油-水界面でのアスファルテン吸着自由エネルギーの評価:油溶媒の影響【JST・京大機械翻訳】

Fujita Kei; Liang Yunfeng; Mizuhara Jo; Masuda Yoshihiro; Kobayashi Kazuya; Takabayashi Katsumo; Iwama Hiroki; Yonebayashi Hideharu

文献

J-GLOBAL ID：202202274124763399 整理番号：22A0726320

油-水界面でのアスファルテン吸着自由エネルギーの評価:油溶媒の影響【JST・京大機械翻訳】

Evaluation of Asphaltene Adsorption Free Energy at the Oil-Water Interface: Effect of Oil Solvents

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資料名：
巻： 36 号： 3 ページ： 1338-1349 発行年： 2022年
JST資料番号： E0805B ISSN： 0887-0624 CODEN： ENFUEM 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

油-水界面でのアスファルテン吸着挙動を,分子動力学シミュレーションによる油溶媒の影響に焦点を当てて調べた。ヘプタン,トルエン,及びヘプタンとトルエンの比が25:75,50:50,及び75:25の体積比(すなわち,ヘプトール25,ヘプトール50,及びヘプトール75)を油モデルとして用いた。基本的に同じ構造を持つ2つのアスファルテンモデルを採用した:一つは塩基性ピリジン型窒素ヘテロ原子;もう1つはヘテロ原子を含まない。油-水界面でのアスファルテン吸着Gibbs自由エネルギーを,アンブレラサンプリング法を用いた平均力(PMF)計算のポテンシャルによって評価した。結果は,油溶媒が,PMF最小数,位置,およびアスファルテン配向角によって明らかにされたように,吸着Gibbs自由エネルギーだけでなく,吸着構造に影響を及ぼすことを示した。窒素含有アスファルテンでは,吸着Gibbs自由エネルギーはヘプタン体積率と共に直線的に増加した。注目すべきことに,この窒素含有アスファルテンの吸着Gibbs自由エネルギー値はトルエン-水界面での吸着に十分高かった。これは,溶媒(トルエンのような)のみの添加が,界面活性アスファルテンにより誘導されるエマルション問題を解決するのに十分ではないことを意味する。ヘテロ原子のないアスファルテンでは,アスファルテンは油相で溶媒和し,ヘプタン体積分率が半分未満の時,明確な吸着状態がない。ヘプタノール75-水およびヘプタン-水界面系では,アスファルテン吸着最小値を検出できた。これは,油溶媒がアスファルテンの表面活性に影響することを明確に示した。本研究は,油溶媒中のアスファルテン,水および油成分間の異なる非共有結合相互作用の微妙なバランスの重要性を強調する。本研究で示したアスファルテン吸着挙動の詳細な理解は,油-水エマルション問題の解決に役立ち,原油生産におけるアスファルテン沈着への水切断の影響を理解するのに役立つであろう。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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石油と石油製品の性質,分析,試験

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