Сложная структурная единица ССЕ образование

Полициклические ароматические углеводороды склонны к межмолекулярным взаимодействиям и в области высоких температур с образованием сложной структурной единицы, что является обязательной стадией получения углерода в паровой и жидкой фазах. [c.27]

Главное отличие мицеллы от сложной структурной единицы состоит, во-первых, в том, что в образовании последней могут принимать участие углеводороды любого строения, в том числе и дифильного, обладающие различным потенциалом межмолекулярного взаимодействия, и, во-вторых, в том, что размеры [c.71]

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]

Под действием внешних факторов в результате диссоциации старых и образования новых межмолекулярных связей происходят взаимосогласованные изменения размеров составных ча стей сложной структурной единицы сольватного слоя и надмолекулярной структуры. Протекающие на молекулярном и надмолекулярном уровне изменения определяют новое энергетическое состояние и обуславливают соответствующие изменения макроскопических физико-химических свойств нефтяных дисперсных систем таких, как агрегативная устойчивость, структурномеханические характеристики. Для решения ряда практических задач технологии переработки нефтяных дисперсных систем необходимо действием различных факторов целенаправленно влиять на соотношение размеров составных частей сложной структурной единицы, Принимая за скорость формирования (разрушения) слоев отношение бесконечно малого приращения толщины слоя к соответствующему приращению растворяющей силы среды и используя модель последовательных реакций, в работе [112] получили систему кинетических уравнений. С их помощью построены кривые изменения радиуса надмолекулярной структуры Я и толщины сольватного слоя Я, которым соответствуют кривые изменения агрегативной устойчивости и структурно-механической прочности нефтяных дисперсных систем (рис. 6). [c.40]

Появились новые представления о механизме превращений в нефтяных дисперсных системах в процессах их переработки. Оригинальными явились положения теории регулируемых фазовых переходов, предложенной проф. 3. И. Сюняевым [1]. Центральное место в этой теории отводится представлениям о формировании и разрушении надмолекулярных образований в НДС при воздействии на них внешних факторов. Для обозначения таких образований введено понятие сложная структурная единица . [c.10]

В составе сложной структурной единицы различают более упорядоченную внутреннюю область — ядро и сольватную оболочку, окружающую ядро и образованную из менее склонных к межмолекулярным взаимодействиям соединений. [c.47]

С учетом вышеизложенных представлений возможно более четко охарактеризовать, как уже указывалось, широко распространенное понятие при описании нефтяных дисперсных систем — сложную структурную единицу. По определению автора, сложная структурная единица — термодинамически устойчивое образование в нефтяной дисперсной системе, не возникающее и не исчезающее спонтанным образом, вследствие флуктуаций, связанных с тепловым, броуновским движением. Согласно общепринятым представлениям, сложная структурная единица включает ядро и сольватную оболочку. Упорядоченность организации молекулярных фрагментов падает по мере удаления от центра ядра. [c.49]

Несмотря на некоторое сходство кривых, отражающих зависимости в присутствии испытуемых остатков, механизм структурообразования при этом различен. Так, в случае малых концентраций гудрона арланской нефти в системе образуются сложные структурные единицы небольших размеров. Кинетическая подвижность и устойчивость подобных структурных образований достаточно высока. За счет этого затруднено налаживание прочных и устойчивых связей между растущими надмолекулярными образованиями н-парафинов, что приводит к самопроизвольным спонтанным разрушениям кристаллической решетки и способствует понижению температур плавления и кристаллизации системы. [c.168]

При изучении механизма термического крекинга и замедленного коксования мы пришли к заключению о том, что источником коксовых отложений в печных трубах служит пристеночный жидкий слой, состоящий из молекул и сложных структурных единиц молекулярной массы и находящийся при более высокой температуре по сравнению с потоком сырья. Скорость образования карбоидных частиц в пристеночном слое можно выразить уравнением [c.86]

