ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структурная организация нефтяных систем из "Научные и прикладные аспекты теории нефтяных дисперсных систем" Процессы, связанные с манипуляциями с нефтяным сырьем, сопровождаются физическим, коллоид1Ю-химическим или химическим непрерывным взаимодействием частиц нефтяной системы, находящихся в молекулярном или надмолекулярном состоянии. Указанные состояния, связанные с наличием в системе молекулярных или надмолекулярных образований, можно рассматиривать в качестве основных уровней структурной организации нефтяных систем. [c.36] Молекулярной структурой нефтяной системы называют совокупность молекул составляющих ее различных соединений, организованных некоторым образом в пространстве и находящихся во взаимосвязи. Характер пространственного расположения молекул, их качество и степень взаимодействия определяют в общем физико-химические свойства нефтяной системы. [c.36] Жидкие нефтяные системы могут находиться в молекулярном и коллоидно-дис-персгюм состоянии. Парообразные и твердые нефтяные системы практически всегда представляют собой дисперсные системы. Нефтяные дисперсные системы характеризуются пространственным строением, наличием элементов дисперсной фазы, находящихся во взаимодействии, за счет чего они проявляют некоторые коллективные свойства, определяющие во многом поведение систем в условиях их добычи, транспорта, переработки и хранения. [c.36] Под структурными элементами нефтяной дисперсной системы понимают совокупности взаимодействующих элементов дисперсной фазы, сохраняющие свои физико-химические характеристики и состав в пространстве и во времени. Частицы дисперсной фазы нефтяной дисперсной системы характеризуются некоторой структурной организацией, определяющей в общем свойства системы, восприимчивость ее к различным внешним воздействиям. Причем, как правило, структурная организация частиц дисперсной фазы не предельна с точки зрения упорядоченности их взаимного расположения. В этой связи элемент дисперсной фазы нефтяной дисперсной системы отличается несовершенством, под которым подразумевается любое отклонение от строгой периодичности в его структурной организации. [c.36] Таким образом, в общем случае нефтяную систему можно представить как непрерывную жидкую дисперсионную среду с хаотично распределенными в ней неоднородными частицами дисперсной фазы, сосуществующими раздельно либо взаимосвязанно в виде слабосшитого или прочного геля. [c.37] В реальных условиях при внешних воздействиях на нефтяные дисперсные системы, например в процессах их переработки, структурные элементы нефтяной дисперсной системы претерпевают непрерывные количественные изменения, приводящие в какой-то момент к изменению их качества. По аналогии с классическими положениями структурные элементы нефтяной дисперсной системы в момент их качественного изменения можно назвать конфигурациями. Конфигурации могут возникать в нефтяных дисперсных системах не только во время внешних воздействий на них — нагрев, вибрация, введение присадок и т.п., но и в состоянии покоя, если с течением времени в нефтяной дисперсной системе происходят самопроизвольные изменения состава структурных элементов, обязанные взаимодействию их составляющих. [c.37] В нефтяных системах частицы дисперсной фазы могут быть обратимы или необратимы в зависимости от условий их образования за счет сил слабого взаимодействия между молекулами либо при химическом взаимодействии. Примерами указанных типов структур могут служить зародышевые комплексы соответственно твердых углеводородов нефти при пониженных температурах либо частиц смо-листо-асфальтеновых веществ в условиях повышенных температур. Вероятно, нефтяные дисперсные системы при низких температурах, когда частицы дисперсной фазы обратимы, можно считать лиофильными коллоидными (дисперсными) системами. В случае необратимости частиц дисперсной фазы эти системы от ю-сятся к лиофобным. [c.37] Обратимость и необратимость коллоидной системы определяется взаимодействием дисперсной фазы с дисперсионной средой, В случае обратимых систем дисперсная фаза молекулярно взаимодействует с дисперсионной средой, растворяясь в ней. Дисперсная фаза необратимых систем пе растворяется полностью в дисперсионной среде. [c.37] Существование нескомпенсированного силового поля на границе раздела фаз приводит к перемещению молекул в этом поле, а следовательно, и изменению концентраций веществ в тонком поверхностном слое, разделяющем соседние фазы (сорбция). Количество сорбируемого вещества возрастает с ростом концентрации его в растворе, однако до известного предела, который отвечает плотнейшей упаковке сорбированных веществ в поверхностном слое. Частицы дисперсной фазы притягивают компоненты дисперсионной среды, концентрируют их на своей поверхности, за счет чего изменяется свободная энергия системы. [c.38] В данном случае поверхностной энергией считается избыточная потенциальная энергия единицы поверхности, обусловленная недостатком соседей у частиц поверх-НОСТ1ЮГО слоя. [c.38] Особую группу нефтяных дисперсных систем представляют нефтяные фракции при температурах, превышающих начало их кипения. В этих условиях нефтяные фракции представляют собой типичные дисперсные системы, в которых дисперсной фазой являются паровые пузырьки. [c.38] Нефтяные дисперсные системы (НДС) содержат высоко-молекулярные компоненты и, таким образом, могут рассматриваться в виде нефтяного раствора высокомолекулярных соединений. Дисперсной фазой в этих растворах являются отдельные макромолекулы, их фрагменты, либо совокупности. [c.38] Следует отметить, что коллоидные системы, в которых дисперсионной средой является органическая жидкость, объединяются под общим названием органозоли. По аналогии к органозолям можно отнести в некоторых случаях и нефтяные дисперсные системы. Учитывая наличие в нефтяной системе гетеросоединений, ее можно называть гетероорганозоль. [c.38] Вернуться к основной статье