Контроль и анализ методом ядерного магнитного резонанса влияния серы на свойства нефтей и топлив

• Автор: Хайруллина, Ильвира Рифгатовна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1.

Обзор исследований по влиянию серы на физико-химические свойства нефтей и топлив

1.1.1. Нефтяные дисперсные структурирующиеся системы

1.1.2. Дисперсность нефтяных систем

1.1.3. Вязкость и ассоцииаты в нефтях и топливах

1.1.4. Фазовые переходы в нефтяных дисперсных системах

1.2. Серосодержащие соединения в нефтях и нефтепродуктах

1.3. Модели серосодержащих структурных единиц нефтяных систем

1.4. Исследования процессов структурирования методами ядерного магнитного резонанса
1.4.1. Структурно-групповой анализ углеводородов и нефтяных дисперсных систем методами ЯМР высокого разрешения и ЭПР ...21.
1.4.2. Релаксометрия ЯМР углеводородов, нефтей и нефтепродуктов
1.5. Методы и анализаторы для количественного анализа
серосодержащих соединений
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
2.3. Методики измерений ЯМР-релаксационных параметров
2.4. Метрологическое обеспечение достоверности измерений
2.4.1. Определения погрешностей в средстве измерения
2.4.2. Погрешности при измерениях релаксометрами ЯМР
2.4.3. Погрешности обработки результатов измерений
2.4.4. Погрешности пробоотбора
ГЛАВА
Взаимные корреляции между физико-химическими и эксплуатационными свойствами в нефтях и топливах.
3.1. Корреляции между вязкостью, плотностью, молекулярной массой
и характеристическими температурами
3.2. Корреляции между эксплуатационными параметрами битумов
3.3. Корреляция между вязкостью г) и плотностью р
3.4. Корреляция между 5, молекулярной массой и плотностью р
3.5. Корреляция между концентрацией серы и вязкостью.
Температурные зависимости сернистых нефтей
3.6. Корреляция между физико-химическими свойствами и
структурно-динамическими ЯМР-параметрами
ГЛАВА
Анализ влияния серы на структурно-динамические параметры ядерной магнитной релаксации
4.1. Влияние серы на энергии активации нефтей и нефтяных остатков 77 4.11. Температурные зависимости времен релаксации
4.1.2. Данные по спектрам ЯМР высокого разрешения
4.1.3. Обсуждение полученных экспериментальных результатов
4.2. Сравнение данных ЯМР и прецизионной вискозиметрии
4.3. Влияние серы на времена релаксации мазутов
4.4. Проявление структурно-динамического упорядочения в зависимости от концентрации серы в генетически связанных нефтяных системах
4.4.1. Фазовые переходы в нефтяных дисперсных системах
Выводы к главе

ГЛАВА 5.
Методики экспресс-контроля концентрации серы методом ЯМР и технологии контроля на их основе
5.1. Методики экспресс-контроля концентрации серы методом ядерного магнитного резонанса
5.2. Примеры реализации проточного и лабораторного вариантов способа анализа серосодержащих соединений в нефтях и мазутах
5.3. Технология автоматизированного контроля и управления процессом снижения концентрации серы
5.4. Технология контроля методом импульсного ЯМР процесса биодеградации сернистой нефти сульфатредуцирующими бактериями
Выводы
Список литературы
Приложения

ССЕ, оказываются связанными и характеризуются коротким временем релаксации 7]в. При достижении критической концентрации САВ в 35% НДС переходят в качественно новое состояние. В этих условиях происходят изменения ММ, состава и размеров ССЕ. Превалирующими становятся взаимодействия высокомолекулярных полиароматических фрагментов, отличающихся высоким содержанием парамагнитных частиц.
Нефтяные битумы импульсным методом ЯМР исследованы мало. Следует отметить работы [70] и Zalka Manku [71]. В работах импульсным методом ЯМР исследованы битумы Мордово-Кармальского битумного месторождения и модельных композиций и предложен способ на базе импульсного ЯМР определения группового состава битума. В работе [71] методом ЯМР высокого разрешения исследованы асфальтены, составляющие компоненту ядра ССЕ битумов. На основании полученных данных авторы предложили химическую структуру асфальтенов. Авторы [72-73] методом двойного электронно-ядерного резонанса исследовали асфальтены нефти и показали, что большая их часть в нефти находится в ассоцииро-ваннохМ состоянии. Размеры ассоциатов ими определены в 2 нм. Авторами была предложена модель асфальтеновой мицеллы.
Образование кислородных мостиков между молекулами смолы в процессе окисления битумов напоминает, процесс вулканизации каучука серой. И в том и в другом случае идет образование трехмерной структуры, в результате чего продукт становится более твердым, менее растворимым, более химически стойким. Величина отношения асфальтены/смолы возрастает, асфальтены коагулируют, и битум переходит из золя в гель.
1.5 Методы и анализаторы для количественного анализа серосодержащих соединений
В настоящее время применяются различные способы количественного анализа сернистых соединений, в том числе и по стандартным образцам.