Главная -> Словарь

Реологическим свойствам

Битумы характеризуются следующими показателями: твердостью , температурой размягчения, растяжимостью в нить , температурой хрупкости, адгезией, температурой вспышки, реологическими свойствами и др.

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-

Аппаратурное оформление процесса производства смазок в значительной степени определяется реологическими свойствами смазок и промежуточных продуктов. Для таких смазок, как литол-24, и для мыльных смазок отмечается резкое увеличение вязкости в процессе термо-механического диспергирования и ее зависимость от скорости деформирования. Поэтому к конструкции перемешивающего устройства реактора, в котором совмещаются стадии омыления, обезвоживания, получения и выдержки расплава, а также предварительного охлаждения, предъявляют сложные требования. Скребково-лопастные мешалки с переменным числом оборотов позволяют на каждой стадии менять режим перемешивания. Высокая эффективность этих перемешивающих устройств и гибкое регулирование интенсивности перемешивания сокращают длительность процесса", повышают качество смазок и воспроизводимость свойств отдельных партий.

В БашНИИНП в условиях пилотных установок на базе асфальтита из разных нефтей выполнен подбор рецептуры производства битумов различных марок путем смешения с разжижителями . Получаемые битумы обладают хорошими реологическими свойствами, малочувствительны к перепадам температуры.

Вопрос об истинных значениях массы молекул асфальтенов, или об их молекулярном весе, имеет принципиальное научное значение для понимания важнейших физических свойств самых сложных по химическому составу и наиболее высокомолекулярных по размерам молекул неуглеводородных составляющих нефти. Не менее важное значение имеет и знание истинных величин их молекулярных весов для решения вопроса о химической структуре и физическом строении этих твердых аморфных компонентов нефти. Неудивительно поэтому, что разработкой методов определения молекулярных весов асфальтенов и установлением связи между размерами их молекул и рядом фундаментальных физических их свойств, прежде всего реологическими свойствами и растворимостью, с образованием как истинных, так и коллоидных растворов, занимались многие исследователи на протяжении более 50 лет. Накоплен большой экспериментальный материал по изучению молекулярных весов смол и асфальтенов, выделенных из сырых нефтей, из тяжелых остатков продуктов переработки, из природных асфальтов. Если для нефтяных смол нет существенного расхождения в значениях молекулярных весов, полученных разными исследователями , то для асфальтенов уже можно наблюдать большие расхождения. Данные, полученные различными методами, лежат в весьма широких пределах: от 2000—3000 до 240000—300000. Совершенно ясно, что самые низкие значения должны быть отнесены к собственно молекулам асфальтенов, т. е. истинным молекулярным их величинам. Значения же молекулярных весов в пределах от 10000 до 300 000 соответствуют надмолекулярным частицам асфальтенов, т. е. ассоциатам молекул асфальтенов различной степени сложности. Значения молекулярных весов этих ассоциатов, или мицелл, зависят от многих факторов, но прежде всего от растворяющей способности и избирательности применяемых растворителей и концентрации асфальтенов в растворах. Весьма существенно на значениях найденных молекулярных весов частиц сказываются чистота и степень разделения по размерам молекул

Образован те.. ма в смазку при 25 °С. Например, если смазка имеет пенетрацию 260, то, значит, конус погрузился в нее на 26 мм. Чем мягче смазка, тем глубже в нее погружается конус и тем выше пенетрация. Смазки с различными реологическими свойствами могут^ иметь одинаковую пенетрацию, что приводит к неверным представлениям об эксплуатационных свойствах смазок. Пенетрация как быстро определяемый показатель в производственных условиях позволяет судить об идентичности рецептуры и соблюдении технологии изготовления смазки.

цией), температурой размягчения, растяжимостью в нить , температурой хрупкости, адгезией, а также потерей массы при нагревании и изменением пенетрации после него, температурой вспышки и реологическими свойствами. Свойства жидких битумов определяются вязкостью, фракционным составом, качеством остатка после отгона фракций до 360 °С . Качество битумов может характеризоваться также растворимостью в хлороформе, бензине, сероуглероде и четыреххлористом углероде. Чем больше в битуме растворимых продуктов, тем меньше в нем примесей, в частности, ухудшающих его свойства .

Растяжимость битума характеризуется расстоянием, на которое его образец можно вытянуть при определенных условиях в нить до разрыва. Дорожные битумы должны иметь растяжимость более 50 см. Вязкость битумов наиболее полно характеризует их консистенцию при различных температурах применения. При максимальной температуре применения вязкость должна быть как можно выше. Поведение битумов под действием внешних деформирующих сил определяется реологическими свойствами . Эти свойства значительно изменяются при нагревании и охлаждении. В некоторых случаях в битумы добавляют пластифицирующие вещества , повышающие его растяжимость и эластичность при низких температурах и замедляющие старение.

Энергетика многих современных химических процессов и некоторых производств синтетического волокна основана на применении жидких теплоносителей и рабочих сред со специфическими химическими, теплофизическими и реологическими свойствами. На ряде таких производств успешно применяют нетоксичные нефтяные масла-теплоносители, отличающиеся достаточно высокими термической стабильностью и температурой самовоспламенения. Высокотемпературные нефтяные масла-теплоносители, работоспособные до 280-320 "С, представляют собой продукты глубокой переработки нефти, в которых благодаря технологическим процессам достигается высокое содержание ароматических углеводородов. Поэтому в обозначения масел, как правило, включена аббревиатура АМТ , а следующая затем цифра указывает примерную предельно допустимую температуру длительного применения.

