Estudio de agregación de asfaltenos provenientes del petróleo crudo colombiano de campo Castilla utilizando simulación molecular

Se presenta un modelo de simulación molecular para estudiar el mecanismo de agregación de asfaltenos. Se seleccionaron cuatro especies, obtenidas a partir de análisis estructurales del petróleo extraído del campo Castilla, en Colombia. Se estudiaron las contribuciones energéticas al proceso de agregación y se calculó el parámetro de solubilidad para cada especie. Finalmente, se estudió el proceso de agregación entre las diferentes especies con el fin de determinar la tendencia de las moléculas hacia la autoasociación. Los resultados muestran que para todas las especies, el estado de agregación es energéticamente favorable, y que tanto las fuerzas de Van der Waals como las fuerzas electrostáticas contribuyen en igual magnitud al proceso de agregación. Se encontró también que la estructura molecular de las moléculas tiene una gran influencia en la manera cómo se agregan los asfaltenos. Para las estructuras continentales, las ramificaciones largas ocasionan un impedimento físico para la agregación. Por otro lado, la flexibilidad asociada a las moléculas tipo archipiélago favorece la agregación con otras especies, pero de alguna manera entorpece la autoasociación. El parámetro de solubilidad para todas las especies se encontró dentro del rango establecido por la literatura. Asfalteno, simulación molecular, energias de agregación, parámetro de solubilidad A molecular simulation model to study the mechanism for asphaltene aggregation is presented. Four species were selected, obtained from structural analysis of asphaltenes from the oil extracted from Castilla oil field, in Colombia. Energetic contributions to the aggregation process for each species were studied, and the solubility parameter was evaluated. Finally, the aggregation process between different species was studied in order to determine the tendency of the molecules towards self-association. Results show that for all species, aggregation state is energetically favorable; also, both Van der Waals interactions and electrostatic forces contribute equally to the aggregation process. It was also found that the molecular structure of the substances has a big influence on the manner in which asphaltenes aggregate. For continental structures, long ramifications cause a physical obstacle for aggregation. On the other hand, the molecular flexibility associated with archipelago structures enables the aggregation with other species, but somehow hinders the process of self-associati