Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 [ 95 ] 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

(СЛ1

г 3 5

Рис. 5а. Зависимость г]о и г]т растворов парафина в веретенном масле от концентрации

ния коллоидной химии интерес представляет малоисследованный механизм агрегативной устойчивости н коагуляционного взаимодействия частиц твердых углеводородов в жидкой углеводородной дисперсной среде.

Типичная /З-образная кривая зависимости вязкости растворов парафина в минеральном масле от концентрации при постоянной температуре (в пределах от 10° до 40°С) и низком градиенте скорости течения представлена на рис. 5. Парафин - менее вязкий компонент, что объясняет первый участок кривой. Температурная зависимость вязкости расплавов парафина близка к экспоненциальной и они способны нормально кристаллизоваться, в то время как минеральные масла не подчиняются уравнению вязкости Френкеля или аналогичным ему, и склонны к стеклованию (подробнее см. [27]). Рост вязкости и развитие аномалии на

втором участке кривой, задолго до появления микроскопических

с Lm

Z700

2400

1800

jSOO

1200

о/ /о

Рис. 56. Зависимость щ и rfm растворов парафина в авиационном масле МК от концентрации

кристаллов и регистрируемого помутнения (концентрация насыщения), однозначно показывает, что растворы перестали быть регулярными (по терминологии Гильдебранда). Возникающие или остающиеся при растворении парафина коллективы молекул углеводородов не обязательно устойчивые образования (мицеллы по Рамайя или жидкие кристаллы по Иордашеску и Лоуренсу). Энергия межмолекулярного взаимодействия углеводородов мала, но из соображений о разной вероятности вращения линейных молекул в продольном и поперечном направлениях, можно ожидать, что вблизи температуры кристаллизации они образуют плоские

слои (пачки) взаимно-параллельных молекул. Вязкая среда тормозит тепловое движение и время дезориентации (молекулярной релаксации) становится достаточно большим для макроскопического проявления ассоциации.

В пользу высказанных соображений говорит повышение температуры появления аномалии вязкости парафинистых масел после предварительного охлаждения (Д. С. Великовский, В. Л. Вальдман) и увеличение отношения щ/rjrn во времени (Иордашеску, также [18,19]).

Растворимость парафина незначительно увеличивается с повышением вязкости масла Г181. Соответственно несколько повы-

шается наименьшая концентрация ассоциации, наиденная по минимуму кривой r]jn = (с), и немного увеличивается предкри-сталлизационный ( 0,1% ниже концентрации насыщения) объем

ассоциатов, вычисленный по уравнению (4). Структура углеводородных молекул жидкости, в частности длина и разветвленность алкильных радикалов циклических соединений, оказывает значительное влияние на ассоциацию (табл. 4).

Таблица 4

Некоторые результаты вискозиметрической характеристики предкристал-лизационной ассоциации парафина (температура плавления 54° С) в маслах и углеводородных жидкостях при 20° С.