Нефтяные дисперсные системы

Нефти содержат твердые углеводородные частицы, построенные из молекул н-парафинов, высокомолекулярных ароматических или нафтеновых углеводородов. Эти частицы составляют дисперсную фазу в нефти, а сама жидкая часть нефти составляет дисперсионную среду. При нагревании нефти как дисперсной системы в ней меняется структура твердых частиц и это может влиять на свойства нефтяной дисперсной системы. При нагревании твердых н-парафиновых углеводородов с числом атомов С в молекуле от 16 до 24 и выше в них проявляется от одной до пяти модификаций (С. И. Колесников). В твердых н-парафиновых углеводородах при их нагревании или охлаждении происходит последовательно переход от одной структуры к другой в соответствии с правилом Оствальда, которое гласит В случае возможности протекания ряда фазовых переходов от менее устойчивого состояния к более устойчивому обычно вначале образуется более устойчивая модификация, а не самая устойчивая . [c.174]

Нефтяные дисперсные системы являются промежуточными между молекулярными растворами и макроскопическими гетерогенными системами, и поэтому они могут быть получены в результате диспергирования сравнительно больших частиц, макроскопических фаз, либо в результате протекания в системе конденсационных процессов. [c.64]

В будущем предполагается ввести контрольную работу по теме "Нефтяные дисперсные системы", а также баллы за выполнение лабораторных работ и обработку экспериментальных результатов. [c.58]

НЕФТЯНЫЕ ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ [c.2]

ВМС при смешении с НМС могут образовывать истинные растворы (молекулы находятся в неассоциированном состоянии), обратимые нефтяные дисперсные системы, в которых дисперсной фазой служат ассоциаты, и необратимые дисперсные системы (типичные коллоидные растворы), в которых дисперсной фазой являются комплексы (кристаллиты). [c.12]

В последние годы доказано, что в нефтехимических системах стабильные свободные радикалы играют особую роль, т.к. сосредоточены в дисперсной фазе нефтяной дисперсной системы (НДС) в виде мицелл из асфальто-смолистых веществ, которые распределены в диамагнитной среде [1,2]. Показано, что ПМЦ играют особую роль во всех физико химических процессах, протекающих в НДС [3,4]. [c.128]

В отличие от истинных растворов (гомогенных), нефтяные дисперсные системы гетерогенны и состоят из двух и более фаз. [c.13]

Нефтяная дисперсная система в зоне БВ термодинамически неустойчива, имеет пониженную концентрацию твердой фазы, частицы которой склонны к слипанию и коагуляции. [c.37]

Таким образом, изучение условий формирования надмолекулярных структур, необратимости перехода из жидкого в твердое состояние нефтяной дисперсной системы дают ценную информацию [c.48]

При соизмеримых значениях 62 и 61 нами обнаружен эффект повышенного структурирования прилегающего жидкого слоя в нефтяных дисперсных системах по мере закрепления асфальтенов в граничном слое. [c.67]

Рис. 14. Зависимость структурно-механической прочности нефтяной дисперсной системы от толщины б граничного слоя и слоя, прилегающего к нему, и концентрации в них асфальтенов С

Следовательно, по мере снижения атомного отношения И С и увеличения числа колец в ароматической структуре второго компонента в дисперсионной среде равновесие сдвигается в сторону повышения устойчивости системы. Поэтому не случайно даже при небольших добавках (8,0%) второго компонента — смол, выделенных из гудрона арланской нефти,— удерживающая способность й-гептана существенно возрастает (рис. 35). Была проведена [84] оценка устойчивости нефтяных дисперсных систем в лабораторны.х условиях по фактору устойчивости. Фактор устойчивости (Ф) характеризует сиособность нефтяной дисперсной системы сохранять в течение определенного времени одинаковое в каждой точке системы распределение частиц асфальтенов и представляет собой отношение концентрации асфальтенов, устанавливающейся за время т, в двух слоях, отстоящих друг от друга на определенном расстоянии, в направлении сил осаждения. [c.139]

Результаты проведенных исследований показали, что лри добавлении к керосиновым фракциям замедленного коксования (или к легкой фракции каталитического крекинга), выкипающим в пределах 200—360 °С, 200—340 °С и 200—320 °С, крекинг-остатков от переработки гудронов сернистых и высокосернистых нефтей (1— 5% масс.) можно получить нефтяные дисперсные системы, обла- [c.252]

Для оценки устойчивости нефтяной дисперсной системы при нагреве, когда усиливаются процессы диспергирования сложных структурных единиц и система стремится к состоянию истинного молекулярного раствора с бесконечной устойчивостью против расслоения, введено понятие термодинамической устойчивости [26]. Термодинамическая седиментационная устойчивость, обусловленная статическими законами диффузии, связана с дифф) зионно-седиментационным равновесием. Мерой ее является высота Ие, на протяжение которой концентрация дисперсной фазы изменяется в е раз [c.28]

