TWI238188B - Disaggregation of asphaltenes in incompatible petroleum oil mixtures - Google Patents

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1238188 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於瀝青烯之解集方法。特別地’本發明包 括〜種用以測定聚集的方法及瀝青烯解集的步驟。 瀝青烯是石油或精煉程序流（refinery process stream)之 餾分，其當有非極性溶劑，石油或程序流與它混合或摻合 時’典型地會聚集或由溶液中沈澱出。瀝青烯代表多種烴 分子，其本質上典型是聚芳族，而存在某些程度之烷基化 且它可以或可以不含有雜原子如氧、氮及硫及金屬原子於 其結構中。瀝青烯在重原油和精煉餘渣中常大量地被發現 ’據信它們有時會自我排列成數個分子之類似膠態膠束的 結構，此結構因其小尺寸和其它形式分子在石油或程序流 中之可能的溶解效果而仍熱懸浮於溶液中。這些數個分子 之類似膠束的結構有時稱爲、、瀝青烯粒子〃，爲了要將它 們與也可能以懸浮物形式存在於油中之單一、、瀝青烯分子 〃作區分。瀝青烯粒子尺寸典型小於2 0 n m，但這可以 依石油或程序流之來源及其在油中之濃度而變化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 習知當二種以上之未加工的原油及/或精煉程序流摻 合在一起時，不溶之瀝青烯可以沈澱。、、瀝青烯聚集〃一 詞指明瀝青烯粒子及分子之較大經沈澱之群的形成，該粒 子及分子因已引入之吸引交互作用而黏在一起，當非極性 石油及/或精煉程序流摻入此含懸浮瀝青烯之油中時。這 些瀝青烯聚集物典型有微米尺寸且有時大到能用肉眼觀察 。這些聚集物典型比周圍之油混合物（它們由此沈澱出） 更稠密’以致它們易於緩慢地沈積。若此種油及/或程序 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -4 - 1238188 A7 B7 五、發明説明（2 ) 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 馬 本 頁 流之摻合引起瀝青烯之聚集或沈澱，則據說此種油是不相 容的’此與在摻合時不沈澱瀝青烯之相容性油是相反的。 沈丨殿的瀝青烯是不想要的，因爲當快速地加熱至高溫時它 們已知會黏附方法設備。 發明槪述 本發明是一種藉溫和加熱將石油混合物中之瀝青烯解 集的方法。本發明之有利實體藉中子照射混合物且決定小 角度散射程度作爲波數之函數以測定經聚集及未聚集之瀝 青烯的存在。 圖之簡述 圖1顯示對於重Souedie及輕Forties原油之混合物以重 原油於輕原油中之數種混合體積分率（0 m )而言，作爲波 數（Q )函數的經測量的散射中子強度I : 0 m = 0或純 Forties油（實心圓），0 · 1 (空心圓），0 · 2 (空心 正方形），0 . 3 (空心菱形），〇 · 4 (空心三角形） ，〇.5 (空心倒三角形），〇 · 7 (嵌線正方形）， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 0 · 9 (空心十字），1 · 〇或純Souedie油（實心正方形 )。實線符合稍後在說明書所述之等式（1 )。 圖2顯示對於重B C F - 2 2及Marib輕原油之混合物 以重原油於輕原油中之數種混合體積分率（0 m )而言，作 爲波數Q之函數的經測量的散射中子強度I : 0⑺二0或純 Marib輕油（實心圓），0 · 1 (空心圓），0 · 2 (空心 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -5 一 1238188 A7 -—_______ B7___ 五、發明説明（3 ) 正方形），〇 · 4 (空心菱形），〇 · 6 (空心三角形） 〇 · 8 (嵌線正方形），1 . 〇或純B C F — 2 2油（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 貫心正方形），以由底部至頂部之次序。實線符合等式（ 1 )。 