Влияние степени дисперсности битума на его физико-химические свойства

• Автор: Амралин, Акылбек Жакенович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Гурьев
• Количество страниц: 165 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СОСТАВЕ И СТРОЕНИИ

НЕФТЯНЫХ БИТУМОВ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .

1.1. Состав и свойства битумов

1.2. Макроструктура молекул нефтяных асфальтенов

и их размер. II

1.3. Химизм окисления

1.4. Изменение компонентного состава битума под влиянием различных факторов

1.5. Коллоидная природа битумов

1.6. Свойства битумов и методы их определения

1.7. Получение битумов в процессе окисления
1.8. Использование парафинистых нефтей для получения дорожных битумов .
1.9. Исследование высокомолекулярных соединений нефти спектральными методами.
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ
ПАСТЬ .
2.1. Физикохимические характеристики нефтей и битума
2.2. Методы выделения битума и асфальтенов .
2.3. Методы испытаний битумов
2.4. Методы окисления битумов
2.5. Общий физикохимический анализ
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ БИТУМОВ .
3.1. Получение дорожных битумов и их свойства
3.2. Спектральный анализ окисленных битумов
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕФТЯНЫХ
ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ НДС
Стр.
4.1. Полидисперсность и надмолекулярная структура нефтяных асфальтенов
4.2. Качественный подход к процессам образования сложных структурных единиц при исследовании их на счетчике Коултер .
4.3. Метод определения массы сложных структурных единиц
4.4. Распределение сложных структурных единиц нативных асфальтенов нефтей и природного
битума по размерам
4.5. Распределение сложных структурных единиц асфальтенов окисленных битумов .
4.6. Влияние сложных структурных единиц и физикохимических свойств нефтяных битумов на их физикомеханические показатели в процессе термического старения .
Глава 5. ОРГАНИЧЕСКАЯ И МИНЕРАЛЬНАЯ ЧАСТИ КИРА МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАРАМУРАТ. III
5.1. Спектральные характеристики органической
части киров месторождения КараМурат .
5.2. Минеральная часть киров месторождения .
5.3. Использование минеральной части кира месторождения КараМурат для производства силикатного кирпича
Глава 6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЯЖЕЛЕЙ НЕФТЕЙ И
НЕФТЕБИТУМИНОЗНЫХ ПОРОД В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
6.1. Переработка и использование тяжелых нефтей
в дорожном строительстве .Г.
6.2. Нефть из битуминозных пород сырье для получения дорожных вяжущих.
6.3. Применение холодного асфальтобетона на основе асбоотходов и вяжущего, полученного окислением тяжелых нефтей .
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Г.Жердевой //, приходится 5-6 колец, причем 3-4 из них ароматические с содержанием гетероатомов V , ні , Со и др. Отмечено //, что кислород обязательный элемент в зависимости от химической природы нефти и присутствует в больших или меньших количествах. Постоянным спутником кислорода является сера, которая входит в виде циклических частей /,,/, а содержание азота колеблется от 0, до 0;5С$. По данным /2,,,,,,/, при низких температурах (0-0°С) смолы превращаются в асфальтени. Генетически это промежуточная стадия между маслами и асфальтенами. ЕДиной точки зрения по исследованию компонентного состава и свойств битума нет. По нашему мнению, компонентный состав и свойства битума зависят, в первую очередь, от технологического процесса и исходного сырья. Молекулярная масса высокомолекулярных соединений (ВМС) нефти до недавнего времени являлась предметом дискуссий. При определении ее различными методами: криоскопическим /,-/, эбулиоскопи-ческим //, осмометрическим /-/, вискозиметрическим /-/ и др. Эти данные зависят от природы использованного растворителя, температуры анализа, а также от концентрации вещества в растворе. Отмечаются резкие колебания в зависимости от концентрации анализируемых; веществ в растворе при использовании полярных растворителей с высокими диэлектрическими константами //. Доказано, что расхождение экспериментальных значении молекулярных масс асфальтенов и смол обусловлено их ассоциацией даже при очень больших разбавлениях /,-/. Одним из способов является образование межмолекулярных водородных связей с участием подвижных атомов Н карбоксильных и фенольных функций. При замене этих атомов на метальные или триметилсилильные группы с помощью этери-фикации веществ диазометаном или гексаметилдисилазаном молекулярная масса асфальтенов из атабасского битума соответственно снижи-лась почти вдвое: от до или ед. ВМС нефти, обогащенных кислородсодержащими функциональными группами //. Установлено, что средние молекулярные массы нефтяных смол могут достигать , а асфальтенов - - ед. В результате межмолекулярной ассоциации асфальтены в углеводородных средах находятся в форме коллоидных частиц, а смолы - в виде соединений, молекулярно растворенных в среде или частично сорбированных на поверхности асфальтеновых мицелл /,-/. На элеутронных микрофотографиях мицеллы асфальтенов из различных нефтей и нефтяных остатков в сильноразбавленных растворах выглядят как овальные частицы. А /-/. А) разрешения //. При изучении спектров дифракции рентгеновских лучей твердыми нефтяными асфальтенами установлено, что последние обладают кристаллоподобной, хотя и весьма не совершенной ("прототурбостратной" // макроструктурой. А /-/. А //. Эта величина хорошо согласуется с результатами измерений, выполненных методами электронной микроскопии //, дифракции электронов //, ультрацентрифугирования // и седиментационного анализа //. Слоистую макроструктуру в твердом состоянии, по-видимому, имеют асфальтены с крупными полициклоароматическими ядрами. А //, не дают в спектрах выраженных пиков отражения и, в отличие от типичных слоистых макромолекул, не проявляют способности к набуханию при растворении. От сложности химического состава и различных свойств исходного сырья зависят качество и ассортимент выпускаемых битумов. А.С. Колбановская // отмечает, что битум классифицируется по содержанию различных групп. Установлено, что если в битумах содержание смол и масел (С/М) меньше 0,5, а отношение асфальтенов к сумме масел и смол (VM+C) больше 0,, то они обладают хорошей теплоустойчивостью. Это I тип битумов. При соотношениях С/М 0,6; А/М+С 0,2 битум относится ко П типу. Эго почти не отражается на свойствах битумов, где асфальтены хорошо пептизированы смолами и обладают пониженной теплоустойчивостью, они хрупкие и легко меняют вязкость при изменении температуры. Окисленные битумы представляют собой сложную коллоидную систему, состоящую из многокомпонентных смесей. Поэтому очень сложно равномерно распределить кислород в массе сырья, а также выдержать технологию процесса окисления. В работах /-/ отмечены противоречия по химизму и другим факторам.