Переход от анализа термодинамики образования единичной частицы—сложной структурной единицы (микроскопически ) подход) к оценке зменений потенциала Гиббса при формировании нефтяной дисперсной системы, содержащей множество сложных стру <турных единиц, требует учета их числа через введение энтропийного фактора. [c.88]

Экстремальные состояния удается наиболее эффективно реализовать для случаев, когда нефтяная дисперсная система находится в свободно-дисперсном состоянии. Активные состояния обычно определяют при температурах, на 3—5°С превышающих температуру застывания. [c.118]

В нефтяных дисперсных системах с жидкой дисперсионной средой возможно формирование в одних случаях макрофаз. в других — пространственной сетки, в которой силы сцепления в контактах достаточно велики, чтобы противостоять тепловому движению и внешним воздействиям. В обоих случаях представляется возможным управлять протекающими процессами и соответственно физико-химическими свойствами НДС. Наиболее эффективное управление достигается при оптимальном сочетании механических и физико-химических воздействий на регулирование ММВ в системе с помощью ПАВ и изменения свойств дисперсионной среды. [c.119]

По установившимся современным представлениям нефтяные остатки — сложная коллоидная нефтяная дисперсная система, Дисперсная фаза остатков в обычньк условиях состоит преимущественно из твердых частиц двух типов — ассоциатов асфальтенов и высокомолекулярных алканов с различной толщиной сольватной оболочки, состоящей из компонентов жидкой дисперсионной среды, представленной смолами и взаиморастворимыми высокомолекулярными углеводородами различных гомологических рядов. Следует иметь в виду, что нефтяные остатки - продукты, подвергавшиеся длительному температурному воздействию в процессе перегонки дистиллятной части нефти и, следовательно, претерпевшие более или менее глубокие химические изменения. Поэтому в исследовательской практике при оценке природы высокомолекулярных компонентов обычно пользуются терминами нативные , к которым отнесены вещества, вьщеленные из нефти в условиях, исключающих изменение их состава и структуры, и вторичные , т. е. претерпевшие изменения или образовавшиеся в процессе технологической обработки нефти. [c.15]

ТАБЛИЦА 7. Классификация структурных единиц в нефтяных дисперсных системах (НДС) [c.29]

Во II экстремальном состоянии, когда радиус надмолекулярной структуры достигает макс, целесообразно проведение ряда технологических процессов, связанных с обеспечением условий для разделения нефтяной дисперсной системы на фазы. [c.41]

При компаундировании нефтепродуктов, содержащих высокомолекулярные соединения, актуальны вопросы регулирования агрегативной устойчивости образующей нефтяной дисперсной системы. При смешении различных компонентов и получении товарных нефтепродуктов (котельные, судовые топлива топочные мазуты профилактические средства пластичные смазки битумы пеки, и др.) формируются структурные единицы, при определенных условиях вызывающие расслоение нефтяных дисперсных систем с образованием осадков при хранении и применении. В каждом случае специальные мероприятия (введение ПАВ-стабилиза-торов в оптимальных количествах изменение состава дисперсионной среды и т. д.) позволяют предупредить нежелательные явления. [c.44]

Свойства нефтепродуктов определяются условиями их дальнейшей эксплуатации, хранения. Так, профилактические средства различного назначения должны характеризоваться высокими тиксотропными свойствами. Соответствующими исследованиями показано, что период восстановления полностью разрушенной структуры зависит от группового состава профилактического средства, температуры его применения. Кроме того, необходимо обеспечить определенный уровень агрегативной устойчивости профилактических средств с целью предупреждения расслоения нефтяной дисперсной системы на фазы при транспортировании и хранении. Поэтому выбор компонентов для нефтяной композиции следует проводить с учетом их влияния на структурно-механические свойства и агрегативную устойчивость нефтяной системы, [c.44]

Структурно-механическая прочность и агрегативная устойчивость нефтяных дисперсных систем. Одной из основных проблем коллоидной химии нефтей и их фракций является исследование, пространственных структур различного рода в нефтяных дисперсных системах и регулирование разнообразными приемами их механических свойств деформационных и прочностных. Необходимость решения данной проблемы способствовала становлению самостоятельной области коллоидной химии — физико-химической механики нефтяных дисперсных систем. Обобщение значительного эмпирического материала позволило в работе [112] предложить с точки зрения макрореологии (диаграмму изменения структурномеханической прочности с ростом температуры в многокомпонентных нефтяных дисперсных системах (рис. 5). Участок ВГ, имеющий различную ширину в зависимости от строения исследуемой нефтяной системы и вырождающийся в точку для битумов, характеризует ньютоновское поведение в полностью разрушенной структуре, вязкость которой не зависит от скорости сдвига. Точка В отвечает пределу текучести системы. С понижением температуры нефтяная система становится тгересыщенной по отношению к твердым углеводородам, выделение которых из однородного с реологической точки зрения расплава приводит к структурированию системы. На участке БВ взаимодействие формирующихся структурных элементов обуславливает вязкопластическое течение обратимо разрушаемой структуры и наличие предельного напряжения сдвига в точке Б. По мере снижения температуры на этом участке скорость формирования коагуляционных контактов мел ду надмоле- кулярными структурами превышает скорость их разрушения под действием механической нагрузки. В точке Б нефтяная система те- [c.38]

