Ванадий- и никельсодержащие компоненты тяжелых нефтей и природных битумов

• Автор: Галимов, Равкат Абдулахатович
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 278 с. : ил.

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК КАЗАНСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ
На правах рукописи
ГАЛИМОВ РАВКАТ АБДУЛАХАТОВИЧ
ВАНАДИЙ - И НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИЕ КОМПОНЕНТЫ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕЙ И ПРИРОДНЫХ БИТУМОВ
(02.00.13 - Нефтехимия)
Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук
КАЗАНЬ - 1998 г.
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
А- асфальтены
БС- бензольные смолы (неполярные фракции смол)
СБС - спирто-бензольные смолы (полярные фракции смол)
МП- металлопорфирины
ВП- ванадилпорфирины
НП- никельпорфирины
сов - соосажденные (с асфальтенами) вещества
ввп- вещества, выделенные при переосаждении асфальтенов
воп- вещества, отмытые после переосаждения асфальтенов
Ал - алифатичность
Рз- разветвленность
Ок- окисленность
УФ- ультрафиолетовый
ИК- инфракрасный
ПП- полосы поглощения
ЭПР- электронный парамагнитный резонанс
САВ - смолисто-асфальтеновые вещества
НДС- нефтяные дисперсные системы
ЯМР - ядерный магнитный резонанс
АСПО- асфальтосмолистопарафиновые отложения
Кхр - коэффициент трения
Ркр - критическая нагрузка
Рсв - нагрузка сваривания
ИзаД - индекс задира
ВМФА- высокомолекулярные фракции (фрагменты) асфальтено!
НМФА- низкомолекулярные фракции (фрагменты) асфальтенов
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
1.1. Состав металлосодержащих соединений нефтей и их распределение по фракциям и компонентам
1.2. Методы выделения металлосодержащих соединений из нефтяного сырья
1.2.1 Состояние и развитие процессов деасфальтизации
1.2.2. Методы и особенности определения содержания петропорфиринов в
нефтяных объектах
1.3. Состав и структура неуглеводородных компонентов нефти
1.3.1. Микроэлементный состав асфальтенов и смол
1.3.2. Структура нефтяных асфальтенов
1.3.3. Геохимические аспекты структуры асфальтенов
1.4. Применение смолисто-асфальтеновых компонентов в смазочных композициях
1.5. Задачи исследования
ГЛАВА 2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ ВАНАДИЯ И НИКЕЛЯ В
НЕФТЯНЫХ КОМПОНЕНТАХ
2.1. Разработка и совершенствование методик определения концентрации петропорфиринов

среды примененных в качестве растворителя молекул, содержащих только сигма-связанные атомы (например алканы), в осадок. Осадок асфальтенов представляет собой концентрат парамагнитных молекул, содержащих примесь соосажденных диамагнитных молекул (к ним относятся гетеросистемы, в том числе металлокомштексы, и системы с хорошо развитым тс-сопряжением).
Согласно /162/, теоретически выдержанной и практически апробированной является теория, в основе которой лежит принцип центральносферического построения ассоциативных комбинаций нефтеподобных систем. В центре ассоциата расположены одна или несколько парамагнитных молекул, энергия взаимодействия которых максимальна и имеет отрицательный знак (притяжение). Вокруг центра расположены концентрические слои молекул, энергия взаимодействия которых убывает к периферии ассоциата, “плавающего" в дисперсной среде молекул, содержащих в основном насыщенные химические связи. Энергия взаимодействия последних к парамагнитным частицам имеет положительный знак (отталкивание), что ведет к отторжению парамагнитных молекул, не защищенных достаточно толстым слоем диамагнитных молекул, Оболочка, наиболее близко расположенная к ядру, содержит молекулы, являющиеся потенциальным источником радикалов (вещества с переменным парамагнетизмом). Это молекулы "лабильных бирадикалов" углеводородного или гетероатомного типа, которые могут быть выделены из нефтяной дисперсной системы соответствующим образом с использованием их свойств существовать в соответствующих условиях в синглетной или триплетной формах.
Предложенная авторами /162/ модель объясняет все детали поведения нефтеподобной системы, в том числе причины возникновения,существования и гибели асфальтенов- то есть природу последних. Это, в свою очередь, открывает новые возможности в управлении количеством и размерами ассоциатов через качество и количество парамагнитных молекул путем регулирования интенсивности гомолитических процессов, что открывает новые пути создания высокоэффективных технологических процессов. Изыскание высокоэффективных