Физикохимия нефти : Физико-химические основы технологии переработки нефти

• Автор: Сафиева, Равиля Загидулловна
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 448 с. : ил.; 21х15 см

УДК 541.182 +
Спонсор издания -ГПО “Узнефтегхереработка’’
Рецензенты:
академик РАН, д-р физ.-мат. наук Р.И. Нигматуллин, д-р техн. наук, проф. Э.М. Бабенко, канд. техн. наук Ш.М.Сайдахмедов,
Уфимский научный центр РАН
Физикохимия нефти.Физико-химические основы технологии переработки нефти/Р.З. Сафиева - М.: Химия, 1998. - 448 с. ISBN 5
Рассмотрено строение (структура) нефтей и нефтяных фракций как дисперсных систем с позиций коллоидной химии. Приведена классификация нефтяных дисперсных систем (НДС), описаны методы анализа их дисперсного строения и основных физико-химических свойств. Изложена концепция возникновения под влиянием внешних воздействий экстремальных состояний НДС, плодотворно используемая для оптимизации процессов добычи, транспортировки и переработки нефти, регулирования эксплуатационных и экологических свойств нефтепродуктов.
Предназначена для научных сотрудников отраслевых институтов и заводских лабораторий и инженеров нефтеперерабатывающих заводов, будет полезна аспирантам и студентам вузов нефтегазового профиля.
Табл. 74. Ил. 222. Библиогр.: 646 назв.
Научное издание Сафиева Равиля Загидулловна
ФИЗИКОХИМИЯ НЕФТИ Физико-химические основы технологии переработки нефти
Редакторы Г. И. Белон, Л. И. Галицкая I ,Ц А г С з 3 h Н И А Я Технический редактор АЛ. Шелудченко БИБЛИОТЕКА Корректор М.В. Черниховская
Набор и верстка выполнены в издательстве
г Ґі і ЛЛ Набор и верстка выполнены в издател 'i >( Ц ““ JJ на наборно-печатающей технике
' V V I иг № -І1 1Q
ИБ № 3119
Подписано в печать 13.05.98. Формат 60x88 1/16. Бумага офсетная № 1 Гарнитура Таймс. Печать офсетная. Уел. печ. л. 27,44. Уел. кр.-отг. 27,44 Уч.-изд. л. 30,02. Тираж 1000 экз. Заказ 186. С. 31. Изд. № 4225. ЛР № 010172 от
Ордена “Знак Почета” издательство “Химия”
107076, Москва, Стромынка, 21, корп
Московская тип. № 4. 129110, Москва, ул. Б. Переяславская, 46 Отпечатано АООТ “Политех-4”

ф — Без 0бъявл.
050(01)
ISBN 5
© Р.З. Сафиева, 1998
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Список сокращений
Список условных обозначений
Введение
Глава
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НЕФТИ И НЕФТЯНЫХ СИСТЕМ
1.1. Углеводородные соединения
1.1.1. Алканы
1.1.2. Циклоалканы
1.1.3. Арены
1.2. Гетероорганические соединения
1.2.1. Серосодержащие соединения
1.2.2. Кислородсодержащие соединения
1.2.3. Азотсодержащие соединения
1.2.4. Смолоасфальтеновые вещества (САВ)
1.3. Микроэлементы
1.4. Высокомолекулярные продукты деструктивной переработки нефти и разновидности нефтяного углерода
Глава
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРОЕНИИ НЕФТИ И НЕФТЯНЫХ СИСТЕМ
2.1. Межмолекулярные взаимодействия компонентов нефтяных систем
2.2. Нефтяные растворы
2.2.1. Ассоциативное строение нефтяных растворов
2.2.2. Термодинамика и неидеальность нефтяных растворов
2.2.3. Теоретические аспекты строения нефтяных растворов
2.3. Дисперсное строение нефтяных систем. Классификация НДС
2.4. Другие способы описания структур в нефтяных системах
2.4.1. Диссипативные структуры
2.4.2. Фрактальные структуры

