Установка и ЯМР методика контроля содержания асфальтенов, смол и парафинов в нефтях и битумах при одновременном оптическом облучении

• Автор: Газизов, Эдуард Гамисович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Список терминов, условных обозначений и сокращений
Введение
ГЛАВА 1.
Обзор. Нефтяные дисперсные системы
1.1. Асфальто-смолисто-парафинистые соединения в нефтях
1.1.1. Парафиновые углеводороды
1.1.2. Смолистые соединения
1.1.3. Асфальтены
1.2. Модели асфальтено-смолисто-парафинистых веществ в нефтяных дисперсных системах
1.3. Фазовые переходы в нефтяных дисперсных системах
1.4. МЕТОДЫ И АНАЛИЗАТОРЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА АСФАЛЬТЕНО-СМОЛИСТО-ПАРАФИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ
1.4.1. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР высокого разрешения)
1.4.2. Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса (ЭПР)
1.4.3. Методы и анализаторы для количес твенного определения асфальто-смолисто-парафиновых соединений
1.4.4. Изучение процессов структурообразования в углеводородном сырье методами ЯМР ВР, ЯМР-релаксометрии и ЭПР
1.4.5. Структурно-групповой анализ углеводородов и нефтяных дисперсных систем методами ЯМР ВР и ЭПР
1.5. ЯМР-РЕЛАКСОМЕТРИЯ УВ, НЕФТЕЙ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
1.5.1. Нефтяные остатки - мазуты, гудроны, битумы, коксы
1.5.2. АППАРАТУРА ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА
1.6. ВЛИЯНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ В ВИДИМОЙ И БЛИЖНЕЙ ИНФРАКРАСНОЙ (БИК) ОБЛАСТИ СПЕКТРА
1.6.1. История развития квантовой электроники и оптоэлектроники

1.6.2. Многоуровневые схемы получения инверсной населенности
Выводы по результатам обзора
Постановка задачи
ГЛАВА 2.
Образцы. Аппаратурное и методическое обеспечение исследований. Метрология
2.1. Образцы
2.2. Аппаратура для измерений ЯМР-параметров
2.2.1. Лабораторный релаксометр ЯМР 09/РС
2.2.2. Источники излучения
2.2.3. Температурные датчики
2.3. Метрологическое обеспечение достоверности измерений
2.3.1. Определения погрешностей в средстве измерения
2.3.2. Обработка результатов измерений
2.3.3. Погрешности при измерениях релаксометрами ЯМР
2.3.4. Погрешности обработки результатов измерений
2.3.4. Погрешности пробоотбора
ГЛАВА 3.
Анализ влияния лазерного облучения на структурно-динамические параметры ядерной магнитной релаксации
3. Влияние лазерного облучения на энергии активации
3.1. Экспериментальные результаты
3.2. Эффект воздействия лазерного облучения на времена релаксации
3.3. Влияние облучения на температурные зависимости времен релаксации
3.4. Влияние облучения на временные зависимости времен релаксации
3.5. Влияние облучения на времена релаксации битума в процессе его равновесного охлаждения (остывания)
3.6. Теоретическая интерпретация эффекта инкремента времен релаксации под действием электромагнитного облучения

Выводы к главе
ГЛАВА 4.
Методики экспресс-анализа концентрации асфальтенов, смол, парафинов по данным ямр параметров и реализация способа
4.1. Методики экспресс-контроля концентрации асфальтенов, смол
и парафинов по данным метода ядерного магнитного резонанса
4.2. Примеры реализации способов анализа асфальто-смолисто-парафиновых соединений в нефтях и битумах
4.2.1. Реализация способа и устройства при определении в нефтях полиароматических соединений, входящих в состав асфальтенов
4.2.2. Реализация способа и устройства при определении в нефтях парафиновых соединений
4.2.3. Реализация способа и устройства при определении в нефтях смолистых соединений
Основные результаты и выводы
Список литературы
Приложения

Электрон, как и ядро атома, имеет заряд и характеризуется моментом количества движения, обусловленным вращением вокруг своей оси, то есть спином. Если образец вещества, содержащего неспаренные электроны, окажется в постоянном магнитном поле Я, то ось магнитного диполя электрона может ориентироваться либо по направлению силовых линий Я (нижний уровень энергии) либо против (верхний уровень энергии).
Разность между энергиями этих состояний электрона во внешнем магнитном поле определяется уравнением:
где g - константа, равная 2,0023; у? - магнетон Бора, равный для свободного электрона 0,9273-10'20 эрг/эрстед, Я - напряженность магнитного поля. Отношение числа электронов, находящихся на верхнем уровне энергии щ к числу электронов на нижнем «2 определяется законом распределения Больцмана
где к - постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура.
Если на свободный электрон, находящийся на нижнем уровне энергии, будет действовать переменное магнитное поле частотой V, силовые линии которого перпендикулярны силовым линиям постоянного магнитного ПОЛЯ, то при условии
где к - постоянная Планка, электрон поглощает энергию магнитного поля, равную ДЕ, и переходит на более высокий уровень энергии и ось магнитного диполя оказывается направленной против поля. Одновременно с такой же вероятностью будут проходить переходы электронов с верхнего уровня на нижний с выделением энергии. Но так как щ > щ и переходы с нижнего

(1.7)
(1.8)
Иу = ё$Н
(1.9)