ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Асфальтово-смолистые компоненты нефтей из "Сжатые газы как растворители" Растворимость асфальтово-смолистых компонентов нефтей в сжатых газах изучена еще недостаточно. Высказывались суждения о том, что смолистые соединения нефти вообще не могут переходить в газовую фазу без разложения (Порфирьев, 1956 Линецкий, 1965). Некоторые данные были получены при исследовании растворимости в сжатых газах высокосмолистых туйма-зинской и небитдагской нефтей (Ковалев, Жузе, 1960 и 1962). [c.53] Исходная туймазинская девонская нефть (плотность 0,860 г см , мол. вес 253) содержала 9,41% силикагелевых смол и 2,1% ас-фальтенов. Небитдагская нефть (плотность 0,878 г1см , мол. вес 271) содержала 10,4% силикагелевых смол и 3% асфальтенов. По фракционному составу нефти были близки. По групповому углеводородному составу небитдагская нефть отличалась от туй-мазинской меньшим содержанием парафиновых и большим содержанием нафтеновых углеводородов. [c.53] В табл. 22 приведены данные, полученные при изучении растворимости этих нефтей в различных смесях углеводородных газов. Из таблицы видно, что все фракции нефти, перешедшие в газовую фазу, содержат смолы, причем содержание их увеличивается при изотермическом повышении давления. При более высоких давлениях содержание смол в растворившихся фракциях нефти приближается к их содержанию в исходной нефти. По мере увеличения давления в газовую фазу переходят смолы с более высокими отношением С/Н и молекулярным весом. В газе, богатом гомологами метана, растворившиеся фракции содержат большее количество смол, чем фракции, растворившиеся в сухом газе в тех же условиях опыта. Различные типы смол, перешедших в газовую фазу в различных условиях опыта, рассмотрены в работе Ковалева и Жузе (1960). [c.53] Интерес представляют свойства фракций, не растворившихся в газах в условиях опыта (остатков). Состав остатков представляет интерес с различных точек зрения. Во-первых, он прямо указывает на вещества, трудно растворимые в сжатых газах. Сопоставление же углеводородных компонентов остатков и фракций нефти, растворившихся в сжатых газах в одинаковых условиях, дает возможность судить о селективных свойствах сжатых газов как растворителей. Во-вторых, компонентный состав остатков и природа входящих в них углеводородов представляет интерес в связи с возможной генетической связью таких остатков с некоторыми природными жильными асфальтами. [c.53] Примечание. К — исходное весовое соотношение газа и нефти I — остаток нефти, не растворившийся в газе, % к исходной. Содержание асфальтенов в растворившейся фракции 0,28%. [c.54] Из данных табл. 22 видно, что с повышением давления и плотности газа все большая часть нефти переходит в газовую фазу. В опытах со смесями газов, содержащими около 30% гомологов метана, при повышении давления от 300 до 650 ат количество не растворившейся в газе нефти снижается от 25 до 10%. Плотность остатков при этом возрастает от 0,90 до 1,02 см . Остатки с плотностью выше единицы представляли собой твердый хрупкий битум. Увеличение отношения исходных объемов газа к нефти в опытах приводит к увеличению плотности остатков. С повышением давления в ряде случаев вначале наблюдалось небольшое увеличение содержания смол в остатках в связи с преимущественным растворением в газе углеводородов. При дальнейшем росте давления содержание смол в остатках понижается в результате все большего перехода смол в газовую фазу. [c.55] Содержание асфальтенов в остатках возрастает с повышением давления газа, в котором растворяется нефть. При высоких давлениях оно достигает 38—44%. Более детальный анализ смол, асфальтенов и масляных компонентов остатков дан в работе Ковалева и Жузе (1962). [c.55] Данных о растворимости металлоорганических комплексов в газах под давлением очень мало. Для выяснения этого вопроса Гуляева, Жузе, Юшкевич и др. (1965 г.) изучали растворимость нефти месторождения Хаудаг (Сурхандарьинская область. Южный Узбекистан) в пропане при 130° С и давлениях 300 и 500 ат. Хаудагская нефть отличается большой плотностью, высоким содержанием асфальтенов (8,5%), смол (15,9%), серы (3,77%), азота (0,25%), а также богата ванадием (0,01537%) и никелем (0,00286). [c.55] Исходная нефть, ее фракции, растворившиеся при двух условиях опыта, и остаток, полученный при 500 ат, были озолены, и в золах определено содержание ванадия и никеля. Результаты