О свойствах и строении нефтяных дисперсных систем ON PROPERTIES AND STRUCTURE OF PETROLEUM DISPERSED SYSTEMS Текст научной статьи по специальности «Химическая технология. Химическая промышленность»

Научная статья на тему 'О свойствах и строении нефтяных дисперсных систем' по специальности 'Химическая технология. Химическая промышленность' Читать статью
Pdf скачать pdf Quote цитировать Review рецензии
Авторы
другие авторы
Коды
  • ГРНТИ: 61.51 — Переработка природных газов, нефти, газового конденсата, их продук-тов и аналогов. Моторное топливо. Смазочные материалы
  • УДK: 665.6/.7
  • Указанные автором: УДК: 665.63:541.182:537

Статистика по статье
  • 1184
    читатели
  • 202
    скачивания
  • 0
    в избранном
  • 3
    соц.сети

Ключевые слова
  • НЕФТЯНЫЕ ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ
  • ПОСТОЯННОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
  • ПАРАМАГНИТНАЯ АКТИВНОСТЬ
  • РАЗМЕРЫ ДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ
  • ПРОЦЕССЫ ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ
  • PETROLEUM DISPERSED SYSTEM
  • CONSTANT MAGNETIC FIELD
  • PARAMAGNETIC ACTIVITY
  • SIZES OF DISPERSED PARTICLES
  • PRIMARY PROCESSES OF PETROLEUM REFINING

Аннотация
научной статьи
по химической технологии, химической промышленности, автор научной работы — Пивоварова Надежда Анатольевна, Кириллова Лариса Борисовна, Такаева Мадина Атлаевна, Мусаева Милана Абуевна, Мухамбетова Зульфия Аманжаловна, Щугорев Виктор Дмитриевич

Представления о нефти как о нефтяных дисперсных системах (НДС) во многом проясняют их поведение, химизм и механизм протекающих в них реакций, позволяя прогнозировать поведение системы. Явление самоорганизации и структурирования в жидкостях, их надмолекулярной структурной организации открывает возможности для управления химико-технологическими процессами, т. к. составляет характерную особенность поведения конденсированных сред, проявляющуюся при внешних воздействиях и чувствительную к ним. Волновые воздействия на нефтяную систему изменяют соотношения фаз и размеров дисперсных частиц и, таким образом, активность системы в целом. При наложении магнитного поля на НДС происходит ориентация спинов в направлении вектора поля. При этом молекулы изменяют свое местоположение в пространстве, межъядерные расстояния, искажая геометрию молекул и вызывая акты гомолиза. Образование новых радикалов способствует дальнейшей перестройке НДС. Воздействие постоянного магнитного поля также «фиксирует» новую структуру НДС, характеризующуюся большей гомогенностью и парамагнитной активностью. В процессах первичной переработки нефти изменение структуры НДС под действием магнитного поля приводит к увеличению отбора легких фракций при перегонке нефти и интенсификации коагуляции капель воды в водонефтяных эмульсиях. Библиогр. 26. Ил. 1.

Abstract 2008 year, author — Pivovarova Nadezhda Anatolievna, Kirillova Larisa Borisovna, Takaeva Madina Atlaevna, Musaeva Milana Abuevna, Muhambetova Zulfiya Amanzhalovna, Schugorev Viktor Dmitrievich

The ideas about petroleum as petroleum dispersed systems (PDS) in many respects clear up their behaviour, chemistry and mechanism of reactions proceeding in them, and allow predicting the behaviour of the system. The phenomena of self-organizing and structuring in liquids, their permolecular structural organization opens some opportunities for the management of chemical technological processes, i. e. it has a specific character of behaviour of condensed environments, shown at external influences, and it is sensitive to them. Wave influences on the petroleum system change the correlation of phases and sizes of dispersed particles and, thus, the activity of the whole system. At imposing a magnetic field on the PDS there is a spin orientation in the direction of the field vector. Thus, the molecules change their location in space, their permolecular distances, deforming the geometry of molecules and causing the acts of homogeneous reaction of cracking. The formation of new radicals promotes the further reorganization of the PDS. The influence of a constant magnetic field also "fixes" a new structure of the PDS, characterized by greater homogeneity and paramagnetic activity. During primary processing of petroleum the change of the structure of the PDS under the action of a magnetic field results in the increase of selection of light fractions at petroleum distillation and intensification of water drops coagulation in water-petroleum emulsions.

