ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Межмолекулярные взаимодействия в растворах асфальтенов нефти в углеводородах из "Научные и прикладные аспекты теории нефтяных дисперсных систем" Типичным процессом разделения нефтяного сырья, основанным на воздействии растворителя, является осаждение смолисто-асфальтеновых компонентов легкими алканами. Цель подобных разделений может состоять, в частности, в углублении переработки и более полном использовании тяжелых нефтяных остатков путем извлечения из них определенных групп полезных компонентов. В этой связи ценным видом остаточного сырья является смола пиролиза. [c.125] В настоящей работе исследовалась агрегативная устойчивость растворов смол пиролиза в присутствии растворителей. Изучалось действие различных количеств растворителя — петролейного эфира (фракция 40-70°С) и времени осаждения на выход асфальтенов из смол пиролиза различного происхождения, характеристики которых приведены в табл. 5.5. [c.125] В отличие от принятого в стандартных методиках времени 12 - 24 ч, необходимого для полного осаждения, экспериментальным путем было показано достижение достаточной степени осаждения через 10 - 13 мин после воздействия растворителя. Как видно из данных табл. 5,6, через указанный промежуток времени происходит отделение практически всего концентрата смолисто-асфальтеновых веществ. Продолжительность разделения более 15 мин лишь незначительно сказывается на выходе асфальтеновых концентратов. [c.125] Содержание серы, % мае. Температура начала кипения, С Отношение Н/С Содержание асфальтенов по стандартной методике, % мае. по предложенной методике, % мае. [c.126] Одним из наиболее распространенных методов изучения склонности нефтяных систем к расслоению является седиментационный анализ. К настоящему времени результаты исследований в этой области в литературно-патентной информации практически не систематизированы. Во многих случаях конечной целью седиментационного разделения являлось лишь получение концентратов смолисто-асфальтеновых веществ для дальнейшего их изучения. При этом концентрация вводимого в систему агента-осадителя заведомо превышала уровень пороговой концентрации смолисто-асфальтеновых компонентов изучаемых систем. [c.128] Однако на практике значительный интерес представляет изучение седиментационной устойчивости нефтяных систем в широком диапазоне изменения концентраций осадителя. Подобные исследования позволят в конечном счете прогнозировать поведение нефтяной системы в известных условиях ее существования. [c.128] С этой целью изучалась седиментационная устойчивость смесей арланской нефти в присутствии н-пентана и н-гептана. Сущность экспериментов заключалась в центрифугировании при 4000 об/мин в течение 10 мин испытуемых смесей при изменяемой от 5 до 50% мае. кратности растворителя. Полнота осаждения оценивалась весовым методом по количеству образовавшегося осадка. Надосадочную жидкость и осадок анализировали методами ЭПР и ИК-спектрометрии. Результаты проведенных исследований представлены на рис. 5,13, б, из которых видно, что полученные зависимости идентичны. При увеличении дозы осадителя в нефти до величины 1 10 для С,Н 2 и до 1 5 для С Н количество отложений уменьшается. При этом количество парамагнитных центров в осадке возрастает, а в надосадочной жидкости уменьшается во всем диапазоне рассматриваемых концентраций. [c.128] Содержание н-гептана в смеси, % об. [c.129] Изменение парамагнитной активности системы и, конкретно, надосадочной жидкости и осадка можно объяснить следующими представлениями. Введение легкого алкана в нефтяную систему приводит к конформационным изменениям асфальтеновых агрегатов с образованием новых комбинаций и гсерераспределением асфальтеновых частиц различной молекулярной массы в этих комбинациях. Наивысшая степень дезагрегирования с выделением в систему максимального количества наиболее высокомолекулярных асфальтеновых фрагментов наблюдается при когн1 ентрациях легкого алкана, соответствующих максимальным значениям массы осадка. В этих же условиях в системе непрерывно изменяется сорбционная активность асфальтеновых агрегатов, которая, впрочем, приводит к их взаимодействиям. [c.130] Изменения количества парамагнитных центров в осадке и в надосадочной жидкости находится в соответствии с концентрацией в них асфальтеновых частиц, которая увеличивается в осадке и уменьшается в жидкой фазе по мере увеличения разбавления системы. Как видно, наиболее интенсивное изменение парамагнитной активности осадка и надосадочной жидкости происходит до концентраций осадителя, соответствующих экстремальной точке на линии изменения массы осадка, что является следствием интенсивного проявления межмолекулярных взаимодействий уже при низких концентрациях аьлкана. [c.130] Согласно предлагаемому механизму, активность асфальтеновых агрегатов должна находиться в непосредственной взаимосвязи с окклюдированными углеводородами друтих классов. Для проверки этого предположения были изучены ИК-спектры осадков, анализ которых показал, что содержание парафиновых углеводородов в осадке находится не в прямой зависимости от степени разбавления исходного образца. Так, например, при разбавлении исходного образца нефти н-гептаном содержание парафинов в осадке уменьшается, затем при 20-кратном разбавлении начинает падать. Подобная взаимосвязь изменения содержания парафиновых углеводородов в осадке и его парамагнитной активности может быть объяснена различной степенью солюбилизации асфальтеновых агрегатов. [c.130] Подобные превращения в асфальтеносодержащих нефтяных системах при их смешении, в частности, с легкими алканами, могут оказывать заметное влияние на ход технологических процессов и должны учитываться и регулироваться на различных стадиях их осуществления. [c.130] Вернуться к основной статье