Главная -> Словарь

Асфальтенов уменьшается

ЭЛОУ Куйбышевскго НПЗ работает в других условиях. Высокосернистые и смолистые угленосные нефти , поступающие на этот завод, отличаются большими значениями плотности, вязкости и содержания смол и асфальтенов, вследствие чего они образуют с водой стойкие эмульсии. Особенно характерна в этом отношении серноводская нефть. Она поступает на завод со следами воды и сравнительно небольшим содержанием солей . Однако удалить эти соли из нефти очень трудно, промывная вода плохо отстаивается. С деэмульгатором НЧК эмульсия не разрушается. Результаты работы установки с различными

При термолизе более ароматизированного сырья система отличается высокими значениями пороговых концентраций асфальтенов, вследствие повышенной растворяющей и удерживающей способности дисперсионной среды. По мере термоПоли-конденсации полициклических ароматических углеводородов растворяющая способность дисперсионной среды снижается, что приводит к усиленной коалесцен-ции и частичной коагуляции асфальтеновых агрегатов. При этом содержание асфальтенов в системе начинает уменьшаться при одновременном росте концентрации

Известно, что молекулярная масса характеризует степень ассоциации асфальтенов в растворах, поэтому становится понятным, почему точка минимума теплоты плавления лежит в области более низких значений концентрации асфальтенов в смеси в случае первичных асфальтенов. Исходя из значений молекулярной массы асфальтенов, выделенных из сырой нефти, можно предположить, что на первом этапе формирование надмолекулярных структур первичных асфальтенов идет гораздо быстрее, чем вторичных. Однако сильная сольватирующая способность вторичных асфальтенов вследствие их большей ароматичности выше, чем первичных. При этом теплота сольватации первичных асфальтенов меньше, чем для вторичных. Вторичные асфальтены формируют более плотные сольватные оболочки, и, следовательно, более интенсивно должны разрушать кристаллическую решетку нафталина. Также за счет более плотной сольватной оболочки и, очевидно, интенсивного сближения структурных образований возникает сильное коагуляционное взаимодействие между их внутренними областями , приводящее к появлению ко-агуляционного каркаса и дальнейшей аморфизации смеси. Таким образом, точка первичного минимума теплоты плавления характеризует активность асфальтенов или их склонность к структурообразованию.

Асфальтены являются продуктом уплотнения циклических соединений, вплоть до создания пространственной структуры. Степень цикличности асфальтенов и соотношение в них ароматических, нафтеновых и гетероциклических колец, а также степень конденсированности этих колец колеблются в широких пределах для асфальтенов различного происхождения. Химический состав асфальтенов вследствие его сложности изучен недоста-

Полученные результаты показывают, что введение добавок поверхностно-активных веществ изменяет процессы развития дисперсных структур в битуме. Добавки типа железных мыл высших карбо-новых кислот образуют в дисперсионной среде битума олеогели с коагуляционной структурой. При введении асфальтенов образуются сопряженные структуры, состоящие из жоагуляционной сетки мыла и возникающей структурной сетки из асфальтенов. Вследствие сильного структурирования дисперсионной среды железным мылом непосредственное контактирование асфальтенов затрудняется. При этом происходит стабилизация асфальтенов при повышении общей вязкости системы. Введение добавки типа высших алифатических аминов, адсорбирующейся на лиофобных участках поверхности асфальтенов с блокировкой мест их возможных контактов, также приводит к стабилизации систем. Образование коагуляционного каркаса делается возможным лишь при достаточно большом числе частиц асфальтенов в единице объема. Такая стабилизация адсорбционными слоями вызывает понижение вязкости системы.

Верхозимская нефть существенно отличается высоким содержанием в своем составе твердых парафинов, а также асфальтенов, вследствие чего отношение асфальтенов к смолам в ней примерно в 2 раза выше этого отношения в каражанбасской и караарнинской нефтях.