圖3顯示對於Souedie/ Forties原油混合物而言，作爲 混合體積分率0171之函數而與等式（1 )之Lorentzian 一詞 (1 t )有關的低Q散射強度，如符合圖1中之資料所得的 。貫線代表使用等式（2 )之硬球模式，當0 m - 〇 . 7時 與貪料配合，產生0υ=〇 · 1 2。 圖4顯示對於BCF-；22/ Marib輕原油混合物而言，作爲 混合體積分率函數而與等式（1 )之Lorentzian—詞 (1 L )有關之低散射強度，如配合圖2中之資料而得者 。實線代表使用等式（2 )之硬球模式，所有資料皆符合 ’產生二〇·077之瀝青烯粒子體積分率於純BCF —2 2油中。 圖5顯示對於Sonedie/ Forties原油混合物而言，作爲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 混合體積分率0m之函數而與來自等式（1 )之瀝青烯聚集 物之表面散射有關的低Q散射強度〗s u r f，如配合圖1中 之資料所得者。 圖6顯示對於Souedie/ Forties原油混合物而言，作爲 混合體積分率0m之函數而與來自等式（1 )之瀝青烯聚集 物之表面散射有關的次方律指數（power law exponent )， 如配合圖1中之資料所得的。α値實質上是在低Q限中在 1 〇 g 一 1 0 g作圖上I ( Q )之斜率的絕對値。虛線代 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -6 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1238188 A7 _____B7_ 五、發明説明（4 ) 表α二3 ’此爲決定歷青燦是否存在之準則，如稍後於3兌 明書中所述的。 圖7顯示對於Souedie/Forties原油混合物而言，作爲 混合體積分率0 m之函數之聚集之瀝青的體積分率0 agg，如 由經測量之I l及圖3中I l之硬球預測間之差所得的，如 稍後在說明書中由等式（3 )所描述的。 圖8顯示對於Souedie/ Forties原油混合物而言，作爲 混合體積分率0m之函數之在瀝青烯聚集物中壓緊結構之特 性長度規模，如使用等式（4 )，由圖5及7中分別顯示 之I surf及0agg所g十算的。 圖9顯示對於Souedie/Forties原油混合物而言，在 0 = 0 · 2之Souedie體積分率下，在以下溫度下：T = 2 5 °C (實心），4 0 °C (畫有十字之空心正方形）， 5 0 °C (空心三角形），6 0 °C (空心菱形），7 0 t ( 空心正方形），8 0 °C (空心圓心），作爲波數Q之函數 之經測量之散射中子強度I 。實線符合使用等式（1 )者 ，如稍後於說明書中所述的。 圖1〇顯示對於么m = 〇 · 1 (空心圓形），〇 · 2 ( 空心三角形），0 · 3 (空心正方形）及〇 · 4 (空心菱 形）而Η，與瀝青粒子之Lorentzia η特徵I l有關之平頂弓茧 度之溫度從屬關係。這些値已使用等式（1 )來決定，以 付合不问混合體積分率之溫度從屬（dependent) I ( q ) 〇 圖1 1顯示對於0 m二〇 · 1 (空心圓形），〇 . 2 ( ;紙張尺度適财關家縣（CNS ) A4規格（210X297公餐)TjZ ~' (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

1238188 Μ Β7_____ 五、發明説明（5 ) 空心三角形），〇 · 3 (空心正方形），及0 · 4 (空心 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 菱形）而言，來自瀝青烯聚集物之表面散射強度之低Q値 的溫度從屬關係。這些値已使用等式（1 )來決定，以符 合不同混合體積分率之溫度從屬I (Q)，且這些値在每 一 0 m及Τ下幾乎等於經測量之I ( Q i )。 圖1 2顯示對於0 m二〇 · 1 (空心圓形），0 · 2 ( 空心三角形），〇 · 3 (空心正方形），及0 · 4 (空心 菱形）而言，表面對瀝青烯聚集物之體積分率之溫度從屬 關係，係使用圖1 1中所示之I s u r f値且使用稍後於說明 書中所述之等式來決定。 較佳體系之描述 本發明包括溫和加熱以將經摻合之石油混合物中之瀝 青儲解集。