Estudio de la solubilidad del kerogeno de pizarras bituminosas de Puertollano (Ciudad Real) en distintos fluidos supercríticos

Abstract

Los yacimientos de pizarras bituminosas se consideran uno de las principales reservas de combustibles fósiles, por tanto su valor estratégico como fuente de hidrocarburos alternativa al petróleo es indiscutible. Los procesos con fluidos supercríticos han recibido una especial atención en los últimos años como métodos de extracción y fraccionamiento en diferentes áreas industriales.Se estudió la extracción en condiciones supercríticas del kerogeno presente en las pizarras bituminosas de Puertollano (Ciudad Real) a fin de que sirva como materia prima en refinerías. Para ello se determinó la solubilidad del kerogeno en diferentes fluidos supercríticos; estos fluidos fueron tolueno, metanol y mezclas de ambos al 20, 40, 60 y 80% en moles de metanol.Se caracterizó el bitumen extraído con cada uno de los disolventes mediante cromatografía de gases asociada a un detector de masas. Se comprobó que la composición del bitumen variaba con los diferentes disolventes utilizados, pero no con las condiciones de operación.Se desarrollaron 2 modelos con el fin de correlacionar los datos experimentales; el modelo de Chrastil y un modelo de ecuación de estado capaz de predecir el comportamiento termodinámico del sistema kerogeno-disolventes de extracción. Para ello se utilizaron las ecuaciones de estado de Peng-Robinson y Soave-Redlich-Kwong y la regla de mezclas de Huron-Vidal junto con métodos de contribución de grupos.

Oil shale fields can be considered one of the primary sources of fossil fuels, and its strategic value as source of hydrocarbons for petrochemical industry is undoubted. Processes involving supercritical fluids have become of widespread use in food industry, pharmaceutical industry and also have been investigated for petrochemical purposes.Supercritical fluid extraction of kerogen from Puertollano oil shales was studied in order to be be used as a raw material processing system in petrochemical industry. For that that purpose the solubility of kerogen was determined in several supercritical fluids; such as toluene, methanol and their mixtures (20, 40, 60 and 80% in mol of methanol).The bitumen obtained with each of solvents was analyzed using gas chromatography with a mass detector. The obtained results indicate that the bitumen composition is different for the different used solvents, but it does not change with the different working conditions applied.The solubility data were correlated by using the Chrastil equation. Additionally the thermodinamical equilibria was studied using the Peng-Robinson and Soave-Redlich-Kwong state equations and the Huron-Vidal mixing rule together with group contribution methods.