آسفالتین

نویسنده : کربلایی موضوع : قیر بدون دیدگاه
Spread the love
آسفالتین
آسفالتین (انگلیسی: Asphaltene‎) ترکیبات سنگینی از جنس ساختارهای هیدروکربن آروماتیکی می‌باشند، که در نفت خام به‌صورت معلق یافت می‌شوند و به‌وسیله رزین ­‎ها، به‌عنوان عامل نگهدارنده، احاطه شده­‌اند. عوامل تشکیل رسوب آسفالتین در مخازن نفتی به تغییرات فشار، دما یا ترکیب نفت بستگی دارد که این عوامل سبب به هم خوردن تعادل شیمیایی موجود در مخزن و چاه شده، که در نتیجه باعث تشکیل رسوب می‌شود.
آسفالتین‌ها دارای بار الکتریکی نیز می­‎باشند و به تنهایی مولکولی با یک ساختار یکنواخت محسوب نمی‌شوند، بلکه دسته­‎ای از مولکول‌ها را شامل می­‎شوند و دارای عناصری همچون گوگرد، اکسیژن و نیتروژن، همچنین فلزاتی مانند نیکل و وانادیم می­‎باشند. پنتان و هپتان نرمال دو ماده‎­ای هستند که اغلب برای جداسازی آسفالتین از نفت خام مورد استفاده قرار می­‎گیرند. واکس­‎ها و رزین­‎ها در نفت حل می‎­شوند، در حالیکه آسفالتین­‎ها اغلب به‌صورت حل‌نشده و در حالت کلوئیدی باقی می­‎مانند.
رسوب آسفالتین در مخازن نفتی، یکی از موارد بسیار مهم در کنترل تولید بهینه از مخازن می‌باشد. انسداد در محیط متخلخل سازندهای نفتی، دهانه و درون چاه، همچنین در تأسیسات فرآورشی و خطوط انتقال، از مشکلات بسیار جدی تولید نفت‌های آسفالتینی می‌باشد.

اهميت آسفالتين

هميــت ســاختار مولكولــى آســفالتين ها و رزين هــا بــراى مهندســان، هماننــد دانش متخصصان قلب دررابط با ســاختار كلسترول موجود دررگهاى يك بيماراست آســفالتين به دليــل آنكه بــا تغييــرات دما، فشــار و تركيب نفتخام ممكن است رسوب نمايــد، «كلســترول نفت» نيزناميده مىشــود . ايــن رســوبات ممكــن اســت كهبه ســطوح 5 نفت را تغيير بچسبد ويا خواص روانهشناسى دهد . تأثيرات اقتصادى رســوب آســفالتين از نفت خام، در توليــدات هيدروكربن وپالايش بســياراهميــت دارد . انباشــت ومتعاقــب آن جرمگرفتگــى، انســدادو خســارات واردهدر تمامى مراحل توليــد هيدروكربن و فرآورى، از ســازند تاديوارههاى چاه ولوله مغزى ونيز خطوط لوله كشــى واحدهاى پالايشگاه، ديده شده است.
دانش فعلى ما در رابطه با آســفالتين بســيار محدود است. آســفالتينها متبلور نمىشوند و نمىتوان آنهارا بهبخشهاىمجزاويا برشهاى كوچك تفكيك كرد . بهويژه آنكه رزينهاى خنثــى بهشــدت توســط آســفالتينها جذب مىشــوند ونمىتوان آنهارا بهصورت ّكمىاز هــم جدا كرد . از خواصشــيميايىآســفالتين اطلاعات زيادى در دســت نيست. آسفالتينها نســبت بهآروماتيكهانفتدوست هستند ودر آنها،محلولهاىكلوييدىبه شدتپراكندهرا ايجاد مىكنند . آســفالتينها بهويژه آنهايى كه وزنمولكولىكمىدارند،نسبتبهپارافينهايى مانند پنتــان ونفتهاى خام نفتگريزهســتند . تلاشهاى بســيارى توســط شــيميدانها براى دستهبندى آسفالتينها براساس ساختار شيميايى وتحليلهاى عنصرى انجام گرفتهاســت. براى اينكاراز شيوههاىفيزيكىو شيميايىمختلفى اســتفاده مىشــود . شــيوههاى فيزيكى شــامل NMR، IR وESR ، طيفســنجى جرمى، اشعة ، 7 ، ريزنگارى الكترونى 6 ايكس، فراسانتريفيوژ 8 ، پــراش زاوية پراش زاويــة كوچك نوترون كوچــكاشــعهايكــس، طيفســنجى پراش و VPO، GPC، HPLC ، 9 الاستيكنور كاوسى موارد ديگراســت. شــيوههاى شــيميايى نيزبا اكســيد شــدن وهيدروژندار شــدن سروكار دارد.آسفالتين هامولكول ها ههيدروكربنىسنگين هســتند كه درنفت به صورتمعلق و كلوييدى بــوده، با جــذب رزين هادر سطحشــان پايدار مىشــوند

تركيب عنصرى آسفالتين

اختلافــات موجود درتركيب آســفالتين در كارهايى كه درگذشــته انجام گرفته اســت، با جزئيــات كامــل ارائــه نشــده اســت. طبيعت مواد،منشأوتغييرات ظريف منطق هاى در شرايط بلــوغ، باعــث تفــاوت نفتهــاى خــام (وبهتبع آن آسفالتين) مىشود . مطالعةتركيب عنصرىآســفالتين هارسوب كرده با استفاده ازافــزودن نرمال هپتان نشــان می دهدكه ميزان كربن و هيدروژن تنهــا در بازة كوچكى متغير است(1999, Speight .(اين مقادير در جدول 1 نشــان داده شده اســت. مقاديرمذكوربا نسبت اتمــى هيدروژن بــه كربــن برابربا 5/0±15/1 درصد مرتبط است.

خواص عمومی آسفالتين

غلظــت C7- آســفالتين درنفت هــاى خامبا دانسيتة بسيار كم، تنها مىتواند در حدود يك درصد باشــد . اين درحالى است كه غلظت آنپر چگال، حتى مىتواند بيشتراز20درصد جرم كلى باشــد . آســفالتين به دليل انحلال كم درتوليد وفرآورى نفت، ازاهميت ويژهاى برخوردار است. در مقايسه با كل نفت يا بيتومين، آســفالتين مقدار كمترى هيدروژن ،نيتروژن، ومقداربيشــترگوگرد)4.8- 8%) نيــكل، واناديوم و اكســيژن دارد . آســفالتين، به دليلم قدار ِكم هيدروژن،دانسيتةبالايىدارد . دانسيتةآسفالتينت وسط بيشترمحققينبا استفاده 1.20 g/cm3 تا 1.13 g/cm3 از شــيوة ارشميدس ازتخمين زده شده است. اكثراين محققين،دانسيتةآسفالتينرانزديك به  گزارش1/20 g/cm3 كردهاند.