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제 3 장 Octadecylamine을 이용하여 아마이드화시킨 PSMA 공중합체에 의한 아스팔텐 분산성 향상 3. 물 흡수에 미치는 요인
3.1. 서론
1 장에서 언급한 것처럼 원유를 구성하는 성분 중에서 극성 성분이 많으면서 분자량 이 가장 높은 성분이 바로 아스팔텐이라는 물질이다. 그리고 이 아스팔텐은 원유를 생 산, 저장, 유통 및 정제를 하는 과정에서 응집 및 침전되어 슬러지(sludge)를 형성하는 데, 이때 형성된 슬러지가 장비에 많은 문제점을 일으킨다는 사실을 앞에서 언급하였 다.
이러한 아스팔텐이 응집되어 생기는 문제점은 50 여 년 전부터 인식되어 원유에서 침전되는 메커니즘을 밝히기 위해 많은 연구가 진행되어 왔다.1 아스팔텐은 일반적으 로 여러 개의 방향족 구조로 이루어져 있고 금속 성분과 황, 질소, 산소도 작용기로 포 함한 것으로 알려져 있다.2-5 이러한 구조를 가진 아스팔텐의 응집을 방지하기 위해서 는 분산제를 첨가해야 하는데, 이때 분산제는 아스팔텐 성분과 π-π stacking, 산-염기 상호작용, 수소 결합 등을 할 수 있는 구조를 가져야 한다.6-8 또한, 아스팔텐이 극성 작용기를 가지고 있으므로 비극성 물질인 중유 속에서 아스팔텐을 분산시키기 위해서 는 양친성 공중합체를 첨가해야 한다.9 선행되었던 양친성 분산제에 관한 연구로는 Chang과 Fogler의 연구가 있는데, p-alkylbenzene sulfonic acid 같은 양친매성 알킬벤 젠 유도체를 아스팔텐 분산제로 사용한 연구를 수행하기도 하였다.1,6,10 또한, Cao는 양 친매성 공중합체를 분산제로 사용하기 위해 Poly(styrene-co-maleic anhydride) 공중 합체의 작용기를 알킬아민을 이용하여 아마이드화 시킨 연구를 수행하기도 하였다.11-13
2 장에서는 분산제로서 사용한 아이오노머의 양이온의 크기와 첨가량이 중유 속 아 스팔텐의 분산성에 미치는 영향을 확인하였다. 이때 분산제를 첨가하지 않은 용액의 분산성에 비해 아이오노머를 첨가한 용액의 경우 좋은 분산성을 나타내었고, 아이오노
가한 경우에 비해 얼마나 분산성이 좋은지 확인할 필요가 있다. 그러므로 본 연구에서 는 PSMA 공중합체가 가진 산 작용기를 알킬아민을 이용하여 부분적으로 아마이드화 시킨 후, 중유에 양을 달리 첨가하여 공중합체의 아마이드화 정도와 첨가량이 아스팔 텐 분산성에 미치는 영향을 확인하기 위한 실험을 진행하였다. 이때 사용한 알킬아민 은 사슬 길이가 긴 octadecylamine을 사용하였는데, 중유 속 아스팔텐의 분산성은 양 친성 공중합체가 가진 알킬 사슬의 길이에 영향을 받기 때문이다.11,14,15