В целом сложные структурные единицы нефтяных остатков находятся в динамическом равновесии со средой и изменение размеров ядер и толщины сольватной оболочки их могу г протекать по различным законам [14]. Главными факторами, определяющими возможность существования их в остатках и, соответственно, геометрические размеры, является наличие в них структурирующихся компонентов и ассоциатов, а также степень теплового воздействия. Нефтяные остатки относятся к свободнодисперсным системам, частицы которых могут независимо друг от друга перемещаться в дисперсной среде под влиянием теплового движения или гравитационньк сил. С изменением температуры в таких дисперсных системах изменяется энергия межмолекулярного взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды. Толстая прослойка дисперсионной среды между частицами снижает структурно-механическую прочность нефтяных дисперсных систем. Утоньшение сольватного слоя на поверхности ассоциатор повышает движущую силу расслоения системы на фа ы. Размеры основных зон структурной единицы при определенных температурах различны за счет того, что часть наиболее полярных компонентов сольватного слоя может переходить в дисперсную фазу (ядро), а часть в дисперсионную среду, находящуюся в молекулярном состоянии. Таким образом, по мере повышения температурь размеры радиуса ядра и толщины сольватного слоя могут проходить через экстремальные значения [14]. Ядро, состоящее из ассоциатов, при достижении максимальных размеров может распадаться на осколки, что ведет к образованию новых частиц дисперсной фазы, вокруг которых формируется сольватный слой и по мере изменения температуры для этих частиц характерны аналогичные стадии изменения размеров ядра и толщины сольватной оболочки. При высоких температурах и большой длительности нагрева внутри ядра может зародиться новая дисперсная фаза — кристаллит, представляющий собой надмолекулярную неябратимую структуру, обычно характерную для карбенов и карбоидов [14]. [c.26]

Развитие термоокислительных превращений по механизму II этапа связано с образованием в дисперсной системе окисляемого вещества более прочной (чем ассоциат) сложной структурной единицы (ССЕ). Ранее бьшо показано, что такие ССЕ образуются за счет донорно-акцепторных взаимодействий. Здесь смолы выполняют акцепторные, а асфальтены — донорные функции. Особенностью таких надмолекулярных образований является то, что присутствующие в них веще- [c.762]

Для обозначения структурного элемента НДС принят термин сложная структурная единица (ССЕ). Сложная структурная единица — это элемент дисиерсной структуры нефтяных систем преимущественно сферической формы, способный к самостоятельному существованию прп данных неизменных условиях и построенный пз компонентов нефтяной системы в соответствии с их значением потенциала межмолекулярного взаимодействия. В составе ССЕ различают более упорядоченную внутреннюю область (или ядро), которая в большинстве случаев образована пз высокомолекулярных алканов и полиареновых углеводородов и смолисто-асфальтеновых веществ, и сольватную оболочку, окружающую ядро и образованную из менее склонных к меж-.молекулярным взаимодействиям соединений (рис. 8). [c.71]

Так, в системах с (С Н2 )2ЫСН теплоты плавления и модификационного перехода постоянно снижаются с увеличением концентрации присадки выше критической концентрации мицеллообразования, что связано с образованием сольватированных сложных структурных единиц. Межмолекулярные взаимодействия в указанных структурных образованиях понижены вследствие перехода кристаллической структуры в аморфную. Кроме этого, крупные сольватированные мицеллы ДЦА оказывают расклиниваюгцее действие на узу ы кристаллической решетки, что также приводит к снижению энергии межмолекулярных взаимодействий структурных образований в системе. Наличие экстремума на линии, соответствующей теплотам полиморфных переходов связано, по-видимому, с тем, что в смеси объединены мицеллы присадки малых размеров, сокристатишзованные с нормальными парафинами в структурные образования без сольватных оболочек. Конфигурационные изменения подобных структурных единиц при повышении концентрации присадки приводят к резким колебаниям величин тепловых эффектов, соответствующих их неоднородному разрушению при плавлении. [c.162]

По мере повыщения пределов выкипания нефтяных фракций усложняется химический состав твердых и жидких углеводородов, а следовательно, осложняются и условия кристаллизации. В работе [54] указывается, что процесс кристаллизации твердых углеводородов начинается с образования первичных сложных структурных единиц, от размеров которых, а также радиусов надмолекулярных структур и связанных с ними сольватных оболочек во многом зависят полнота извлечения кристаллизующихся компонентов и качество получаемых продуктов. [c.31]

