Главная -> Словарь

Компонентов асфальтово

Технологические процессы НПЗ принято классифицировать на следующие 2 группы: физические и химические . Физическими процессами достигается разделение нефти на составляющие компоненты без химических превращений или удаление из фракций или остатков нефти нежелательных групповых химических компонентов из масляных фракций, парафинов из реактивных, дизельных топлив и масел, тем самым снижая их температуру застывания.

процесса Добен) до 80% пентанов, а в составе второго до 96% бутанов. После обработки бензином остаток разделялся на деасфальтизат и концентрата смол. Групповой состав остатка и деасфальтизатов оценивался методом жидкостной хроматографии . Как видно из данных табл. 1.8 удаление асфальтенов и смол оказывает эффективное воздействие на реологические свойства и на показатель дисперсности, вычисленной по формуле . На основе этих данных можно сделать вывод о том, что остатки товарной западносибирской нефти обладают лучшими реологическими свойствами и наилучшим показателем дисперсности. Связано это с различным содержанием структурирующихся компонентов , т. е. чем выше их концентрация,тем выше вязкость и ниже показатель дисперсности. Интересен факт экстремального изменения показателя дисперсности по мере удаления асфальтенов и смол.Та"к, для остатков товарной западносибирской нефти показатель Ка по мере утяжеления остатков составляет соответственно 5*6,4-=-6, для ДАО))) этих остатков А"д 5,3-г 8,4-г 11,2, для ДАОц 5 f 6,7-^8,2. Для всех бензиновых деасфальтизатов характерно наивысшее значение показателя дисперсности. Аналогичные зависимости характерны и для остатков арланской нефти. Однако при более низких показателях дисперсности исходных остатков деасфальтизаты остатков этой нефти имеют более высокие значения Кп, чем соответствующие деасфальтизаты остатков западносибирской нефти. Эти данные согласуются с вышеуказанными соображениями о влиянии на показатели дисперсности остатков различного соотношения концентраций асфальтенов, смол, аренов, алканов и циклоалканов. Очевидно, асфальтены и тяжелые смолы остатков арланской нефти являются более структурирующими компонентами, чем соответствующие компоненты остатков западносибирской нефти и удаление их наиболее благоприятным образом сказывается на структурно-механические свойства деасфальтизатов остатков арланской нефти. Для сопоставления с данными анализа, проведенного выше для остатков вакуумной перегонки, в табл. 1.9 представлены данные исследо-

Более отчетливо это можно проследить на рис. 1.18, где для того же остатка показано, как изменяется распределение никеля по группам компонентов в деасфальтизатах, полученных обработкой легким бензином и бутаном. Так, ванадий по мере удаления асфалыенов и части смол в основном сохраняется, незначительно изменяясь, в группе смол II, а никель в основном в смолах I, причем при каждой стадии обработки, т. е. бензином и затем бутаном, общий вид гистограмм распределения меняется только за счет удаления металлов из наиболее тяжелых компонентов — асфальтенов и смол II .

целом зависит от температуры процесса и времени пребывания сырья в зоне катализатора. При малом времени- пребывания влияние температуры сказывается незначительно. При увеличении времени пребывания эффект повышения температуры проявляется более резко, причем наибольшее воздействие на деструкцию отмечается при подъеме температуры с 400 до 420 °С. Соответственно резко улучшаются прочие показатели - снижается содержание серы и коксуемость. О глубине протекания термодеструктивных реакций, кроме отмеченного выше увеличения выхода дистиллятных фракций, можно судить также по изменению молекулярной массы , по изменению плотности и вязкости жидких продуктов реакции, увеличению выхода газов. Интенсивность реакций термического разложения зависит также от типа исходного сырья и определяется содержанием термически нестойких компонентов - асфальтенов и смол, основные стадии разложения которых протекают при температурах, характерных для процессов каталитического гидрооблагораживания.

Битумы обладают оптимальным комплексом свойств только в том случае, когда сочетание составляющих компонентов —" асфальтенов, смол и масел — и их природа соответствуют вполне определенным условиям. Поэтому выбранная технология для получения битумов должна обеспечивать необходимые изменения компонентного состава сырья при его переработке в битум.

