ارتقای کیفیت ترکیبات سنگین نفتی با استفاده از مایعات یونی اصلاح شده توسط نمک های Fe+3 و Al+3

مایعات یونی با داشتن خاصیت کاتالیستی خود باعث شکسته شدن ملکول های آسفالتنی و رزینی شده و در نتیجه باعث بهبود کیفیت برش های سنگین نفتی می گردند. برتری این روش نسبت به سایر روش های ارتقای کیفیت، پایین بودن شرایط عملیاتی و عدم تاثیر منفی ترکیبات گوگردی و فلزات سنگین برروی نقش کاتالیستی مایعات یونی است. در این پژوهش، قابلیت تبدیل برش های سنگین نفتی به برش های سبک با استفاده از یک نوع مایع یونی (ایمیدازولیوم) خریداری شده ([OMIM][Cl]) و دو نوع مایع یونی اصلاح شده توسط نمک های فلزات آهن و آلومینیوم مورد بررسی قرار گرفته است. مقدار ویسکوزیته، درصد آسفالتن و درصد گوگرد جهت بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی برش های سنگین نفتی آنالیز گردید. همچنین، در این تحقیق میزان تاثیرگذاری چهار پارامتر دما، زمان ماند، درصد مایع یونی افزوده شده و نوع نمونه برروی کیفیت برش های سنگین نفتی توسط نرم افزار مینی تب ارزیابی گردید. براساس نتایج به دست آمده، حضور فلزات Fe و Al در ساختار مایعات یونی اصلاح شده [OMIM][FeCl3] و [OMIM][AlCl3] باعث افزایش چشم گیر در توانایی این مایعات در بهبود کیفیت برش های سنگین نفتی گردید که منجر به کاهش ویسکوزیته و همچنین، کاهش میزان ترکیبات آلاینده حاوی گوگرد و نیتروژن موجود در برش های سنگین نفتی شد. از میان پارامترهای بررسی شده، درصد مایع یونی استفاده شده به عنوان موثرترین پارامتر مشخص گردید. در این پژوهش، مایعات یونی اصلاح شده [OMIM][FeCl3] و [OMIM][AlCl3] توانستند در بهترین حالت به ترتیب 44/74 و 41/80% از ویسکوزیته برش سنگین نفتی را کاهش دهند. میزان گوگرد برش سنگین نفتی از 9/2% به ترتیب به 43/1% و 95/0% کاهش یافت و آسفالتن نمونه به ترتیب 01/57% و 46/68% کاهش نشان داد. در شرایط یکسان عملیاتی، مایع یونی اصلاح شده با نمک فلز آلومینیوم [AlCl3] عملکرد بهتری نسبت به [FeCl3] در افزایش کیفیت برش های سنگین نفتی از خود نشان داد. از دلایل این برتری نسبی در عملکرد بهتر را می توان به بالا بودن اسیدیته AlCl3 نسبت به FeCl3 و همچنین نزدیک بودن سطح انرژی پیوندی Al به اتم گوگرد دانست. این پژوهش نشان داد که استفاده از مایعات یونی می تواند گزینه مناسبی برای ارتقای کیفیت برش های سنگین نفتی در شرایط عملیاتی پایین باشد.