*mishi* 11920 اشتراک گذاری ارسال شده در 9 خرداد، ۱۳۹۰ به طور كلی آسفالتین به جامدات رسوب كرده حاصل از افزودن هیدروكربنهای سبك نظیر نرمال پنتان و نرمال هپتان به نفت اطلاق می شود . به عبارت دیگر آسفالتین یك مولكول پیچیده و غیر قابل حل در نرمال آلكانهای سبك و قابل حل در بنزن می باشد و می تواند از نفت یا زغال سنگ مشتق شود . رزین به عنوان كسر نامحلول در پروپان و محلول در نرمال هپتان معرفی شده است كه به مخلوط آن با آسفالتین ، آسفالت گفته می شود . مشخص شده كه عناصر تشكیل دهنده رسوب آسفالتین به توجه به عامل رسوب دهنده و مخزن نفت متغیر است . نسبت H/C بین 1.05 – 1.15 درصد و مقدار اكسیژن بین 0.3 – 4.9 درصد و مقدار نیتروژن بین 0.6 – 3.3 درصد و مقدار گوگرد بین 0.3 – 10.3 درصد تغییر می كند. آسفالتین معمولاً به عنوان سنگین ترین و قطبی ترین تركیب نفت معرفی می شود . آسفالتین دارای مولكولی آماروف است كه ذوب نمی شود و در دمای بالاتر از 300 – 400 درجه سانتیگراد تجزیه می شود ، به طوری كه هیچ نقطه ذوبی مشاهده نمی شود . نتایج تحقیقات برخی از محققین نشان داده كه آسفالتین نتیجه اكسیداسیون رزین می باشد كه خود آنها از اكسیداسیون آروماتیك های سنگین بدست آمده اند . هیدروژناسیون رزین و آسفالتین منجر به تولید هیدروكربنهای سنگین می شود . به طور كلی دو نوع رسوب آسفالتین در میادین نفتی گزارش شده است . رسوب جامد سخت و درخشنده كه احتمالاً ناشی از تجمع آسفالیتن روی سطح محلول می باشد و لجنهای تیره كه به خاطر تشكیل مقادیر بزرگ آسفالتین در داخل محلول می باشد . در حقیقت محیطی كه آسفالتین در آن رسوب می كند مستقیماً بر طبیعت آسفالتین تأثیر می گذارد . به طوری كه در نسبتهای بالا از رسوب دهنده ، رسوب آسفالتین كریستالی تر بوده و تمایل به تجمع ناگهانی دارد . همچنین هر چه عدد كربنی این رسوب دهنده كوچكتر باشد ، رسوب كریستالی تر است . موقعی كه آسفالتین توسط تزریق عوامل رسوب دهنده از نفت جدا می شود رنگ قهوه ای تیره دارد . پس از جدا كردن اجزای سبكتر ، آسفالتینها رنگ سیاه تیره به خود می گیرند كه شدت آن به غلظت آسفالتین بستگی دارد. مهمترین سؤال اذهان اغلب محققین در این زمینه این است كه حالت حقیقی آسفالتین در مخزن اصلی آن چیست ؟ به عبارت دیگر حالت وجودی آسفالتین قبل از هر گونه اقدام برای جداسازی آن چگونه است ؟ لذا پیشگویی ماهیت آسفالتین در مخزن همواره مودر توجه بوده است . علیرغم تلاشهای فراوان انجام شده در 60 سال اخیر ، اختلاف نظر قابل ملاحظه ای در مورد ساختار و طبیعت آسفالتین در تعادل با نفت ، وجود دارد . توسعه مدلهای ترمودینامیكی ، حلالهای آسفالتین ، متوقف كننده های تشكیل رسوب آن و به طور كلی یافتن راهكارهای مناسب برای رفع مشكل تشكیل رسوب آسفالتین در مخازن نفتی مستلزم دانش كافی و دقیق از ماهیت حقیقی آن می باشد كه هنوز نیاز به تحقیق و مطالعه بیشتر در این خصوص احساس می شود . تلاشهای فراوانی برای مشخص نمودن ساختمان شیمیایی آسفالتین و توسعه یك شكل ساختمانی انجام گرفته است . تعیین اندازه های ذرات یا مولكولهای آسفالتین همواره مورد مطالعه محققین بوده است و اثر عوامل مختلف بر آن مورد توجه و اهمیت قرار گرفته است . كاربرد روشهای دستگاهی sasx , esr , nmr , sans ftir ، روشهای تخریب حرارتی و هیدرولیز و اكسیداسیون آسفالتین نشان داده است كه آسفالتین از حلقه های آروماتیك و بنزن تشكیل شده است كه زنجیره جانبی متصل به آن هستند . این آروماتیك های كوچك با پیوندهای پلی متین همراه با اتمهای گوگرد فراوان به یكدیگر متصل هستند . بر این اساس اشكال ساختمانی متفاوت برای آسفالتینها ارائه شده است . اما استفاده از مكانیك مولكولی كه از توابع تحلیلی برای كشش پیوند استفاده می كند و انرژی ساختمانی را به حداقل می رساند ، پس از انجام چهارهزار مرحله مختلف ، ساختمان مولكولی ای را تأیید كرد كه به صورت سه بعدی نشان داده می شود . بدین ترتیب نشان داده شد كه بر خلاف نظرات قبل آسفالتین یك مولكول سه بعدی است . وقتی مولكول ساده است ، چند پارامتر برای توصیف شكل هندسی آن كافی است . اما اگر مولكول بزرگ و پیچیده باشد نظیر آسفالتین ، چون قطبیت در تمام سطح توزیع می شود ، نمی توان اینگونه عمل كرد . به هر حال وجود پلی آروماتیك ها در ساختمان مولكولی آسفالتین توسط بسیاری از محققین تأیید شده است . مطالعات انجام شده روی اندازه ذرات یا مولكولهای آسفالتین نشان داده است كه عوامل بسیاری در اندازه ذرات یا توزیع