Пфейффер наиболее близко подошел к рассмотрению зависимости физико-механических свойств битумов как коллоидных систем от количественного соотношения основных компонентов и их химических особенностей. Он сделал попытку выяснить влияние каждого из этих компонентов коллоидной системы на ее реологические свойства. Он указал на важное значение атомарноТсГсоотношения С : Н как показателя степени ароматичности отдельных компонентов. Подчеркивая ароматическую природу асфальтенов и, как следствие этого, большую или меньшую склонность их к поляризации, Пфейффер делает заключение о возможности управления процессами гелеобразования таких коллоидных систем, используя склонность асфалыбнов к поляризации, присутствующие в молекулах асфальтенов кислород-, серу- и азотсодержащие поляр-

Значительный разброс молекулярных масс и других показателей свидетельствует о большом различии структур и свойств компонентов асфальтенов. Содержание сернистых соединений в асфальтенах различных нефтей может колебаться в широких пределах. В одной и той же нефти сернистые соединении распределяются по фракциям более или менее равномерно. Имеется тенденция к уменьшению содержания в .асфальтенах азотистых и кислородных соединений по мере перехода к более тяжелым фракциям.

При наличии разности адсорбционных потенциалов система при определенных условиях расслаивается, и на контактной поверхности, как ранее было сказано, образуется адсорбционный слой. Происходящий при этом процесс, движущей силой которого является разность адсорбционных потенциалов, Песков назвал гетерогенной коагуляцией . При пропитывании нефтяным пеком электродных изделий, изготовлении электродных масс создают специальные условия для гетерогенной коагуляции желательных компонентов на поверхности углеродистых материалов.

где А, С, М — соответственно содержание групповых компонентов — асфальтенов, смол и масел ; Са, Сс, См — доли нефтяного углерода с одинаковым значением Н : С, образующегося в жидкой фазе при коксовании в одинаковых условиях асфальтенов, смол и масел; Ка, Кс, Км — доли асфальтенов, смол и масел, перешедших в паровую фазу без изменения атомных отношений Н : С.

Поскольку в условиях коксования асфальтенов испарения не происходит и они разлагаются незначительно, Ка~0; с уменьшением молекулярной массы компонентов нефтяных остатков значение Км—*•!. При Км=1 молекулы компонентов остатка переходят в паровую фазу без изменения, и коксообразования не происходит. При коксовании масляных компонентов остатка выход углерода всегда мал из-за высокого соотношения паровой и жидкой фаз и значительного приближения Н : С паровой фазы к Н : С исходных молекул.

где: А, С, М — соответственно содержание групповых компонентов — асфальтенов, смол и масел, % на остаток; Хп, Уп, Zn — коэффициенты пропорциональности, причем Xu-

Обсуждается состояние знаний об условиях нефтеобразования, эффективность исследований по проблеме нефтеобразования. Освещаются возможности и обоснование принципиально нового подхода к решению проблемы. В таком плане рассматриваются результаты проведенного изучения высокомолекулярной части нефтей и битумов. Излагаются основы предложенного способа корреляции компонентов асфальтово-смолйстого комплекса нефтей и битумов по функционально-кибернетическим показателям. Рассматриваются примеры эффективности применения такого рода показателей для расширения знании об асфальто-во-смолистовом комплексе нефтей, его природе, взаимоотношениях со средой и с другими компонентами вещественного состава нефтей и битумов.

Иначе представляется характеристика компонентов асфальтово-смолистой части нефти сторонникам концепции нефтеобразования в процессе катагенного превращения исходного органического вещества с образованием первичного прототипа в виде тяжелой нефти преимущественно ароматического состава с асфальтово-смолистой основой. Ас-фальтово-смолистые компоненты нефтей в данном случае представляются в качестве недоизмененных остатков исходного материала. Характеристика их может изменяться в различных нефтях в зависимости от 28

