Распределение и термическое преобразование гетероатомных компонентов в дисперсной системе нефтяных остатков

• Автор: Ершова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 146 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О КОЛЛОИДНОДИСПЕРСНОЙ ПРИРОДЕ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ литературный обзор

1.1. Структура и природа дисперсий в нефтяных системах.

1.2. Распределение нефтяных компонентов но составным частям нефтяных дисперсных систем

1.3. Влияние различных факторов на преобразование нефтяных дисперсных систем.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ ПО СОСТАВНЫМ ЧАСТЯМ НЕФТЯНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ.

3.1. Обоснование выбора метода исследования

3.2. Результаты гельхроматографического разделения нефтяных остатков и характеристики некоторых свойств фракций.
3.3. Распределение гетероатомов и металлопорфиринов между дисперсной фазой и дисперсионной средой.
3.4. Распределение гетероатомов и металлопорфиринов между составными частями сложной структурной единицы
4. ПРОДУКТЫ ТЕРМИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕФТЯНЫХ ДИСЕРСНЫХ СИСТЕМ.
4.1. Обоснование методики исследования.
4.2. Общие черты и особенности продуктов термического преобразования различных НДС
4.2.1. Выделение и характеристика продуктов, полученных на разных ступенях термического преобразования.
4.2.2. Сравнительная характеристика эффективности термического преобразования мазутов и гудронов утяжеленных и тяжелых нефтей
ЛИТЕРАТУРА


В самом деле, результаты определения размеров частиц дисперсной фазы в различных НДС с помощью таких методов как турбодиметрия 2, , фотоэлектроколориметрия , кондуктометрия , поверхностных пленок 6, лазерной корреляционной спектроскопии , электронной микроскопии 5, , диэлектрической спектроскопии , малоугловое рассеяние рентгеновских лучей 7, , малоугловое рассеяние нейтронов 7, , двойной электронядерный резонанс позволяют сделать следующее заключение 1. НДС являются полидисперсными системами 2. Размеры дисперсных частиц в них варьируют от 23 нм до п 5 нм, причем первые цифры относятся к размерам так называемых первичных структурных единиц , которые сами или в виде агрегатов формируют ядра ССЕ, а вторые к вторичным полимолекулярным агрегатам. Наиболее часто встречающиеся значения размеров дисперсных частиц 60 нм. Дискутируется лишь вопрос о строении структуре ассоциатов НДС и механизмах их образования, т. Одну из первых моделей мицеллы дистиллятного нефтяного остатка предложили Пфейфср и Саал . Они предположили, что все асфальтены вероятно состоят из высокомолекулярных углеводородов в основном ароматического характера. Таким образом в коллоидной системе образуются мицеллы с асфальтенами в центре и смолами, захваченными ароматическими углеводородами различного строения. От ядра к периферии ароматические углеводороды располагаются в соответствии с уменьшением молекулярного веса и степени ароматичности. Модель, в основе которой лежат размеры мицелл, дал Йен Т. Ф. . При измерении асфальтенов методом рентгеновской дифракции Йен обнаружил, что асфальтеновая мицелла состоит из чередующейся последовательности налкильных соединений и полициклоароматических соединений. Ядра полициклических ароматических фрагментов асфальтеновых молекул взаимодействуют с помощью лтссвязи, формируя пачки. Мицелла в этом случае это совокупность пачек, связанных при помощи водородной связи или других дипольдипольных сил. Размеры ассоциатов составляют от 1,4 до 5,0 нм. Однако, экспериментальная проверка доли пачечных образований показала , что количество пачечных структур в общей конструкции ассоциатов сырых нефтей и в осадке асфальтенов составляет 46 . Один из возможных вариантов построения мицеллы нефтяных коллоидных систем предложил Йованович Й. А. . Асфальтеновое ядро включает три слоя и имеет вертикальные полости, размеры которых позволяют размещаться в них ионам металлов и молекулам неорганических солей. Ядро фиксируется с помощью вандерваальсовых сил водородных атомов и кпсвязями плоских фрагментов молекул асфальтенов. По периметру асфальтенового ядра приблизительно равномерно распределены функциональные группы, обеспечивающие водородные мостики, а также связи между собой. Модель строится по принципу уменьшения сил притяжения сильное полярное ядро менее полярный средний слой внешний слабо полярный слой. Основная некорректность модели связана со структурой смол, до конца еще не исследованных. В данной модели предлагается объясняются роль и место структур, содержащих ионы металлов и молекулы неорганических солей. Розенталь Д. А. с сотрудниками , показали наличие развитой конденсированной ароматической системы в молекулах нефтяных асфальтенов, которая определяет возможность их слоистопачечной организации. Ориентация и удерживание молекул в слоистопачечных ассоциатах осуществляется преимущественно за счет ятсвзаимодействия полисопряженных ароматических систем соседних молекул. Исследования, проведенные Апостоловым С. А. 4, 6, , показали, что между молекулами смол и асфальтенов имеют место сильные межмолекулярные взаимодействия, в которых молекулы смол выполняют роль акцептора протонов, а молекулы асфальтенов донора. Данные ЭГТР спектроскопии асфальтенов свидетельствуют о том, что они являются носителями неспаренных электронов. В НДС дисперсная фаза представлена ассоциированным комплексом из смол и асфальтенов, находящихся в определенном мольном соотношении, соответствующем минимальной величине свободной энергии частиц. Масла являются полярными веществами и образуют обширные сольватные оболочки вокруг коллоидных частиц. В соответствии со взглядами структуру битума можно представить следующим образом. Дисперсионной средой служат масла и часть бензольных и спиртобензольных смол.