При кристаллизации твердых углеводородов нефти в образовании сложных структурных единиц высокомолекулярных углеводородов принимают участие и неуглеводородные компоненты, в частности смолистые вещества, которые приводят к изменению радиусов ядер надмолекулярных структур и сольватных оболочек. Зависимость этих изменений от концентрации смол проходит через экстремальные значения А-Е (рис. 1.11). Формирование более или менее крупных кристаллов твердых углеводородов зависит от содержания смол в дисперсной системе, причем смолы остаточного происхождения оказывают большее влияние на формирование сложных структурных единиц, чем смолы, содержащиеся в дистиллятном сырье. Смолы остаточного сырья отличаются от смол дистиллятов большим содержанием гетероатомов и большей полярностью. Это находится в согласии с экспериментальными данными [50] о неоднородности смол. [c.31]

По-видимому, воздействие интенсивных импульсов давления, гидравлических ударов, кавитационных, акустических и других эффектов способствует разрушению и изменению размеров первичных надмолекулярных структур - сложных структурных единиц, образованных из присутствующих в сырье высокомолекулярных соединений - смол, асфальте-нов и полициклической ароматики Г28]. [c.43]

Факт наличия процессов структурирования в жидкой фазе при фазовых превращениях в нефтяных дисперсных системах и их важная роль были осознаны и развиты в работах [9,17]. В них детально описываются механизмы и условия образования и развития сложных структурных единиц (ССЕ), состоящих из ядра и сольватной оболочки. При определенных условиях те или иные составляющие нефтепродуктов могут служить ядром ССЕ, которое измегсяел структуру окружающего пространства, создавая тем, самым оболочку, называемую сольватной. Толщина ее может изменяться в широких пределах в зависимости от внещних факторов и растворяющей способности среды, [c.31]

Таким образом, ядра сложных структурных единиц НДС, образованные асфальтенами, а также сольватные оболочки мохут быть стабилизированы iliyTeM слабых взаимодействий с переносом заряда -тТ - Jf и ГГ- л типов. [c.156]

По мнению Сюняева [16], образование и разрушение сложных структурных единиц осуществляется промежуточными активными сложными единицами, обладающими нескомпенсированной поверхностной энергией. Поверхностный слой всегда резко отличается своими физико-химическими свойствами от свойств внутренних частей обеих граничащих областей. Это обусловлено тем, что молекулы, входящие в состав поверхностного слоя, обладают особым запасом энергии — поверхностной энергией. Энергия взаимодействия поверхностного, в частности сольватного, слоя с поверхностью надмолекулярной структуры определяет толщи гу сольваттюй оболочки и зави- [c.47]

Строение сложной структурной единицы и локальных флокул сходно с мицеллой, Однако между ними имеются существенные различия, наиболее принципиальным из которых является то, что в мицелле можно зафиксировать качество и четко определить границы ядра и некоторого переходного, граничного слоя на его поверхности, образованного, как правило, молекулами поверхностно-активных веществ. В сложной структурной единице, а тем более в локальной флокуле границы ядра, сорбционно-сольватного слоя и дисперсионной среды достаточно размыты. Дальнейшие коагуляционные взаимодействия сложных структурных единиц приводят к возникновению в системе более сложных локальных структурных образований, характеризующихся неярко выраженными центральной областью и переходным слоем. Соотношение компонентов в сложной структурной единице, возможно, оказывает решающее влияние па процессы формирования надмолекулярных структур и сольватных слоев, а следовательно, и на устойчивость и структурно-механическую прочность нефтяных дисперсных систем. [c.49]

Проявление кризисных состояний с образованием структурных модификаций в системе можно проследить также на примере процесса перегонки нефтяного сырья. В общем случае при перегонке нефтяного сырья, по мере испарения части легких компонентов происходит сближение, коалесценция и взаимная фиксация смолисто-ас-фальтеновых частиц. При этом в межчастичном пространстве иммобилизуются компоненты среды, которые находятся также в виде прослоек между частицами. В результате в системе формируются флокулы, находящиеся в броуновском движении. В этих условиях в системе сосуществуют структурные образования в виде мицелл и сложных структурных единиц. Дальнейшее испарение системы приводит к вытеснению части иммобилизованных компонентов, практическому исчезновению прослоек между частицами и их непосредственному контакту. При этом образуются достаточно прочные агрегативные комбинации, окклюдирующие тем не менее некоторое количество компонентов, находившихся ранее в иммобилизованном состоянии. Остаточное количество последних зависит прежде всего от начальных размеров смо-листо-асфальтеновых частиц и физико-химических параметров испаряемой системы. Воздействуя на систему в кризисных состояниях можно регулировать конфигурацию и плотность упаковки структурных образований, изменять количество иммобилизованной фазы, переводить ее в раствор с последующим удалением из системы при перегонке. [c.172]