Научная статья по специальности "Переработка природных газов, нефти, газового конденсата, их продук-тов и аналогов. Моторное топливо. Смазочные материалы" из научного журнала "Вестник Астраханского государственного технического университета", Пивоварова Надежда Анатольевна, Кириллова Лариса Борисовна, Такаева Мадина Атлаевна, Мусаева Милана Абуевна, Мухамбетова Зульфия Аманжаловна, Щугорев Виктор Дмитриевич

 
close Похожие темы научных работ
Читайте также
Читайте также
Рецензии [0]

Похожие темы
научных работ
по химической технологии, химической промышленности , автор научной работы — Пивоварова Надежда Анатольевна, Кириллова Лариса Борисовна, Такаева Мадина Атлаевна, Мусаева Милана Абуевна, Мухамбетова Зульфия Аманжаловна, Щугорев Виктор Дмитриевич

Текст
научной работы
на тему "О свойствах и строении нефтяных дисперсных систем". Научная статья по специальности "Переработка природных газов, нефти, газового конденсата, их продук-тов и аналогов. Моторное топливо. Смазочные материалы"

УДК 665.63:541.182:537
Н. А. Пивоварова, Л. Б. Кириллова, М. А. Такаева, М. А. Мусаева,
З. А. Мухамбетова, В. Д. Щугорев
О СВОЙСТВАХ И СТРОЕНИИ НЕФТЯНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
Представления о нефти и нефтепродуктах как о нефтяных дисперсных системах (НДС) во многом проясняют их поведение, химизм и механизм реакций, протекающих в них и, таким образом, позволяют прогнозировать поведение системы и пути интенсификации процессов. В течение последних трех десятилетий идут интенсивные исследования по строению, свойствам и природе НДС, каковыми являются нефти, газоконденсаты и продукты, полученные при их переработке. Всесторонний анализ и единство рассмотрения физических и химических взаимодействий компонентов нефтяных систем, приводящих к изменению их строения, открывают принципиально новые возможности для интенсификации процессов в практике добычи, транспортировки и переработки нефти и нефтепродуктов [1-3].
Основатель физико-химической механики дисперсных систем академик П. А. Ребиндер указывал, что оптимизация технологических процессов должна быть основана на сочетании физико-химических, термических и механических факторов, а оптимальные процессы всегда должны быть комплексными.
В основу теории регулируемых фазовых переходов, разработанной проф. З. И. Сюняевым, легли представления о структуре нефтяного сырья и возможности формирования свободно-и связанодисперсных систем. Школой З. И. Сюняева научно обосновывается новая технология переработки НДС [4].
Нефти, газоконденсаты и продукты из них характеризуются сложным химическим составом и агрегатным состоянием отдельных компонентов, строением и свойствами. Как известно, нефть и нефтепродукты содержат в своем составе углеводородные и неуглеводородные компоненты различной природы, молекулярной массы и строения. Рассматривая химический состав нефтей и нефтепродуктов, можно условно выделить четыре составляющие их группы: низкомолекулярные и высокомолекулярные углеводороды, смолисто-асфальтеновые вещества неуглеводородного характера, гетероатомные соединения. Физико-химические свойства нефтей и нефтепродуктов во многом зависят от количественного содержания в них компонентов указанных составляющих групп, их качественных характеристик и степени взаимодействия. В качестве базисной характеристики для построения зависимостей между фракционным составом, характеризующим нефтяную систему в целом, и содержанием в ней индивидуальных и «укрупненных» компонентов углеводородных серий, может быть принята температура выкипания, численно выражающая аналогию электронного различия углеводородов и наиболее полно отображающая все изменения в строении [5].
При изучении нефтяных систем нельзя ограничиваться только выяснением фракционного, группового и химического состава, данными элементного анализа и т. п. Не менее важно знать, в каком состоянии - молекулярном или дисперсном - находится данная система в исследуемом интервале внешних условий. Закономерности поведения и физико-химические свойства нефтяной системы в молекулярном или дисперсном состоянии даже при одинаковом составе могут существенно отличаться [6].
