Electron Beam Impact on Petroleum Asphaltenes

Abstract

The paper presents the results of the impact of an electron beam on the asphaltenes of oil from the Nurlatskoye field in an atmosphere of air, argon, hydrogen, and propane-butane mixture. The most noticeably changes in macrostructural parameters of asphaltenes are observed after beam treatment in a propane-butane mixture. The average number of stacking sheets and the size of the aromatic cores increases and the interlayer distance between saturated fragments changes. An increase in the number of aromatic rings in the sheet and a decrease in the share of saturated fragments may suggest the processes of destruction and aromatization of saturated structures, which is confirmed by an increase in the aromaticity factor. Analysis of the group composition of this sample showed the presence of paraffin-naphthenic and aromatic hydrocarbons, and resins. According to the data of thermogravimetric analysis, asphaltenes lose mass more intensively after treatment with an electron beam in a propane- butane atmosphere, which is most visible in the range from ~ 250 to 510 °C

В работе представлены результаты воздействия электронного пучка на асфальтены нефти Нурлатского месторождения в атмосфере воздуха, аргона, водорода и пропан-бутановой смеси. Наиболее заметно параметры макроструктуры асфальтенов меняются после обработки пучком в среде пропан-бутановой смеси. Увеличивается среднее число слоёв в пачке, размер ароматического ядра, меняется межслоевое расстояние между насыщенными фрагментами. Увеличение количества ароматических колец в слое и снижение доли насыщенных фрагментов могут указывать на процессы деструкции и ароматизации насыщенных структур, ч то подтверждается увеличением фактора ароматичности. Анализ группового состава этого образца показал наличие парафино-нафтеновых, ароматических углеводородов и смол. По данным термогравиметрического анализа, асфальтены после обработки пучком электронов в атмосфере пропан-бутан более интенсивно теряют массу, что наиболее заметно в области от ~ 250 до 510 0С