Ольков П.Л. Поверхностные явления в нефтяных дисперсных системах и разработка-новых нефтепродуктов Дисс... д-ра техн. наук. Уфа, 1983. 442 с. [c.133]

Катаев P. . Динамика структурного упорядочения в нефтяных дисперсных системах Дисс.... докт.техн.наук.- Казань КГТУ, 2000.- 188 с. [c.30]

Согласно современным представлениям [18, 19], нефть, а также тяжелые и остаточные ее фракции содержат высокомолекулярные углеводородные и неуглеводородные соединения в виде физико-химических ассооиатов. От размеров этих ассощ1атов, определяемых свойствами среды и возддаствием внешних факторов, зависят свойства всей нефтяной дисперсной системы. [c.22]

Нефтяные свободно- и связаннодиоперсные системы характеризуются структурно-механической прочностью. Под структурно-механической прочностью нефтяной дисперсной системы понимается способность ее сопротивляться действию внешних сил. Чем больше силы взаимодействия макромолекул ВМС в ассоциате и между ассоциатами в системе, тем выше структурно-механическая прочность НДС. [c.14]

Структурно-механическая прочность нефтяных дисперсных систем определяется главным образом толщиной сольватной оболочки, образующейся вокруг частиц твердой фазы (надмолекулярной структуры). Такие оболочки имеют определенную упругость, присущую твердому телу, и вызывают [39] расклинивающее давление, которое в согюкуппости с внешним давлением действует на частицы твердой фазы, стремясь их раздвинуть, оттолкнуть друг от друга. Чем меньше толщина сольватной оболочки, тем выше структурно-механичсская прочность нефтяной дисперсной системы. [c.15]

Реологические свойства (структурно-механические свойства, температура застывания, вязкость и др.) НДС зависят в первую очередь от ее физического состояния, на которое оказывает влияние соотношение энергий межмолекулярного взаимодействия и теплового движения. Нефтяные дисперсные системы могут находиться в трех физических состояниях вязкотекучем (жидком), высокоэластическом и твердом. Способность к вязкому течению таких продуктов, как битумы, пеки, используют для пх внутризаводского транспортирования по трубопроводам. Для НДС характерно высокоэластическое состояние в интервале между температурами стеклования и вязко текучестн (температуры размягчения). [c.18]

На рис. 20 приведены динамика отношения hjr в зависимости от изменения баланса сил в нефтяной дисперсной системе. По мере увеличения С в относительно Р—Ж в нефтяной дисперсной системе изменяются размеры радиуса ядра и толщины адсорбщюнно-сольватного слоя экстремальным образом. На участке ОА отношение hjr имеет отрицательное значение, ио-скольку С ммв [c.91]

В ряде экспериментальных исследований делается попытка установления корреляции между немонотонным изменением размеров частиц в нефтяных дисперсных системах и их макро-скоиическими свойствами. В [162] исследовано изменение среднего диаметра дисперсных частиц в смеси узеньской и калам-касской нефти размер частиц меняется от 0,5 до 2,5 мкм. Процентное содержание каламкасской нефти, при котором обнаруживается минимум размера частиц, оказывается близким к тому, при котором достигается минимум вязкости смеси. [c.108]

Практически важным является определение экстремального состояния нефтяной дисперсной системы в лабораторных условиях и нахождения ее активных состояний. График экстремальной зависимости усредненных размеров ССЕ (определенных из кривой распределения ССЕ), физико-химических, технологических свойств от интенсивности внешних воздействий предложено в работе [170] называть экстреграммой. В соответствии с этим различают следующие виды экстреграмм. [c.114]

Под активностью нефтяной дисперсной системы понимают изменение ее физико-химических свойств под влиянием единицы внешнего воздействия. Для определения активности обычно используют экстреграмхмы вида внешнее воздействие — физикохимические свойства . Для оценки активности НДС применяют отношение разности показателя физико-химического свойства после (Пп.а) и до (Пд.а) активировзния (модифицирования) на величину внешнего воздействия в экстремальном состоянии (S) [c.117]

Классификация структурных единиц в нефтяных дисперсных системах приведена в табл. 7. Внутренняя область сложных струк-туоных единиц представлена соответственно кристаллитом, ассоциатом или пузырьком газовой фазы [116]. В отличие от двух последних кристаллиты карбенов, карбоидов являются необратимыми нaдмoлe iyляpными структурами, не способными к разрушению до молекулярного состояния под действием внешних факторов. [c.29]

Для определения структурно-механической прочности нефтяных дисперсных-систем используют в основном метод Вейлера — Ребиндера, метод ротационной вискозиметрии, метод плоскопарал-лельных дисков, метод конического пластометра. Выбор метода определяется степенью наполнения ф структурных единиц в нефтяных дисперсных системах, температурой проведения опыта. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология