Главная -> Словарь

Асфальтеновые концентраты

В асфальтенах, выделенных при деасфальтизации бензином остатка 450°С, в количестве 15,3% , содержание ванадия составило 0,142% и никеля 0,055%. В самом деас-фальтизате остается еще 0,0142% ванадия и 0,0051% никеля. Таким образом, можно сделать вывод, что при деасфальтизации бензином в асфальтенах концентрируется более 65% ванадия и OKQ-ло 78% никеля ,

В нефтях и нефтяных фракциях установлено наличие производных ванадия, никеля, железа, меди, мышьяка и многих других металлов. Наибольшее количество металлпроизводных содержится в высокосернистых высокосмолистых нефтях — в 200— 500 раз больше, чем в малосернистых. В нефтях, содержащих 3— 4% серы, обнаружено 0,01—0,02% ванадия, до 0,01% никеля, до 0,006% железа. Основное количество металлов в нефтях связано со смолисто-асфальтеновыми веществами. Поэтому в процессе перегонки нефти основная часть металлпроизводных сосредоточена в тяжелых фракциях или гудроне. В процессе деасфальтизации почти вся металлоорганика переходит в смолы и асфальтены. Так, в асфальтенах, выделенных из ромашкинской нефти, содержится 58,5% от всего количества ванадия и 54% никеля. После удаления смолисто-асфальтеновой части содержание в гидроне ванадия снижается на 97% и никеля на 86% .

В нефтях и нефтяных фракциях установлено наличие производных ванадия, никеля, железа, меди, мышьяка и многих других металлов. Наибольшее количество металлпроизводных содержится в высокосернистых высокосмолистых нефтях — в 200— 500 раз больше, чем в малосернистых. В нефтях, содержащих 3— 4% серы, обнаружено 0,01—0,02% ванадия, до 0,01% никеля, до 0,006% железа. Основное количество металлов в нефтях связано со смолисто-асфальтеновыми веществами. Поэтому в процессе перегонки нефти основная часть металлпроизводных сосредоточена в тяжелых фракциях или гудроне. В процессе деасфальтизации почти вся металлоорганика переходит в смолы и асфальтены. Так, в асфальтенах, выделенных из ромашкинской нефти, содержится 58,5% от всего количества ванадия и 54% никеля. После удаления смолисто-асфальтеновой части содержание в гидроне ванадия снижается на 97% и никеля на 86% .

Анализ рентгенограмм выделенных асфальтенов показал, что для некоторых образцов асфальта на рентгенограмме появляется сигнал кристаллической серы. Была приготовлена эталонная смесь, по которой было рассчитано количество кристаллической серы в асфальтенах .

Содержание серы в асфальтенах, выделенных из асфальта

С появлением электронной микроскопии неоднократно предпринимались попытки обнаружения коллоидных частиц в нефтях. Однако при исследовании под микроскопом сырой нефти никакие частицы обнаружить не удавалось. Если в процессе приготовления препаратов к нефти добавлялся в качестве растворителя петро-лейный эфир или бензол, то уже можно было наблюдать частицы размером 100 А; это явление принималось за осаждение. В то время на вооружении были электронные микроскопы, которые позволяли фиксировать частицы размером 32 А . Когда в качестве объектов исследований были выбраны асфальтовые вещества и были применены специальные методики приготовления препаратов для наблюдения под микроскопом, появилась возможность наблюдать частицы размером от 50 до 100 А. Размеры наблюдаемых агрегатов, в зависимости от природы исходных асфальтенов, изменялись в пределах 50—150 А, причем в асфальтенах, выделенных из окисленных остатков, можно было обнаружить образование и рост коллоидных частиц .

Эффективность выделения асфальтенов в значительной степени зависит от их природы, в частности от адсорбционных свойств асфальтенов. Так, относительный удерживаемый объем нафталина на асфальтенах, выделенных из продукта первичной переработки нефти, не превышает 20—42, а на крекинг-остатках он равен 129 . Поэтому существует правило: полнее отделяются асфальтены от смол у.нефтей парафино-нафтенового основания, труднее—-у неф-тей ароматического основания. Легче и полнее отделяются асфальтены от смол из нефтяных остатков, полученных при первичной переработке нефти. Природа растворителя оказывает влияние на чистоту отделения асфальтенов, а также количество выделившихся смолл асфальтенов . ТАБЛИЦА 26. Влияние природы растворителя на выход смол

^Никель также сконцентрирован в наиболее высокомолекулярной части нефти, но в небольших количествах присутствует в масляной части тяжелых нефтяных остатков. Так, в асфальтенах, выделенных из остатков ромашкинской нефти, содержится 58,5 и 54 %, а. в смолах 38,7 и 32,2 % от всего ванадия и никеля соответственно.

ков.' Так, в асфальтенах, выделенных из остатков ромашкинской нефти, содержится 58,5 и 54 %, а в смолах 38,7 и 32,2 % от всего ванадия и никеля соответственно. Ниже дано массовое содержание металлов, находящихся в асфальтеновых концентратах, полученных при бензиновой деасфальтизации арланской нефти :

1,4% или 1—15% от общего количества азота в нефти. Следует отметить большое относительное количество азота в асфальтенах, выделенных из нефтей пластов АВ . В смолах по сравнению с асфальтенами доля азота меньше на 5—40%, однако в нефтях Тагринского и Урьевского месторождений смолы содержат по сравнению с асфальтенами больше азота . Из-за большей по сравнению с асфальтенами абсолютной массы смол в нефтях в них концентрируется 30—70% азота. В асфальтенах на долю основного азота приходится 18—35%, а в смолах — 29—39%, что, естественно, выше, чем в сырых нефтях.

В табл. 8 приведена характеристика гудрона туйма-зинской нефти и полученных из него битумов. Видно, что при углублении процесса окисления молекулярный вес, отношение С : Н и значение х в формуле СпН2п-ж повышаются. Данные об асфальтенах, выделенных из этих битумов, опубликованы .

• Основные продукты бензиновой деасфальтизации — деасфаль-тизаты, асфальтеновые концентраты и нефтяные смолы . Деасфальтйзаты имеют вязкость в 3—4 раза ниже, коксуемость уменьшена почти вдвое, массовое содержание ванадия и никеля на 60—90 % ниже, чем в исходном сырье.

Советское Битум ромашкинской нефти Битум алдеевской нефти Асфальтеновые концентраты арланской нефти Калифорния Бакстервиль

Асфальтеновые концентраты, повышают термоокислительную стабильность эпоксидных композиций . Асфальтиты являются ускорителями при химическом отверждении эпоксидных смол и термическом эпоксидно-новолачных смол. По-видимому, природными каталитическими системами, ускоряющими процесс отверждения, являются металлсодержащие комплексы, так как увеличение содержания металлов от 0,052 до 0,155 % приводит к ускорению отверждения в 2 раза. При'15% добавке асфальтитов в фенопласты увеличиваются теплостойкость, ударная вязкость и улучшаются диэлектрические свойства последних. Асфальтены могут быть использованы в производстве цемента для улучшения его свойств .

Указанные процессы, происходящие на поверхности асфальтеновых агрегатов и в объеме системы, подтверждаются быстрым изменением цвета полученных осадков. При некоторой оптимальной кратности петролейного эфира достигается наиболее полная десорбция компонентов с поверхности асфальтеновых агрегатов, что обеспечивает максимальный выход асфальтеновых концентратов. Одновременно становятся соизмеримыми количества возникающих активных центров агрегатов асфальтенов и их взаимодействующих фрагментов, что повышает стабильность получаемых осадков. Однако возможно предположить, что в этих условиях асфальтеновые концентраты могут содержать еще некоторое количество компонентов раствора в межчастичном пространстве, которые, несомненно, будут искажать истинное значение общей массы осажденных асфальтенов. Дальнейшее прибавление к системе растворителя-осади-теля приводит к интенсивному разрушению смолисто-асфальтеновых агрегатов, что в конечном итоге способствует переводу в раствор части иммобилизованных компонентов и некоторому уменьшению массы концентратов асфальтенов, очевидно, с повышением их чистоты.

Асфальтеновые концентраты, выделенные из

Асфальтеновые концентраты 25 49 2 18,2 у 6

Таким образом, асфальтеновые концентраты широкого группового состава могут быть использованы для получения углеродных адсорбентов, что значительно расширяет сырьевую базу и увеличивает рентабельность нефтепереработки. Полученные адсорбенты по сорбционной емкости в 3-5 раз превышают таковую для промышленного угля АГ-2, что позволяет рекомендовать их для применения в процессах адсорбции при решении таких практически важных задач, как поддержание микроклимата в различных экологических системах и защита окружающей среды от образующихся при эксплуатации ядерных установок радиоактивных выбросов благородных газов.

По этим причинам наиболее пригодным сырьем для получения высокоэффективных адсорбентов являются асфальтеновые концентраты как наиболее гетероатомные соединения нефти.

Асфальт туймазинской нефти Асфальт усть-балыкской нефти Битум ромашкинской нефти Битум алдеевской нефти Асфальтеновые концентраты арланской нефти Окисленный битум

Из других практически важных продуктов, полученных на* основе химических превращений асфальтитов, нужно указать-на агенты бессерной вулканизации для ненасыщенных каучуков. —хлорметилированные асфальтеновые концентраты . Их вулканизующая способность для ненасыщенных каучуков увеличивается с уменьшением мол. веса асфальтита до 450 и повышением содержания хлора до 23%. Вулканизаты обладают высоким сопротивлением тепловому старению.

Помимо того, что асфальтеновые вещества являются реак-ционноспособным исходным сырьем, на основе которого с помощью химических превращений могут быть получены практически важные материалы, их можно использовать и в самостоятельном виде. Нативные асфальтены рекомендованы для стабилизации эмульсий нефтей . Небольшие добавки асфальтенов снижают гидравлическое сопротивление в турбулентном режиме на 20—40% при движении нефтей в скважинах . Асфальтены могут служить достаточно эффективными ингибиторами полимеризации углеводородов и процессов термодеструкции поливинилхло-рида . Асфальтеновые концентраты предложены для получения битумов высокоплавких сплавов типа АБ-2 , для теплогидроизоляции паротрубопроводов .