在一有利實體中，瀝青儲之存在藉著用中子照 射混合物且測量小角度中子散射而決定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之有利實體包括敏感的中子散射以測量在石油 或二或多種石油混合物（其任何成分可以是未處理之原油 或衍生自石油之經加工的油）中瀝青烯聚集物之存在及量 。因爲此種聚集物之存在與精煉中污垢和結塊有關（參見 美國專利5，997，723及5，871，634)， 對於可能具有次微米結構而無法使用一般光學顯微鏡偵測 之聚集物之存在的客觀測量是需要的。相反地，據顯示： 小角度中子散射（S A N S )對於在石油混合物中尺寸爲 n m至//之瀝青烯結構是敏感的。爲要分別先前之瀝青烯 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8 - 1238188 A7 B7 五、發明説明（6 ) 之中子散射硏究，不需要有加強混合物中任何成分之氘化 的對比。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 小角度中子散射是已充分建立之技術，且它被描述於 US Department of Commerce 刊物、、National Institute of standards and Technology (NIST) Cold Neutron Research Facility" (Jan. 1996)中。具有又二5 A之冷中子的準直 束對準測試材料。置於樣品下之二維排列偵測器測量被原 油混合物所散射之中子的強度，作爲波數Q之函數，Q藉 等式q = (4冗 s i η (θ/2) )/λ而與遠離經傳 送之中子束的散射角度有關。散射肇因於中子散射長度密 度之不均勻性，這與測試材料中散射不同核之橫截面和附 近有關。對於在厚2 m m之石英管內所裝的石油混合物進 行S A N S最適宜地已顯示：瀝青烯聚集物之存在與I ( Q )中強的低Q上升有關，因來自聚集物之表面的散射。 對於較重Souedie油之一系列混合體積分率0 m而言’ S 〇 u e d i e (含瀝青烯之重原油）和F 〇 r t i e s (較輕之院屬烴原 油）的混合物之經測量的I ( Q )顯示於圖1中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對於可相容的0 m而言，I(q)之形狀接近Loren tzi an且 當Q接近零時HO對數的斜率（其定義爲d In I(q)/dlq ) 也接近〇，表示瀝青烯是奈米尺寸之粒子型式。然而’對 於混合物是不相容時之0 m而言，朝向低q之方向上觀察 到強勢的上升’以致當q接近0時I ( q)之對數斜率的絕對値 超過3 (相當於具有不規則型（fractal)表面或比不規則型 更稠密之表面的聚集物）。基於此對數斜率準則’這些 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） -9 - 1238188 A7 B7 五、發明説明（7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 原油之不相容性範圍被測量爲0 < 0 S 0.52。與Wiehe: u Prevention of Fouling by Incompatible Crudes with Oil Compatibility Model.” Proc. AIChE Internat. C ο n f. Petrol. Phase Behavior and Fouling 1999，1: 354-358所已 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 報告者（不相容之混合體積分率之範圍被報告爲〇< 0 m $ 〇.33)及在5,99 7,723專利中報告者相比，這是不相容性之 更大測量範圍且潛在量化了已稱爲“接近不相容”之情況。 這顯示吾人所利用之SANS測量程序之較大敏感性，而且 依據5,997,723專利中之圖1，在0ms〇.52處之混合會導致 沾污大幅減低，然而使用光學顯微方法由Wiehe及 Kennedy所測得在0 m«0.33處之混合則會導致沾污。