Таким образом, по мнению авторов, важнейшая генетическая информация может быть получена при изучении происхождения и условий образования асфальтово-смолистого комплекса нефтей. Сингенетичен или эпи-генетичен он с углеводородной частью нефти? От решения этого вопроса полностью зависит направление, характер и эффективность исследований по проблеме нефтеобразования. При этом одинаково важно изучить закономерности распространения и изменения отдельных фракций этого комплекса в аккумулированной и рассеянной форме. Необходимы сведения о составе и структуре слагающих его соединений. Важно иметь возможность идентификации компонентного состава комплекса и общей корреляции не только по количественным, но и качественным показателям отдельных фракций асфальтово-смолистого комплекса нефтей в пределах залежи, по стратиграфическому разрезу, по различным площадям и в региональном плане, по фациально-геохимическим и геотектоническим зонам. Необходима, наконец, возможность корреляции отдельных компонентов асфальтово-смолистого комплекса нефтей с соответствующими образованиями из состава битумов РОВ. Без изучения асфальтово -смолистого комплекса нефтей и битумов рассеянного в породе органического вещества проблема происхождения нефти вряд ли будет решена. Геохимическое изучение асфальтово-смолистого комплекса — это новое направление исследований с перспективой получения принципиально новой информации. Безусловно, что она может быть эффективной не только для пополнения знаний об условиях Нефте-

Предпринимаются глубокие, так называемые субстратные, исследования смол и асфальтенов в целью познания внутреннего содержания каждого из них. Работы такого плана однородны по стремлению к детальному расчленению компонентов асфальтово-смолистого комплекса вплоть до выделения индивидуальных соединений и к выяснению состава, структуры и условий образования последних, но-весьма индивидуальны в существе реализации этого стремления и пока немногочисленны .

Коррелятивные характеристики компонентов асфальтово-смолистого комплекса, сформировавшегося в процессе изменения углеводородной фракции из юрской нефти, сходны с таковыми продуктов других опытов. к все эти образования, в свою очередь, отличаются от подобных веществ в составе нефтей.

Функционально-кибернетические показатели позволили выявить картину сложной, неоднородной зависимости изменений качественной характеристики компонентов асфальтово-смолистого комплекса из нефтей Днепровско-Донецкой и Припятской впадин от глубины их залегания. Отчетливо выявляется тенденция уменьшения величины коэффициента лучепреломления углеводородной фракции из нефтей Припятской впадины с возрастанием глубины их залегания . Нефти Днепровско-Донецкой впадины, судя по этому графику, подобной закономерностью не характеризуются.

Из таблицы видно также, что как в тех случаях, когда компонентный состав нефтей стабилен, так и в тех, когда он резко изменчив, качественная характеристика компонентов асфальтово-смолистого комплекса по коррелятивным функционально-кибернетическим показателям изменяется в довольно широком диапазоне. Изменения эти слишком разнообразны, и их практически невозможно увязать с воздействием ка-тагенных или гипергенных процессов, на которые в последние полтора-два десятилетия опираются в таких случаях выводы многих исследователей. Вероятно, и здесь, подобно районам Днепровско-Донецкой впадины, первостепенное значение в формировании неоднородности состава нефтей на различных площадях и в различных участках одной и той же залежи принадлежит геологическим факторам.

В этом же убеждают и полученные данные о распространении некоторых компонентов асфальтово-смолистого комплекса по площади, залежи нефти на Пимской структуре . Заслуживает внимания в данном случае то, что повышение содержания асфальтенов наблюдается не от свода к водонефтяному контакту, как должно быть, согласно представлениям об образовании асфальтово-смолистого комплекса в результате гипергенного изменения нефти 122

В свете изложенного высоко оцениваются перспективы поисков нефти в глубоких горизонтах. При планировании соответствующих работ существенную помощь могут оказать результаты детального изучения закономерностей распространения и изменения компонентов асфальтово-смолистого комплекса. Для получения необходимых данных рекомендуется проведение исследований по предложенной нами методике.

В ходе изучения региональных закономерностей распространения отдельных компонентов асфальтово-смолистого комплекса нефтей на территории Западной Сибири выявлены случаи последовательного сквозного изменения содержания асфальтенов в нефтях через ту или иную локальную структуру. Такая картина отмечена, например, для распространения асфальтенов в нефтях пласта СБ2 на Усть-Балыкской площади . Здесь содержание асфальтенов возрастает от западной периферии залежи через свод к восточной периферии. Аналогичная картина намечи* ген в пределах того же пласта на Западно-Сургутской структуре. При этом как на Пимской, так и на Западно-Сургутской структуре эта общая закономерность резко нарушается в пределах южных периклина-лей, приобретая в некоторой мере неупорядоченньш, хаотический характер.

Корреляция компонентов асфальтово-смолистого комплекса нефтей и