Cтраница 2
Результаты экспериментов и расчетные данные при изучении характера течения растворов ВМС нефти в масле МП-1 показали, что растворы асфальтита в масле МП-1 обладают аномалией вязкости, которая особенно проявляется при концентрациях асфальтита выше 5 % мае. При повышении температуры с 20 до 40 С аномалия практически исчезает. Растворы асфальтита I характеризуются большими вязкостью и аномалией вязкости, по сравнению с растворами асфальтита II. Это объясняется более высокой молекулярной массой асфальтита II, а также повышенным содержанием в нем карбеновых структур. Асфальтиты в минеральном масле образуют структуры с очень низкой прочностью. Несмотря на это они способны удерживать в иммобилизованном виде значительное количество дисперсионной среды. Коэффициент удерживания для 18 % - ного раствора составляет, например, 3 94 и 3 61 для асфальтита I соответственно при температурах 20 и 40 С. [16]
Основное назначение процесса - удаление ас-фальтенов из гудрона перед его дальнейшей углубленной переработкой, в частности гидрогенизацион-ной. Нефтяной асфальтит может быть подвергнут газификации в схемах безостаточной переработки нефтяного сырья; его используют в производстве нефтяных битумов и большого ассортимента различных нефтехимических продуктов, а также взамен природного асфальтита в производстве различных сплавов и в качестве теплогидроизоляционного материала. При температурах 140 - 150 С и давлении 2 2 - 2 5 МПа при обработке остаточного сырья легкой бензиновой фракцией ( технической пентано-вой фракцией) в колонном экстракционном аппарате - экстракторе - образуются два слоя: раствор деасфальтизата ( около 70 % масс, бензиновой фракции и 30 % масс, деасфальтизата), который отводится с верха экстрактора, и раствор асфальтита ( около 37 % масс, растворителя и 63 % масс, асфальтита), который откачивается из экстрактора снизу. [17]
Основное назначение процесса - удаление ас-фальтенов из гудрона перед его дальнейшей углубленной переработкой, в частности гидрогенизацион-ной. Нефтяной асфальтит может быть подвергнут газификации в схемах безостаточной переработки нефтяного сырья; его используют в производстве нефтяных битумов и большого ассортимента различных нефтехимических продуктов, а также взамен природного асфальтита в производстве различных сплавов и в качестве теплогидроизоляционного материала. При температурах 140 - - 150 С и давлении 2 2 - 2 5 МПа при обработке остаточного сырья легкой бензиновой фракцией ( технической пентано-вой фракцией) в колонном экстракционном аппарате - экстракторе - образуются два слоя: раствор деасфальтизата ( около 70 % масс, бензиновой фракции и 30 % масс, деасфальтизата), который отводится с верха экстрактора, и раствор асфальтита ( около 37 % масс, растворителя и 63 % масс, асфальтита), который откачивается из экстрактора снизу. [18]
При высоких концентрациях ( выше 2 %) практически во всех исследованных растворах при 20 и 40 С происходит линейное увеличение объемной доли дисперсной фазы с увеличением концентрации ВМС нефти. При низких концентрациях взаимодействие сажевых и полимерных структур имеет сложный характер. Так, в растворе асфальтита I происходит сложение объемов сажевых и асфальтитовых структур вплоть до концентрации асфальтита в растворе 18 % мае. В растворе асфальтита II также имеет место линейный рост объемов структур при увеличении концентрации. [19]
Энергия активации вязкого течения и значения предэкспоненты уравнения Френкеля - Андраде для исследованных растворов изменяется в соответствии с высказанными выше соображениями о природе дисперсных структур в наполненных растворах ВМС нефти. Здесь важно отметить, что введение сажи в растворы ВМС повышает степень структурирования и термическую стабильность структур. Этим определяется поведение краски при повышенных температурах, когда краска разогревается в печатной машине до 50 С, иногда до 70 С. Из полученных данных видно, что наибольшей термостабильностью обладают растворы асфальтитов. Однако существенным недостатком их как связующих является исчезновение аномалии вязкости уже при 40 С. Для ее сохранения в умеренных пределах, по-видимому, необходимо их модифицировать асфальтенами или нефтяным пеком. При этом следует обратить внимание на то, что нефтяные пеки содержат в больших количествах карбены, не растворимые в масле МП-1. Но с повышением температуры они начинают растворяться, сохраняя при этом аномалию вязкости. Однако размеры частиц карбенов не должны превышать размеры сажевых. Достижение этого условия является важной рецептурной задачей. [20]
Анализ кривых течения растворов асфальтенов и лакового битума в минеральном масле показывает, что эти два вида ВМС нефти формируют в минеральном масле структурные образования различной прочности. В растворах битума характерно образование большого количества пространственных структур с низкой прочностью. В растворах асфальтенов, по-видимому, образуются более компактные и прочные структуры. Можно предположить, что при этом сольватный слой структурных образований в растворах лакового битума имеет большую толщину, чем в растворах асфальтенов пиролизной смолы. Следует отметить, что наиболее прочную структуру в минеральном масле образует лаковый битум, а наименее прочную - асфальтены. Асфальтит занимает среднее положение между битумом и чистыми асфальтенами. Такое же положение он занимает и по реологическому поведению. С увеличением температуры относительная прочность структур из лакового битума уменьшается. Можно предположить, что при более высоких температурах ( около 60 С) уменьшается относительная прочность структур и в растворах асфальтита, что обусловлено образованием за счет содержащихся в лаковом битуме и асфальтите парафино-нафтеновых, легких и средних ароматических углеводородов сольватных слоев значительной толщины вокруг ядер структурных образований. Естественно, это способствует образованию термически и механически непрочной структуры. Асфальтены из пиролизной смолы формируют плотные структурные образования, занимающие относительно небольшой объем в дисперсной системе. Поэтому при низких температурах в этих растворах образуется недостаточно развитая пространственная сетка, но термически более прочная, чем в растворах ВМС, содержащих пара-фино-нафтеновые и ароматические углеводороды. [21]