Cтраница 4
Практическое постоянство температур сырьевой смеси во время отбора отдельных фракций позволяет предположить отличие механизма действия поверхностно-активного вещества от нативных нефтепродуктов. По-видимому, введение в систему ПАВ приводит к сложным сорбционно-десорбционным процессам в системе и, как следствие, к формированию в ней агрегативных комбинаций с постоянно изменяющимися размерами центрального ядра и периферийного сорбционно-сольватного слоя. Подобные превращения оказывают влияние на процесс испарения компонентов сырьевой композиции и в этой связи способствуют изменению выхода дистиллятных фракций. [46]
При повышении температуры выше 300 - 350 С происходят более сложные явления. На первых стадиях, за счет испарения легкокипящих компонентов сырья, возрастает концентрация высокомолекулярных соединений, что приводит к интенсивному взаимодействию последних и формированию агрегативных комбинаций этих соединений. Эти так называемые среднетемпературные агрегативные комбинации своими размерами, степенью упорядочения молекул в них и другими свойствами отличаются от низкотемпературных. [47]
Наиболее распространенными нефтяными дисперсными системами являются системы с жидкой дисперсионной средой и дисперсной фазой - ядром, в твердом, жидком, газообразном состояниях. Примером нефтяной дисперсной системы с твердой дисперсной фазой является коксующаяся при высокой температуре тяжелая нефтяная фракция, в которой формируются твердые необратимые надмолекулярные структуры и агрегативные комбинации. [48]
Повышение температуры способствует физическому разрушению агрегативных комбинаций до некоторых, соизмеримых с молекулярным уровнем минимальных размеров, обусловленных энергией связи структурных элементов агрегативных комбинаций. Дальнейшее разрушение образованных агрегативных комбинаций наименьших размеров ( соизмеримых с молекулярным уровнем) возможно уже при более высоких температурах, приводящих к химическим превращениям компонентов агрегативных комбинаций и изменениям качественных характеристик системы в целом. [49]
Таким образом, на температуру застывания системы возможно оказывать наиболее полное целенаправленное влияние, если система первоначально находится в молекулярном состоянии. Ингибирование парафиноотложения в нефтяных системах можно проводить в любых условиях их существования, даже в турбулентном потоке, когда гидродинамически подвижными телами в виде обломков разрушенных структур являются достаточно крупные агрегативные комбинации. Как показывает накопленный феноменологический материал, подобные взаимодействия дисперсных частиц независимо от их агрегатного состояния возможно описать общими закономерностями в различных нефяных дисперсных системах. [50]
При введении депрессорной присадки наблюдается иная картина. Высокомолекулярные вещества, попадая в нефтяную систему за счет собственных взаимодействий, а также стремясь расположиться в пространстве в энергетически наиболее выгодном прямолинейном состоянии, стягивают и сжимают некоторым образом агрегативные комбинации. При этом часть жидкой фазы, иммобилизованной в межчастичном пространстве агрегативных комбинаций, выделяется в объем благодаря эффекту выжимания мокрой губки. Таким образом, в системе появляется дополнительное количество жидкой фазы и формируются более плотные и в то же время аморфные частицы агрегативных комбинаций, некоторым образом обволоченных и в определенном смысле замкнутых присадкой, которая одновременно продолжает существовать в системе в виде прямолинейных и изогнутых молекулярных фрагментов. При понижении температуры такой системы агрегативные комбинации, сближаясь друг с другом за счет усадочных напряжений, взаимодействуют по поверхности периферии, возможно, с некоторым захватом внутренних областей. При этом жидкая фаза в растворе остается в пространстве между отдельными частицами. [51]
Следует также учитывать, что в нефтяной системе на процесс испарения может оказать существенное влияние сольватирование образующегося парового пузырька другими компонентами системы, а тем более возможность объединения паровых пузырьков в агрегативные комбинации, отличающиеся сольватным слоем значительной толщины. Таким образом, в процессе нагрева нефтяной системы происходят как минимум следующие взаимосвязанные процессы - образование зародышей, а затем и устойчивых элементов паровой фазы за счет испарения легкокипящих компонентов системы, их объединение в агрегативные комбинации, сольватирование последних компонентами окружающей жидкой среды, конфигурационные превращения и изменение состава сольватного слоя. [52]