Реальные нефтяные системы, ввиду сложности их состава, являются полигетерофазными дисперсными системами различных типов, что чрезвычайно усложняет выявление особенностей их поведения. Так, нефтяными дисперсными системами являются парафиносодержащие нефти и нефтепродукты. В различных нефтях содержание парафинов колеблется от долей процента до 20 %. По мере понижения температуры из нефти выделяются кристаллы парафина (твердых углеводородов), образующие структуры, размеры и количество которых в объеме изменяются. Благодаря действию адгезионных сил часть жидкой фазы ориентируется вокруг надмолекулярных структур в виде сольватных слоев определенной толщины. При определенной, достаточно низкой температуре, кристаллы парафинов сцепляются, что приводит к возникновению пространственной гелеобразной структуры, в ячейках которой иммобилизована часть дисперсионной среды. Система при этом приобретает структурно-механическую прочность. Установлено [4, 7], что присутствие сложных асфальтеновых веществ способствует стабилизации устойчивости дисперсий парафина.
В свою очередь, нефти и нефтепродукты с высоким содержанием ароматики также представляют собой НДС, в которых высокомолекулярные арены и смолисто-асфальтеновые вещества являются образующими структурами, состав, устойчивость, размер и количество которых зависят от внешних условий.
Несмотря на то, что строение НДС с позиций современных физических теорий может быть объяснено пока только на уровне качественных представлений, можно интерпретировать явления, наблюдаемые в углеводородных системах при изменении условий их существования, на базе накопленных экспериментальных данных. Явление самоорганизации и структурирования в жидкостях, надмолекулярной структурной организации открывает возможности для управления химико-технологическими процессами, т. к. составляет характерную особенность поведения конденсированных сред, проявляющуюся при внешних воздействиях и чувствительную к ним. Перевод жидких систем в экстремальное или активное состояние дает возможность более полно реализовать потенциальные возможности сырья.
Значительное место в научно-исследовательских разработках занимает изучение воздействия на нефтяную систему внешних факторов, в частности волновые воздействия с целью изменения соотношения фаз и размеров дисперсных частиц и, таким образом, активности системы в целом.
В [1-3, 8, 9] убедительно представлено возникновение экстремальных изменений свойств НДС под действием внешних воздействий, как то: нагревание, вибрация, ионизирующее облучение, кавитация, ультразвук, растворение и т. д.
Придерживаясь описания экстремального изменения свойств НДС [10] в рамках динамической модели строения сложной структурной единицы асфальтенов, согласно которой размеры ядра и сольватного слоя асфальтеновой частицы зависят от влияния внешних факторов и изменяются антибатно, можно объяснить уменьшение размеров ядра, сопровождающееся одновременным ростом толщины сольватного слоя, и наоборот. Эти изменения приводят к перераспределению нефтяных компонентов между ядром, сольватным слоем и дисперсионной средой НДС. Следствием перестройки структурных единиц асфальтенов является экстремальное изменение физико-химических свойств асфальтенсодержащих систем.
Взгляды на организацию дисперсных систем по принципу зарядовой ориентации классических коллоидов претерпевают существенные изменения. В настоящее время установлено, что нефтяные системы не имеют заряженных частиц, но обладают парамагнитными характеристиками [2].
Согласно представлениям проф. Ф. Г. Унгера [2, 9, 11], дисперсная частица может быть представлена как центрально-симметричное образование с плотным ядром, содержащим парамагнитные молекулы (высокомолекулярные парафины, высококонденсированная ароматика, гетероциклические соединения, металлоорганика), вокруг которых группируются ароматические, нафтеновые и парафиновые углеводороды в соответствии со значениями потенциалов парного взаимодействия, с постепенным снижением плотности потенциала межмолекулярного взаимодействия от центра частицы к ее периферии. При этом дисперсионная среда является также многокомпонентным нефтяным раствором. Описывают также ядро не как плотное симметричное тело, а как сетчатую структуру, пронизанную диамагнитными молекулами [1, 9].
