Главная -> Словарь

Сверхмицеллярной структуры

циях с-другими способами фракционирования. Считают , что эти два метода предпочтительны при выделении и концентрировании металлорганических компонентов нефти, так как при правильном подборе растворителя или осадителя они не вызывают существенного изменения первичной природы извлекаемых веществ. Сравнительно новым, малоизученным и крайне редко используемым методом выделения ГАС является экстракция растворителем, находящимся в условиях разделения в сверхкритическом состоянии .

Извлечение углеродсодержащих материалов с помощью пропана, находящегося в сверхкритическом состоянии. В настоящее время разрабатываются и исследуются процессы извлечения полезных светлых погонов из тяжелых углеродсодержащих минеральных материалов и хвостов . Некоторые из этих процессов близки к стадии промышленно-коммерческого освоения. Одним из них является процесс, использующий пропан при температуре, превышающей критическое значение и давлении, несколько большем критического . При этих условиях пропан находится в газовой фазе, плотность которой значительно выше плотности насыщенных паров, и обладает повышенной экстрагирующей способностью по отношению к целому ряду углеводородсодержащих веществ, особенно к парафинам и цикло-парафинам, содержащимся в угле и других материалах.

Преимущество метода экстрагирования газом, находящимся в сверхкритическом состоянии, в сравнении с обычной экстракцией посредством жидких СНГ заключается в том, что в этом случае значительно облегчается разделение экстракта от экстрагента. Например, при использовании пропана это можно сделать при постепенном понижении давления и постоянной температуре или при повышении температуры и постоянном давлении.

Процесс IFP, в свое время внедренный в Югославии, существенно модернизирован: для вторичной переработки используют стадии вакуумной перегонки, экстракции фурфуролом, N-ме-тилпирролидоном, жидкостями в сверхкритическом состоянии, ультрафильтрации, адсорбционной и гидроочистки .

Весьма важно удаление ПХД при переработке отработанных нефтяных масел в топлива. В этом случае рассматриваются возможности использования гидрирования, экстракции газами в сверхкритическом состоянии, обработки сырья металлическим или жидким натрием или его алкоголятами. Для уничтожения токсичности ОСМ без предварительной переработки наиболее целесообразно высокотемпературное сжигание в присутствии катализатора с утилизацией тепловой энергии. Этот метод, однако, дорогостоящ, и, кроме того, он не дает гарантии полного уничтожения ПХД. Установлено, что полное разрушение ПХД при сжигании можно обеспечить в присутствии тетраоксида рутения при относительно невысоких температурах.

Для экстракции возможно применение метанола, диоксида углерода в сверхкритическом состоянии, смесей растворителей с последующей тепловой обработкой, позволяющей увеличить площади поверхности и объемы пор регенерируемого сорбента .

Критическая температура , названная по предложению Д.И. Менделеева абсолютной температурой кипения - температура, при которой исчезает различие между жидко- и газообразным состоянием вещества. При температурах свыше Ткр вещество переходит в сверхкритическое состояние без кипения и парообразования , при котором теплота испарения, поверхностное натяжение и энергии межмолекулярного взаимодействия равны нулю. При сверхкритическом состоянии возникают характерные флуктуации плотности , что приводит к рассеянию света, затуханию звука и другим аномальным явлениям, таким как сверхпроводимость и сверхтекучесть гелия. Вещество в сверхкритическом состоянии можно представить как совокупность изолированных друг от друга молекул . Для веществ, находящихся в сверхкритическом состоянии, не применимы закономерности абсорбции, адсорбции, экстракции и ректификации. Их в смесях с «докритическими» жидкостями можно разделить лишь гравитационным отстоем . Критическое давление - давление насыщенных паров химических веществ при критической температуре. Критический объем - удельный объем, занимаемый веществом при критических температуре и давлении.

Сходными стохастическими принципами и причинами определяются и результаты осадительного обессмоливания деасфальтенизированных нефтей и нефтяных остатков, например, с помощью низших алканов в сверхкритическом состоянии , а также молекулярно-ситового разделения деасфальтенизатов. Отличие состоит лишь в гораздо меньшем вкладе полиареновых молекул, организованных или способных организовываться в пачечные макрочастицы, в состав отделяющихся смолистых веществ.

85. Варфоломеев Д. Ф., Берг Г. А., Маликов Ф. X. н др. Фракциони рование нефти с использованием углеводородных растворителе! в сверхкритическом состоянии // Совещ. по ВМС нефти: .- Томск, 1985.— С. 15—16.

Возможна очистка 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты перекристаллизацией из воды в сверхкритическом состоянии, содержащей добавки 2-пропанола, циклогексанола, циклогекса-нона .

жидкости , служащие подвижной фазой, способны захватывать и переносить крупные молекулы при температуре более низкой, чем температура их кипения. Таким образом, этот метод включает преимущества жидкостной и газожидкостной хроматографии. Недостатком является большая чувствительность к неподвижной фазе, наличие турбулентного течения элюента и особенно сложность аппаратуры, работающей при высоком давлении . Пока техника высокого давления еще не получила широкого распространения и находится в экспериментальной стадии только в нескольких лабораториях.