與此 相較，圖2中顯示在任何混合體積下皆相容之二原油 (6^22及1^1^1^§11〇對相同的0111組之經測量14)。其 中沒有觀察到在低q時的I(q)強勢上升，此與混合物中沒 有瀝青烯聚集物存在的事實相符。這種在低q時對數斜率 行爲的差異將相容和不相容混合物間之基本差異特徵化 。這使得SANS之使用能作爲更精確測試石油混合物的工 具。最後，因Souedie及Forties原油含有固態蠘粒子，吾 人已顯示即使固態鱲粒子存在於油中，S AN S仍可被用來 偵測瀝青烯聚集物。 亦已發現可以使用以下等式以配合經測量之I ( Q ) I(Cl)=rIincoh + lL/(l+q2 ζ 2) + Isurf(q/qi)'a (1) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） _ 1〇 _ 1238188 Μ ___Β7 五、發明説明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此，I i η。。h是恆定之高Q非相干散射的中子強度 ，I l是Lorentzian之低q平頂強度，f是相關長度（與瀝 青燦粒子之迴轉半徑成正比）’ I s u r ί是因來自瀝青烯聚 集物之表面散射所致之強度的低Q値，α是在低q下I ( q )之對數斜率之絕對値，且Q 1爲實驗中所探測之最低q 。在此等式中之每一詞鑑於簡單的物理模型係認定是正當 的。恆定非相干散射一詞與油中所有游離分子之原子氫對 碳的比例有關。第二Lorentzian項與來自未聚集之n m尺寸 的瀝青烯粒子的散射有關。最後，第三詞次方律是因來自 甚大之瀝青烯聚集物的表面散射，該聚集物已在較早時形 成，因在石油已混在一起後瀝青烯粒子之子集之聚集。對 於使用等式（1 )之經測量的I ( Q )的配合由偏1和2 中之實線所示。配合之品質是優越的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使中子散射可以顯示油混合物之不相容性的簡單方式 是經由瀝青烯粒子之I L ( 0 m )行爲，此係藉使用等式（ 1 )配合s A N S I ( Q )資料而得的，對於Souedie/ Forties原油混合物而言，如圖3中實心圓所示的。對於低 0 m (其中瀝青烯在非極性溶劑，亦即大部份是Forties原油 中是有效的）而言，I b (0m)有淸楚的向上或正凹處， 而約在0 m β 〇 . 5處終止。若有人以球形粒子（其交互作 用僅經由接觸斥力）方式來處理瀝青烯粒子且考慮在低Q 稀釋限度中它們的結構圖案’則可能計算強度之預期行爲 之大略的理論預測，以作爲在聚集不存在下0 m之函數。在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 1238188 Α7 Β7 五、發明説明（9 聚集不存在下 測由I H S (必 對於完全的硬球而言 )給定： 之行爲預 [l + ^αφηιφη + 2a(</>Ju )2 + βύψηιφη} (2)

其中分母代表在Q — 〇限度中硬球結構因素S ( Q 0 τη 0 b 1 0 m 0 u 2 代表在 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 未稀釋油中，1時瀝青烯之有效硬球體積分率，且 I u代表來自未聚集之〜硬球〃瀝青烯之散射強度。如圖3 中實線所示，等式（2 )之此理論預測僅在0 m > 〇 . 5時 與資料符合。在低0 m下無法配合即淸楚指明經懸浮之瀝青 烯粒子之數目已因聚集而消耗。相反地，對於相容的混合 物B C F - 2 2及Marib輕油而言，等式（2 )在 S 1之全範圍中對I L 0 m )提供良好的配合，且凹處明 顯地是向下或負凹處，如圖4中所示。在作爲0m函數而與 粒子有關之相關長度行爲中，不同的系統趨勢也可被使用 以區別相容和不相容混合物且決定不相容性之範圍。 混合物之不相容性也可以更直接地經由表面散射強度 及次方律指數α (其由瀝青烯聚集物表面上中子散 射長度密度之改變而上升）而偵測。作爲一實例，對於不 相容混合物如Sou e die/ Forties而言，圖5中所示之表面散 射強度在0 m = 0處自零快速地上升至大而有限之値，其對 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12 - 1238188 A7 _ B7 五、發明説明（1〇 ) 於必m > 0而言，比純的重原油之I L顯著更大。