анализа приведены в табл. 23. Из таблицы видно, что фракции нефти, перешедшие в газовую фазу, при сжигании дают некоторое количество золы, причем зольность в них возрастает нри переходе от 300 к 500 ат. Основная же часть золы (1,09%) связана с остатком. В золе растворившихся в газе фракций нефти обнаружено присутствие ванадия и никеля из этого следует, что во фракциях содержались металлоорганические комплексы. [c.56] Опыты были проведены с пропаном, растворяюш ая способность которого намного выше, чем природных газов. Однако обилие закономерности изменения растворяющей способности с давлением у пропана и природных газов одинаковы. Поэтому можно ожидать, что при более высоких давлениях и температурах какое-то количество металлоорганических комплексов будет растворяться и в природных газах. [c.56] К тяжелым нефтяным остаткам относятся остатки, получаемые при отгонке от пефти бензиновых и масляных фракций, а также остатки, получаемые в процессах термического или каталитического крекинга нефтяного сырья (мазуты, гудроны, концентраты и крекинг-остатки). [c.56] Из данных табл. 25 и 26 следует, что пропан и пропилен растворяют нефтяные остатки намного лучше, чем этилен. Так, растворимость мазута в пропане при 105° С и 100 ат близка к 1000 г нм , в пропилене — 800 г нм . Этилен же начинает растворять мазут лишь при давлениях порядка 200—250 ат, и даже при 500 ат его растворяющая способность ниже, чем у пропана и пропилена при 80—100 ат. Эта закономерность хорошо видна на рис. 17, где построены изотермы растворимости гудрона туймазинской нефти при 105° С в четырех газах. Изотермы растворимости всех тяжелых нефтяных остатков в этилене пологи, что указывает на незначительное увеличение растворяющей способности этого газа с давлением. Растворимость же нефтяных остатков в пропане и пропилене резко возрастает с давлением. [c.57] При этом увеличиваются плотности и молекулярные веса фракций, растворившихся в газе, и содержание в них серы. На рис. 18 сопоставлены изотермы растворимости четырех нефтяных остатков в одном газе — пропане. [c.59] Все растворившиеся в газе фракции нефтяных остатков содержат небольшое количество смол. Асфальтены в продуктах, растворившихся в пропане при 105° С, 100 и 150 ат, или отсутствуют, или содержатся в виде следов. В пропилене при 100° С и 150 ат небольшое количество асфальтенов растворяется. Групповой углеводородный состав фракций, растворившихся в различных газах, указывает на разную способность последних растворять те или иные группы углеводородов. Так, этилен из смеси различных углеводородов преимущественно растворяет нарафино-наф-теновые углеводороды. Можно полагать, что этим и объясняются низкие плотности и высокие молекулярные веса фракций мазута, растворенных в этилене. [c.60] Способностью пропана и пропилена по-разному растворять различные группы углеводородов, вероятно, можно объяснить и то, что растворимость мазута, содержащего большое количество нарафино-нафтеновых углеводородов (30%), в пропане при давлениях до 125 ат выше, чем в пропилене. У гудронов же, обогащенных ароматическими углеводородами, эти величины значительно выше, в случае пропилена — во всем интервале давлений. Уже отмечалось, что смесь пропана с пропиленом (3 1) является более эффективным газовым растворителем гудрона, чем пропан и пропилен, взятые в отдельности. Это также, по-видимому, связано с преимущественной способностью каждого газа растворять различные группы углеводородов. [c.61] Характеристика растворяющей способности н-бутана и к-бу-тилена дана в табл. 28 только по отношению к гудрону ромашкинской нефти. Опыты были проведены с техническими газами при 160° С, так как критическая температура к-бутана 152° С, а к-бутилена — 147° С. к-Бутан содержал следующие примеси 1,6% изобутана, 4,3% к-бутилена и 1,4% углеводородов Сд и С5 в к-бутилене содержалось 3,8% изобутилена, 1,7% бутанов и 3,3% углеводородов Сд и С 5. [c.61] Обращает на себя внимание очень высокая растворяющая способность рассмотренных газов, особенно к-бутилена уже при 60 ат растворимость гудрона в нем 1,36 кг1нм . Молекулярные веса фракций, растворившихся в этих газах при 50—55 ат, очень высоки (мол. вес 560—640). [c.61] Таким образом, растворяющая способность газов по отношению к тяжелым нефтяным остаткам растет в ряду этилен - пропан - пропилен смесь пропана с пропиленом - к-бутан к-бутилен. [c.62] Вернуться к основной статье