Главная -> Словарь

Дисперсной структурой

Во время реакционного периода активность катализатора постепенно снижается. Это происходит как за счёт накопления кокса на его поверхности, так и за счёт снижения степени дисперсности платины. Скорость спекания кристаллитов платины в реакционном цикле - достаточно медленный процесс, так как существующие на поверхности активного оксида алюминия координационно-ненасыщенные центры - ионы А13+ могут способствовать стабилизации дисперсной структуры Pt. Однако, при проведении окислительной регенерации его развитие в значительной степени ускоряется за счёт ряда факторов:

В высокоплавких пиролизных пеках нефтяного происхождения была обнаружена макроструктура, состоящая из спиралевидных кристаллитов размером порядка сантиметра. Если в нашей модели останавливать процесс карбонизации вскоре после момента формирования связанно-дисперсной структуры и проводить медленное охлаждение нефтяной системы, то можно наблюдать формирование структур, микрофотографии которых изображены на рис. 8, а и 9, а. Полученные нами модельные структуры рис. 8, б и 9, б имеют явное морфологическое сходство с ними. Это является еще одним фактом, говорящим в пользу адекватности созданной нами модели.

Показано , что дисперсность платины в алюмоплатиновых катализаторах зависит от удельной поверхности носителя и ее термической стабильности. Во всех случаях, когда формирование дисперсной структуры платины происходит на нестабильном носителе, дисперсность платины снижается. Поэтому можно ожидать, что если в условиях окисления кокса на катализаторе имеет место спекание носителя, вызывающее уменьшение общей поверхности катализатора, это приведет к спеканию платины. Такого рода спекание платины наблюдалось и в других исследованиях .

Термическую Стабильность дисперсной структуры платины увеличивают некоторые металлические промоторы, используемые в промышленных катализаторах риформинга. Так, показано , что при прокаливании алюмоплатинового катализатора в токе воздуха при 650 °С дисперсность платины понижается значительно меньше,

Термическая стабильность дисперсной структуры платины увеличивается не только в среде воздуха, но и водорода, при введении в алюмоплатиновый катализатор добавок рения, олова и кадмия . Положительный эффект получен также и при добавлении иридия, но он имеет место только в среде водорода .

Существующие на поверхности активного оксида алюминия координационно-ненасыщенные центры, ионы А13+, могут способствовать -стабилизации дисперсной структуры платины в алюмо-платиновом катализаторе . Вместе с тем взаимодействие пла* тины и носителя оказывает влияние и на другие свойства катализатора.

Формирующаяся в процессе коксования структура нефтяного кокса во многом определяет его физико-химические и физико-механические свойства. Исследованиями установлены взаимосвязи между качеством исходного сырья коксования и эксплуатационными характеристиками получаемого кокса. Свойства кокса зависят не только от молекулярной, но и от дисперсной структуры сырья. Они могут существенно отличаться даже при большом сходстве в химическом составе.

энергия теплового движения недостаточна для разрушения образующихся в нефтяных системах более прочных ассоциатов, можно говорить о формировании дисперсной структуры.

Дисперсное строение нефтяных систем обнаруживается на различных стадиях их добычи, транспорта, переработки и применения. Иерархия компонентов нефтяных систем по интенсивности межмолекулярных взаимодействий является фактором, предрасполагающим к сложной внутренней организации систем. Кроме того, в ходе технологических операций в нефтяных системах создаются условия для развития фазовых переходов, которые протекают через стадию образования дисперсных частиц. При этом возможно формирование полигетерофазных НДС. В таких случаях несомненно влияние дисперсной структуры нефтяных систем на протекание в них теплообменных и гидродинамических процессов, на их физико-химические макросвойства.

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

Косвенные методы анализа позволяют определять возникновение дисперсной структуры по аномальному поведению каких-либо макроскопических параметров — вязкости, поверхностного натяжения, деформации спектров и т. д. Наиболее полную информацию дает, как правило, комплексное применение различных методов.

метрические расчеты для различных условий показали, что моделируемая система переходит в связанно-дисперсное состояние после третьего фазового перехода. Это согласуется с экспериментальными данными, согласно которым в нефтяных пеках имеются следующие фазовые переходы: парамагнитные химические соединения -» асфаль-теновые ассоциаты , асфальтеновые ассоциаты - сфероидные структуры и сфероидные структуры -» элементы зернистой структуры . Далее система формирует "коксовый пирог", действительно являющийся связанно-дисперсной структурой. Хорошей корреляцией с экспериментом обладали также модельные данные по соотношениям средних размеров элементов смежных структурных уровней для жидкофазного термолиза тяжелой смолы пиролиза бензина .

Со степенью метаморфизма и дисперсной структурой связаны важные технические 'свойства антрацитов - поведение их при измельчении и нагревании. При измельчении разрушение происходит прежде всего на отдельные образования, затем - на'слабые структурные элементы.. Очевидно, что форма зерен должна зависеть от степени измельчения.

метрические расчеты для различных условий показали, что моделируемая система переходит в связанно-дисперсное состояние после третьего фазового перехода. Это согласуется с экспериментальными данными, согласно которым в нефтяных пеках имеются следующие фазовые переходы: парамагнитные химические соединения -» асфаль-теновые ассоциаты , асфальтеновые ассоциаты —»• сфероидные структуры и сфероидные структуры - элементы зернистой структуры . Далее система формирует "коксовый пирог", действительно являющийся связанно-дисперсной структурой. Хорошей корреляцией с экспериментом обладали также модельные данные по соотношениям средних размеров элементов смежных структурных уровней для жидкофазного термолиза тяжелой смолы пиролиза бензина .

Имеется (((2,6,7,12-14,16,17,39) вполне определенная связь между реакционной способностью и физическими, электрическими, тепловыми, механическими и другими свойствами углеродистого материала, обусловливаемыми его природой, а именно: молекулярной структурой, дисперсной структурой, примесями .

Процессы структурообразования разжиженных битумов в дорожном покрытии связаны с удалением разжижителя путем испарения легких фракций и диффузии в поры минерального материала, формированием структуры, близкой структуре исходного вязкого битума, и последующим изменением этой структуры в процессе термоокислительного старения. Струк-турообразование в этих битумах определяется фракционным и углеводородным составом разжижителя и дисперсной структурой вязкого битума.

Весь комплекс требований к битуму обеспечивается его свойствами, в значительной мере определяемыми дисперсной структурой, развившейся в результате процессов, происходящих при получении битумов из исходного нефтяного сырья, при объединении битума с минеральными материалами и дальнейшей работе в дорожном покрытии в условиях воздействия различной температуры, кислорода воздуха и воды.

Битумы II типа представлены жидкообразной надмолекулярной дисперсной структурой смол, растворенных в углеводородах, в которой асфальтены, как правило, не связаны и не взаимодействуют друг с другом. Основные прочностные, деформационные и адгезионные свойства битума II типа, а также процессы изменения его под влиянием окислительных воздействий обусловлены высокоструктурированной дисперсионной средой битума. Влияние асфаль-тенов сказывается лишь на величине отдельных деформационных характеристик битума и степени взаимодействия его с поверхностью минеральных материалов.

Сопоставляя достоинства и недостатки битумов разных структурных типов для строительства дорожных одежд из битумомине-ральных материалов в разнообразных климатических условиях, можно видеть, что оптимальными свойствами обладают битумы с дисперсной структурой III типа. Улучшить сцепление битумов с поверхностью кислых минеральных материалов и повысить структурирующее влияние этой поверхности на пограничные слои би-

Однако возможен и другой подход к решению этого вопроса. Как было показано в предыдущих главах, основные свойства битумов в значительной степени определяются их дисперсной структурой и качеством структурообразующих компонентов. Выбранную в результате подробных исследований битума, его поведения в составе бит.умоминерального материала и в дорожных покрытиях оптимальную структуру следует регламентировать путем подбора методов, оценивающих данную структуру.

Если основной характер реологического поведения битума в широком диапазоне температур и окислительных воздействий определяется дисперсной структурой битума, причем между поведением разных структур имеется качественное различие, то количественно разница в показателях основных свойств битумов одного и того же структурного типа зависит от свойства его структурообразующих компонентов. В первую очередь, это различие обусловлено качеством асфальтенов, их химической природой, определяющей их лио-фильность к дисперсионной среде и процессы взаимодействия, приводящие к возможности образования различных пространственных структур. Величина среднего молекулярного веса, наличие большого числа углеводородных боковых заместителей в ароматических и нафтеновых циклах, полимолекулярность асфальтенов — все это определяет объемную лиофильность асфальтенов, способность их к набуханию в смеси ароматических и парафино-нафтеновых углеводородов.

Введение в битум таких веществ~С" целью" "создания новых полимерно-битумных вяжущих позволяет направленно регулировать структурно-механические свойства материала. При этом ПБВ совмещают в себе качества, присущие и полимерам и битумам. Свойства и структура битумно-полимерных композиций определяются в значительной степени типом полимера и дисперсной структурой битума.