Технические свойства битумов , полученных компаундированием гудрона с асфальтитом , соответствуют требованиям ГОСТа 11954-66. Асфальтит содержит около 70% асфальтенов, вследствие чего смеси гудрон-асфальтит содержат достаточное количество асфальтенов, а также других компонентов .

Микроструктура битумов, обусловленная кристаллизацией твердых углеводородов — парафинов и церезинов, наиболее четко проявляется при высоком содержании асфальтенов и, по-видимому, невысокой степени их диспергирования. Во всех случаях наличия структуры соотношение осадителей асфальтенов к растворителям больше 1 . В арлаНском битуме, несмотря на высокое содержание асфальтенов, вследствие высокой растворяющей способности среды, асфальтены тонко диспергированы и .по-видимому, не могут служить центрами кристаллизации: структура отсутствует.

В продукте окисления асфальта накапливается дополнительное количество асфальтенов вследствие расходования смол и

Буроугольные и газогенераторные смолы по химическому составу отличаются от нефтей и каменноугольных смол — как правило, содержат повышенное количество кислых веществ и асфальтенов. Вследствие этого смешивать эти продукты недопустимо, так как при этом возможно выпадение осадков , затрудняющих гидрогенизацию. Указанные виды сырья нужно хранить и перерабатывать раздельно или совместно с твердыми горючими ископаемыми. Однако в ряде случаев возможна совместная переработка однотипного сырья, например нефтяных остатков, содержащих повышенные количества гидроароматических соединений, и ароматизированных фракций, получаемых при ожижении углей.

При горении капли подвод тепла к ней увеличивается и темп прогрева капли возрастает в 5—6 раз . Значительный подвод тепла к капле от зоны горения интенсифицирует превращение смол в асфальтены, разложение асфальтенов с образованием кокса и, наконец, при достаточно высокой температуре капли крекинг-смол и асфальтенов. Вследствие этих процессов происходит частичное или полное ококсовывание капель. Ококсовы-вание поверхности тормозит испарение капли, но одновременно увеличивает темп ее прогрева, что способствует ускорению процессов крекинга асфальто-смоли-стых веществ в жидкой фазе с паро- и газовыделением. Обильное паро- и газовыделение приводит к набуханию капель в пределах пластичности оболочки, затем давление внутри капли повышается, что вызывает выброс паро- и газообразных, а возмож- Рис. 5. 65. Выброс компонентов но, и жидких компонентов или из капли и^}.при Г0Рении разрыв капли на части.

Асфальтены являются продуктом уплотнения циклических соединений, вплоть' до создания пространственной структуры. Степень цикличности асфальтенов и соотношение в них ароматических, нафтеновых и гетероциклических колец, а также степень конденсированное™ этих колец колеблются в широких пределах для асфальтенов различного происхождения. Химический состав асфальтенов вследствие его сложности изучен недоста-

Среднее суммарное содержание смолисто-асфальтовых веществ в нефти снижается с погружением залежи, причем тем резче, чем древнее вмещающие отложения. В молодых нефтях средняя концентрация смол падает с увеличением глубины залегания незначительно, а концентрация асфальтенов даже возрастает, вследствие чего отношение смолы/асфальтены с глубиной снижается. В случае мезозойских нефтей та же тенденция становится более ощутимой на больших глубинах . Связь концентраций ВМС в сырой нефти и их вещественного состава с глубиной залегания наиболее четко проявляется в палеозойских отложениях, содержащих на малых глубинах в среднем самые смолистые нефти, характеризующиеся максимальными концентрациями асфальтенов, особенно нефти из карбонатных коллекторов. Действие на эти нефти глубинного фактора приводит к тому, что на глубинах, превышающих 1000 м, среднее содержание в них асфальтенов уменьшается быстрее, чем содержание смол, и, в отличие от мезокайнозойских нефтей, величина отношения смолы/асфальтены здесь заметно растет с погружением. В среднем наименьшие концентрации смо-^ листо-асфальтовых веществ и наивысшие значения рассматриваемого отношения оказались характерными для самых древних нефтей. Эти результаты в общих чертах подтверж-