對於較大 0 m而言，其隨後減低，且當I s u r f ( 0 m )少於I L ( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 必rn ) + I i n c。h (必m )時，一者已達不相容之限度。對 此混合物而§，此邊界發生稍尚於0 m == 〇 . 5處。由 1 s u f比較I k + I i n。。h以供測定聚集作用之準則適用 於在特別0 m下之單一 S A N S I ( Q )測量，無需作爲 必m函數之整組的測量。類似地，次方律指數α値可用來決 定不相容之邊界；α > 3定義具有本質上至少不規則之表 面結構之聚集物的存在，如圖6中所示的，供S 〇 u e d i e / Forties原油混合物而言。使用此對於a之準則所得之不相 容性之邊界產生0 m s 〇 . 5 2之不相容性的界限値，此與 其它準則相符。 除了分析石油的不相容性之外，可能要評估瀝青烯聚 集物之體積分率0agg，及平均長度規模R，此與使用等 式（1 )，配合I ( Q，0 m )之聚集物之內部結構有關。 在不相容區中，配合參數I l及圖3中之實線所給之硬球預 測I H S間之差異可用於評估原油混合物中之0 a g g。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 0 agg(0 rn)=必 u 0 m 〔 IHs(办 m)〕 /IhS(必 m)。 （3) 對於Souedie/Forties而言，此計算結果示於圖7中且 指明聚集物之最大體積分率發生在約· 3之不相容 區之中心附近。一旦獲知聚集物之體積分率，聚集物之內 部結構之平均長度規模R可以使用油之每單位體積S v的聚 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -13 - 1238188 ΑΊ Β7__ 五、發明説明（11 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 集物之總表面積’其可由I s u f ·· R β 3 0 a S g / S v ’使 用內部結構是半徑R之互相連絡球體的近似値來得到。在 瀝青烯聚集物和周圍液態油混合物間之邊界處’來自△ P 之中子分散長度密度之逐步改變’習知之Porod散射律對S V 給予一陳述·· S V = I s U r f / ( 2 7Γ △ P 2 Q 厂 4 ) ’所 以R是 R^67T 0 egg Δ P Ql /Isruf (4) 例如，在0 m = 〇 . 4處，對於Souedie/Forties原油 混合物而目’其中（^^4 ’ I s u r f — 5 cm 1且0agg — 0 . 018，我們評估 3^=355 0111-1 且 1 . 5//m，對於△p^SxlOHcm-2 且 cii = 6 · 5x 1〇-3Α — 1之典型値而言。使用一種更普遍之硏 究，其形式類似這事但考慮中子散射長度密度之更逐漸之 非逐步改變，我們可以考慮α之非P 〇 r 〇 d値，且對於 Souedie/ Forties原油混合物而言所決定之R値示於表8中 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

。聚集物之真實空間擴大可能遠大於平均內部結構長度R 〇 在不相容石油混合物中所發現之經聚集的瀝青烯可以 在引入此種混合物於精煉爐之極熱環境中前經由溫和加熱 而解集’以抑制含碳材料沈積或結塊在爐壁上。溫和的預 熱可以用數種方式完成··在高溫下線上摻合原油在一起或 取得含瀝青烯聚集物之石油或石油混合物且在槽中將它溫 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ 297公釐） 1238188 A7 _____ B7^_ 五、發明説明（12 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 和加熱達數小時，在將石油引入極熱之精煉爐中之前。因 爲瀝青烯包括具有高度變化之原子含量，結構及分子量之 一組分子，溫和加熱足以引起瀝青烯聚集物之實質（即使 非全部）解集，此依溫度及石油或石油混合物保持在該溫 度下之時間而定。