где С — концентрация частиц. Однако, во-первых, кристаллиту• твердых углеводородов имеют несимметричную форму, а, во-вторых, что значительно важнее, нередко при понижении температуры идет образование сверхмицеллярных структур. Масло оказывается иммобилизованным сплошной сеткой твердых мицелл парафина . При течении такой системы дополнительно к вязкому сопротивлению энергия затрачивается на разрушение сверхмицеллярной структуры и изменение угла поворота длинной оси кристаллита к оси потока. В результате вязкость существенно снижается с ростом скорости течения.

Возникновение сверхмицеллярной структуры должно привести к росту кажущейся вязкости, так как агрегаты уменьшают эффективное сечение русла потока и создают дополнительное торможение смещению одного слоя жидкости по отношению к другому. Кроме того, было замечено, что в структурированных коллоидных растворах турбулентность возникает при очень низких числах Рейнольдса . Структурообразование может обусловить снижение критического числа Рейнольдса в десять и более раз. Развитие турбулентности при малых скоростях течения видно на фиг. 22, б. Кажущаяся вязкость является функцией объема структуры, а не числа частиц, входящих в ее состав. При прочих равных условиях рыхлые структуры вызывают более значительное повышение вязкости, чем компактные.

Приняв это положение, мы можем заключить, что исследование низкотемпературных свойств позволяет получить данные о свойствах сверхмицеллярной структуры масел. Температура, при которой масло перестает подчиняться закону вязкости Ньютона , является температурой появления сверхмицеллярного структуре-образования. Величина предельного напряжения сдвига может служить мерой механической прочности структуры, а время тиксо-тройного застывания или восстановления кажущейся вязкости — мерой времени восстановления структуры после ее разрушения. К. С. Рамайя принимает, что пластическая вязкость */от отвечает ми-целлярной структуре масла, а ньютоновская вязкость ^0 — молекулярной структуре. Точка перелома прямой графика 0=f характеризует напряжение, разрушающее мицеллы масла.

Разнообразные воззрения на факторы структурообразования приводят к трем представлениям о состоянии застывшего масла. Согласно первому оно является псевдогелем парафина, согласно второму—истинным гелем, согласно третьему — стеклообразным телом. Рассмотренные выше два вида потери подвижности масел дают нам основание считать, что должны существовать по крайней мере два состояния масла: одно —соответствующее загустевшему, другое — застывшему. При быст» ром охлаждении загустевающих депарафинированных масел, несомненно, может иметь место застекловывание. Структура же застывающего масла построена из полидисперсных агрегатов, включающих мицеллы парафинов и других углеводородов и кристаллы парафина. Преобладающее значение той или иной части будет зависеть от состава масел. У маловязких и высокопарафини-стых масел основным элементом сверхмицеллярной структуры являются кристаллы парафина. Обычные моторные масла содержат немного парафина, и преобладающая роль в структурообра-зовании принадлежит мицеллам.

В своем объяснении механизма действия присадок автор исходит из того, что уменьшение вязкости структурированного коллоидного раствора или взвеси и уменьшение концентрации дисперсной фазы, вызывающей застывание, может иметь место или в результате распада сверхмицеллярной структуры, или вследствие увеличения компактности расположения частиц в агрегате, т. е. уменьшения объема структурных отдельностей . На примерах гидрофобных коллоидов неоднократно было показано, что переход рыхлых структур в компактные сопровождается снижением вязкости и разжижением гелей . Увеличение прилипания частиц парафина друг к другу под влиянием рассматриваемых присадок, обусловленный ими синерезис, характер изменения структурной вязкости и увеличение скорости седиментации указывают на то, что эти вещества увеличивают компактность сверхмицеллярной структуры, или, иными словами, оказывают коагулирующее действие на парафины. Этот механизм без каких-либо дополнительных построений объясняет все известные нам в настоящее время стороны действия рассматриваемых присадок на механические и коллоидные свойства масел . Он применим как к кристаллам парафина, так и к мицеллам, так как не связан с какими-либо допущениями о структуре или размерах частиц.

Отсюда следует, что улучшение реологических свойств смазок заключается прежде всего в получении оптимальной структуры смазок. Загущающая способность загустителей растет с увеличением дисперсности , объема сверхмицеллярной структуры и сил сцепления частиц в структуре.

У мыл, так же как у лиофильных коллоидов, трудно провести резкую границу между факторами, действующими на размер частиц и объем сверхмицеллярной структуры. Все факторы, пепти-зирующие взвеси частиц, а следовательно, разрыхляющие структуру, повидимому, способствуют ее диспергированию, и наоборот.

Механизм замерзания топлив в настоящее время объясняется двумя теориями: кристаллизационной и коллоидной . Очевидно, наиболее правильно считать, что замерзание нефтепродуктов в зависимости от внешних условий и химического состава происходит в результате образования либо кристаллической сетки, либо сольватных оболочек , или сверхмицеллярной структуры, либо при действии этих трех факторов одновременно.

Очевидно, наиболее правильным следует признать мнение о том, что замерзание нефтепродуктов в зависимости от внешних условий и химического состава происходит либо в результате образования кристаллической сетки, либо в результате образования сольватных оболочек , или сверхмицеллярной структуры, либо при действии этих трех факторов одновременно .

таллической сетки или сверхмицеллярной структуры, либо вследствие возникновения сольватных оболочек .