แอสฟัลทีนเป็น สาร โมเลกุลที่พบในน้ำมันดิบร่วมกับเรซินไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกและสารอิ่มตัว (เช่น ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว เช่นแอลเคน ) ^{[ 1 ] [ 2 ]}คำว่า "แอสฟัลทีน" ถูกบัญญัติโดยJean-Baptiste Boussingaultในปี 1837 เมื่อเขาสังเกตเห็นว่า กากที่เหลือ จากการกลั่นของบิทูเมน บางชนิด มี คุณสมบัติคล้ายแอสฟัลต์ แอสฟัลทีนในรูปของแอสฟัลต์หรือผลิตภัณฑ์บิทูเมนจากโรงกลั่นน้ำมันถูกนำมาใช้เป็นวัสดุปูถนน มุงหลังคา และสารเคลือบกันน้ำบนฐานรากอาคาร

แอสฟัลทีนประกอบด้วยคาร์บอนไฮโดรเจนไนโตรเจนออกซิเจนและกำมะถัน เป็นหลัก รวมถึงธาตุวาเนเดียมและนิกเกลในปริมาณเล็กน้อยอัตราส่วนC : H อยู่ที่ประมาณ 1:1.2 ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของแอสฟัลทีน แอ สฟั ล ที นถูกนิยามในเชิงปฏิบัติการว่าเป็น n- heptane ( C₇ชม₁₆)-ไม่ละลาย, โทลูอีน ( C )₆ชม₅ซีเอช₃ส่วนประกอบที่ละลายได้ของ วัสดุ คาร์บอนเช่น น้ำมันดิบบิทูเมนหรือถ่านหินแอสฟัลทีนได้รับการแสดงให้เห็นว่ามีการกระจายมวลโมเลกุลในช่วง 400 uถึง 1500 u แต่ค่าเฉลี่ยและค่าสูงสุดนั้นยากที่จะกำหนดได้เนื่องจากการรวมตัวของโมเลกุลในสารละลาย^{[ 3 ]}

โครงสร้างโมเลกุลของแอสฟัลทีนนั้นยากที่จะระบุได้ เนื่องจากโมเลกุลมีแนวโน้มที่จะเกาะติดกันในสารละลาย^{[ 4 ​​]}วัสดุเหล่านี้เป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนอย่างยิ่งซึ่งประกอบด้วยสารเคมีแต่ละชนิดหลายร้อยหรือหลายพันชนิด แอสฟัลทีนไม่มีสูตรเคมีที่เฉพาะเจาะจง โมเลกุลแต่ละตัวสามารถแตกต่างกันได้ในจำนวนอะตอมที่อยู่ในโครงสร้าง และสูตรเคมีโดยเฉลี่ยอาจขึ้นอยู่กับแหล่งที่มา แม้ว่าจะมีการใช้วิธีการวิเคราะห์ที่ทันสมัยแล้ว เช่นSARA , สเปกโทรเมตรีมวล , อิเล็กตรอนพาราแมกเนติกเรโซแนนซ์และนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแน นซ์ แต่ โครงสร้างโมเลกุลที่แน่นอนก็ยังยากที่จะระบุได้ ด้วยข้อจำกัดนี้ แอสฟัลทีนจึงประกอบด้วยหน่วยวงแหวนคาร์บอนโพลีอะโรมาติกเป็นหลัก โดยมีอะตอม ต่างชนิดคือ ออกซิเจนไนโตรเจนและกำมะถันรวมกับโลหะหนักในปริมาณเล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งวาเนเดียมและนิกเกลที่ถูกคีเลต และโซ่ข้างอะลิฟาติกที่มีความยาวต่างๆ กัน^{[ 5 ]}แอสฟัลทีนจำนวนมากจากน้ำมันดิบทั่วโลกมีหน่วยวงแหวนที่คล้ายกัน รวมถึงกลุ่มขั้วและกลุ่มไม่มีขั้ว ซึ่งเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีความหลากหลายสูง^{[ 6 ] [ 7 ]}

แอสฟัลทีนหลังจากให้ความร้อน^{[ 8 ]}จะถูกแบ่งย่อยออกเป็น: ไม่ระเหย (สารประกอบเฮเทอโรไซคลิก N และ S) และ ระเหย (พาราฟิน + โอเลฟิน เบนซีน แนฟทาลีน ฟีนันเทรน และอื่นๆ อีกหลายชนิด) สเปต^{[ 9 ]}รายงานการแสดงภาพอย่างง่ายของการแยกปิโตรเลียมออกเป็น 6 ส่วนหลักดังต่อไปนี้: สารอิ่มตัวระเหย สารอะโรมาติกระเหย สารอิ่มตัวไม่ระเหย สารอะโรมาติกไม่ระเหย เรซิน และแอสฟัลทีน เขายังรายงานขอบเขตทางกายภาพที่กำหนดขึ้นโดยพลการสำหรับปิโตรเลียมโดยใช้จำนวนคาร์บอนและจุดเดือด

ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าแอสฟัลทีนเป็นเศษชิ้นส่วนของเคโรเจน ที่กระจายตัวและมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ซึ่งเคลื่อนตัวออกมาจากหินต้นกำเนิดน้ำมันในระหว่างกระบวนการเกิด น้ำมัน ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าแอสฟัลทีนถูกยึดไว้ในสารละลายของน้ำมันโดยเรซิน (มีโครงสร้างและเคมีคล้ายกัน แต่มีขนาดเล็กกว่า) แต่ข้อมูลล่าสุดแสดงให้เห็นว่าความเชื่อนี้ไม่ถูกต้อง ที่จริงแล้ว มีการเสนอแนะเมื่อเร็วๆ นี้ว่าแอสฟัลทีนอาจแขวนลอยอยู่ในน้ำมันดิบและในสารละลายโทลูอีนที่มีความเข้มข้นเพียงพอในระดับนาโนคอลลอยด์ อย่างไรก็ตาม สำหรับของเหลวที่มีแรงตึงผิวต่ำ เช่น แอลเคนและโทลูอีนสารลดแรงตึงผิวไม่จำเป็นต่อการรักษาการแขวนลอยของแอสฟัลทีนในระดับนาโนคอลลอยด์

