticos). Este método de caracterización divide la fracción pesada en números de carbonos sencillos utilizando los diferentes métodos de fraccionamiento desarrollados en la industria petrolera. Una vez dividida la fracción C7+ se determina la distribución PNA a cada carbono. Los parámetros de la ecuación PC-SAFT se calculan con una serie de correlaciones donde los tres parámetros se determinan para los componente parafínicos, nafténicos y aromáticos de cada carbono y se determinan los valores totales con una regla de mezclas; con los parámetros establecidos para cada componente, éstos se agrupan en pseudocomponentes de similar peso molecular.