بررسی اثر ساختار مولکولی آسفالتین بر انباشتگی و ویژگی های سطح تماس نفت/آب به وسیله شبیه سازی مولکولی

همان گونه که می دانید مولکول های آسفالتین نقش مهمی در تثبیت امولسیون آب و نفت بازی می کند.در این مطالعه شبیه سازی دینامیکی مولکولی برای بررسی رفتارهای انباشتگی و جهت گیری مولکول های آسفالتین در خلاء، تولوئن، و سطح تماس آب استفاده شد. چگالی و پارامتر حلالیت مولکول های آسفالتین، تولوئن و هپتان محاسبه شد و با داده های شبیه سازی پیشین مقایسه شد. نتیجه های شبیه سازی با داده های موجود توافق خوبی دارند.به منظور بررسی تاثیر ساختار آسفالتین بر رفتار انباشتگی آن ها، شش نوع گوناگون ساختارهای آسفالتین با وزن مولکولی، اندازه زنجیره کربن و هترو اتم گوناگون در ساختار مولکولی آسفالتین انتخاب شد. نخست رفتار مولکول های آسفالتین به طور خالص مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد که پیوند هیدروژن نقش مهمی در انباشگی مولکول های آسفالتین دارد. افزون بر این، نتیجه های آزمایش کشش سطحینشان می دهد که حضور گروه های oh و nh و نیز هترو اتم در مولکول آسفالتین سبب ایجاد پیوند هیدروژن با مولکول های آب می شود و کاهش کشش سطحی در مقایسه با تولوئن خالص به همراه دارد.ولی از سوی دیگر، اگر مولکول های آسفالتین اتم o و n نداشته باشند، تمایل آن ها برای نزدیکی به سطح آب کم است و در داخل حلال تولوئن پراکنده می شوند.

Study of Asphaltene Molecular Structure Effect on Aggregation and Properties of Oil/Water Interface by Molecular Dynamic

It is well known that asphaltene molecules play a significant role in stabilizing the emulsion of water and oil. Molecular dynamics simulation was employed to investigate the aggregation and orientation behaviors of asphaltene molecules in a vacuum, toluene, and water interface. It was found that the simulation results have a good agreement with available data. In order to investigate the effect of asphaltene structures on the selfassembled behavior of them, six different types of asphaltene structures are selected which are different in the terms of molecular weight, carbonchain size, and heteroatoms in the asphaltene structure. At first, the behavior of asphaltene molecules was studied purely and it was found that the hydrogen bond plays a significant role in asphaltene molecule aggregation. In addition, the interfacial tension results show that the presence of OH and NH groups, as well as hetero atoms in the asphaltene molecules, cause they have hydrogen bonding with water molecules, so the interfacial tension compare to the pure toluene reduces. But on the other hand, if the asphaltene molecules do not have any O and N atoms, they have little tendency to be present at the water surface and they were dispersed inside the toluene solvent.