Глава
КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НДС И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1.Методы определения дисперсности НДС
3.1.1. Седиментационные методы
3.1.2. Кондуктометрический метод
3.1.3. Гель-проникающая хроматография (ГПХ)
3.1.4. Электронная микроскопия
3.1.5. Рентгеновское рассеяние
3.1.6. Методы анализа дисперсности НДС, основанные на изучении
их молекулярно-кинетических свойств
3.1.7. Косвенные методы
3.2. Поверхность раздела фаз и поверхностные явления в НДС
3.3. Поверхностные и объемные свойства нефтяных систем, методы
их исследования
3.3.1. Взаимосвязь поверхностных и объемных свойств
3.3.2. Методы изучения поверхностных свойств различных НДС
3.4. Устойчивость НДС и методы ее исследования
3.4.1. Дистиллятные нефтепродукты
3.4.2. Нефти и остаточные нефтепродукты
3.4.3. Нефтяные и газонефтяные эмульсии, пены
3.4.4. Твердые НДС
3.5. Основы физико-химической механики НДС
3.5.1. Реологические модели поведения НДС
3.5.2. Структурно-механические свойства НДС при низких температурах
3.5.3. Диаграмма фазовых превращений в НДС
3.5.4. Структурно-механические свойства НДС при высоких температурах
3.6. Электрофизические свойства НДС
Глава
ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ И КОНЦЕПЦИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ НЕФТЯНЫХ СИСТЕМ
4.1. Термодинамика и кинетика фазовых переходов I рода
4.2. Кипение - конденсация
4.3. Кристаллизация и стеклование
4.4. Критические и предкритические явления в нефтяных системах при фазовых переходах II рода
Глава
НЕОБРАТИМЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В НЕФТЯНЫХ СИСТЕМАХ
5.1. Термические процессы нефтепереработки ,
5.2. Термокаталитические процессы нефтепереработки
5.2.1. Каталитический крекинг
5.2.2. Гидрогенизационные процессы

в нефтях Западной Сибири установлено, что в них присутствуют кетоны С19-С32, причем в метановых нефтях преобладают алифатические кетоны, а в нафтеновых нефтях - с циклановыми и ароматическими заместителями [93].
В калифорнийской нефти найдены ряды гомологических сложных эфиров К.С(=0)(Ж и КС(=0)0КС(=0)0К [92]. В нефтях в небольших количествах найдены простые эфиры: ал-килкумараны и их нафтенопроизводные, содержащие до 5 насыщенных колец в молекуле [90, 94]. В калифорнийской нефти заметно выше концентрация аренофуранов, фурановый цикл которых сконденсирован с четырьмя бензольными кольцами [94]. :
Можно предполагать наличие в нефтях спиртов в свободном состоянии, в связанном они входят в состав сложных эфиров.
Из гетероорганических соединений нефти наиболее изучена склонность кислородсодержащих соединений к интенсивным межмолекулярным взаимодействиям [95].
1.2.3. Азотсодержащие соединения
Содержание азота в нефтях (по данным для 500 нефтей [96]) колеблется в пределах от 0,02-0,40% (мае.), хотя в некоторых может достигать 0,8-1,5 и даже 10-12% [97]
Исследование азотсодержащих соединений возможно двумя путями - непосредственно в сырой нефти и после их выделения и разделения. Первый путь позволяет изучить азотсодержащие соединения в состоянии, близком к природному, однако при этом не исключено возникновение заметных ошибок из-за малой концентрации этих соединений. Второй путь позволяет подобные ошибки уменьшить, но в процессе химического воздействия на нефть при разделении и выделении возможно изменение их структуры. Установлено, что азотсодержащие соединения в нефти представлены преимущественно циклическими соединениями. Алифатические азотсодержащие соединения встречаются лишь в продуктах деструктивной переработки неф-тщмв которых они образуются в результате разрушения азотистых гетероциклов.
Все азотсодержащие соединения нефти являются, как правило!, функциональными производными аренов, в связи с чем имеют сходное с ними молекулярно-массовое распределение. Однако в отличие от аренов азотсодержащие соединения кон-