Дисперсный состав и структура смолисто-асфальтеновых веществ нефтей и продуктов их переработки

• Автор: Катренко, Любовь Антоновна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 161 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Строение смолистоасфальтеновых веществ и их физикохимические свойства

1.1.1. Строение смолистоасфальтеновых веществ

1.1.2. Физикохимические свойства смолистоасфальтеновых веществ

1.2. Методы фракционирования смолистоасфальтеновых веществ

1.3. Распределение смолистоасфальтеновых веществ

в нефтях и продуктах их переработки.

1.3.1. Распределение смолистоасфальтеновых веществ в нефтях

1.3.2. Распределение смолистоасфальтеновых веществ в продуктах переработки нефти

1.3.3. Фракционный состав смолистоасфальтеновых веществ.
1.4. Использование смолистоасфальтеновых веществ.
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Общие методики исследования смолистоасфальтеновых веществ.
2.1.1. Определение группового химического состава нефтяных остатков.
2.1.2. Определение элементного состава С, Н,
5 , , 0
2.1.3. Определенные молекулярной массы
2.2. Отбор проб, подготовка и их характеристика.
2.3. Подготовка реактивов и материалов
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АДСОРБЦИОННОСИТОВОГО МЕТОДА ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ.
3.1. Выбор адсорбентов
3.2. Объекты фракционирования.
3.3. Оценка молекулярноситового эффекта
3.4. Методика адсорбционноситового фракционирования
3.5. Проверка воспроизводимости разработанной адсорбционноситовой методики фракционирования смолистоасфальтеновых веществ.
3.5.1. Влияние концентрации смолистоасфальтеновых веществ на стадии адсорбции.
3.5.2. Проверка влияния активной поверхности силикагеля на стабильность смолистоасфальтеновых веществ
3.5.3. Проверка согласования фракционирования фракций смол и асфальтенов.
ГЛАВА 4. ДИСПЕРСНЫЙ СОСТАВ И СТРУКТУРА СМОЛИСТОАСФАЛЬТЕНОВЫХ ВЕЩЕСТВ НЕФТЕЙ.
4.1. Адсорбционноситовой анализ смолистоасфальтеновых веществ и их структура.
4.2. Аналитическое окисление смолистоасфальтеновых веществ перманганатом калия
4.2.1. Установка и методика окисления.
4.2.2. Выделение продуктов окисления
4.2.3. Анализ продуктов окисления
4.2.4. Хроматографический анализ водорастворимых кислот.
4.3. Термические превращения смолистоасфальтеновых веществ, выделенных из нефтей различной природы
4.4. Гипотетическая молекулярная структура емолистоасфальтеновых веществ нефтей.
ГЛАВА 5. АДСОРБЦИОННОСИТОВОЙ АНАЛИЗ СМОЛИСТОАСФАЛЬ
ТЕНОВЫХ ВЕЩЕСТВ БИТУМОВ.
5.1. Влияние структуры САВ на технические свойства битумов.
5.2. Дисперсный состав смолистоасфальтеновых веществ.
5.3. Химический состав смолистоасфальтеновых веществ.
5.4. Функциональная зависимость между составом смолистоасфальтеновых веществ и свойствами битумов.
ПЛАВА 6. КОАГУЛЯЦИОННОЕ ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ СМОЛИСТО
АСФАЛЬТЕНОВЫХ ВЕЩЕСТВ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Эрдман на основании изучения окислительной деструкции , денсиметрических измерений , а также данных инфракрасной спектроскопии сделал вывод о том, что асфальтовая структура, вероятно, состоит из довольно плоских слоев конденсированных ароматических колец и шаровидных скоплений конденсированных нафтеновых колец, связанных в одно целое короткими парафиновыми цепями . Эти ароматические системы имеют тенденцию образовывать пачки графитоподобных слоев, окруженных неупорядоченными зигзагопо добными цепями насыщенных углеводородов. Авторы работы 4б , развивая результаты работ Эрдмана и Иена, на основании данных ПМРспектрометрии и рентгеноструктурного анализа, построили модель молекулы асфальтенов, в которой ряд единичных структурных элементов образуют плоские слои, объединяющиеся в пачки посредством мостиков из метиленовых цепочек и гетероатомов. Недостаток данной модели в том, что средние размеры структурных элементов не соответствуют размерам пластин, рассчитанным по рентгеноструктурным данным. В г. На основании анализа и систематизации результатов спектральных ИК, ПМР, УФ и ЭПР методов, рентгеноструктурного и электроннодифракционного анализов, массспектроскопического и газохроматографического пиролиза, а также на основании данных по химическому составу и молекулярной массе И. А.Посадовым и Ю. В.Поконовой предложена модель, которая находится в соответствии со значениями структурногруппового параметра асфальтенов 1б . Применяя интегральный структурный анализ автор 5 приводит среднестатические структурные фрагменты молекул моноциклоароиатических соединений, бициклоароматических соединений, бензольных смол, спиртобензольных смол, асфальтенов гудронов. Им было установлено единство принципов структурномолекулярной организации соответствующих фрагментов, которые включают однотипные нафтеноароматические конденсированные системы, состоящие из 56 циклов. Как следует из вышесказанного, для построения моделей молекул смол и асфальтенов все авторы использовали следующие физикохимические характеристики элементный состав, молекулярную массу, структурногрупповые характеристики углеводородного скелета и отдельные межатомные связи, определенные с помощью ПК, УФ, ЯМР. ЭПРспектров. Однако всех этих характеристик оказалось недостаточно, чтобы однозначно построить модель молекулы смол и асфальтенов, поскольку не была учтена такая важная характеристика как размер молекулы. I.I. Сложные молекулы САВ в природных системах находятся в разнообразных состояниях, которые определяются природой нефти, а также количественными соотношениями. Смолы вязкие, липкие жидкости или твердые вещества, окрашивающие нефтепродукты в желтый цвет. Они хорошо растворимы в жидких углеводородах, хлороформе и эфире. Удельный вес смол приближается к единице и находится в пределах 0,1,. Смолы образуют истинные растворы, которые в концентрированных растворах ас социируют 7, . Асфальтены не раствориш в низкомолекулярных парафиновых углеводородах, но хорошо раствориш в бензоле, серо углероде, хлороформе. Р.Виннифорд доказал , что асфальтены даже в разбавленных растворах способны давать ассоциаты. С.Макк , исследуя ассоциативную способность асфальтенов, пришел к выводу, что при температуре выше ЗК асфальтены способны давать истинные растворы, при температуре 8К димеры. Способность асфальтенов к ассоциации подтверждается также значительным расхождением в значениях молекулярных масс от до 0, определяемых различными методами . Вследствии межмолекулярной ассоциации асфальтены находятся в нефти в виде коллоидных образований, покрытых сорбированными смолами 7,,, . Склонность высокомолекулярных соединений нефти к ассоциации и данные рентгеноструктурного анализа послужили основанием для построения динамической поликвазисферической модели коллоидной структуры битумов . В работе показано, что вследствии наличия в битумных системах развитых сопряженных двойных связей, которые сконцентрированы в САВ, эти вещества являются полупроводниками с электронной проводимостью. САВ нефти являются диэлектриками 5 . Под действием внешнего поля диэлектрик поляризуется. САВ проявляют молекулярноповерхностные свойства. Одним из важнейших молекулярноповерхностных свойств является поверхност i ное натяжение на границе фаз.