Формирование - дисперсная фаза
Cтраница 1
Формирование дисперсной фазы в НДС обусловлено различной склонностью углеводородов к межмолекулярным взаимодействиям. [1]
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. В зависимости от совокупности внешних условий НМС могут находиться в составе дисперсионной среды или дисперсной фазы. Например, алка-ны входят в состав дисперсной фазы при низких температурах и в состав дисперсионной среды - при температурах, превышающих температуру кристаллизации. [2]
Формирование дисперсной фазы оказывает несомненное влияние на протекание теплообменных и гидродинамических процессов, на их физико-химические свойства в макромасштабе. [3]
Развитые выше новые представления о механизме формирования дисперсной фазы в многокомпонентной полимерной системе, подвергающейся фазовому разделению, имеют, с нашей точки зрения, существенное значение не только для понимания процессов формирования дисперсных частиц в сложных гетерогенных полимерных системах, но и для понимания процессов, происходящих в наполненных полимерах, где, как известно, введение частиц наполнителя ( размеры которых в большинстве случаев превышают коллоидные размеры) оказывает влияние на свойства систем вследствие наличия высокоразвитой поверхности частиц наполнителя и формировании на ней адсорбционных слоев полимера и поверхностных слоев со свойствами, отличающимися от свойств полимера в объеме. [4]
Эти композиции различаются по механизму воздействия на формирование дисперсной фазы нефти. Некоторые из них предотвращают образование центров кристаллизации путем дробления формирующихся молекулярных групп, другие - задерживают рост кристаллов, обволакивая центры кристаллизации при их появлении и создавая на их поверхности энергетический барьер, затрудняющий сближение и объединение частиц. Все эти композиции непосредственно участвуют в формировании частиц дисперсной фазы, т.е. они вступают во взаимодействие с твердой фазой на стадии фазового перехода компонентов из жидкого состояния в твердое, поэтому обязательным условием их успешного применения является введение их в систему до начала формирования дисперсной фазы, т.е. начала кристаллизации парафина. Ввиду уникальности каждой нефти, целесообразность использования той или иной композиции в условиях конкретного месторождения и эффективные дозы их добавления могут быть установлены только экспериментально. При этом можно ожидать, что композиции окажутся более эффективными при использовании на месторождениях с низким содержанием асфальтеносмоли-стых соединений в нефтях. Основным достоинством способа регулирования фазовой структуры нефти является удержание парафина в диспергированном состоянии на всем пути движения нефти от забоя до перерабатывающего завода. [5]
Отдельные уровни структурообразования и многообразие факторов, определяющих формирование дисперсной фазы ( прежде всего полярность и поляризуемость молекул, мицелл, волокон и физико-химия их контактных взаимодействий), изучены неравномерно. В наибольшей степени это относится к выявлению оптимальных условий образования надмицеллярных структур. Особенность производства смазок, как и других дисперсных смазочных материалов, заключается в том, что при близком составе исходных компонентов за счет управления коллоидно-химическими процессами можно получать товарные продукты с существенно различными свойствами. Не вызывает сомнения, что улучшение качества смазок будет во многом зависеть от дальнейшей разработки коллоидных аспектов теории пластичных смазок. [6]
Это означает, что на начальных стадиях процесса карбонизации при малых концентрациях а-фракции наиболее вероятными центрами формирования дисперсной фазы являются асфальтеновые соединения. По мере увеличения концентрации а-фракции в тяжелых нефтепродуктах такую роль могут на себя брать карбены и карбоиды. [7]
Такое совместное рассмотрение этих веществ как одного компонента дисперсной системы не позволяет четко выявить роль каждого из них в формировании дисперсной фазы в нефтях, а иногда приводит даже к принципиальным ошибкам. Между тем, несмотря на определенную условность терминов и отсутствие четких границ по их химическому составу, с точки зрения участия в процессах формирования дисперсной фазы в нефтях между этими компонентами системы существует принципиальное различие. Так, асфальтены, характеризующиеся весьма высокими температурами плавления порядка 300 С и выше, в нефтях практически всегда находятся частично в твердой фазе, пептизированные и стабилизированные смолами. Смолы же в нефтях образуют истинные растворы и в общем случае будут находиться в дисперсионной среде. [8]
В связи с изложенным при использовании метода химической конденсации существенное значение приобретают концентрация раствора реагирующих веществ, порядок сливания, скорость сливания, соотношение, температура, случайные примеси и др.; все эти факторы оказывают влияние на формирование дисперсной фазы. Оптимальные условия обычно находят опытным путем. [9]
Многими исследователями отмечался тот факт, что при термической обработке сырья процесс новообразования не начинается до тех пор, пока в системе не достигается определенная концентрация асфальтенов. Поскольку асфальтены являются парамагнитными соединениями, которые служат каркасом при формировании дисперсной фазы в нефтяных дисперсных системах, их концентрация лимитирует начало процесса структурирования. [10]
Такое совместное рассмотрение этих веществ как одного компонента дисперсной системы не позволяет четко выявить роль каждого из них в формировании дисперсной фазы в нефтях, а иногда приводит даже к принципиальным ошибкам. Между тем, несмотря на определенную условность терминов и отсутствие четких границ по их химическому составу, с точки зрения участия в процессах формирования дисперсной фазы в нефтях между этими компонентами системы существует принципиальное различие. Так, асфальтены, характеризующиеся весьма высокими температурами плавления порядка 300 С и выше, в нефтях практически всегда находятся частично в твердой фазе, пептизированные и стабилизированные смолами. Смолы же в нефтях образуют истинные растворы и в общем случае будут находиться в дисперсионной среде. [11]
Фундаментальные исследования, проведенные Унгером и сотрудниками [27, 28], позволили установить, что понятия парамагнетизм и асфальтены неразделимы, и тем самым выявить природу сил, ответственных за структурирование НДС. В этих работах было показано, что структурирование в ассоциаты ( то есть формирование дисперсной фазы) начинается при достижении определенной концентрации свободных радикалов. [12]
 |
Простейшие представители ряда свободных ароматических парамагнитных радикалов. а феналенил - радикал. б бензо [ 2 3 4 - Ьс ] пиренил - радикал. [13] |
Фундаментальные исследования, проведенные Унгером и сотрудниками [25, 71]) позволили установить, что понятия парамагнетизм и асфальте-ны неразделимы, и тем самым выявить природу сил, ответственных за структурирование НДС. В этих работах было показано, что структурирование в ассоциаты ( то есть формирование дисперсной фазы) начинается при достижении определенной концентрации свободных радикалов. [14]
Выбор наиболее эффективных поверхностно-активных веществ основан на изучении электрофизических и физико-химических характеристик промышленных присадок, обладающих модифицирующими свойствами в процессе выделения твердых углеводородов при депарафинизации нефтяного сырья и имеющих, по данным [167], низкие критические концентрации мицеллообразования. Исследование взаимного влияния компонентов разного строения на агрегирование и мицеллообразование в нефтяных дисперсных системах, содержащих ПАВ, проведено на остаточных рафинатах, близких по содержанию смол, но различающихся вязкостью и углеводородным составом. Присутствие смол в концентрациях - 2 %, по данным [191], положительно сказывается на формировании дисперсной фазы при охлаждении растворов нефтяного сырья в избирательных растворителях. В то же время такое содержание смол в остаточных рафинатах западно-сибирских нефтей является оптимальным и при депарафинизации в присутствии полярных модификаторов структуры кристаллов твердых углеводородов. [15]
Страницы: 1 2