ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коллоидно-химические свойства нефтей. Нефтяные дисперсные системы из "Технология переработки нефти Часть1 Первичная переработка нефти" Ранее упоминалось, что уже на стадии транспортировки нефтей необходимо учитывать коллоидно-дисперсные свойства смесей, возможность их расслоения на фазы во избежание образования тяжелых вязких осадков, затрудняющих их перекачку. [c.171] Тяжелые нефти, нефтяные остатки, а также такие продукты, как битумы, пеки, являются структурированными системами уже при обычных комнатных температурах. [c.171] Более легкие нефтепродукты, а также исходные нефти при изменении условий (например, понижении температуры) переходят в колло-идно-дисперсное состояние, приобретают характерные свойства, присущие нефтяным дисперсным системам. Изучение этих свойств дает возможность не только сопоставить нефти и нефтепродукты по этим показателям, но и разработать способы управления ими для интенсификации процессов транспортировки, хранения, переработки нефтяного сырья. [c.171] Еще в работах Л. Г. Гурвича (1920 г.) и М. М. Кусакова (1935 г.) нефти рассматривались как сложные коллоидно-дисперсные системы, физико-химические и коллоидные свойства которых переменны во времени и зависят от множества факторов — состава и свойств углеводородов, в которых в молекулярном или коллоидно-диспергированном виде распределены в различных соотношениях газообразные, жидкие и твердые низко- и высокомолекулярные и полярные поверхностно-активные компоненты. [c.171] Смешение компонентов, различающихся химической природой, введение в нефтяную систему ПАВ или других добавок вызывает изменение прежней структуры, что приводит к усилению синергизм) или, напротив, к ослаблению (антагонизм) эффекта воздействия на систему. [c.172] Большое влияние на развитие коллоидной химии нефти оказали идеи академика П. А. Ребиндера. Он писал Задача новой области знаний, объединяющих ряд проблем реологии, коллоидной химии, молекулярной физики, механики материалов и технологии их производств, состоит прежде всего в установлении механизма и закономерностей процесса образования, деформации и разрушения структур с целью управления этими процессами . [c.172] Основываясь на положениях, разработанных П. А. Ребиндером для оценки нелинейного поведения сложных коллоидных объектов, 3. И. Сюняев ввел понятия нефтяные дисперсные системы (НДС), сложные структурные единицы (ССЕ), экстремальное состояние и другие, которые вошли в научно-техническую литературу, посвященную исследованию нефтей и нефтепродуктов и процессам их переработки. [c.172] Дальнейшее изучение явлений, наблюдаемых в таких сложных объектах, какими являются нефтяные дисперсные системы, необходимо для разработки научного подхода к способам воздействия на них, достижения активного (экстремального) состояния и синергетического эффекта. Все это позволяет уже на стадии подготовки сырья влиять на результаты технологических процессов, а также получать товарные продукты улучшенного качества и создавать новые композиционные материалы с заранее заданными свойствами. Эти положения уже достаточно широко реализуются на практике. [c.172] У истоков коллоидной химии нефти стояли отечественные ученые Г. И. Фукс, Н. И. Черножуков, С. Р. Сергиенко, А. А. Петров, П. И. Санин и другие. Эта наука получила свое дальнейшее развитие в работах Ю. Н. Шехтера, И. Г. Фукса, Г. И. Шора и др. [c.172] Формирование дисперсной фазы в нефтяных системах обусловлено склонностью углеводородов и гетероатомных соединений (прежде всего высокомолекулярных) к физическим межмолекулярным взаимодействиям, вызванным в основном силами Ван-дер-Ваальса. При этом возникают структурные единицы — частицы дисперсной фазы, называемые ассоциатами, агрегатами, комплексами и др. Дисперсионная среда нефтяных дисперсных систем (НДС) состоит из находящихся в различных соотношениях низкомолекулярных соединений (НМС). В зависимости от совокупности внешних условий НМС могут находиться в составе дисперсионной среды или дисперсной фазы. Например, алканы входят в состав дисперсной фазы при низких температурах и в состав дисперсионной среды — при температурах, превышающих температуру кристаллизации. [c.173] Для н-пентана температура начала образования ассоциата ниже минус 60 °С, а для н-гексадекана составляет 80 °С. Число молекул в ассо-циате тем больше, чем ниже температура. В полигетерогенной НДС могут сосуществовать как частицы лиофобных нефтяных структур, так и мицеллы естественных (природных) ПАВ. [c.173] На границе раздела фаз формируются адсорбционно-сольватные слои за счет нескомпенсированной поверхностной энергии. Эти слои уменьшают межфазное натяжение и препятствуют коагуляции частиц дисперсной фазы. Совокупность ядра (надмолекулярной структуры) и адсорбционно-сольватного слоя составляет сложную структурную единицу (ССЕ). [c.173] Классификация и характеристика структурных единиц, а также типы нефтяных дисперсных систем приведены в работах 3. И. Сюняева, Ф. Г. Унгера, Р. 3. Сафиевой. [c.173] Вернуться к основной статье