Высокомоле- кулярные вещества Надмолеку- лярные образования Мицеллы различного состава Сложные структурные единицы Ассоциативные и агрегашвные комбинации [c.248]

В нижней части реактора можно выделить две зоны с резко отличающимися условиями коксования. Застойные зоны, связанные с конической оболочкой и радиальным вводом сырья, в которых через стенку реактора съем тепла осуществляется с большой скоростью. В объеме, прилега/ощем к кана-чагл, сырье долгое время находится под воздействием температур порядка 450°С. Сольват-нь е оболочки сложных структурных единиц резко уменьшаются, что приводит к образованию большого числа центров кристаллизации I- ., как результат,. кокс так-се получается с низкими показателями прочности. - [c.46]

В соответствии с современными представлениями нефть к нефтепродукты при определенных условиях представляют собой нефтяные дисперсные системы /НДС/, в которых формируются. сложно-структурные единицы /ССЕ/, состоящие из надмолекулярных образований, окруженных сольватной оболочкой. Ранними исследованиями было показано, что при изменении растворяющей силы дисперсионной среды (при введении различных доба-, вок) происходит экстремальное изменение размеров частицдис-персной фазы, что приводит к такому же изменению свойств системы в целом. [c.132]

Среди факторов, в значительной степени определяюших физикохимические и технологические свойства нефтяных дисперсных систем, особое место занимают размер и структура дисперсных частиц (в литературе они называются сложными структурными единицами, ассоциатами, везикулами, неоднородностями, флуктуациями и пр.). Механизм и кинетика процессов, приводящих к образованию и преврашению этих частиц, зависят от межмолекулярных взаимодействий в системе (сила Ван-дер-Ваальса, водородные связи, химические взаимодействия и пр.). Регулируя межмолекулярные взаимодействия (через размеры и Сфуктуру дисперсных частиц), можно управлять свойствами нефтяных дисперсных систем. [c.162]

Асфальтены образуют трехмерную структуру из ароматических полициклических монослоев. Устойчивость надмолекулярных структур асфальтенов определяется наличием в них свободных радикалов, о чем свидетельствуют явление парамагнетизма и высокая концентрация парамагнитных центров у асфальтенов. Образованные асфаль-тено-смопистыми соединениями надмолекулярные структуры называются сложными структурными единицами, которые состоят из ядра и сольватной оболочки, окружающей ядро (рис. 26). Ядро представляет собой ассоциат. из наиболее высокомолекулярных соединений и характеризуется определенной толщиной, упорядоченностью и прочностью. Сольватный слой образуется на границе раздела фаз за счет адсорбции и локальной диффузии компонентов дисперсионной среды, из более низкомолекулярных углеводородов и гетероатомных соединений. [c.93]

Таким образом, ядра сложных структурных единиц ВДС. образованные асфальтенами. а также сольватные оболочки могут быть стабилизированы ем слабых взаимодействий с переносом заряда -гГ- -гГ ж ГГ—П tипoв. [c.156]

Склонностью к расслаиванию при хранении обладают котельные топлива, которые содержат остатки атмосферной и вакуумной перегонки нефти, а также крекинг-остатки. В таком топливе присутствует много асфальтено-смолистых веществ в различных агрегатных состояниях — от коллоидных до крупнодисперсных частиц. Эти вещества легко уплотняются и могут выпадать в осадок. При смешении топлив, содержащих такие высокомолекулярные соединения (асфальтены, смолы, полицикли-ческие ароматические углеводороды), возможно расслоение и образование осадка. Предполагают, что это происходит вследствие изменения растворяющей способности среды. 3. И. Сю-няев считает, что при смешении тяжелых топлив происходят изменения толщин сольватных оболочек сложных структурных единиц, которые определяют стабильность смеси и могут вызвать расслоение нефтяных дисперсных систем с образованием осадков. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология