CATALISIS 1 (2012) 102-111.

Uso de la química computacional como complemento del análisis termogravimétrico (TGA-QMS) para la asignación de grupos funcionales: Evaluación de la señal de SO₂ durante la pirólisis de un asfalteno

Use of computational chemistry as complement of thermogravimetric analysis (TGA-QMS) for assignation of functional groups: Evaluation of the SO₂ signal during pyrolysis of an asphaltene

IvÁn MachÍn*, Juan Carlos De JesÚs, Luís F. D’ElÍa Camacho

Petróleos de Venezuela (PDVSA)-Intevep, Gerencia General de Refinación e Industrialización, Gerencia Departamental de Investigación Estratégica, Apartado 76343, Caracas 1070-A, República Bolivariana de Venezuela

*Tel. 58 212 3307181. E mail: machini@pdvsa.com

RESUMEN

Se ha desarrollado una propuesta metodológica simple que implica el uso de herramientas de la Química Computacional para identificar los posibles grupos funcionales responsables de la emisión de gases generados durante experiencias de análisis termogravimétrico con acoplamiento a un cuadrupolo de masas (TGA-QMS) de muestras de un asfalteno proveniente de un crudo pesado venezolano. Esta metodología fue aplicada a la identificación de los grupos funcionales responsables de la generación del SO₂. La metodología teórica se resume en los siguientes pasos: a) Proposición de grupos funcionales presentes en los asfaltenos analizados, b) Cálculos vía Química Computacional de la energía de los enlaces asociados al grupo funcional propuesto y c) Cálculos de la temperatura necesaria para igualar la energía calórica del sistema molecular con la energía de disociación de los enlaces del grupo funcional. La aproximación empleada sugiere la presencia de grupos sulfonas en la estructura del asfalteno estudiado en el presente trabajo.

Palabras Claves: Asfaltenos, TGA, QMS

ABSTRACT

A simple methodological approach using chemical computation tools to recognize functional groups responsible for the gases evolved from thermogravimetric analysis coupled to a mass quadrupole (TGA-QMS) of asphaltenes extracted from a venezuelan heavy oil residue is proposed. The methodology was applied to functional groups responsible to generation of SO₂. The theoretical methodology is summarized in the following steps: a) Proposal of possible functional groups feasible in asphaltenes analyzed, b) Energy calculations, using Computational Chemistry methodologies, of the energy bonds associated with the proposed functional group. c) Calculation of the temperature required to match the heat energy of the molecular system with the bond energy dissociation of functional group. The approach developed suggests the presence of sulfonic groups in the structure of the asphaltene subject of the present study.

Keywords: Asphaltenes, TGA, QMS

© Sociedad Venezolana de Catálisis. Todos los derechos reservados. Para permiso, envíe un correo electrónico a: revista.catalisis@gmail.com