где т — наклон кривой зависимости логарифма вязкости от логарифма продолжительности старения. Предложенный индекс количественно характеризует скорость твердения битума при старении. В табл. 3.9 приводится зависимость между ИСБ и степенью аномальности течения четырех битумов, т. е. показано влияние старения битума на аномалию его вязкости . Ско?ость^^гвердения при старении битумов, обладающих заметной аномалией течения, больше, чем битумов, более простых по реологическим свойствам, со средней степенью аномального течения . _Твер_д_ение_ битума при старении является, в первую очередь, проявлением его тиксо-тропных свойств.

Изложенный выше краткий обзор работ, посвященных реологическим свойствам битумов, указывает„нд .шлдвд^_з_начид;ельного объема информационного материала в этой области и, в частности, в_области_ „методов и аппаратуры для измерения характеристики течения.в широком диапазоне вязкостел. Из этих материалов следует, что битумы представляют собой термопластачный и в большинстве случаев эластично-вязкий материал. В то же время ряд реологических свойств дает возможность убедиться, что этотматедща-лмпред-ставляет собой коллоидную .с„истемуА _и,_ за исключением высоких температур, имеет свойства неньютоновской . жидкдсти..

Так, обратные водокефтяные эмульсии , в которых вода является дисперсной фазой, а нефть - дисперсионной средой, по своим реологическим свойствам являются типичными представителями неньютоновских жидкостей. Они нашли свое применение в качестве технологических жидкостей в таких процессах добычи нефти, как вторичное вскрытие продуктивного пласта, глушение скважин перед подземными ремонтами, ограничение водопритока к забоям добывающих скважин, гидравлический разрыв пласта и др. . Применение ОВНЭ в этих процессах обусловлено, в первую очередь, особыми реологическими свойствами таких эмульсий, а также их гидрофобизируюшим действием на горную породу продуктивного пласта.

Технологическое обеспечение данного способа требует серьезной научной проработки, так как, несмотря на достаточно большую библиографию по реологическим свойствам нефти и продуктов ее переработки, экспериментальные и теоретические работы разных школ и направлений не систематизированы и не обобщены теорией, позволяющей априорно получить нужный результат в сложнейшей коллоидной системе из продуктов первичной и втопичной переработки нефти

Следует отметить сильное различие гудрона и экстракта по толщине граничных слоев при их близости по концентрациям асфаль-тенов, смол и ароматических углеводородов. Следовательно, близость по групповому химическому составу не предполагает тождественность нефтяных систем по поверхностным и структурно-реологическим свойствам. Толщина граничного слоя гудрона становится почти такой же как у экстракта лишь после наполнения гудрона асфальтенами до 36$ мае. Это означает, что склонность экстракта к приповерхностному структурированию значительно выше, чем гудрона и предполагает высокую структурно-механическую прочность граничного слоя экстракта, обусловленную высокой контактной прочностью межчастичных связей в коагуляционной структуре, высокой вязкостью прослоек дисперсионной среды и высокой способностью этого остатка к передаче структурно-энергетической информации от твердой поверхности. Влияние ех-метилнафталина на толщину граничного слоя крекинг-остатка предполагает важность растворяющей силы дисперсионной среды по отношению к структурирующимся компонентам, проявляющейся через ее влияние на устойчивость системы, размеры частиц дисперсной фазы, толщину и свойства сольватных оболочек и особенно прочность связи между частицами в агрегатах или пространственных структурах. Несомненно важна роль поверхностной активности компонентов нефтяного остатка, особенно с точки зрения формирования молекулярных слоев, адсорбированных на твердой поверхности .

По реологическим свойствам битумы делят на три типа .

по индексу пенетрации 50 ел. по реологическим свойствам 60

В книге обощены отечественные и зарубежные исследования по реологическим свойствам нефтепродуктов, выполненные до 1950 года. Значительное внимание уделено методам оценки реологических свойств топлив и масел. Показано влияние состава, структуры и основных внешних факторов на вязкость и пластичность нефтепродуктов . Рассмотрено влияние реологических свойств горюче-смазочных материалов на их поведение в условиях применения в различных объектах техники. В книге обобщены и оригинальные методические разработки автора, и рекомендации по улучшению реологических свойств смазочных материалов.

лов нефтяного происхождения. Об основных этапах его творческой биографии позволяют судить публикация из «Коллоидного журнала» — «Григорий Исаакович Фукс » и хронограф «Основные даты жизни и трудовой деятельности». В настоящее издание включена библиография основных публикаций профессора Г. И. Фукса по реологическим свойствам нефтяных масел за 30 лет после выхода монографии. Указанный вспомогательный материал, являющийся своеобразным приложением ко второму изданию книги «Вязкость и пластичность нефтепродуктов», подготовлен проф. И. Г. Фуксом — заведующим кафедрой химии и технологии смазочных материалов и химмотологии РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина.

Большая часть экспериментальных данных, накопленных к настоящему времени по реологическим свойствам смазок и влиянию состава и структуры на эти свойства, выражена в числах пенетрации и температуре каплепадения. Если исключить вязкость исходного масла, то до настоящего времени эти показатели остаются практически единственными параметрами реологических свойств смазок, включенных в стандарты. Попытка ввести в технические условия на отдельные смазки величину предельного напряжения сдвига вследствие неудачной методики ее определения не имела успеха.

составу и реологическим свойствам паст. Кроме того, отчетлив?