Duży postęp w analizach asfaltenów

Foto: freeimages.com

Naukowcy z Rice University dokonali dużego postępu w analizach asfaltenów, rozbudowanych węglowodorów, opracowując metodę identyfikacji i analiz ilościowej asfaltenów wytrąconych z surowej ropy naftowej, które są powodem zapychania się studni i rur przesyłowych. Dokładna znajomość ilości asfaltenów w ropie naftowej pozwoli na dostosowanie rozwiązań technicznych do wydobywania ropy z trudniej dostępnych złóż.

Asfalteny, jak sama nazwa wskazuje, są składnikiem asfaltu stosowanego do produkcji nawierzchni drogowych, ale również materiałów wodoodpornych, inhibitorów korozji i innych produktów. Z kolei podczas wydobywania, wraz ze stopniowym odkładaniem się asfaltenów na ścianach rurociągów, pomp i zaworów, dochodzi do spowalniania przesyłu surowej ropy naftowej, zmian ciśnienia, temperatury i składu produktu. Można porównać osadzanie się asfaltenów na ściankach rurociągów do cholesterolu gromadzącego się na ściankach naczyń krwionośnych.

Francisco Vargas z Rice University opracował pośrednią metodę analizy asfaltenów łączącą technikę grawimetryczną (centryfuga) ze spektroskopią. Dotychczas stosowane w przemyśle metody oparte są na spektroskopii bliskiej podczerwieni (NIR) i mikroskopii optycznej. Metody te wymagają wytrącania asfaltenów w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem, a ich próg detekcji ograniczony jest do cząstek większych niż 0,5 – 1,0 mikrometr.

Metoda opracowana przez Vargasa pozwala przy wykorzystaniu tych samych spektroskopów NIR na wykrywanie cząstek o wymiarze ok. 100 nm. W trakcie jej opracowywania użyto wirówki do odseparowania cząstek większych niż 100 nm, co pozwoliło na zmierzenie optycznej gęstości pozostałej cieczy i w ten sposób wykryć wytrącone asfalteny. Poprzez dodawanie różnych ilości heptanu, który powoduje wytrącanie i/lub toluenu, który z kolei rozpuszcza i stabilizuje agregaty asfaltenów, naukowcy byli w stanie kontrolować zawiesinę małych cząstek w próbce.

(pj)