ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фазовые и полиморфные переходы в нефтяных дисперсных системах из "Научные и прикладные аспекты теории нефтяных дисперсных систем" Решающее влияние на технологические процессы добычи, транспорта и переработки нефтяных дисперсных систем оказывают фазовые превращения, происходящие в различных реальных внешних условиях, Полиэкстремальные зависимости физико-химических свойств от внешних условий проявляются вследствие аналогичного изменения межмолекулярных взаимодействий между основными структурообразующими компонентами системы. Основной вклад в свойства углеводородных дисперсий вносят фазовые и полиморфные превращения высокомолекулярных соединений. Выявление и регулирование указанных превращений явл51ется важной прикладной задачей нефтяной отрасли. Особый интерес представляет изучение фазовых и полиморфных превращений в нефтяных дисперсных системах в присугствии поверхностно-активных веществ. Последние широко употребляются для регулирования процессов структурообразования в нефтяных дисперсных системах. В настоящее время проводятся интенсивные исследования влияния природы, концентрации и кристаллического строения дисперсной фазы на изменение межмолеку. ярного и контактного взаимодействия между элементами нефтяных дисперсных систем, взаимосвязи параметров фазовых и полиморфных переходов в этих системах, протекающих при изменении внешних условий их существования и различных воздействиях, с изменением физических и структурно-механических свойств рассматриваемых систем. [c.138] Изменение межмолекулярных взаимодействий углеводородов в нефтяных дисперсных системах прогнозируется на базе термодинамических параметров фазовых и полиморфных переходов. Причем, как правило, изменение термодинамических и физико-химических свойств нефтяной дисперсной системы в зависимости от концентрации частиц дисперсной фазы, природы и количества вводимых в систему добавок носит полиэкстремальный характер. [c.138] Перспективным методом изучения фазовых и полиморфных превращений в НДС является калориметрия. При переходе НДС из одного состояния в другое, например из молекулярного раствора в структурированную жидкость, происходят взаимодействия между молекулами или надмолекулярными структурами, сопровождающиеся тепловыми эффектами [150]. Величина последних может явиться характеристикой, позволяющей оценить тип взаимодействия, степень прочности НДС и др. [c.138] Термодинамический анализ позволяет установить соотношения для расчета температур кипения, застывания и помутнения НДС в зависимости от их состава и в ряде случаев предсказать экспериментальные эффекты от регулирования структуры НДС [151]. [c.138] В соответствии с уравнением Лапласа избыточное давление Др в частицах дисперсной фазы связано с их радиусом г и поверхностным натяжением о. Величина Др для НДС может достигать 2-3 МПа. [c.138] Индексы д.с — дисперсионная среда, д.ф — дисперсная фаза. [c.139] Температура кипения НДС определяется из условия, что Р. равно давлению в аппарате. [c.139] Расчеты показывают, что диспергированные частицы воды при атмосферном давлении будут замерзать при - 5 и кипеть при 95°С. НДС замерзают при более высокой и кипят при более низкой температуре, чем истинные растворы. [c.139] Воздействия на НДС с целью понижения температуры их фазовых переходов должны заключаться не в преобразовании их в истинный раствор, а регулировании степени дисперсности. [c.139] Экспериментальные изменения температур застывания или кипения дисперсной фазы, среды НДС, позволяют определить величины размеров частиц и поверхностного натяжения. [c.139] Модельные испытуемые системы включали нормальные алканы Сц -С2 , нафталин, асфальтены. Все компоненты имели марку Ч или ОСЧ и при необходимости подвергались доочистке известными методами. Эксперименты проводили на дифференциальном сканирующем калориметре ДС К-1 Б Перкин-Элмер . [c.140] Смеси для испытаний готовили в количестве 1 - 3 г следующим образом. Заданное количество углеводородов в твердом состоянии смешивали и помещали в пробирку, которую нагревали в термостате при температуре на 10°С выше температуры плавления компонентов смеси в течение 3-5 мин. Полученный расплав охлаждали, отбирали из затвердевшего расплава 5- 10 мг смеси и помещали ее в алюминиевую капсулу. Капсулу со смесью взвешивали, запрессовывали и переносили в держатель образцов микрокалориметра. Нагрев образцов производили с постоянной скоростью. Для пре-цезионного определения теплот плавления индивидуальных углеводородов и их смесей микрокалориметр был откалиброван по стандартным калибровочным образцам 1п, 5п и дифениламина. По известным теплотам плавления стандартных образцов и по экспериментальным пикам рассчитали постоянную микрокалориметра К. [c.140] Относительная ошибка экспериментов составляла 5%. Все опыты проводили в токе гелия высокой чистоты при атмосферном давлении. Практически все нефтяные дисперсные системы вследствие различной склонности к межмолекулярным взаимо действиям содержащихся в них высокомолекулярных углеводородов характеризуются аномальными свойствами. Изучение аномальных свойств НДС позволяет разработать методы оценки и регулирования энергетических параметров фазовых превращений в реальных нефтяных системах. [c.140] Вернуться к основной статье