Гудрон западно-сибирской нефти отличается наличием алкилароматических соединений со сравнительно короткими боковыми цепями. Межмолекулярные взаимодействия таких структур с твердыми углеводородами сырьевой композиции ослаблены. В этом случае агрегативные комбинации не претерпевают значительных изменений и в основном сохраняют свой состав, в том числе иммобилизованные жидкие углеводороды, что практически не сказывается на результатах перегонки сырьевых смесей. [53]
При повышении температуры выше 300 - 350 С происходят более сложные явления. На первых стадиях, за счет испарения легкокипящих компонентов сырья, возрастает концентрация высокомолекулярных соединений, что приводит к интенсивному взаимодействию последних и формированию агрегативных комбинаций этих соединений. Эти так называемые среднетемпературные агрегативные комбинации своими размерами, степенью упорядочения молекул в них и другими свойствами отличаются от низкотемпературных. [54]
В гудроне арланской нефти алкилароматические соединения этих структур включают, как правило, длинный алкильный радикал, за счет чего облегчается взаимодействие смолисто-асфальтеновых компонентов с высокомолекулярными твердыми углеводородами нефтяной композиции. При этом существенной трансформации подвергаются агрегативные комбинации в сырьевой композиции. Возможным результатом такой трансформации может явиться выделение в систему иммобилизованной жидкой фазы. [55]
Добавляемые к нефти газоконденсаты, содержащие значительное количество ароматических углеводородов, обладают достаточно хорошей растворяющей способностью по отношению к компонентам агрегативных комбинаций нефти. Это может способствовать частичной коагуляции агрегативных комбинаций с повышением их размеров. После внедрения в периферийный слой добавляемый газовый конденсат продолжает действовать как растворитель, начиная взаимодействовать непосредственно с компонентами ядра агрегативных комбинаций, приводя к понижению их размеров, то есть к диспергированию системы. Следствием этого является повышение устойчивости системы. Добавление следующих порций газового конденсата способствует дальнейшему растворению агрегативных комбинаций и образованию в системе новых взаимодействующих структур, которые укрупняются, способствуя изменению фактора устойчивости системы. Следует отметить, что конфигурации образованных новых структур существенно отличаются от существующих в начальный момент в исходной смеси. [56]
Формирование в нефтяной системе при высоких температурах необратимых аг-регативных комбинаций высокомолекулярных соединений в присутствии агрегатив-ных комбинаций пузырькового типа в конечном итоге приводит к образованию твердой пены - кокса. Подобные агрегативные комбинации, имеющие упорядоченную структуру, часто называют кристаллитами. Кристаллиты являются необратимыми в высокотемпературной области структурами, представленными агрегативными комбинациями, образованными за счет химических связей продуктами термополи-конденсации и уплотнения компонентов нефтяного сырья полициклических ароматических углеводородов, смол, асфальтенов, карбенов, карбоидов и др. В общем случае необратимую совокупность агрегативных комбинаций нефтяного происхождения, отличающуюся условно конечными физико-химическими и структурно-механическими характеристиками, можно назвать сверхструктурой. [57]
При введении депрессорной присадки наблюдается иная картина. Высокомолекулярные вещества, попадая в нефтяную систему за счет собственных взаимодействий, а также стремясь расположиться в пространстве в энергетически наиболее выгодном прямолинейном состоянии, стягивают и сжимают некоторым образом агрегативные комбинации. При этом часть жидкой фазы, иммобилизованной в межчастичном пространстве агрегативных комбинаций, выделяется в объем благодаря эффекту выжимания мокрой губки. Таким образом, в системе появляется дополнительное количество жидкой фазы и формируются более плотные и в то же время аморфные частицы агрегативных комбинаций, некоторым образом обволоченных и в определенном смысле замкнутых присадкой, которая одновременно продолжает существовать в системе в виде прямолинейных и изогнутых молекулярных фрагментов. При понижении температуры такой системы агрегативные комбинации, сближаясь друг с другом за счет усадочных напряжений, взаимодействуют по поверхности периферии, возможно, с некоторым захватом внутренних областей. При этом жидкая фаза в растворе остается в пространстве между отдельными частицами. [58]