Существенный вклад в межмолекулярное взаимодействие вносят функциональные- группы, связанные водородными связями. О влиянии водородной связи можно судить по таким данным: при метилировании, силилировании, ацетилировании молекулярная масса асфальтенов уменьшается от 5920 до 2950 или 3200 соответственно. Это говорит о наличии межмолекулярной водородной связи. В работе дана оценка прочности такой связи. Показано, что средние молекулярные массы асфальтенов уменьшаются с добавлением веществ, обладающих химическим Сродством и имеющих относительно кислые ОН-группы. Другими исследователями показано, что только в 0,01 % растворах асфальтенов присутствует свободная гидроксигруппа . При

Чем больше коэффициент флоккуляции асфальтенов в нефти, тем меньше дисперсность их частиц. Опыты показали, что при добавлении к нефти ПАВ типа ОП-4 и сепароль-29 коэффициент флоккуляции асфальтенов уменьшается, то есть происходит их пептизация. На рис.4.4 представлены графики зависимости Кф для нефтей скв.103 и скв.828 от содержания ОП-4. Аналогичные зависимости были получены и при добавлении к этим нефтям сепароля-29.

нейный рост объемной доли дисперсной фазы с увеличением концентрации. Особенностью асфальтеновых структур является их чувствительность к температуре. Объемная доля дисперсной фазы асфальтенов уменьшается с увеличением температуры более резко, чем для лакового битума и нефтяного пека .

Скорость накопления асфальтенов уменьшается при переходе от битумов первого типа ко второму и третьему и согласуется с изменением температуры размягчения. Так, в результате воздействия термоокислительных факторов в течение 5 ч при температуре 180 °С температура размягчения битума первого типа повышается на 20—37 °С, тогда как битума второго типа — на 11 —15 °С . При эксплуатации дорожного покрытия вязкость содержащегося в нем битума повышается через 3 ч в зависимости от его марки и способа получения на 2,11-Ю-6—12,3-Ю-6 пз , а через 2553 ч на 32 • 10~6—41 • 10'6 пз .

кратности захват асфальтенов уменьшается.

В процессе окисления плотность асфальтенов уменьшается и растет их молекулярный вес .

Для изучения влияния термической стабильности исходного вязкого битума он также был подвергнут фракционной разгонке. Углеводородный групповой состав исходного вязкого битума, его остатка и остатка после фракционной разгонки быстро густеющих дорожных битумов дан в табл. 2. В этой же таблице дано изменение стандартных показателей этих битумов после фракционной /разгонки. Как видно из табл. 2, содержание углеводородов в остатках увели-чиваетря на 3-6%, а содержание смол и асфальтенов уменьшается. При этом резко изменяются «стандартные» показатели битума. Это указывает на термическую деструкцию основного компонента — вязкого битума при высокой температуре.

Пептизация асфальтенов смолами наблюдается во всех случаях, для всех видов сырья, и может достигать 5 % на экстрактный раствор. Существенное влияние на выход смолистой фракции в области низких кратностей оказывает захват асфальтенов экстрактным раствором. С увеличением кратности захват асфальтенов уменьшается.

Скорость накопления асфальтенов уменьшается при переходе от битумов первого типа ко второму и третьему и согласуется с изменением температуры размягчения. Так, в результате воздействия термоокислительных факторов в течение 5 ч при температуре 180 °С температура размягчения битума первого типа повышается на 20—37 °С, тогда как битума второго типа — на 11—15 °С . При эксплуатации дорожного покрытия вязкость содержащегося в нем битума повышается через 3 ч в зависимости от его марки и способа получения на 2ДЫ0-6— 12,3-Ю-6 пз , а через 2553 ч на 32-10~6—41 • 10"6 пз .

денсированных ароматических структур, но и наличие полярных групп . Этим можно объяснить некоторые закономерности, полученные при фракционировании асфальтенов . Например, содержание кислородных функциональных групп асфальтенов уменьшается с повышением молекулярного веса при параллельном незначительном увеличении ароматичности.