Estimación de parámetros cinéticos mediante métodos isoconversionales en rocas sedimentarias de la cuenca Lancones - Perú

Abstract

El crecimiento poblacional en el Perú se encuentra ligado directamente con el consumo de combustibles, generando la preocupación del sector energético. Según datos tomados del Ministerio de Energía y Minas se estima que dentro de 20 años el petróleo la principal fuente de energía se agotaría, lo que lleva a optar por nuevos recursos, tomando en este punto importancia los recursos no convencionales provenientes de rocas sedimentarias con el objetivo de recuperar el hidrocarburo presente que se encuentran confinados en los microporos no interconectadas de la roca, para su posterior comercialización aliviando la demanda energética del país (Chambergo R. et al., 2016; García P. et al., 2018). La pirólisis es uno de los métodos más usados para la recuperación del hidrocarburo atrapado (Zhan et al., 2020; Zhou et al., 2020). La Cuenca Lancones, está localizada en la región noroccidental del Perú, y presenta características geológicas y geoquímicas favorables que indican que la materia orgánica es autóctona, encontrándose en la ventana de petróleo (Morales et al., 2018), sin embargo para la aplicación de este método, es necesario la obtención de los parámetros cinéticos de la descomposición térmica de las rocas sedimentarias con la finalidad de que estos puedan ser empleados en el diseño del reactor óptimo para el proceso de pirólisis en la recuperación del hidrocarburo. Se analizó los datos termogravimétricos de rocas conformadas de calizas, lutitas y limolitas de la Formación Muerto de la Cuenca Lancones-Perú, (Morales et al., 2018) y se aplicó método isoconversional Flynn-Wall-Ozawa y Kissinger-Akhira-Sunose, obteniéndose valores de energía de activación promedio de 133 a 164 kJ/mol, y del logaritmo natural del factor preexponencial de 14.13 a 17.65, sin embargo, para la obtención de este último parámetro se empleó el modelo de contracción cilíndrico (R2).

Population growth in Peru is directly linked to fuel consumption, generating concern in the energy sector. According to data taken from the Ministry of Energy and Mines, it is estimated that within 20 years oil, the main source of energy, would be exhausted, which leads to opt for new resources, taking importance at this point the unconventional resources from sedimentary rocks with the objective of recovering the hydrocarbon present that is confined in the non-interconnected micropores of the rock, for its subsequent commercialization, alleviating the energy demand of the country (Chambergo R. et al., 2016; Garcia P. et al., 2018). Pyrolysis is one of the most used methods for the recovery of trapped hydrocarbon (Zhan et al., 2020; Zhou et al., 2020). The Lancones Basin is located in the northwestern region of Peru, and presents favorable geological and geochemical characteristics that indicate that the organic matter is autochthonous, being found in the oil window (Morales et al., 2018), however for the application of In this method, it is necessary to obtain the kinetic parameters of the thermal decomposition of sedimentary rocks so that these can be used in the design of the optimum reactor for the pyrolysis process in hydrocarbon recovery. The thermogravimetric data of rocks made up of limestone, shale and siltstone from the Muerto Formation of the Lancones-Peru Basin were analyzed (Morales et al., 2018) and the Flynn-Wall-Ozawa and Kissinger- Akhira-Sunose isoconversional method was applied, obtaining average activation energy values from 133 to 164 kJ/mol, and from the natural logarithm of the pre-exponential factor from 14.13 to 17.65, however, to obtain this last parameter, the cylindrical contraction model (R2) was used.