بررسي تجربي اثر روش جداسازي بر مورفولوژي سطح و ساختار آسفالتين

Experimental Study of the Effect of De-asphaltene Method on Surface Morphology and Structure of Asphaltene

با توجه به مشكلات ناشی از تجمع رسوبات آسفالتینی در مسیر استخراج و فرآوری نفت، شناسایی ساختار آسفالتین و مقابله با رسوبات آن از موضوعات مهم در صنعت نفت است. در این كار تجربی از حرارت به‏عنوان عامل رسوب‏دهنده آسفالتین استفاده و ساختار و مورفولوژی سطح آسفالتین جداشده به‏روش ترسیب حرارتی با آسفالتین حاصل از ترسیب حرارتی- تبخیری در تولوئن در دو دمای متفاوت بررسی و مقایسه شده است. نتایج میكروسكوپ الكترونی روبشی نشان می‌دهند كه مورفولوژی سطح آسفالتین و نیز پارامترهای ساختاری آن به روش استحصال آسفالتین وابسته‏اند. به‏عبارت دیگر پارامترهای مشخصه‏ای آسفالتین همانند وجود حفرات ناشی از جدا شدن رزین‏ها از سطح آسفالتین و توده شدن ذرات آسفالتین در نتایج SEM برای تمام نمونه‏ها دیده شده‏اند، ولی ساختار میله‏ای آسفالتین‏های جداشده به‏روش حرارتی پس از انحلال در تولوئن و ترسیب تبخیری به ساختار ورقه‏ای تغییر یافته است. طبق نتایج آنالیز پراش پرتوی ایكس مشخصه‏های ذاتی مانند فاصله بین لایه‏های آروماتیكی در چهار نمونه آسفالتین استخراج‏شده مشابه و در محدوده مقادیری است كه دیگر محققان گزارش كرده‏اند، در حالی كه اندازه هسته آروماتیكی ذرات و تعداد لایه‏های آروماتیكی ذرات در روش ترسیب حرارتی- تبخیری در تولوئن افزایش یافته است. افزایش اندك اندازه هسته آروماتیكی و تعداد لایه‏های آروماتیكی ذرات با افزایش دما نیز دیده شده است. تعداد بیش‏تر لایه‏های آروماتیكی نشان‏دهنده ساختار كریستالی یك‏نواخت‏تر و تمایل بیش‏تر ذرات آسفالتین به تجمیع در شرایط مذكور است.   

Problems associated with heavy organic deposition during the production, transportation, and processing of crude oils are one of the important issues in oil industry. Thus, accurate identification of asphaltene structure and surface morphology of asphaltene should be investigated. In this experimental study, thermal and thermal-evaporating de-asphaltene method for asphaltene separation at two different temperatures is used. The effect of temperature as precipitating agent and toluene as solvent agent on the structure and surface morphology of asphaltene is explored and compared by XRD and SEM technique. The results of SEM are shown the dependence of asphaltene morphology on the method of asphaltene separation. In all SEM images, pore, cavities and also agglomerated and smooth surfaces of asphaltene have been observed. Appearance of pores in the SEM images has been used as an indicator of the resin detachment. At thermal de-asphaltene method cylindrical asphaltene shapes change to smooth surface by altering the separation method to thermal - evaporation de-asphaltene. XRD results are shown that characteristic parameters, such as, layer distance between aromatic sheets have the same values for all de-asphaltene methods and are in agreement with other researches investigations, while the average height of stack aromatic sheets and the number of aromatic sheets in a stacked cluster by decreasing the temperature slightly increased. In thermal – evaporation method, this increasing of the number of aromatic sheets in a stacked cluster is observable. It›s indicated that asphaltene particles has more tendencies to aggregate and has smoother crystallite structure at mentioned conditions.