asfaltano

Los asfaltanos son hidrocarburos poliaromáticos, típicamente con pesos moleculares entre 1000 y 100 000 Da, que permanecen insolubles cuando el residuo de la destilación del petróleo crudo se trata con solventes alifáticos ligeros como el pentano o el heptano. Representan la fracción más densa y aromática del petróleo, que consiste en anillos aromáticos fusionados con sustitución de heteroátomos (nitrógeno, azufre, oxígeno) y sitios de coordinación metálica. A diferencia de los maltenos y las resinas, que se redisuelven en estos solventes, los asfaltanos forman agregados de tipo coloidal en el petróleo crudo y precipitan irreversiblemente durante el tratamiento con solventes.

La importancia práctica de los asfaltanos radica en la caracterización del petróleo crudo y el diseño de refinerías. Los crudos con alto contenido de asfaltanos (por encima del 3 por ciento en peso) plantean desafíos significativos en el procesamiento: causan ensuciamiento en los intercambiadores de calor, obstruyen los poros del catalizador en las unidades de conversión, se depositan como coque en las superficies de los equipos y desestabilizan las emulsiones durante la separación. Las refinerías deben tener en cuenta el comportamiento de los asfaltanos al seleccionar catalizadores de hidroprocesamiento, la severidad del coquizado y las tecnologías de separación posteriores. La gravedad API se correlaciona inversamente con la concentración de asfaltanos, por lo que los crudos pesados requieren estrategias de manejo especiales.

Separación y medición

El procedimiento de fraccionamiento SARA (saturados, aromáticos, resinas, asfaltanos) es el estándar de la industria para cuantificar los asfaltanos. El petróleo crudo se separa primero por precipitación con solventes y cromatografía. Los asfaltanos se aíslan como la fracción insoluble en pentano y luego se caracterizan mediante espectroscopia infrarroja, espectrometría de masas y análisis elemental. La elección del solvente (pentano versus heptano) afecta ligeramente el límite entre resinas y asfaltanos, por lo que los métodos de prueba deben especificar el solvente explícitamente.

El nombre refleja la apariencia y el comportamiento asfáltico de esta fracción: bajo ciertas condiciones, los asfaltanos se agregan en masas sólidas que se asemejan al material bituminoso utilizado en la pavimentación de carreteras. Históricamente, los residuos ricos en asfaltanos se mezclaban directamente en productos bituminosos, aunque el refinado moderno los convierte cada vez más en productos más ligeros mediante craqueo térmico o catalítico.

En exploración y producción, el contenido de asfaltanos es un marcador de calidad del crudo utilizado en contratos de venta y caracterización de yacimientos. Los crudos biodegradados acumulan asfaltanos a expensas de las fracciones ligeras, lo que eleva los precios para los productores pero aumenta la complejidad de la refinería. Comprender el comportamiento de precipitación de los asfaltanos es esencial para la gestión de oleoductos, la estabilidad de los tanques y la selección de existencias de mezcla compatibles en la producción de combustible marino.