ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристика дисперсного состояния объектов исследования из "Судовые топлива" В настоящем разделе приводятся результаты исследования средних радиусов инерции дисперсных частиц и распределения их по размерам в описанных выше образцах. Метод малоуглового рентгеновского рассеяния, применявшийся при этом, подробно изложен в разделе 1.2. [4, 17,22-24]. [c.7] При описании размеров частиц НДС будем использовать средневзвешенное значение радиуса, что позволяет учитывать относительное количество частиц всех размеров в образце жидкости. [c.7] Исходя из того, что исследуемые дистилляты являются алкано-содержащими, а тяжелые остатки - асфальтеновыми дисперсиями, можно полагать, что коллоидные свойства смесей будут определяться соответствующими конкурирующими надмолекулярными структурами, элементами которых являются молекулы парафинов и ас-фальтенов, их ассоциаты. [c.7] Многофакторный корреляционный анализ показывает для рассматриваемых образцов достаточно сильную, но неоднозначную связь с содержанием асфальто-смолистых компонентов тяжелых остатков (табл. 1.2). [c.7] Приведенные коэффициенты в отличие от коэффициентов парной корреляции вычисляются при усреднении остальных факторов, то есть дают более однозначную характеристику взаимодействия между данными факторами. [c.7] Действительно, проведенный анализ распределения дисперсных частиц по размерам дает основание считать, что концентрационная зависимость средневзвешенного радиуса представляет собой бимодальную функцию, параметры экстремумов которой определяются соотношением и природой компонентов компаундируемых НДС (рис. 1.1). [c.8] Точки 2,4 данной кривой определяют соответственно максимальные размеры элементов структур, образуемых парафино-нафтено-выми углеводородами дистиллятных фракций и асфальто-смолисты-ми компонентами тяжелых остатков. С, и С - концентрация остатка компаундируемой НДС. Точка 3 - точка перехода от кристаллизационной надмолекулярной структуры к коагуляционной. [c.8] Проанализируем с указанных позиций результаты рентгеноструктурного анализа. [c.8] Для смесей вторичного дистиллята с крекинг-остатком и гудроном функция распределения описывается соответственно участками 2-3-4-5 и 2-3-4 обобщенной кривой (рис. 1.2). Фрагмент кривой 2-3 для данных смесей отражает факт уменьшения размеров частиц пространственной структуры дистиллята вследствие взаимодействия кристаллов высокоплавкого парафина с асфальто-смолистыми компонентами остатков. [c.8] Минимумы представленных кривых - точки перехода к надмолекулярной структуре на основе асфальтенов для более активных вторичных асфальтенов крекинг-остатка лежат в области более низких концентраций, чем для смеси с гудроном. Та же тенденция наблюдается и для экстремумов описываемых зависимостей, характеризующих прочность коагуляционной структуры остатков. [c.8] Иной характер распределения имеют компаунды на основе дистиллятов, соотношение алканов и аренов в которых превышает единицу. Принципиально важным для выявления механизма компаундирования является то, что последние НДС имеют на порядок меньшее содержание высокомолекулярных парафинов, то есть не обладают кристаллизационной структурой при комнатных температурах. Межмолекулярное взаимодействие между ассоцйатами низкомолекулярных алканов невелико [25], поэтому их структура менее устойчива к воздействию внешних факторов [2, 25-27]. [c.9] Показательно в этом плане сопоставление кривых распределения для смесей на основе фракций дистиллята вторичного происхождения, различающихся пределами кипения, фракционным и компонентным составом. Видно, что более узкая дистиллятная фракция с концом кипения 360°С (рис. 1.3) является худшим растворителем для остатков первичного и вторичного происхождения данная смесь отличается меньшей дисперсностью в сравнении с дистиллятом более широкой фракции (см. рис. 1.2). [c.9] Особенностью рассматриваемой НДС является стабилизация размеров дисперсной фазы при высоком (более 50%) содержании тяжелых остатков в смеси. По-видимому, в данном случае повышение агрегативной устойчивости обеспечивается оптимальным соотношением факторов, способствующих ассоциации асфальтенов (рост их количества, соотношение алканов и аренов) и подавляющих ее -усиление структурно-механического барьера при сольватации естественных ПАВ высокомолекулярными углеводородами и смолами тяжелого остатка. [c.10] Подобный эффект получен нами также для компаундов на основе дистиллята мангышлакской нефти (рис. 1.4).Особенности компонентного и фракционного состава смеси обусловливают в данном случае худшую растворимость первичных асфальтенов гудрона. [c.10] При более высоком соотношении парафино-нафтеновых и ароматических углеводородов, составляющим для прямогонного дистиллята западносибирской нефти (2, 8) сочетание с теми же остатками не дает устойчивых смесей в широком интервале концентраций (рис. 1.5). [c.10] Высокое содержание алканов вызывает коагуляцию асфальтенов крекинг-остатка уже при 50% концентрации. [c.11] Схожесть процессов в существенно различных НДС обусловлена спецификой их коллоидного состояния. Во вторичном дистилляте, соотношение парафинов и ароматики в котором (0,61) дает основание считать его скорее ареносодержащим, сольватация асфальтенов снижает уровень межмолекулярного взаимодействия между ними. Во втором случае, высокое содержание алканов и низкое смол и аренов повышает его, поэтому распределение частиц в сравниваемых образцах описывается качественно подобными функциями. [c.12] Вместе с тем необходимо учитывать, что настоящие выводы справедливы для комнатных температур. Распространение установленных закономерностей на более широкий температурный интервал потребовало проведения дополнительных исследований. [c.12] Вернуться к основной статье