دستگاه آنالیز آسفالتین (Asphaltene Analyzer)

آسفالتينها تركيبات پيچيده اي هستند. اين تركيبات به دليل اينكه ماهيت تركيبي آنها از يك مخزن به مخزن ديگر تغيير مي كند، داراي وزن مولكولي معيني نمي باشند. از طرف ديگر مواد آسفالتيني به دليل دارا بودن ساختار حلقوي، در حلالهاي آروماتيكي و حلقوي مانند تولوئن، بنزن و غيره به خوبي حل مي شوند. اما در حلالهاي شيميايي نرمال آلكانها مانند نرمال هگزان يا نرمال هپتان حل نمي شوند. پس به منظور خارج كردن مواد آسفالتيني از فاز نفت خام، آلكان اضافه مي كنيم.
آسفالتينها اغلب به تركيبات NSO معروفند، زيرا حاوي اتمهاي O ، S و N مي باشند كه بعضي از آنها جانشين كربن حلقه آروماتيكها مي شوند . تركيبات NSO بالاترين وزن مولكولي را دارند و سنگين ترين اجزاي تشكيل دهنده نفتهاي خام مي باشند. عموماً آسفالتينها همراه با نفت خامهاي آروماتيك سنگين يافت مي شوند .
آسفاتينها در اصل داراي هيدروژن و كربن همراه با يك تا سه اتم از نيتروژن، اكسيژن يا گوگرد در هر مولكول هستند. ساختمان اوليه آنها داراي حلقه هاي هيدروكربني آروماتيكي با سه تا ده و حتي بيشتر براي هر مولكول است . اتمهاي غير هيدروكربني احتمال دارد كه بخشي از حلقه هيدروكربني يا چسبيده به حلقه باشد.
دوگانگي هاي چشمگيري ميان رزين ها و آسفالتين ها ديده مي شود. آسفالتينها در نفت حل نمي شوند بلكه به شكل كلوئيدي پخش مي شوند اما رزين ها به آساني در نفت حل مي شوند. آسفالتينهاي خالص به گونه جامد، خشك، پودرهاي سياه و غيره، فرار هستند اما رزين هاي خالص به شكل مايعات سنگين يا جامدات چسبنده و به فراريت هيدروكربن ها با داشتن يك اندازه مولكولي يافت مي شوند. رزين ها با وزن مولكولي بالا، قرمز رنگ هستند و رزين هاي سبك تر رنگ بسيار كمي دارند. از اينرو هنگامي كه به كمك تقطير، نفت به بخشهاي جدا از هم تفكيك مي شود آسفالتينها در سنگين ترين بخش به نام پسمان مي مانند ولي رزين ها بر پايه فراريتشان در بخش هاي گوناگون پخش مي شوند. رنگ اين بخشها تا اندازه بالايي بستگي به بودن رزين ها دارد. رنگ پسمان به نسبت زيادي بستگي به بودن آسفالتينها دارد.
يكي از مهمترين مسائلي كه به هنگام به كارگيري مراحل بازيافت نفت ايجاد مي شود ، مشكل رسوب آسفالتين مي باشد . آسفالتينها در نفت به وسيله رزين ها تحت شرايط مطلوب به صورت معلق نگاه داشته مي شوند . در واقع مي توان پديده تعليق و يا حلاليت ذرات آسفالتين در نفت خام را يك پديده ترموديناميكي تعادلي عنوان نمود و تغيير در هر عاملي كه اين تعادل را بر هم زند مي تواند حالت تعليق را از ميان برده و سبب بروز پديده تجمع ذرات آسفالتين به يكديگر و نهايتاً رسوب آنها شود . استخراج نفت بخصوص شيوه هاي به كار رفته در مراحل دوم و سوم بازيافت نفت اغلب باعث ايجاد برخي تغييرات در رفتار جريان ، خواص تعادلي فازها و خواص سنگ مخزن مي شوند كه اين تغييرات مي توانند تعادل ترموديناميكي را بر هم زنند و سبب تشكيل رسوب آسفالتين در سنگ مخزن شوند .
غلظت آسفالتین تا حد زیادی نحوه سوختن نفت سنگین و محتویات آن را تحت تأثیر قرارمی دهد واین مسأله هم اکنون به یکی از نگرانی های زیست محیطی تبدیل شده است. امروزه غلظت آسفالتین در فراورده های نفتی نه تنها برای صنعت نفت مهم بوده بلکه توسط مراکزدیگری همچون نیروگاههای حرارتی، صنایع کشتی سازی، مراکز دارای دیگ بخارو بنادر مورد اهمیت و بررسی قرار می گیرد.
دو متدASTM D3279 و ASTM D6560 برای تست میزان آسفالتین وجود دارد که در آنها غلظت آسفالتین به روش دستی و با استفاده از تکنیک فیلترینگ بر پایه گرانروی تعیین و محاسبه میگردد. هر دو روش به نصف یا یک روز کامل رای به دست آوردن نتایج نیاز دارند که درهردو نیز نتایج به دست آمده ممکن است اختلاف چشمگیری با هم داشته باشند. با استفاده از دستگاه تمام اتوماتیک آنالایزر آسفالتین، این تست را میتوان در عرض یک دقیقه با دقت بالا و بدن اختلاف قابل ملاحظه نتایج آزمایشات انجام داد. مبنای اندازه گیری این دستگاه متد اسپکتروسکوپی بر پایه دو طول موج 750 و 800 نانومتر است. نتایج حاصله همبستگی و ارتباط بسیار خوبی با متد ASTM D3279 دارند اما در عین حال این آنالایزر قادر به ست کردن فرمول مربوطه برای بدست آوردن نتایج مطابق با استاندارد ASTM D6560 (IP 143) را نیز دارد. این دستگاه برای رنج وسیعی از فراورده های نفتی همچون نفت خام، روغنهای سنگین، آسفالت، انواع مختلفی از نفت شیل و ماسه های نفتی و ... قابل کاربرد است.