Abstract
In this work, we investigated the variation of physical and chemical characteristics of solvent-insolubles and solvent-solubles in Canada's Athabasca oil sands by solvent-insolubles experiments. N-Heptane, n-Hexane, and n-Pentane were tested for solvents and asphaltenes were separated from maltenes by using a modified ASTM D 3279 method. Elemental analysis, boiling point distribution (SIMDIS), molecular weight distribution, heavy metal contents, API gravity, viscosity and SARA fractions were measured for thorough samples. The asphaltenes-removed maltenes contained less sulfur and heavy metal amounts and had lower molecular weight than the original bitumen. N-Pentane solvent could lower sulfur and heavy metal amounts, molecular weight, and viscosity of maltenes compared to the other solvents. Eventually, we confirmed that the obtained experimental data could be used as basic informations of bitumen upgrading processes for the production of SCO (synthetic crude oil).
본 연구는 캐나다산 아사바스카 오일샌드 역청(Athabasca Oilsands Bitumen)의 용매 불용분 실험(Solvent-Insolubles Experiment)을 통하여 아스팔텐(Asphaltenes : Solvent-Insolubles) 및 말텐(Maltenes : Solvent-Solubles)에 대한 다양한 물리 화학적 특성변화를 살펴보기 위하여 수행되었다. 용매는 n-Heptane, n-Hexane, n-Pentene의 3가지 용매를 사용하였고, 아스팔텐의 분리는 ASTM D 3279 방법을 응용하여 실시하였다. 역청, 아스팔텐, 말렌에 대한 분석항목은 원소분석, 분자량 분포, 비점 분포, 중금속 함량, API 비중, 점도, SARA 분포 등이다. 분석 결과 모든 말텐의 황 함량, 중금속 함량 및 분자량은 역청에 비하여 낮은 경향을 보였다. 그리고 n-Pentane 용매를 사용한 경우가 다른 용매에 비하여 말텐의 점도가 감소하였고, 황, 중금속 함량 및 분자량도 상대적으로 낮게 측정되었다. 따라서, 본 실험결과는 합성원유(SCO) 생산을 위한 역청의 경질화 공정에 필요한 기초자료로 활용할 수 있다고 판단된다.