อัตราส่วนของนิกเกลต่อวาเนเดียมในแอสฟัลทีนสะท้อนถึงค่า pHและEhของสภาพแวดล้อมการสะสมตัวในอดีตของหินต้นกำเนิดน้ำมัน (Lewan, 1980; 1984) ดังนั้นอัตราส่วนนี้จึงถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมสำหรับการเปรียบเทียบน้ำมันกับน้ำมัน และสำหรับการระบุหินต้นกำเนิดที่มีศักยภาพสำหรับ การ สำรวจ น้ำมัน

น้ำมันหนักน้ำมันทรายบิทูเมน และน้ำมันที่ย่อยสลายทางชีวภาพ (เนื่องจากแบคทีเรียไม่สามารถย่อยแอสฟัลทีนได้ แต่สามารถย่อยไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวและไอโซเมอร์ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกบางชนิดได้อย่างง่ายดาย โดยถูกควบคุมด้วยเอนไซม์) มีสัดส่วนของแอสฟัลทีนสูงกว่า น้ำมัน API ระดับกลาง หรือน้ำมันเบา มาก ในขณะ ที่คอนเดนเซตแทบไม่มีแอสฟัลทีนเลย

เนื่องจากอัตราส่วนของการหมุนของอิเล็กตรอนต่อกรัมคงที่สำหรับแอสฟัลทีนชนิดใดชนิดหนึ่ง^{[ 10 ]}ดังนั้นปริมาณแอสฟัลทีนในน้ำมันจึงสามารถกำหนดได้โดยการวัดลายเซ็นพาราแมกเนติก (EPR) การวัดลายเซ็น EPR ของน้ำมันที่ปากบ่อขณะที่น้ำมันถูกผลิตออกมาจะบ่งชี้โดยตรงว่าปริมาณแอสฟัลทีนมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ (เช่น เนื่องจากการตกตะกอนหรือการหลุดลอกในท่อด้านล่าง) ^{[ 11 ]}

นอกจากนี้ การรวมตัว การตกตะกอน หรือการสะสมของแอสฟัลทีนบางครั้งสามารถทำนายได้โดยใช้แบบจำลอง^{[ 12 ] [ 13 ]}หรือวิธีการเรียนรู้ของเครื่องจักร^{[ 14 ]}และสามารถวัดได้ในห้องปฏิบัติการโดยใช้วิธีการสร้างภาพหรือการกรอง

แอสฟัลทีนทำให้ความหนืดของน้ำมันดิบสูงขึ้น ส่งผลเสียต่อการผลิต นอกจากนี้ ความเข้มข้นของแอสฟัลทีนในน้ำมันดิบที่แตกต่างกันไปในแต่ละแหล่งกักเก็บยังก่อให้เกิดปัญหาในการผลิตมากมาย

แอสฟัลทีน ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการเกิดคราบสกปรกในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของระบบอุ่นก่อนการกลั่นน้ำมันดิบนั้น พบอยู่ในไมเซลล์ในน้ำมันดิบ ไมเซลล์เหล่านี้สามารถแตกตัวได้โดยการทำปฏิกิริยากับพาราฟินที่อุณหภูมิสูง เมื่อไมเซลล์ที่ทำหน้าที่ปกป้องถูกทำลายไป แอสฟัลทีนที่มีขั้วจะรวมตัวกันและถูกลำเลียงไปยังผนังท่อ ซึ่งจะเกาะติดและก่อตัวเป็นชั้นคราบสกปรก

การบำบัดทางเคมีเพื่อกำจัดแอสฟัลทีน ได้แก่:

1. ตัวทำละลาย
2. สารช่วยกระจายตัว/ตัวทำละลาย
3. น้ำมัน/สารกระจายตัว/ตัวทำละลาย

วิธีการใช้สารกระจายตัว/ตัวทำละลายเพื่อกำจัดแอสฟัลทีนออกจากแร่ธาตุในชั้นหิน การบำบัดอย่างต่อเนื่องอาจจำเป็นเพื่อยับยั้งการตกตะกอนของแอสฟัลทีนในท่อ การบำบัดแบบเป็นชุดเป็นเรื่องปกติสำหรับอุปกรณ์ลดความชื้นและก้นถัง นอกจากนี้ยังมีสารยับยั้งการตกตะกอนของแอสฟัลทีนที่สามารถใช้ได้โดยการบำบัดอย่างต่อเนื่องหรือการบำบัดแบบบีบอัด^{[ 15 ]}

• โธลิน

• บทความเชิงลึกเกี่ยวกับแอสฟัลทีนจาก OilfieldWiki.com สารานุกรมด้านอุตสาหกรรมน้ำมัน
• บทความเกี่ยวกับการเปรอะเปื้อนของแอสฟัลต์ทีน โดย Irwin A. Wiehe
• การรวมตัวของแอสฟัลทีนจากน้ำมันดิบและระบบจำลอง ศึกษาโดยใช้สเปกโทรสโกปี NIR ความดันสูง (ที่มา: สมาคมเคมีแห่งอเมริกา )
• เว็บไซต์ที่ครอบคลุมเกี่ยวกับแอสฟัลทีนและบทบาทของมันในการก่อให้เกิดคราบสกปรกในปิโตรเลียมจัดทำโดยศาสตราจารย์GA Mansooriจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์แห่งชิคาโก