مقایسه حلال مرسوم و مایعات یونی در پخش آسفالتن با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

آسفالتن به آن دسته از اجزای نفت خام اطلاق می¬شود که با اضافه کردن یک آلکان خطی مانند پنتان و یا هپتان رسوب کرده و از سیال نفتی جدا می¬گردد. این دسته از ترکیبات در حلال¬های آروماتیکی مانند بنزن محلول می¬باشند. رسوبات آسفالتنی باعث کاهش نفوذپذیری مخزن، آسیب به تجهیزات تولید نفت و نهایتاً کاهش نرخ تولید می¬شوند. مشکلات متعددی که آسفالتن¬ها در صنایع نفت ایجاد می¬کنند و به تبع آن هزینه¬های بسیاری که برای برطرف کردن این رسوبات صرف می¬شود محققان را بر آن داشت تحقیقات بسیاری در این زمینه انجام دهند. تحقیقی در مورد مکانیسم بازدارندگی آسفالتن در نفت خام توسط مایعات یونی انجام گرفت. نتایج نشان داد طول زنجیره آلکیلی پارامتر مهمی در جلوگیری از رسوب آسفالتن می¬باشد. از آن¬جا که آسفالتن¬ها پذیرنده¬های خوب پیوند هیدروژنی بوده و به واسطه¬ی برهمکنش اسید-باز یا برهمکنش دهنده-پذیرنده الکترون، در نفت خام محلول می-باشند، مایعات یونی می¬توانند قابلیت انحلال آسفالتن را داشته و بنابراین باعث کاهش ویسکوزیته نفت سنگین شوند. دینامیک مولکولی به عنوان شاخه ای از شیمی محاسباتی امکان بررسی پراکندگی آسفالتن را برای ما فراهم نموده و امکان مقایسه حلال مرسوم بنزن و حلال¬های جدید را فراهم آورد. بنابراین، شبیه¬سازی بررسی اثر حلال و توانایی حلال¬های یونی به عنوان حلال¬های جدید بر پخش آسفالتن هدف اصلی این مطالعه می¬باشد. با توجه به این¬که این ترکیبات از گروه ترکیبات آلی بوده و میدان نیروی درایدینگ به عنوان نیروی دقیق و مناسب برای این دسته از ترکیبات می¬باشد، این میدان نیرو برای توصیف سیستم انتخاب شد و کلیه بررسی¬ها در فاز متراکم در مجموعه کانونیکال در دمای k 348 انجام شد. پس از انجام شبیه¬سازی، تأثیر حلال¬های جدید 1-اکتیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلرید و 1-پنتادسیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلرید و حلال مرسوم بنزن بر پخش آسفالتن با یکدیگر مقایسه شدند و پارامتر حلالیت به عنوان توانایی حلال برای پخش آسفالتن محاسبه گردید. برای این منظور شبیه¬سازی سیستم آسفالتن-حلال در کسر مولی¬های 025/0، 05/0 و 1/0 آسفالتن انجام شد. نتایج نشان داد حلال سبز 1-اکتیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلرید در کسر مولی 025/0 آسفالتن بهترین تأثیر را بر پخش آسفالتن دارد و با افزایش طول زنجیره آلکیلی مایع یونی، خاصیت بازدارندگی حلال از تشکیل رسوبات آسفالتن کاهش می¬یابد.