Résumé -Approche informatique pour l'étude des propriétés physico-chimiques de fraction pétrolière lourde (350 °C + ) -Le traitement et la valorisation des fractions pétrolières lourdes nécessitent une étude très détaillée dans la mesure où le pétrole contient un très grand nombre de composants différents (paraffines, oléfines, naphtènes, arômes). Afin de caractériser les fractions, il est indispensable de déterminer les propriétés thermodynamiques et thermophysiques des différents éléments. Ce travail présente une approche informatique qui peut être utilisée pour l'évaluation et l'estimation des propriétés des fractions pétrolières lourdes. La fraction pétrolière est divisée en un nombre arbitraire de pseudo-composants. Des cas d'étude ont été illustrés pour trois résidus lourds, issus d'un nombre égal de pétroles bruts "X, Y et Z". La procédure nécessite en entrée le point d'ébullition, la courbe de distillation et la densité volumique de l'ensemble de la fraction lourde. Les méthodes existantes, issues des corrélations disponibles dans la littérature et des standards industriels, ont été principalement employées pour estimer les propriétés basiques (le point d'ébullition normal, la densité et facteur de caractérisation de Watson), les propriétés thermodynamiques (masse molaire et propriétés critiques) et les propriétés thermophysiques (viscosité cinématique, conductivité thermique, capacité calorifique et pression de vapeur saturante). La méthode développée s'est montrée être un outil efficace pour calculer les propriétés des fractions pétrolières avec précision, quand les informations de départ sont disponibles. La prédiction des propriétés montre de bonnes correspondances avec les résultats obtenus auparavant dans les laboratoires de recherche LDPS/LOPCA de l'UNICAMP, avec un écart global absolu inférieur à 10 %. (paraffins, olefins, naphthenes, aromatics) require an in-depth evaluation. In order to characterize them, their thermodynamic and thermophysical properties must be determined. Oil & Gas Science and Technology -Rev. IFP Energies nouvelles, Vol. 67 (2012) Vapor pressure of whole fraction (Pa)
Abstract -Overview and Computational Approach for Studying the Physicochemical Characterization of High-Boiling-Point Petroleum Fractions (350°C + ) -The processing and upgrading of high-boilingpoint petroleum fractions, containing a large number of components from different groups
Molecular distillation is presented as an alternative technique for the separation of petroleum residues. The technique was used to obtain 13 heavy petroleum cuts from three atmospheric residues (ARs) at 673.15 K and above. The cuts present initial and final boiling points between (673.15 and 951.15) K. To evaluate the efficiency of the technique, chemical characterization of residues and distillate cuts, which included SARA fractionation, 13 C NMR, elemental composition, and density and viscosity analysis, was performed. In addition, extended true boiling point curves of crude oils by simulated distillation and by molecular distillation were compared. An increase in the viscosity and in the density was observed in all cuts with an increased molecular distillation temperature. Such behavior demonstrates that highly polar components that have a high structural complexity, such as resins and asphaltenes, are concentrated at the higher temperatures of the process. A sensitivity analysis of these two properties, together with the temperature, showed that viscosity and density decreased with increased temperature. On the other hand, the thermal expansion coefficient values obtained were equivalent to those reported in literature for petroleum products. Furthermore, a complete characterization of crude oils was made using the molecular distillation process to extend the true boiling point (TBP) curves.
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