Размеры дисперсных частиц изменяются в зависимости от природы НДС. Так, для прямогонных дистиллятных фракций средний размер частиц по данным электронной микроскопии составил от 0,2 до 100 нм. Для очищенной масляной фракции эти значения составили 30-60 нм, для вакуумных дистиллятов - от десятков до сотен нанометров, для остаточных прямогонных нефтепродуктов - более сотни нанометров [12, 13].
В литературе имеются сведения о том, что даже в очень разбавленных низкокипящих системах происходит образование надмолекулярных структур в асфальтенах. В растворе малых порций нефти в толуоле наблюдали образование димеров и двойных димеров. Размер этих ассоциатов, например, в растворе толуола с малыми порциями нефти, составляет от 3 до 10 нм. Указывается, что асфальтены даже при очень малых массовых долях (порядка 10-6) могут заметно влиять на дисперсные и реологические характеристики нефтепродуктов [14].
Парамагнетизм нефтепродуктов и нефтеподобных веществ, оцениваемый числом парамагнитных центров (ПМЦ), изменяется от 1015 спин/г для бензиновой фракции, до 1022 для прокаленных коксов. Стабильными парамагнитными характеристиками обладают асфальтены или более конденсированные соединения, составляющие ядро дисперсной частицы. Близлежащий
к ядру слой молекул, преимущественно смолы, обладает в целом диамагнитными характеристиками, однако именно они являются потенциальным источником образования радикалов под влиянием внешних воздействий [9]. Изучены парамагнитные характеристики остаточных продуктов перегонки газоконденсата и нефти: зарегистрированное количество ПМЦ изменялось от 6-1017 до 5-1018 в зависимости от природы нефтепродукта. Для всех образцов наибольший эффект от магнитного воздействия наблюдали при наименьшей скорости: увеличение парамагнитной активности составляло 38-57 % [15]. Снижение количества ПМЦ в нефтяных остатках через несколько часов после воздействия магнитным полем объясняется процессом рекомбинации радикалов, что согласуется с данными в [2].
В теории классических коллоидов между частицами действуют силы зарядовой природы, модели ассоциативных комбинаций (мицеллы, везикулы) построены с кратными зарядовыми слоями, возникающими при взаимодействии диполей. В отсутствие заряженных частиц в НДС тем не менее можно провести аналогию при построении модели ассоциатов гомолитов. Так, зарядовый дипольный момент у электролитов аналогичен «спиновому дипольному моменту» у гомолитов. Свободный радикал играет роль заряженной частицы. Вокруг него формируется слой частиц, имеющих спиновой момент. Образуется структура типа «ежа», которая, в свою очередь, покрывается слоем спин-поляризованных частиц, причем антипараллельные спиновые плотности направлены в противоположные стороны. Передача взаимодействия осуществляется у спиновой системы аналогично зарядовой. Устойчивость всей ассоциативной системы поддерживается устойчивостью направления каждого спина во всех молекулах: как парамагнитных, так и диамагнитных, а также спин-нейтральных и спин-поляризованных [11, 16].
Хотя энергия взаимодействия отдельных компонентов системы высока, кооперативный характер связей в жидкостях обусловливает их склонность к изменениям при слабоэнергетических воздействиях, к каковым относится магнитное поле. В результате вся система изменяет структуру и свойства. Литературные данные свидетельствуют о глубоком влиянии парамагнитных частиц на общую картину макроструктурной организации молекул высокомолекулярных соединений [14, 17].
В отсутствие внешнего ориентирующего фактора система малоориентированна. Элементарные микрообласти - локальные образования и надмолекулярные структуры - находятся в хаотическом расположении, и их инфраструктура в целом неориентированна и подобна поли-кристаллическому образцу, состоящему из множества хаотически расположенных анизотропных участков. Под воздействием определенных внешних факторов система становится ориентированной более однородно. Степень упорядоченности структурных элементов системы является их важной характеристикой. При этом может изменяться соотношение компонентов условного ядра и аморфного переходного слоя локальной флокулы, плотность упаковки молекулярных фрагментов в этих областях, их прочность и т. д. [3].
