アスファルテンの凝集の大きさを見る(<総説特集>アスファルテンの凝集)
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概要
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X-ray diffraction (XRD), small-angle X-ray scattering (SAXS), and small-angle Neutron scattering (SANS) measurements were made on asphaltenes and vacuum residua (denoted by the prefixes AS and VR, respectively) isolated from three different crude oils, Maya (MY), Khafji (KF), and Iranian Light (IL), to characterize the petroleum asphaltene aggregates present under various conditions. In the XRD experiments, the layer distances between aromatic sheets of asphaltenes were 3.6A and the number of aromatic sheets in a stacked cluster decreased from eight to five as the temperature increased from 30℃ to 300℃. The different crystallite parameters varied little between the three asphaltenes, although maltenes in the vacuum residua interacted with the asphaltenes and loosened their stacking by a small amount. In SAXS experiments, scattering patterns were obtained on the dry asphaltenes at room temperature in a flowing nitrogen atmosphere and the samples were then heated from 30℃ to 500℃. The fractal aggregates of AS-MY, AS-KF, and AS-IL broke down at 241, 179, and 243℃, respectively. SANS data measured at various temperatures from 25 to 350℃ showed various topological features different with asphaltene or solvent species. In all of the solvents, asphaltenes aggregate in the form of a prolate ellipsoid with a high aspect ratio at 25℃ and got smaller with increasing temperature. That became a compact sphere with the size of around 20A in radius at 350℃. A fractal aggregates was formed only with asphaltene of Maya in Decalin, and it remained even at 350℃. From these results, a hypothetical hierarchical model of asphaltene aggregation is proposed.
- 2007-10-20
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