即使藉溫和加熱而致之瀝青烯的部分解 集也是有用的，因爲處理設備之結垢比率與流中經聚集（ 即未懸浮）之瀝青烯有關。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使用如上述之小角度中子散射，隨著溫度自室溫升至 T = 8 0 °C之溫度，已觀察到在Souedie和Forties原油混合 物中之瀝青烯的解集。在此測量中，藉偵測器與樣品槽之 距離所設定之最低Q是（1^=2 _ 7x 1 0~3A — 1。藉逐 步方式增加溫度，而後作爲波數Q之函數，測量經散射之 中子強度I ，則在特定溫度T之下5 0分鐘後，已顯示低 Q散射強度之劇烈的減低，當溫度約超過T > 7 0 t時。 對於在Forties原油中2 0 % Souedie原油之混合體積分率 (分m = 0 . 2 )而言，因溫和加熱使來自瀝青烯聚集物之 表面散射的減低實例顯示於圖9中。在圖9中實線符合使 用等式（1 )之資料。對於在不相容區中具有不同的一 系列Souedie/Forties原油混合物而言，加熱引起Lorentzian 平坦値I ^之系統性的減低，如圖1 0中所示的，且如圖 1 1和1 2分別所示的，它也引起I s u r f和S V之更劇烈 的減低。因0 a g g正比於I s uf，如等式（4 )中所指明 的，低Q散射之此種減低。指明：瀝青烯聚集物已大部分 解集且瀝青烯已再熱懸浮於混合物中。更基本地，這指明 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 15- 1238188 A7 __B7_ 五、發明説明（13 ) 請 先 閲 讀 背 I& 之 注 意 事 項 再 填 馬 本 頁 :藉提昇溫度，在瀝青烯間之平均交互作用潛勢中引力井 (attractive well)深度已減低以致相當於或少於熱能，因 此使大部分瀝青烯再分散。雖然我們已證明在使用 S A N S技術之溫和加熱後瀝青烯聚集物之解集，其它技 術（包括某些光學技術）也可用來顯示此種效果。類似地 ，其它光束線（beamline)技術如超小角度中子散射（ U S A N S )(其比我們在實例中所示者有更低之Q的 S A N S的延伸），也被使用以在加熱後偵測解集。 溫和預先加熱方法比其它方法的優點是它不需要添加 潛在昂貴的分散劑且溫度在精煉環境中應是容易達到的。 解集之動力足夠快以致供預先混合之油所用之簡單的溫和 維持槽方式或甚至是預先加溫油之線上混合是適當的方式 。最後，這方式潛在地可與所謂的自身不相容的原油（亦 即，那些原油，其因其生產而固有地含有瀝青烯聚集物而 非因與其它石油混合）一同使用。因此，可能使用自身不 相容之原油或石油混合物（其中已知存在有瀝青烯聚集物 )於配備有預熱解集處理步驟之精煉中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 預熱步驟之合適的時間/溫度範圍包括在4 0至 1 5 0°C溫度下1分鐘至4周，或在4 0至1 〇 溫度 下2分鐘至2 4小時之有利範圍，在4 0至8 0 °C溫度下 3分鐘至3小時之更有利範圍，在4 0至6 0 t溫度下4 分鐘至1小時之最有利範圍。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -16 -

Claims (1)

1238188 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · 一種將石油和石油混合物、進料流及/或精煉程序 流中之瀝青烯解集的方法，其包括經由溫和加熱該等石油 和石油混合物、進料流及/或精煉程序流，而將瀝青燃解集 ，經此解集的瀝青烯保持溶解於該等石油和石油混合物、 進料流及/或精煉程序流中，其中該加熱係於40。(：至150。〇之 間的溫度下進行1分鐘至四週的時間。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包括藉 .著用中子照射該等石油和石油混合物、進料流及/或精煉程 序流且測定小角度中子散射（S A N S )強度I以作爲波 數Q之函數而測定瀝青烯聚集物之存在的步驟，其中該散 射強度包括相干成分及不相干成分。 