Исследование диэлектрических и структурных характеристик асфальтеносодержащих дисперсных систем

• Автор: Лихацкий, Виктор Викторович
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ НЕФТЯНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

1.1. Компонентный состав нефтяных дисперсных систем.

1.2. Агрегация асфальтенов.

1.3. Исследования диэлектрических характеристик нефтяных дисперсных систем.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АСФАЛЬТЕНОВ МЕТОДАМИ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1. Расчет дипольного момента фрактального асфальтенового кластера методом МонтеКарло
3.2. Анализ и расчет физикохимических свойств гипотетических усредненных структур молекул асфальтенов.
ГЛАВА 4. МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ СТАБИЛЬНОСТИ АСФАЛЬТЕНОВ В НЕФТЯХ.
4.1. Показатель коллоидной стабильности нефтей.
4.2. Применение модели ДиссадоХилла для оценки степени межкластерных взаимодействий асфальтенов в нефтях
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ 1А ФАЗОВОЕ ПОВЕДЕНИЕ НЕФТЕЙ И ЛСФАЛЬТЕНОВЫХ РАСТВОРОВ.
5.1. Зависимость температуры стеклования нефтей от давления
5.2. Влияние кристаллизации растворителя на диэлектрический отклик асфальтеновых растворов
5.3. Оценка вязкости нефти при различных температурах и давлениях по спектрам диэлектрической релаксации
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Неуглеводородные соединения нефти представлены главным образом, смолами и асфалътенами. Элементный состав нефтяных систем колеблется в широких пределах. Н , Э 0. О 0. Другие элементы также присутствуют в нефти, но в гораздо меньших количествах. Алканы присутствуют во всех нефтях. С и выше твердые. Из нефти выделены все алканы нормального строения до тритриашсонтана кСззНеа включительно. Общее содержание алканов в нефтях в основном составляет без учета растворенных газов 2,3. По суммарному содержанию циклоалканы во многих нефтях преобладают над остальными классами углеводородов, и их содержание колеблется в пределах от до . Циклоалканы присутствуют во всех нефтяных фракциях. В зависимости от размера цикла циклоалканы подразделяют на малые Сз, С. Сг,С7, средние СвСп и макроциклы от С и выше. С5 до Си представляют собой жидкости, более высокие гомологи твердые вещества. Арены или ароматические углеводороды в нефтях представлены различными гомологическими рядами, которые соответствуют моноциклическим углеводородам ряда бензола, бициклическим ряда нафталина, три и тетрациклическим углеводородам. Чаще всего арены по содержанию в нефти уступают алканам и циклоалканам. Характерной особенностью для нефтей всех типов является рост содержания аренов по мере перехода от низкокипящих фракций к высококипящим. С тем отличием, что в низкокипящих фракциях присутствуют индивидуальные арены, а в высококипящих проявляются в основном арены гибридного строения 4. Несмотря на то, что молекулы указанных классов углеводородов агрегируют в той или иной степени при различных условиях, чаще всего эти молекулы входят в состав дисперсионной среды в нефтяных дисперсных системах. Основными агрегирующими молекулами являются асфальтены. Именно их агрегирование вызывает диспергирование в системе, приводящее в конечном итоге к разделению на макрофазы. Термин асфальтены был введен Ж. Б. Буссенго в г. Так он назвал остаток от перегонки битума, нерастворимый в спирте, но растворимый в скипидаре. Сегодня используется схожее определение асфальтенов остаток, нерастворимый в налканах, таких, как нпентан или нгептан, но растворимый в толуоле. Такие асфальтены представляют собой темноокрашенные хрупкие твердые вещества с плотностью около 1. Рисунок 1. Разделение сырой нефти на насыщенные углеводороды, ароматические соединения, смолы и асфальтены методом фракционирования . Поскольку содержание асфальтенов является важным фактором для определения способов переработки сырой нефти, то для его нахождения был разработан удобный лабораторный метод. Он основан на разделении дегазированной нефти нефти, из которой вышли все газообразные компоненты на насыщенные углеводороды, ароматические соединения, смолы и асфальтены , i, i, по их растворимости и полярности рис. Затем оставшиеся компоненты, называемые мальтенами, разделяются путем пропускания их смеси через хроматографическую колонку с адсорбентом. Насыщенные углеводороды элюируются налканами. В данном случае насыщенность означает, что молекула содержит максимально возможное число атомов водорода без двойных или тройных связей между ними и атомами углерода. Насыщенные углеводороды также называются алканами. Молекулы ароматических соединений включают одно или несколько колец из шести атомов углерода и шести атомов водорода. Преимущество метода БАБА заключается в его простоте и возможности применения во многих лабораториях. Однако он имеет и некоторые недостатки. Вопервых, в дегазированных нефтях нет газообразных компонентов, присутствующих в газированных нефтях, поэтому результаты анализа БАБА не дают корректного представления о поведении нефти в пластовых условиях. Кроме того, лабораторные методы существенно различаются, и данные о растворимости асфальтенов зависят от типа налкана, использованного для их осаждения . Это означает, что для одной и той же нефти можно получить различающиеся результаты анализа ЭАБА в зависимости от осадителя. В году на конференции Реорйаве на групповом обсуждении рассматривался вопрос о применимости метода БАБА для описания компонентного состава нефтяных систем 7.