Thermodynamics and mechanis of stabilization and precipitation of petroleum colloids

Laux, H.; Rahimian, I.; Butz, T.

doi:10.1016/s0378-3820(97)00037-4

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“…These values are close to ones found in [11] and [9]. The fractal dimension has been calculated with the four different Relations (5,6,7,8) (Table 2). Without taking into account the Relation (7) because the value is quite far from the others (1.26), the fractal dimension is in average 1.51.…”

Section: Small Angle X-ray Scatteringsupporting

confidence: 84%

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Composition and Heavy Oil Rheology

Pierre

Barré

Pina

et al. 2004

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

105

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Résumé -Rhéologie des bruts lourds en relation avec leur composition -La forte demande en énergie conduit les industries pétrolières à exploiter les réserves de bruts lourds et extralourds. Ces bruts sont en particulier caractérisés par leur forte viscosité qui rend leur transport en surface impossible sous leur état naturel (pertes de charge importantes). Plusieurs méthodes de traitement existent ; afin de les améliorer, il est nécessaire de comprendre l'origine de ces fortes viscosités. Notre démarche a été de réa-liser des études rhéologiques et structurales (diffusion de rayons X ou SAXS) afin de relier les propriétés macroscopiques et microscopiques des bruts lourds. Nous avons étudié l'influence des deux composés les plus lourds et les plus polaires des bruts que sont les asphaltènes et les résines. Les résultats ont montré le rôle prépondérant des asphaltènes sur la viscosité des bruts lourds. Deux régimes de viscosité, confirmés en SAXS, ont montré l'existence d'une concentration critique à partir de laquelle les asphaltènes ne sont plus des particules indépendantes et se recouvrent. Le rôle des résines a été développé dans un solvant aromatique puis en ajoutant une molécule modèle des résines : le nonylphénol. Il a été montré que la pré-sence de résines réduit l'influence des asphaltènes sur la viscosité. Leur mode d'action sur les asphaltènes est double : d'une part, elles ont un rôle stabilisant en recouvrant les asphaltènes ; d'autre part, elles ont un effet dissociant en diminuant la taille des asphaltènes et en réduisant leur masse. L'influence des résines a été également confirmée dans le brut réel. Enfin, il a été montré que l'addition modérée d'un alcool dans un solvant aromatique réduisait l'association des asphaltènes. Abstract -Composition and Heavy Oil Rheology -Increasing energy demand persuades oil companies to exploit heavy crude oil and extra-heavy crude oil resources. These crudes are essentially characterized by high viscosity that makes impossible surface transportation in their natural state (high pressure drops). Our investigation procedure was to perform both rheological and structural experiments (Small Angle X-ray Scattering SAXS) in order to

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Section: Small Angle X-ray Scatteringsupporting

confidence: 84%

“…Then asphaltenes are compared to solvated and macromolecular molecules [5,6] while resins are considered as part of the solvent. The second model is to see asphaltenes solutions like insoluble and solid particles maintained in solution by resins.…”

Section: Small Angle X-ray Scattering (Saxs) Measurementsmentioning

confidence: 99%

Composition and Heavy Oil Rheology

Pierre

Barré

Pina

et al. 2004

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

105

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“…The flocculation points of the products as the measure of colloidal stability were determined by a titration method as described in Laux et al (1997a). A precipitant is added at constant rate to the solution of the petroleum product under intensive stirring.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…On the basis of the flocculation point determination it was found that the Flory Huggins interaction parameter χ can be used as a criterion of stability (Laux et al, 1997a(Laux et al, , 1997b: (3) where:…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…But the effectiveness of such measures is difficult to assess, because the colloidal stability depends on different factors as the solubility parameters of asphaltenes and of dispersion medium (Laux et al, 1997a). Kopsch (1995) has shown that information on the processing behaviour of crude oils and crude oil residues at higher temperatures can be obtained by thermogravimetry analysis (TGA).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Thermogravimetric Investigation of the Influence of Colloidal Phase on the Processing Properties of Crude Oil Residues

Laux

Butz

Rahimian

2000

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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Résumé -Analyse thermogravimétrique de l'influence de la phase colloïdale sur les propriétés de traitement des résidus pétroliers -Un résidu pétrolier atmosphérique, un résidu de distillation sous vide, un résidu de viscoréduction, les fractions maltènes qui en sont séparées, des mélanges du résidu atmosphé-rique avec le résidu sous vide et un résidu de l'extraction surcritique du résidu sous vide, ainsi que des rési-dus mélangés avec des agents dispersants d'asphaltes ont été soumis à la thermogravimétrie, à trois vitesses de chauffage différentes. On en a déterminé les énergies d'activation pour la réaction de décomposition. L'énergie d'activation correspond à l'enthalpie de vaporisation, pour des températures inférieures ou égales à 400°C, et à l'enthalpie de séparation, pour des températures supérieures à 400°C. L'intensité des forces d'interaction, agissant entre la phase colloïdale dispersée et les composants du milieu de dispersion, en est déduite. On constate l'influence de la concentration de la phase dispersée ainsi que l'influence significative de la stabilité de celle-ci sur les résidus, et particulièrement sur l'enthalpie de vaporisation. Afin d'apprécier la stabilité des résidus, le point de floculation a été determiné. Les dépendances de l'enthalpie de vaporisation obtenues se reflètent dans les produits de distillation, surtout pour une température de 300 à 400°C. Elles s'expriment toutefois aussi dans le résidu ATG (analyse gravimétrique) à 500°C. Ainsi la thermogravimétrie s'avère-t-elle être une méthode efficace de détermination d'importants paramètres du traitement des résidus pétroliers, prenant en compte l'influence de la phase colloïdale dispersée de ces mélanges complexes.Mots-clés: résidus pétroliers, asphaltènes, stabilité colloïdale, thermogravimétrie, points de floculation, enthalpie de vaporisation. Abstract -Thermogravimetric Investigation of the Influence of Colloidal Phase on the Processing Properties of Crude Oil Residues

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Asphaltenes

Ramirez-Corredores¹

2017

The Science and Technology of Unconventional Oils

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Thermodynamics and mechanis of stabilization and precipitation of petroleum colloids

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Composition and Heavy Oil Rheology

Composition and Heavy Oil Rheology

Thermogravimetric Investigation of the Influence of Colloidal Phase on the Processing Properties of Crude Oil Residues

Asphaltenes

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