Adsorption-desorption of n-c7 asphaltenes over micro- and nanoparticles of silica and its impact on wettability alteration

• Autores: Farid Bernardo Cortés Correa, Tatiana Montoya, Sócrates Acevedo, Nashaat N. Nassar, Camilo Andrés Franco Ariza
• Localización: CT&F - Ciencia, tecnología y futuro, ISSN-e 0122-5383, Vol. 6, Nº. 4, 2016, págs. 89-106
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Adsorção-dessorção de asfaltenos n-c7 sobre micro e nanopartículas de sílica e seu impacto na alteração da molhabilidade
  • Adsorción - desorción de n-c7 asfal tenos en micro y nanopartículas de sílice y su impacto en la alteración de la humectabilidad
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    Resumen En este trabajo, se desarrolló un estudio de la adsorción/desorción de asfaltenos a bajas y altas concentraciones (100 - 30000 mg/L) incluyendo el efecto del tamaño de partícula del adsorbente (nano y microsílice), efecto de la presión, de la temperatura y el tipo de solvente. Las pruebas de adsorción/desorción en las diferentes superficies de sílice se realizaron mediante pruebas por lotes usando espectrofotometría UV-vis y análisis termogravimétricos. Debido a sus especiales características de alta área superficial y dispersabilidad, las nanopartículas de sílice adsorben una mayor cantidad de asfaltenos que la sílice microparticulada. Además, se observó que la desorción de los asfaltenos de las nanopartículas de sílice fue significativa, mientras que para el sistema microparticulado fue insignificante, sugiriendo un mayor potencial de adsorción para la sílice microparticulada. La cantidad de asfaltenos adsorbidos aumentó al incrementar la presión, al mismo tiempo que disminuye al aumentar la temperatura del sistema. También, los resultados obtenidos demuestran que el tipo de solvente juega un papel importante en el proceso de desorción de los asfaltenos. Adicionalmente, se realizaron pruebas de humectabilidad para las nanopartículas de sílice en presencia y en ausencia de asfaltenos adsorbidos y se evidenció que incluso a altas cantidades adsorbidas, las nanopartículas mantienen su condición humectable al agua.

  • English

    Abstract In this work, a study of the adsorption/desorption of n-C7 asphaltenes at low and high concentrations (100 - 30000 mg/L) was performed for which the effects of adsorbent particle size (nano and microsilica), pressure, solvent, and temperature were evaluated. Adsorption/desorption tests on different silica surfaces were performed in batch-mode using UV-vis spectrophotometry and thermogravimetric analyses. Owing to its high surface area and dispersibility, nanosilica adsorbed higher quantities of n-C7 asphaltenes than microsilica. Asphaltene desorption from nanosilica surface was significant, while the desorption from microsilica surfaces was insignificant, suggesting a higher adsorption potential for the latter. Asphaltene adsorption increased with pressure and decreased with temperature. Type of solvent plays a significant role on the asphaltene desorption. The wettability tests for virgin nanosilica and nanosilica contained adsorbed asphaltenes showed that even at high asphaltene loading, the nanoparticles maintained its water-wet nature.

  • português

    Resumo Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a adsorção/dessorção de asfaltenos n-C7 em concentrações altas e baixas (100 - 30000 mg/L) no intuito de avaliar os efeitos do tamanho da partícula adsorvente (nano e microsílica), pressão, solvente e temperatura. Testes de adsorção/dessorção em diferentes superfícies de sílica foram realizados em série utilizando análises termogravimétricos e de espectrofotometria UV-vis. Vista sua grande área de superfície e capacidade de dispersão, a nanosílica adsorveu maiores quantidades de asfaltenos n-C7 do que a microsílica. A dessorção de asfalteno da superfície da microsílica foi insignificante, isso sugere a existência de um maior potencial de adsorção para a microsílica. A adsorção de asfalteno aumentou com a pressão e diminui com a temperatura. O tipo de solvente tem um papel preponderante na dessorção de asfalteno. Os testes de molhabilidade para nanosílica virgem e asfaltenos adsorvidos com conteúdo de nanosílica mostraram que mesmo durante uma carga alta de asfaltenos, as nanopartículas preservaram sua natureza de humidade-agua.