Petroleum asphaltenes as nano-sized objects of research
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc336Keywords:
Asphaltenes, crude oil, nano-aggregates, nanoparticles, resins, structure, petroleum residuesAbstract
The literature on the formation of asphaltenes and their nanoaggregates in crude oil and petroleum products are reviewed. Petroleum asphaltenes are considered as components having nanoscale sizes and structures, on the basis of which nanoaggregates are formed. The
results of experimental and theoretical studies on the establishment of the structure of asphaltenes and their behavior in solution are presented. Consideration of asphaltenes as nanoscale objects of research allows us to identify ways to eliminate their negative impact during the processing and transportation of petroleum.
References
(1). Mullins O.C. The asphaltenes // Annual Reviews ofAnalytical Chemistry. – 2011. – Vol. 4. – P. 393-418. https://doi.org/10.1146/annurev-anchem-061010-113849
(2). Fávero C.V.B., Maqbool T., Hoepfner M., Haji-Akbari N., Fogler H.S. Revisiting the flocculation kinetics of destabilized asphaltenes // Advances in Colloid and Interface Sciences. – 2017. – Vol. 244. – No. 6. – P. 267-280. https://doi.org/10.1016/j.cis.2016.06.013
(3). Ганеева Ю.М., Юсупова Т.Н., Романов Г.В. Асфальтеновые наноагрегаты: структура, фазовые превращения, влияние на свойства нефтяных систем // Успехи химии. – 2011. – № 80 (10). – С. 1034-1050.
(4). Ахметов Б.Р., Евдокимов И.Н., Елисеев Н.Ю. Некоторые особенности надмолекулярных структур в нефтяных средах // Химия и технология топлив и масел. – 2002. - № 4. – С. 41-43.
(5). Рогачева О.В., Гимаев Р.Н., Губайдуллина В.З., Хакимов Д.К. Исследование поверхностной активности асфальтенов нефтяных систем // Коллоидный журнал. – 1980. – Т. 42. – № 3. – С. 586-589.
(6). Евдокимов И.Н., Лосев А.П. Нефтяные нанотехнологии – преодоление стереотипов // Нефтяное хозяйство. – 2008. – № 8. – С. 78-81.
(7). Акбарзаде К., Хамами А., Харрат А. и др. Асфальтены: проблемы и перспективы // Нефтегазовое обозрение. – 2007. – С. 28-53.
(8). Mullins O.C. The Modified Yen Model // Energy & Fuels. – 2010. – Vol. 24. – No. 4. – P. 2179-2207. https://doi.org/10.1021/ef900975e
(9). Lisitza N.V., Freed D.E., Sen P.N., Song Y-Q. Study of Asphaltene Nanoaggregation by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) // Energy & Fuels. – 2019. – Vol. 23. – No. 3. – P. 1189-1193. https://doi.org/10.1021/ef800631a
(10). Andreatta G., Goncalves C.C., Buffin G. et al. Nanoaggregates and structure-function relations in asphaltenes // Energy & Fuels. – 2005. – Vol. 19. – P. 1282-1289. https://doi.org/10.1021/ef0497762
(11). Goncalves S., Castillo J., Fernandez A., Hung J. Absorbance and fluorescence spectroscopy on the aggregation behavior of asphaltene-toluene solutions // Fuel. – 2004. – Vol. 83. – P. 1823-1828. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2004.03.009
(12). Zeng H., Song Y-Q., Johnson D.L., Mullins O.C. Critical Nanoaggregate Concentration of Asphaltenes by Direct- Current (DC) Electrical Conductivity // Energy & Fuels. – 2019. – Vol. 23. – No. 3. – P. 1201-1208. https://doi.org/10.1021/ef800781a
(13). Ching M.J.T.M., Pomerantz A.E., Andrews A.B. et al. On the nanofiltration of asphaltene solutions // Energy & Fuels. – 2010. – Vol. 24. – No. 9. – P. 5028-5037. https://doi.org/10.1021/ef100645b
(14). Давлетшина Л.Ф., Толстых Л.И., Михайлова П.С. О необходимости изучения особенностей поведения углеводородов для повышения эффективности кислотных обработок скважин // Территория нефтегаз. – 2016. - № 4. – С. 90-96.
(15). Dickie J., Yen T. Macrostructures of the asphaltic fractions by various instrumental methods // Analytical Chemistry. – 1967. – Vol. 39. - № 14. – С. 1847-1852. https://doi.org/10.1021/ac50157a057
(16). Сафиева Р.З. Химия нефти и газа. Нефтяные дисперсные системы: состав и свойства. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. – 112 с.
(17). Галимова Г.А., Юсупова Т.Н., Ибрагимова Д.А. Состав, свойства, структура и фракции асфальтенов нефтяных дисперсных систем // Вестник технологического университета. – 2015. – Т. 18. – № 20. – С. 60-64.