При наложении магнитного поля на такую систему происходит ориентация спинов в направлении вектора поля или против него. Воздействие магнитного поля вызывает магнитоупо-рядочение, приводящее к возникновению сильнокоррелированных систем, проявляющих коллективные свойства.
При этом молекулы изменяют свое местоположение в пространстве, нарушая сложившуюся организацию. Изменения межъядерных расстояний и искажения геометрии молекул, вызванные столкновениями, приводят в действие законы изменения энергии взаимодействия между ядрами в зависимости от расстояния, за чем следуют квантовые скачки электронных переходов и элементарные акты гомолиза. Это ведет к возникновению диссоциативно-ассоциативных процессов. Рост количества дисперсной фазы за счет массы дисперсионной среды проходит по механизму свободнорадикальных процессов гомолиза или возбуждения, в результате чего образуется все большее количество радикалов, которые, в свою очередь, связывают парамагнитные молекулы в ассоциаты за счет обменных взаимодействий [9, 18, 19].
Указывается на существование слабоэнергетических связей (например, связи в молекулах смол и асфальтенов, водородные мостики). Молекулы смол и асфальтенов представляют собой ароматические и ациклические структуры, содержащие конденсированные и неконденсирован-ные фрагменты, соединенные мостиковыми звеньями -СН2-О-И, -СН2 -8-Я и др.
Смолистые вещества присутствуют практически во всех нефтепродуктах, начиная от бензиновых фракций, заканчивая остатками, за исключением глубокогидроочищенных светлых фракций [13]. Энергия этих связей весьма низка и составляет порядка 0,5-25 кДж/моль [9]. Это дает основания полагать, что энергетически слабые внешние воздействия способны оказывать заметное влияние на состояние НДС. Они способны приводить к гомолитической диссоциации гетеросоединений и углеводородов, имеющих низкую энергию связей, в особенности диамагнитных молекул смол (при этом возникают новые радикалы), к деформации или распаду водородных связей, а также за счет изменения мультиполь-мультипольных взаимодействий. Экспериментально установлено, что энергия активации фотолиза раствора о-метилбензол-ацетата в ацетоне составляет 2,5-25,0 кДж/моль при комнатной температуре [20].
Под действием магнитного поля происходит возникновение новых радикалов или бирадикалов вследствие синглет-триплетного перехода. Магнитный эффект в радикальных реакциях - объект изучения химиков, в том числе российских [21, 22], в течение последних десятков лет. Магнитный эффект синглет-триплетных переходов (5-7) порождает химическую поляризацию электронов (ХПЭ) и ядер (ХПЯ). Спиновая поляризация и магнитные эффекты в радикальных реакциях - два тесно взаимосвязанных явления, базирующихся на общем физическом механизме. Процессы квантового возбуждения частиц и межчастичных образований в структуре конденсированных сред и последующая релаксация возбужденных состояний в сильной степени опосредованы межчастич-ными (межмолекулярными взаимодействиями), которые носят коллективный характер [23].
Существенно также, что обсуждаемый механизм магнитных эффектов в радикальных реакциях не может быть ассоциирован с изменениями энергетики реакций, поскольку энергетика некоторых магнитных взаимодействий (эффект Зеемана) на несколько порядков ниже, чем тепловая энергия при комнатной температуре. Влияние магнитного поля на систему связано с такими превращениями системы, при которых ее энергия изменяется незначительно (метаста-бильное состояние). Для преодоления энергетического барьера необходима энергия активации, которая может быть изменена ничтожно малым воздействием на систему (как, например, в катализе), а таким воздействием может стать магнитное поле.
Спиновая модель взаимодействия молекулярных систем под воздействием постоянного магнитного поля
