Asfalten

Asfaltenlər — qatranlar, aromatik karbohidrogenlər və doymuş maddələrlə (məsələn, alkanlar kimi doymuş karbohidrogenlərlə) birlikdə xam neftdə olan molekulyar maddələrdir. "Asfalten" sözünü 1837-ci ildə Boussingault bəzi bitumların distillə qalıqlarının asfaltabənzər xüsusiyyətlərə malik olduğunu gördükdə işlətmişdir. Neft emalı zavodlarından əldə olunan asfalt və ya bitum məmulatları şəklində olan asfaltenlər, yollarda səki materialları, dam örtüklərinin hazırlanması, hidroizolyasiya, binaların bünövrələrində suya davamlı örtüklər kimi istifadə olunur.

Asfaltenlər neftin tərkibində olan ən irimolekullu maddələr olub molekul kütlələri 1600–6000-dir. Onlar, ağır və qətranlı neftlərdə daha çoxdur. Elementar tərkibinə görə neft qətranlarına yaxındır, tərkibində 80–86% karbon, 0–9% kükürd, 1–9% oksigen və 2%-ə yaxın azot olur. Güman edilir ki, A. neft qatranlarının kondensasiyasından əmələ gəlir. A. tünd qonur, yaxud qara rəngdə neytral xassəli amorf maddələrdir, qızdırıldıqda ərimir, 300 C-dən yuxarı temperaturda parçalanaraq qaz və çətin yanan çevrilir. Sənayedə asfaltenləri neftdən maye propanla çıxarırlar.

An example of possible structure for an asphaltene molecule.

Tərkibi

Asfaltenlər əsasən karbondan (C^4-), hidrogendən (H⁺), azotdan (N), oksigendən (O^2-) və kükürddən (S^2-), həmçinin az miqdarda vanadium (V) və nikeldən (Ni) ibarətdir. C:H nisbəti asfalten mənbəyindən asılı olaraq təxminən 1:1,2-dir. Asfaltenlər xam neft, bitum və ya kömür kimi karbonlu materialların n-heptanda həll olmayan, toluolda həll olan komponenti kimi müəyyən edilir.

Analiz

Asfaltenlərin molekulyar quruluşunu müəyyən etmək çətindir, çünki molekullar məhlulda bir-birinə yapışmağa meyillidirlər. Bu materiallar yüzlərlə, hətta minlərlə fərdi kimyəvi növdən ibarət olduqca mürəkkəb qarışıqlardır. Asfaltenlərin xüsusi kimyəvi formulları yoxdur: ayrı-ayrı molekullar strukturda olan atomların sayına görə dəyişə bilər və ümumi kimyəvi formula mənbədən asılı ola bilər. Onlar müasir analitik üsullara, o cümlədən TLC-FID SARA Metodu ilə məşhur SARA analizinə, kütləvi spektrometriyaya, elektron paramaqnit rezonansına və nüvə maqnit rezonansına məruz qalsalar da, dəqiq molekulyar strukturları müəyyən etmək çətindir.

Asfalten

Asfalten qızdırıldıqdan sonra aşağıdakılara bölünür: uçucu olmayan (heterosiklik N və S növləri) və uçucu (parafin + olefinlər, benzollar, naftalinlər, fenantrenlər və bir sıra başqaları). Speight neftin aşağıdakı altı əsas fraksiyaya bölünməsinin sadələşdirilmiş təsvirini bildirir: uçucu doymuş maddələr, uçucu aromatiklər, uçucu olmayan doymuş maddələr, uçucu olmayan aromatiklər, qatranlar və asfaltenlər.

Emalda çətinliklər

Asfaltenlər xam neftlərə yüksək özlülük verir və hasilata mənfi təsir göstərir. Bundan əlavə, ayrı-ayrı laylar daxilində xam neftlərdə asfaltenin dəyişən qatılığı saysız-hesabsız hasilat problemləri yaradır.

İstinadlar

1. Mullins, O. C. et al. (eds.) (2007) Asphaltenes, Heavy Oils and Petroleomics, Springer, New York.
2. Asphaltene Arxivləşdirilib 2013-12-11 at the Wayback Machine. uic.edu
3. Neft terminlərinin izahlı lüğəti. Azərbaycan Neft Sənayesi üzrə İnformasiya və Resurs mərkəzi. 2005.
4. McKenna, A. M. "Heavy Petroleum Composition. 3. Asphaltene Aggregation". Energy & Fuels. 27 (3). 2013: 1246–1256. doi:10.1021/ef3018578.
5. J. H. Pacheco-Sánchez, and G. A. Mansoori, (2013) Revista Mexicana de Física 59, 584–593.
6. J. G. Speight, (1994). in the book Asphaltenes and Asphalts, 1, Developments in Petroleum Science, 40 edited by Yen T. F. and G. V. Chilingarian, (Elsevier Science, New York). Chapter: Chemical and physical studies of petroleum asphaltenes