آنها مؤثرند . ملاحظه شده است كه افزایش جرم مولكولی حلال ، باعث كوچكتر شدن اندازه متوسط ذرات شده است . مطالعات درباره نسبت رسوب دهنده نشان داده است كه اندازه متوسط ذرات برای نسبتهای كوچك رسوب دهنده بزرگتر است . در حقیقت ثابت دی الكتریك رسوب دهنده كه بیانگر توانایی آن برای شكستن نیروهای جاذبه قطبی بین ذرات آسفالتین است ، نقش مهمی دارد . به طوری كه بزرگتر شدن این ثابت می تواند منجر به حل كردن كامل آسفالتین شود . طول زنجیر پارافینی نیز توزیع اندازه ذرات را كنترل می كند . افزایش دما با كاهش قدرت حلالیت نفت ، بر رسوب آسفالیت اثر می گذارد. بنابراین مولكولهای بزرگتر زودتر رسوب می كنند . نتایج ، نشان داده كه اندازه ذرات آسفالتین از یك توزیع نرمال لگاریتمی پیروی می كند . تغییرا دما بین صفر تا 100 درجه سانتیگراد ، اثر قابل توجهی را نشان می دهد . افزایش فشار موجب افزایش اندازه ذرات آسفالتین می شود . بطور كلی اندازه متوسط آن بین 266 تا 495 میكرون محاسبه شده است . گروهی از محققین با كاربرد روش SANS برای ساختمان مولكولی آسفالتین و برای حلالیت آن در تولوئن نشان دادند كه اندازه ذرات از تابع توزیع SCHULTZ پیروی می كند و افزایش دما موجب تجزیه شدن ذرات بزرگتر می شود . بطوری كه اندازه متوسط این ذرات تقریباً مستقل از دما است . در این شرایط تابع توزیع SCHULTZ به تابع توزیع GAUSSLAN تبدیل می شود . آزمایشات هدایت الكتریكی نیز این تابع توزیع را تأیید كرده است به طوری كه عدم وجود مكانهای باردار در سطح آسفالتین باعث عدم دستیابی به اجزای دیگر نفت شده است برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام . تلاش زیادی برای یافتن وزن مولكولی آسفالتین انجام گرفته و روشهای متفاوت نظیر VPU , SEC , GPC , HPLC برای انجام محاسبات به كار رفته اند اما وجود آروماتیك های متراكم باعث به وجود آمدن تمایل شدید آسفالتین به جذب سطحی روی ژل می گردد كه باعث می شود روشهای GPC نامعتبر شود . از سویی فراریت بسیار كم آن باعث ضعف روشهای اسپكتروسكوپی – جرمی می شود . در حقیقت VPO بهترین و مناسب ترین روش برای برآورد جرم مولكولی آسفالتین است . ماهیت آسفالتین در نفت همانطور كه از شكل زیر پیداست ، آسفالتینها جایگاه ویژه ای را در نفت خام اشغال كرده اند . مشخص نمودن ماهیت آسفالتین در نفت ، هدف مطالعات بسیاری از محققین در چند دهه ی اخیر بوده است . گروهی از محققین معتقدند كه آسفالتین به صورت یك ساختار كلوئیدی در نفت وجود دارد كه توسط عوامل پایدار كننده به صورت معلق در آمده است . افزودن حلال باعث جدا شدن این عوامل از سطح آسفالتین و در نتیجه بر هم خوردن این پایداری می گردد . این عوامل همان رزینها هستند كه به صورت تركیبات قطبی با وزن مولكولی بین 250 تا 1000 گرم بر مول می باشند . این حالت آسفالتین توسط روشهای میكروسكوپی تأیید شده است كه در آن آسفالتین همراه با مولكولهای بزرگ زرین ، مایسلهایی را تشكیل می دهد كه در نفت به صورت معلق و پراكنده در می آید . دسته دیگر از مطالعات بر اساس تشكیل مایسلهای آسفالتین در نفت و انجام واكنشهای پلیمریزاسیون به هنگام تشكیل رسوب انجام شده است . آزمایشات تجربی فراوانی برای مشخص نمودن غلظت بحرانی مایسلها انجام گرفته است كه عمدتاً برای مخلوط آسفالتین و حلالهایی نظیر تولوئن بوده است . از روشهای اندازه گیری كشش سطحی برای تأیید این وضعیت آسفالتین استفاده شده است . بسیاری از محققین هم معتقدند كه آسفالتین به صورت مولكولی در نفت حل می شود كه می تواند دارای ساختمان مشابه و یكسان برای تمام مولكولها باشد تا توزیعی از اندازه و وزن مولكولی داشته باشد . این مولكولها اساساً كروی هستند كه تمایل به خوشه ای شدن دارند . حضور آسفالتین در نفت به صورت مولكولی به شدت به حضور سایر اجزای نفت بستگی دارد . از آنجا كه حلالیت مولكولی پایه و اساس تعادل ترمودینامیكی است ، نتایج حاصل از مدلهای ترمودینامیكی بر این اساس و بازگشت پذیری فرایند تشكیل رسوب آسفالتین ، ماهیت مولكولی آن را در نفت تأیید كرده است برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام برخی از محققین هم معتقدند كه مولكولها یا ذرات آسفالتین در نفت می توانند به صورت حلالیت تلفیقی از حلالهای كلوئیدی وجود داشته باشند . نتایج تجربی نشان داده است كه رسوب آسفالتین حاصل از دو بخش كلوئیدی و مولكولی است كه هریك بطور مجزا عمل می كنند . 1 لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده