
SEPARACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE PETROPORFINAS METALICAS PRESENTES EN CRUDOS PESADOS VENEZOLANOS
BERNABÉ GÓMEZ FAJARDO ¹
Tutor: José Monasterios
RESUMEN
A través de muchas investigaciones se ha destacado la importancia del estudio de los complejos órgano metálicos presentes en los crudos. Uno de los mas importantes y estudiados son las petroporfirinas de vanadio y níquel.
En En el presente trabajo se tiene como objetivo la búsqueda de un método de extracción eficiente de los compuestos petroporfirínicos de vanadio, ya que hasta ahora, la extracción por los diversos, métodos utilizados, es muy pobre. Con el fin de cumplir con éste objetivo se ensayaron inicialmente extracciones con mezclas de disolventes como tolueno-metanol 1:5 y piridina-metanol 1:2 sobre crudo directamente, donde se observó que ésta última mezcla por la capacidad de romper agregados moleculares que posee la piridina como solvente condujo a un porcentaje de extracción de 15% para vanadio, mas del doble que el caso de la mezcla tolueno-metanol. Sin embargo estos valores son relativamente bajos.
En la continuación de la búsqueda de un método mas eficiente, se ensayaron extracciones con la mezcla de piridina-metanol sobre asfáltenos de boscan, pero tomando en cuenta, aspectos relacionados con propiedades químicas particulares de las metal-porfirinas, como son la presencia de grupos funcionales del tipo ácido carboxílico y fenólico, y la de alta conjugación que les confieren los 22 electrones Pi.
Estas características de los compuestos metal-porfirinicos no son las responsables directas, al menos, de los bajos rendimientos en la extracción de los mismos, ya que se ensayaron extracciones sobre asfáltenos metilados, en los cuales, las asociaciones tipo puente de hidrógeno, no están presentes, por que los hidrógenos son sustituidos por grupos metilo; tampoco las asociaciones vía transferencia de carga son responsables directas de estos bajos valores en la extracción, a que se realizaron extracciones en presencia de excesos de pireno y TNF que son compuestos que se comportan como base y ácido de Lewis, respectivamente. Los cuales, pueden establecer en el caso del pireno asociaciones directas con las metal- porfírinas, y en el caso del TNF asociaciones directas con componentes del crudo, cuyo comportamiento es el de bases de Lewis; los valores encontrados para estas experiencias no tienen diferencia significativa con respecto a la extracción realizada a los asfáltenos sin modificaciones, los resultados obtenidos fueron 16 % para los asfáltenos, 18 % para los asfáltenos metilados, 14% para los asfáltenos en presencia de pireno y 14% para los asfáltenos en presencia de TNF.
Por último se ensayó un método de extracción combinado, de acetonitrilo y pirólisis, pensando que las asociaciones responsables de estos resultados, son del tipo enlace covalente C-C, los cuales pueden ser rotos en cierta medida por pirólisis, calentando violentamente a 400-450 °C, para ésta experiencia se observó un incremento significativo en el porcentaje de extracción de vanadio, el cual, fue de 27% para vanadio y 38% para etio-vanadyl porfirina. Como conclusión a este resultado se puede decir que este incremento se debe: por un lado, a que parte de estos compuestos se encuentran unidos compleja estructura asfalténica por medio de enlace covalentes C-C compartidos en cadenas alifáticas, y por otra parte, a que los problemas inherentes a la solubilidad de ésto compuestos, son superados en este procedimiento ya que son separados prácticamente por una destilación.
Los extractos porfirínicos obtenidos de la extracción combinada de acetonitrilo y pirólisis presentaron un alto grado de contaminación, por lo cual, se realizaron procedimientos purificación, como cromatografía de columna y precipitación de compuestos básicos con burbujeo de cloruro de hidrógeno, ambos procedimientos incrementaron la concentración de vanadio en solo 700 ppm, un procedimiento importante de purificación como lo es la metilación del extracto metal porfirínico con posterior cromatografía de columna, fracasó en el presente trabajo debido a la formación de un material polimérico del tetrahidrofurano, usado como solvente en la reacción de metilación, la causa de esta reacción de polimerización fué la incorporación de HCl dada en el procedimiento de precipitación de bases con cloruro de hidrógeno.
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¹ Licenciado en Química. Opción Geoquímica. Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ciencias, Escuela de Química, Diciembre, 1986.
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