Issue Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP Energies nouvelles Volume 63, Number 1, January-February 2008 IFP International Conference Molecular Structure of Heavy Oils and Coal Liquefaction Products Page(s) 57 - 67 DOI 10.2516/ogst:2007085 Published online 23 February 2008

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP, Vol. 63 (2008), No. 1, pp. 57-67
DOI: 10.2516/ogst:2007085

High-Sulfurous Argentinian Asphaltites and Their Thermal Liquefaction Products

Asphaltites d'Argentine à forte teneur en soufre et les produits de leur liquéfaction thermique

V. Savel'ev¹, A. Golovko¹, L. Gorbunova¹, V. Kamyanov¹ and C. Galvalizi<sup>2

1</sup>  Institute of Petroleum Chemistry of Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 3, Academichesky av., 634021, Tomsk - Russia
²  Scientific Foundation of South Pole, Lima 131, 3F C1073AAC, Buenos Aires - Argentina

savel@ipc.tsc.ru

(Published online: 23 February 2008)

Abstract
The results of profound chemical studies of asphaltites from the Rafaelita and Toribia fields (Mendosa and Neuquén provinces, Argentina) and prospects for their processing are presented. The composition and structural features of maltenic, asphaltene-carbenic and carboid components of these natural coal-like substances were investigated. Laboratory experiments on thermal liquefaction of asphaltites were performed, including: 1) destructive distillation (pyrolysis) at temperatures gradually rising up to 600°C; 2) thermal destruction under conditions of programmed temperature increase from 25 up to 350 or 450°C with a rate of 5°C/min and with simultaneous dilution of reaction products by straight-run diesel petroleum distillate; 3) thermal treatment of the studied sample under stationary conditions (at 350°C for one hour in water, tetraline or n-decane); and 4) thermal destruction of asphaltite samples under flow conditions (continuous ablution of reactor with water or decane, temperature rising from 25 up to 500°C, with periodical sampling at different temperature levels). The largest yields of liquid fuels were obtained when the thermal destruction process was performed in hydrocarbon medium at temperatures not lower than 400-450°C, with continuous removal of products from the reaction zone. The yield of desirable hydrocarbon products reached 25 wt.% of asphaltite organic mass, when decane served as reaction medium, and could be increased up to 70 wt.% by substituting this solvent with real petroleum (diesel) distillate.

Résumé
Ce travail présente les résultats d'une étude approfondie de la nature chimique des asphaltites des gisements Rafaelita et Toribia (des provinces Mendoza et Neuquéen en Argentine) ainsi que des propositions pour le traitement de ces charges. La composition et les particularités structurales des composants maltènes, asphalténiques et hydrocarbonés plus légers de ces composés, proches du charbon, ont été étudiées. Des expériences en laboratoire sur la liquéfaction thermique des asphaltites ont été réalisées, incluant : 1) une pyrolyse à températures croissantes jusqu'à 600 °C ; 2) une conversion thermique en condition de température programmée allant de 25 jusqu'à 350 ou 450 °C en fixant une rampe de montée en température de 5°C par minute et avec récupération des produits de réaction dans un gazole de distillation directe ; 3) un traitement thermique des échantillons étudiés sous conditions stationnaires (à 350 °C pendant une heure dans l'eau, la tétraline ou le n-décane) ; et finalement 4) une transformation thermique des échantillons d'asphaltites sous différentes atmosphères (injection en continu dans le réacteur d'eau ou de décane, la température variant de 25°C jusqu'à 500°C, avec prises d'essais à différents niveaux de température). Le rendement le plus élevé en produits de conversion a été obtenu lorsque la conversion thermique a été réalisée en milieu hydrocarboné à des températures pas plus faibles que 400-450°C, en prélevant en continu les produits formés pendant la réaction. Le rendement en hydrocarbures légers a atteint 25% poids de la quantité organique d'asphaltite initiale lorsque le n-décane a constitué le milieu réactionnel, et a pu croître jusqu'à 70% poids en substituant ce solvant par une coupe gazole.

© IFP 2008

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