3 ·如申5F3專利圍弟2項之方法，其中該中子散射 波數 Q 是在 1 0 一 4A 一 間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 ·如申請專利範圍第3項之方法，其中石油及石油混 合物及/或精煉程序流之相容性及不相容性係測定如下， 將I ( Q )套用一基於一物理模型之等式，該模型含有相 干成分，即一強的衰退成分以描述在近於較低範圍之q (低_ Q )時之瀝青烯聚集物之表面散射，一在近於較高範圍之q ( 局-q)時具有下降（falloff)趨勢之平頂成分以描述瀝青烯 粒子，以及一常數以描述Q的非相干成分。 5 ·如申請專利範圍第4項之方法，其中該等式給定 如下 I(q) = Iincoh + lL/(l-fq ζ ) + Isurf(g/qi)'a 其中I i η。。h是恆定之尚-q[非相干散射的中子強度，]^是 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1238188 A8 B8 C8 D8 ^、申請專利乾圍 2 Lorentzian(該等式中之第二項）之低-Q平頂強度，i：是相關 長度（與瀝青烯粒子之迴轉半徑成正比），Isu〃是因來自瀝青 烯聚集物之表面散射所致之強度的低-q値，α是在低Q時 I ( Q )之對數斜率的絕對値，且q】爲範圍中最低之Q。 6 ·如申請專利範圍第5項之方法，其中不相容性係 藉著瀝青烯粒子之低-q平頂強度I L的凹度以作爲混合體 積分率0 m之函數而測定。 7 ·如申請專利範圍第5項之方法，其中不相容性係 藉著來自硬球預測的I L系統性偏差，以作爲混合體積分率 之函數而測定。 8 .如申請專利範圍第5項之方法，其中不相容性係 藉關連長度f的極大値而測定。 9 ·如申請專利範圍第5項之方法，其中不相容性係 藉表面散射強度之低-Q値I S u r f對瀝青烯粒子之低-Q平 頂強度I k和非相干散射強度Iinuh之和的支配而測定。 1 〇 ·如申請專利範圍第5項之方法，其中不相容性 係藉超出3之次方律指數α來測定。 1 1 · 一種估算在不相容性石油及/或精煉程序流混 合物中之瀝青烯聚集物體積分率0 a g g的方法，其包括測 定低-Q平頂強度I l (相應於瀝青烯粒子）與沒有聚集情 況下完美硬球強度I H S之間的差異，其中I L和I H S均在不 同的混合體積分率0⑴下測定。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之方法，其中用於估 算瀝青烯聚集物體積分率0 a g g的等式係藉由I ^ 0 m)之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 8 8 8 ABCD 1238188 六、申請專利範圍 3 測量値與沒有聚集情況下完美硬球之1 L 0 m)間的差異所 給定。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁〕 1 3 ,如申請專利範圍第5項之方法，其中每單位體積 石油的瀝青烯聚集物之總表面積S v係由在低波數q時之表 面散射強度I s u f所測定。 1 4 ·如申請專利範圍第1 2項之方法，其中與瀝青 烯聚集物之內部結構有關之平均長度規模R係由瀝青烯聚 集物之體積分率與瀝青烯聚集物之總表面積的比例來測定 ，其中該每單位體積石油的瀝青烯聚集物之總表面積S V係 由在低波數q時之表面散射強度I s u r f所測定。 1 5 ·如申請專利範圍第2項之方法，其中該中子散 射波數 Q 是在 1 0 一 3 A _ 1 $ Q $ 1 〇 一1 A 一1 間。 1 6 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該加熱係 於40°C至100°C之間的溫度下進行2分鐘至24小時的時間。 1 7 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該加熱係 於40°C至80°C之間的溫度下進行3分鐘至3小時的時間。 1 8 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該加熱係 於40°C至60°C之間的溫度下進行4分鐘至1小時的時間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）