Molecular size and weight of asphaltene and asphaltene solubility fractions from coals, crude oils and bitumen

Badré, Sophie; Gonçalves, Cristiane Carla; Norinaga, Koyo; Gustavson, Gale; Mullins, Oliver C.

doi:10.1016/j.fuel.2005.05.021

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“…2 are similar to those found in the literature (Ralston et al 1996;Groenzin and Mullins 1999;Badre et al 2006). The peak location exhibits a shift that can be explained in terms of the aromatic rings number and of the condensation rate of the polyaromatic structure.…”

Section: Structural Characterizationsupporting

confidence: 87%

“…This indicates that the two investigated asphaltene fractions were different in aromatic hydrocarbon ring number and in the aromatic ring arrangement. The analysis of the present results in terms of the literature data of the shortest emission wavelength of a series of polyaromatic compounds (Badre et al 2006) suggests that the (AS) DP and (AS) WL asphaltene samples contain 3-4 and 5-6 fused aromatic rings, respectively. 1 H-NMR spectra presented in Fig.…”

Section: Structural Characterizationmentioning

confidence: 60%

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Investigation of structural parameters and self-aggregation of Algerian asphaltenes in organic solvents

2015

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Elemental analysis, Fourier transform infrared (FTIR), 1 H-NMR, fluorescence spectroscopy, and surface tension methods have been used to characterize the molecular structure and the aggregation behaviors of two asphaltenic fractions derived, respectively, from an Algerian petroleum well and a corresponding storage tank deposit. Elemental analysis, FTIR, 1 H-NMR, and fluorescence spectroscopy were used to investigate the chemical composition and structural parameters of asphaltenes, while the surface tension method was used to measure the critical micelle concentration (CMC) in organic solvents with different solubility parameters and polarities in order to characterize the asphaltenes' aggregation behaviors. Results show that the unstable asphaltenes fraction extracted from the storage tank deposit possesses a higher polarity (higher heteroatoms content) and a lower aromaticity than stable asphaltenes from the petroleum well. The CMC results indicate that asphaltenes with high polarity and low aromaticity have a high solubility in polar solvents such as nitrobenzene, whereas asphaltenes with low polarity and high aromaticity are more soluble in solvents with weak polarity, like toluene. It is concluded that the difference of structure of asphaltene samples and polarity of solvents can lead to difference of aggregation behaviors.

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Section: Structural Characterizationsupporting

confidence: 87%

Section: Structural Characterizationmentioning

confidence: 60%

Investigation of structural parameters and self-aggregation of Algerian asphaltenes in organic solvents

2015

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“…The values for the R1 and R2 fractions are essentially the same while those for the R3 samples are slightly higher but still much lower than those for the corresponding asphaltene components. Here we note that the GPC MW n values for the resin subfractions R3 are of the order of 700 Da, close to the value determined for asphaltenes by time resolved fluorescence depolarization (FD) spectroscopy (Groenzin and Mullins, 2000;Badre et al, 2006). In this regard it would be instructive to measure the molecular weights of these resin fractions by the same technique.…”

Section: Resin Sub-fractionssupporting

confidence: 74%

Canadian Crudes: A Comparative Study of SARA Fractions from a Modified HPLC Separation Technique

Woods

Kung

Kingston

et al. 2008

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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Résumé -Pétroles bruts canadiens : étude comparative des fractions SARA à partir d'une technique de séparation HPLC modifiée -Ces dernières années, une réduction mondiale des réserves de pétrole conventionnel pouvant être exploitées a amené à une augmentation des activités d'exploration et de production des pétroles bruts les plus lourds. Au Canada, il a été demandé aux unités de valorisation d'étudier les pétroles lourds et les bitumes provenant des sables bitumineux, plus accessibles mais plus difficiles à exploiter. Afin d'améliorer les conditions de fonctionnement des installations et d'évaluer leur impact sur l'environnement, une connaissance approfondie de la structure moléculaire et du comportement du pétrole source est nécessaire. Les problèmes liés aux hydrotraitements des fractions riches en azote sont particulièrement préoccupants. L'approche utilisée ici implique la séparation d'une série de divers pétroles bruts canadiens (bitumes provenant des sables bitumineux et pétroles lourds et conventionnels) ayant des teneurs en asphaltènes et maltènes variables, suivie d'un fractionnement supplémentaire des maltènes au moyen de la Chromatographie en Phase Liquide à Haute Performance (HPLC). Cette approche diffère de la séparation conventionnelle SARA (saturés, aromatiques, résines et asphaltènes) car les multiples fractions sont facilement séparées sur la base des différences de polarité et fournissent de ce fait des informations plus détaillées sur la répartition des classes de composants. Les fractions séparées peuvent être caractérisées au moyen de différentes méthodes analytiques, y compris : chromatographie par perméation de gel (GPC) pour déterminer le poids moléculaire moyen, le calcul de paramètres moléculaires en utilisant les analyses CHNS en association avec la spectroscopie 1 H et 13 C NMR et l'analyse XPS de groupes chimiques au moyen de la déconvolution de pic. Les bitumes contiennent moins de saturés mais plus de résines et d'asphaltènes que tous les autres pétroles lourds testés. A l'inverse, le pétrole conventionnel est associé à un contenu en saturés plus élevé et à la quantité de résines et d'asphaltènes la moins importante. Les rendements en fractions aromatiques provenant de différentes sources sont tous situés dans une gamme relativement étroite. Il est remarquable que les fractions SARA de chaque pétrole aient des propriétés moyennes en masse relativement voisines. Toutes les fractions résines contenaient plus de 40 % de l'azote total, c'est-à-dire plus que les quantités contenues dans les fractions correspondantes d'asphaltène. On a observé, pour les sous-fractions de résines, des différences relativement moins importantes entre les poids moléculaires, les ratios H/C atomiques et l'aromaticité (C ar ). La différence substantielle dans le comportement de l'élution HPLC pour ces sousfractions semble pouvoir être attribuée à la distribution asymétrique des composants azotés polaires pour

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“…[26] Another solvent employed as eluent is N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP). [27][28][29][30] However, while NMP is a good solvent for coal derivatives, the solvency of NMP has been found to be limited for petroleum asphaltenes. NMP insoluble asphaltene fractions have been found to be have larger size than soluble fractions.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Asphaltene fractionation based on adsorption onto calcium carbonate: Part 1. Characterization of sub-fractions and QCM-D measurements

Subramanian

Simon

Gao

et al. 2016

Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspect

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Molecular size and weight of asphaltene and asphaltene solubility fractions from coals, crude oils and bitumen

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Investigation of structural parameters and self-aggregation of Algerian asphaltenes in organic solvents

Investigation of structural parameters and self-aggregation of Algerian asphaltenes in organic solvents

Canadian Crudes: A Comparative Study of SARA Fractions from a Modified HPLC Separation Technique

Asphaltene fractionation based on adsorption onto calcium carbonate: Part 1. Characterization of sub-fractions and QCM-D measurements

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