Absorbance and fluorescence spectroscopy on the aggregation behavior of asphaltene–toluene solutions

Gonçalves, Sónia; Castillo, Jimmy; Fernández, Alberto; Hung, J.

doi:10.1016/j.fuel.2004.03.009

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“…Asphaltenes are known to self-associate in solution both in crude oils 71 [72][73][74][75] ). The properties they investigated included ultrasonic velocity 72 , DC conductivity 74 , ultrasedimentation rate 75 and density 72 .…”

Section: Self-associationmentioning

confidence: 99%

Model molecules mimicking asphaltenes

Sjöblom

Simon

2015

Advances in Colloid and Interface Science

156

132

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Section: Self-associationmentioning

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Model molecules mimicking asphaltenes

Sjöblom

Simon

2015

Advances in Colloid and Interface Science

156

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“…Several different methods have been applied to determine the molecular mass of asphaltenes and/or their different aggregation states: vapour pressure osmometry [16], small-angle neutron and X-ray scattering (SANS and SAXS, see below), mass spectrometry [8][9][10][11][12][13][14][15][16], fluorescence depolarisation measurements [9,10], and NMR [17,18]. Mass results are different in regard to the concentration range and the measurement technique.…”

Section: Structural Information From Scattering Measurementsmentioning

confidence: 99%

“…In practice, for polydisperse systems such as asphaltene solutions [20,31], Guinier or Zimm approximations give the weight-average M w molecular weight of aggregates and the z-average radius of gyration R gz defined by the following expressions: (12) and (13) with M k , R k : the molar mass and radius of gyration of the k fraction, respectively.…”

Section: Polydispersity Effectsmentioning

confidence: 99%

“…At very low concentration and even in "good solvents" such as toluene, above a concentration known as the critical nano-aggregate concentration (CNAC) c ≈ 100 mg/l, these molecules selfassociate to form nano-aggregates [11,12]. At higher concentrations, these nano-aggregates form larger structures whose size and mass depend on thermodynamic conditions (pressure and temperature), on the nature of the solvent in which they are suspended [13,14] or on the presence of resins [15].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Relation between Nanoscale Structure of Asphaltene Aggregates and their Macroscopic Solution Properties

Barré

Jestin

Morisset

et al. 2009

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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Résumé -Relation entre nanostructure des agrégats d'asphaltène et les propriétés macroscopiques de leur solution -Certaines propriétés particulières de bruts pétroliers sont attribuées à leur fraction la plus dense, lourde et polaire : les asphaltènes. La compréhension de l'origine de ces propriétés repose sur une description structurale fine de ces fractions. Nous présentons une caractérisation des solutions d'asphaltène, à l'échelle du nanomètre, basée sur de nouvelles ou récentes expériences de diffusion de rayonnement (rayons X ou neutrons) à partir desquelles des paramètres structuraux des agrégats d'asphaltène (R g , M w et A 2 ) sont déduits. La dépendance de ces paramètres est compatible avec un modèle d'agrégats de type fractal de masse. Ce modèle rend compte de toute la variété de propriétés macroscopiques de ces solutions. En particulier, la prise en compte de l'aspect solvaté des agrégats permet de prédire la viscosité de solutions d'asphaltène en fonction de leur concentration. D'autre part, les asphaltènes s'adsorbent aux interfaces liquide-liquide et liquide-solide et forment des monocouches dont l'épaisseur est du même ordre de grandeur que la taille des agrégats de la solution. L'analyse des isothermes d'adsorption, les expériences de réflectivité des neutrons ainsi que les expériences de diffusion des neutrons en conditions d'extinction de contraste, mettent en évidence une densification des agrégats d'asphaltène dans la couche adsorbée relativement à leur état solvaté dans le volume. Enfin, la résultante des interactions attractives/répulsives entre agrégats peut être reliée à la stabilité relative d'émulsions d'eau dans l'huile et à la stabilité d'effluents d'hydroconversion. Cette approche de mise en relation entre structure et propriété permet d'asseoir et de justifier le modèle de fractal de masse qui est discuté. Abstract

