De l'agrégation à la floculation des asphaltènes, une description structurale par diffusion de rayonnement

• Published in: Oil & gas science and technology Vol. 55; no. 1; pp. 123 - 128
• Main Authors: Fenistein, D., Barré, L., Frot, D.
• Format: Journal Article
• Language: French
• Published: Paris EDP Sciences 01.01.2000; Technip; Institut Français du Pétrole (IFP)
• Subjects: Chimie; Chimie analytique; Combustibles; Energie; Etudes des atomes et molécules particuliers et de leurs ions; agrégats; Macromolécules et polymères; Méthodes spectrométriques et optiques; Physics; Physique; Physique atomique et moleculaire; Sciences appliquees; Sciences exactes et technologie; Structure et spectres électroniques; Transformation des combustibles. Carbochimie et pétrochimie; Transformation des produits pétroliers liquides; Analyse spectrale; Floculation; Diffusion rayonnement; Agrégat moléculaire; Floculant; Précipitation chimique; Asphaltène; Solvatation
• ISSN: 1294-4475; 1953-8189
• DOI: 10.2516/ogst:2000006

L'étude par diffusion de rayonnement (rayons X, neutrons et lumière) d'asphaltènes dans des mélanges de toluène et d'heptane en proportion relative croissante permet de caractériser leur structure d'agrégation. Dans un solvant contenant peu d'heptane, les agrégats d'asphaltènes sont fractals et solvatés. Leur cinétique d'agrégation est compatible avec les prévisions du modèle théorique d'agrégation RLCA (Reaction Limited Cluster Aggregation). Pour des proportions d'heptane supérieures, les asphaltènes s'arrangent en structures compactes et de très grande taille. Nous associons cette transition entre un processus d'agrégation solvatée et une compaction au phénomène de floculation des asphaltènes. L'étude par diffusion des rayons X aux très petits angles du RSV (résidu sous vide) Safaniya montre que ces agrégats compacts d'asphaltènes floculés peuvent exister dans certains fluides industriels. The study, using radiation scattering techniques (X-rays, neutrons, light) of asphaltenes in toluene and heptane mixtures, reveals their structure of aggregation versus the heptane/toluene ratio. In a solvent containing little heptane, the aggregates of asphaltenes are fractal and solvated. Their kinetics of aggregation is compatible with the forecasts model of aggregation RLCA (Reaction Limited Cluster Aggregation). For higher proportions of heptane the asphaltenes arrange in compact structures of very big sizes. We associate this transition, between a solvated aggregation and a compaction process, to the asphaltene flocculation phenomenon. The study, using the very small angle X-ray scattering technique, of the Safaniya vaccum residue shows that these compact asphaltene aggregates may exist in some industrial fluids.