Введение к работе
Актуальность темы. На современном этапе развития нефтяной индустрии, в связи с тем, что запасы природных рес)фсов не безграничны, актуально стоит вопрос об углублении переработки нефти. Тяжелые нефтепродукты представляют собой сложную коллоидную систему. Ассоциированные комплексы из высокомолекулярных парафиновых, полициклических, ароматических углеводородов, смол и асфальтенов образуют так называемые надмолекулярные структуры. Воздействием внешних факторов, компаундированием, введением поверхностно-активных веществ (ПАВ) можно регушгровать размеры надмолекулярных структур, тем самым изменять состояние дисперсной системы. В результате можно добиться оптимальных условий, при которых увеличивается выход целевого продукта при перегонке и ректификации, сравнительно легко идут процессы, связанные с разделением нефтяных дисперсных систем на фазы.
Для регулирования размеров надмолекулярных структур в нефтяных системах необходимо иметь достоверную іанформацшо о дисперсном строении нефтепродукта. Электрофизичеекие методы являются наиболее чувствительными и информативными из существующих ныне физических методов исследования. При исследовании оптически непрозрачных нефтяных объектов они просто незаменимы, так как современные методы оценки состояния нефтепродуктов основаны на изучении свойств их растворов.
Цель работы - исследование надмолекулярных структур в нефтепродуктах электрофизическими и реологическими методами; выявление характера межмолекулярных взаимодействий в них; определение влияния поверхностно-активных веществ на дисперсную структуру масел.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
Впервые в тяжелых нефтепродуктах идентифицированы структуры, ответственные за релаксационный процесс в диапазоне ЮМ О9 Гц.
-
Впервые исследованы электрофизическими методами гидрапличные смолы пиролиза, содержащие карбоидные частицы, и установлено влияние карбоидов на диэлектрические свойства нефтепродуктов.
-
Определены времена релаксаций и дипольные моменты нефтяных объектов не подвергнутых воздействию растворителя.
-
Найдена корреляционная зависимость между временем релаксации и размерами надмолекулярных структур в системе: масло-I- ПАВ.
-
Тяжелые нефтепродукты систематизированы по величине диэлектрической проницаемости.
Практическая ценность. Результаты исследования надмолекулярных структурных образований нефтяных объектов можно успешно применять для регулирования размеров этих структур. В данной работе показано, 410 электрофизические методы можно использовать для нахождения эффективных ПАВ и оптимальных ее концентраций; при поиске альтернативных видов сырья, в частности, сырья для получения изотропного кокса; как экспресс-метод для определения количества карбоидов в сырье, заменив трудоемкий метод выделения данных частиц воздействием растворителя.
Основные положения, выносимые на зашиту:
-
Диэлектрические свойства тяжелых нефтепродуктов в большей степени определяются наличием и количеством дисперсной фазы: карбоидов, надмолекулярных структур, образованных асфальто-смолистыми соединениями. Диэлектрическая проницаемость незначительно зависит от природы исходной нефти.
-
Из иысокоароматизированных гидравличных смол пиролиза, имеющих идентичный диэлектрический спектр, формируется кокс близкой структуры.
-
Существует корреляционная зависимость между временем релаксации и размерами надмолекулярных структур в системе: масло + ПАВ.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: VI Республиканской конференции по " Проблемам углубления переработки нефти " ( Уфа, 1985 г, БашНИИНП ); научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых ( Уфа, 1986 г, УНИ ); VII Республиканской конференции по " Проблемам углубления переработки нефти " ( Уфа, 1988 г, БашНИИНП ); XVI Республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов ( Уфа, 1990 г, БашНИИНП ); Международной конференции по " Проблемам комплексного освоения трудно-извлекаемых запасов нефти и природных битумов" (Казань, 1994 г ).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 3 статьи и 6 тезисов научных докладов.
Объем и структура работы. Диссертационная работа объемом 149 страниц состоит из введения, 4 глав, выводов, заключения, 17 таблиц, 38 рисунков, список литературы содержит 140 наименований.