(18). Groenzin H., Mullins O.C. Molecular Size and Structure of Asphaltenes from Various Sources // Energy & Fuels. – 2000. Vol. 14. – No. 8. – P. 677. https://doi.org/10.1021/ef990225z
(19). Strausz O.P., Mojelsky T.W., Lown E.M. The molecular structure of asphaltene: an unfolding story // Fuel. – 1992. – Vol. 71. – No. 12. – P. 1355-1363. https://doi.org/10.1016/0016-2361(92)90206-4
(20). Петрухина Н.Н. Регулирование превращений компонентов высоковязких нефтей при их подготовке к транспорту и переработке: дисс…. канд. техн. наук. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2014. – С. 69-70.
(21). Сюняев З.И. Фазовые превращения и их влияние на процессы производства нефтяного углерода. – ЦНИ- ИТЭНефтехим, М., 1977.
(22). Коржов Ю.В., Орлов С.А. Агрегирование и коагуляция асфальтенов в пленке нефти: физические характе- ристики продуктов поверхностных отложений // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2016. – Т. 327. – № 12. – С. 62-74.
(23). Ганеева Ю.М., Юсупова Т.Н., Романов Г.В. Структурная организация асфальтенов // Доклады Академии Наук. – 2009. – Т. 426. - № 5. – С. 629-631.
(24). Охотникова Е.С., Ганеева Ю.М., Юсупова Т.Н. и др. Высокомолекулярная фракция асфальтенов и ее влияние на структуру и устойчивость окисленных битумов // Нефтехимия. – 2011. – Т. 51. – № 3. – С. 199-203.
(25). Злобин А.А. Экспериментальные исследования процессов агрегации и самосборки наночастиц в нефтяных дисперсных системах // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2015. – № 15. – С. 57-72. https://doi.org/10.15593/2224-9923/2015.15.7
(26). Lyulin S.V., Glova A.D., Falkovich S.G. et al. Computer simulation of asphaltenes // Petroleum Chemistry. – 2018. – Vol. 58. – No. 12. – P. 983-1004. https://doi.org/10.1134/S0965544118120149
(27). Доломатов М.Ю., Шуткова С.А., Дезорцев С.В. Структура молекулярных наночастиц нефтяных асфальтенов // Журнал структурной химии. – 2012. – Т. 53. – № 2. – С. 569-573.
(28). Шуткова С.А., Доломатов М.Ю., Дезорцев С.В. Структурно-химические модельных молекулярных фрагментов нефтяных асфальтенов // Нефтехимия. – 2012. – Т. 52. – № 4. – С. 299-303.
(29). Шуткова С.А., Доломатов М.Ю., Ишниязов З.З. и др. Исследование молекулярной структуры нанокластеров нефтяных асфальтенов // Бутлеровские сообщения. – 2019.
(30). Шарипов Т.И., Бахтизин Р.З., Доломатов М.Ю. и др. Исследование надмолекулярной структуры нефтяных асфальтенов // Бутлеровские сообщения. – 2019.
(31). Доломатов М.Ю., Шуткова С.А., Дезорцев С.В. Исследование структуры наночастиц нефтяных асфальтенов // Башкирский химический журнал. – 2011. – Т. 18. - № 3. – С. 18-21.
(32). Шуляковская Д.О., Доломатова М.М., Еремина С.А. Исследование электропроводящих наноструктур ас- фальтенов Западно-Сибирской нефти методом электронной феноменологической спектроскопии // Электротехнические и информационные комплексы и системы. – 2013. – Т. 9. – № 1. – С. 112-115.
(33). Camacho-Bragado G.A., Santiago P., Marin-Almazo M. Fullerenic structures derived from oil asphaltenes // Carbon. – 2002. – Vol. 40. – P. 2761–2766. https://doi.org/10.1016/S0008-6223(02)00199-9
(34). Imanbayev Y., Ongarbayev Y., Tileuberdi Y., Krivtsov E., Golovko A., Mansurov Z. High temperature transformation of tar-asphaltene components of oil sand bitumen // Journal of the Serbian Chemical Society. – 2017. – Vol. 82, No. 9. – P. 1063-1073. https://doi.org/10.2298/JSC161126069I
(35). Imanbayev Ye., Tileuberdi Ye., Ongarbayev Ye., Mansurov Z., Batyrbayev A., Akkazin Ye., Krivtsov E., Golovko A., Rudyk S. Changing the Structure of Resin-Asphaltenes Molecules in Cracking // Eurasian Chemico-Technological Journal. – 2017. – Vol. 19, No. 2. – P. 147-154. https://doi.org/10.18321/ectj645
(36). Тилеуберди Е., Онгарбаев Е.К., Мансуров З.А., Султанов Ф.Р. Исследование структуры асфальтенов, осажденных из нефтяных и природных битумов // Белая книга по нанотехнологиям. Под ред. З.А. Мансурова. – Алматы, 2018. – С. 182-184.
(37). Tileuberdi Ye., Ongarbayev Ye.K., Behrendt F., Mansurov Z.A. Nanostructure of Bitumen Produced from Heavy Oil: monograph. – Almaty: Qazaq University, 2017. – 164 p.
