Изменение состава и агрегативной устойчивости нефтяных асфальтенов при обработке изопропиловым спиртом

Abstract

Работа посвящена оценке изменения состава и агрегативной устойчивости асфальтенов после их обработки изопропиловым спиртом (ИПС). Анализ полученных результатов проводился на основании данных о вещественном составе образующихся продуктов, элементном составе исходных и обработанных ИПС асфальтенов, а также об изменении скорости осаждения асфальтеновых агрегатов спектрофотометрическим методом. Установлено, что нефтяные асфальтены способны взаимодействовать с ИПС при температуре 80–90 ºС и продолжительности процесса 20–135 часов. Обработка асфальтенов ИПС в течение 45 часов приводит к наибольшему образованию мальтенов (44,9 % мас.) за счет образования дополнительных алкильных фрагментов, что подтверждается увеличением атомного отношения Н/С на 0,1, а также данными ЯМР 1Н о возрастании количества и разветвленности алкильных цепей. При обработке асфальтенов ИПС снижается их агрегативная устойчивость. Скорость седиментации исходных асфальтенов в 1,5 раза ниже, чем у асфальтенов, обработанных ИПС. Фракция исходных асфальтенов, преобразующаяся в мальтены при обработке ИПС, является стабилизатором асфальтеновых агрегатов и препятствует укрупнению и осаждению надмолекулярных частиц

The work is devoted to assessing changes in the composition and aggregative stability of asphaltenes after their treatment with isopropyl alcohol (IPA). An analysis of the group composition of products was carried out. The change in the elemental composition of asphaltenes was studied. The change in the rate of deposition of asphaltene aggregates was determined using the spectrophotometric method. Petroleum asphaltenes are capable of interacting with IPA at a temperature of 80–90 ºС and a process duration of 20–135 hours. Treatment of asphaltenes with IPA for 45 hours leads to the greatest formation of maltenes (44,9 % wt.) due to the formation of additional alkyl fragments. This is confirmed by an increase in the H/C atomic ratio by 0,1, as well as 1H NMR data on an increase in the number and branching of alkyl chains. When asphaltenes are treated with IPA, their aggregative stability decreases. The sedimentation rate of the original asphaltenes is 1,5 times lower than that of asphaltenes treated with IPA. The fraction of initial asphaltenes, which is converted into maltenes during IPA processing, is a stabilizer of asphaltene aggregates and prevents the coarsening and sedimentation of supramolecular particles