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“…Diversos trabalhos evidenciaram a tendência auto-associativa dos asfaltenos em sistemas modelo empregando diferentes técnicas, tais como SAXS, SANS [25,26] , medidas de tensão superficial/interfacial [27,28] , calorimetria [29] e cromatografia por exclusão de tamanho [30] . Alguns trabalhos indicaram a formação de nanoagregados em concentrações menores (50 a 150 mg.L -1 ) [31][32][33] que aquelas utilizadas nos ensaios de osmometria de pressão de vapor. Devido isso, Mullins et al [24] , ressaltam que os valores obtidos a partir de medidas de OPV podem exceder de 5 a 10 vezes os obtidos através de outras técnicas.…”

Section: Descrição Do Equilíbrio Líquido-vapor Para Solução Com Solutunclassified

Obtenção da massa molar de asfaltenos através de osmometria de pressão de vapor

Moura

Ramos

2009

Polímeros

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mentação. Tais problemas podem reduzir a produtividade, aumentando os custos do processo [4][5][6] . O Instituto do Petróleo, Londres (UK), no Standard methods for analysis and testing of petroleum and related products (1989) define asfaltenos, através do método IP143/84 [7] , como sólidos amorfos, de coloração entre marrom escuro e preto, precipitados pela adição de excesso de n-heptano e solúveis em tolueno ou benzeno, a quente. Este procedimento, na prática, é empregado para a separação de frações distintas de asfaltenos, tais como C5I (insolúveis em pentano) e C7I (insolúveis em heptano) [4,8] . Como se trata de sistemas polidispersos é esperado que cada fração possua massa molar média com valores diferentes.A massa molar constitui uma propriedade útil na caracterização dos asfaltenos e representa um parâmetro de entrada nos modelos que descrevem sua precipitação em diferentes petróleos. Diversas técnicas são utilizadas para determinar massas molares dos asfaltenos, tais como osmometria de IntroduçãoO petróleo consiste em uma mistura complexa de hidrocarbonetos que podem ser divididos de acordo com diversos critérios, como, por exemplo, a polaridade, que os classifica em asfaltenos, resinas, aromáticos e saturados [1] . Dentre estes, asfaltenos e resinas destacam-se por serem macromolé-culas com tendência à auto-associação, o que as torna particularmente importantes para a indústria do petróleo, pois durante as diversas etapas de produção e processamento, podem tornar-se instáveis devido a variações de composição, temperatura e pressão, causando diversos problemas operacionais [2,3] . Os principais problemas relacionados aos asfaltenos são ocasionados pela floculação; formação e estabilização de emulsões e espumas; alterações na molhabilidade original do reservatório; e, principalmente, pela deposição, que consiste tipicamente em uma precipitação seguida de sedi- Resumo: A massa molar é uma propriedade essencial na caracterização de asfaltenos e um dos principais parâmetros de entrada nos modelos para a predição da precipitação. Na literatura são relatadas massas molares entre 1000 e 10000 g.mol -1 para os asfaltenos, variando em função da técnica, natureza do petróleo, tipo de solvente e temperatura. Neste trabalho foi determinada a massa molar média numérica para dois asfaltenos em tolueno, o C7I (insolúveis em heptano) e o C5I (insolúveis em pentano) através da osmometria de pressão de vapor. Os dados experimentais foram avaliados levando em consideração efeitos da agregação dos asfaltenos em solução e sua maior dispersão em baixas concentrações. Foram feitos ainda ajustes matemáticos respeitando a tendência das curvas para diluições infinitas buscando produzir melhores resultados no valor da massa molar. Os valores obtidos foram comparados com os métodos convencionais aplicados à análise da osmometria de pressão de vapor, e situaram-se entre 3200 e 5200 g.mol -1 para o asfaltenos C5I e entre 4100 e 5400 g.mol -1 para o C7I. Palavras-chave: Massa molar, osmometria de pressão de vapor, asfaltenos, auto-...

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Absorbance and fluorescence spectroscopy on the aggregation behavior of asphaltene–toluene solutions

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Model molecules mimicking asphaltenes

Model molecules mimicking asphaltenes

Relation between Nanoscale Structure of Asphaltene Aggregates and their Macroscopic Solution Properties

Obtenção da massa molar de asfaltenos através de osmometria de pressão de vapor

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