В условиях динамического воздействия магнитного поля (при пересечении магнитного поля потоком жидкости) энергия перекачивания жидкости, возможно, является некоторым добавочным источником изменения изобарно-изотермического потенциала системы [24]. Образование новых радикалов способствует перестройке НДС и усиливает влияние магнитного поля на систему.
Воздействие постоянного магнитного поля «фиксирует» новую структуру НДС, характеризующуюся большей гомогенностью и парамагнитной активностью, меньшей вязкостью и поверхностным натяжением.
Перераспределение вещества ограничивается траекториями диффузного движения молекул НДС, совпадающими с вектором магнитного поля. Размер частиц уменьшается, возникают новые мелкие центры ассоциации из освободившихся парамагнитных молекул.
Практическое применение постоянное магнитное поле находит в процессах первичной переработки нефти, а именно в обезвоживании и обессоливании и стабилизации и отбензинива-нии нефти. Перестройка структуры НДС под действием магнитного поля приводит к изменению показателей этих процессов.
Явление увеличения отбора легких фракций при перегонке нефти, подверженной воздействию магнитного поля, также может быть объяснено увеличением количества ПМЦ, увеличением степени дисперсности системы и освобождением иммобилизированной части легких углеводородов. Кроме того, для неполярных органических жидкостей дисперсионная компонента стандартной энергии испарения определяет полную величину энтальпии испарения. Так, в [23] показано, что энтальпия испарения алифатических и циклических углеводородов С5-С6 составляет 26-35 кДж/моль. Изменения дисперсионного взаимодействия неполярных молекул могут быть вызваны случайными флуктуациями электрических и магнитных полей. Указанный эффект проявляется в максимальной степени в начальной стадии образования зародышей паровой фазы, что приводит к появлению избытка энергии в системе, реализуемой системой на создание дополнительных центров парообразования. Увеличение числа зародышей парообразования приводит к общему понижению их размеров, увеличению площади испарения системы, что стимулирует процесс парообразования и способствует повышению выхода испаряющихся фракций [3].
Водонефтяные эмульсии представляют собой сложные системы, в которых наряду с дисперсной фазой, состоящей из парафинов поли- и гетероароматических соединений, присутствуют глобулы воды. Каждая глобула окружена сольватной оболочкой из высокомолекулярных соединений нефти, адсорбированных на ее поверхности. Устойчивость эмульсий и структурномеханическая прочность водонефтяной системы зависят от соотношения поверхностной и объемной фазы энергии межмолекулярного взаимодействия надмолекулярных структур. Среди факторов, обеспечивающих повышенную устойчивость водонефтяной эмульсии, особое место принадлежит углеводородному составу. На примере системы, моделирующей водонефтяную эмульсию (вода и толуольные растворы смол и асфальтенов), показано, что прочность межфаз-ных слоев имеет экстремальный характер в зависимости от содержания смол и асфальтенов в растворе [25]. В [26] исследовано структурообразование и ассоциация воды в системе вода-нефтепродукт. Методом ЯМР-спектроскопии изучены фрагментый состав экстрактов и изменения структуры воды. Показано, что протон воды взаимодействует с п-системой ароматических молекул ассоциативных структурных единиц углеводородов. Взаимодействие углеводородов с водой определяется конкурирующими механизмами разрушения структуры воды за счет образования комплексов с ароматическими соединениями и упрочением структуры воды за счет алифатических углеводородов с молекулами воды.
Перераспределение вещества между дисперсной фазой (глобулами воды, экранированными тяжелыми компонентами углеводородной системы) и дисперсионной средой достигается за счет применения деэмульгаторов, содержащих ароматические структуры и гетерогруппы, характерной особенностью которых является наличие я-связей. Благодаря этому молекулы деэмульгатора взаимодействуют с высокомолекулярными соединениями, составляющими сольватную оболочку глобул воды, растворяют и тем самым разрушают ее, облегчая коагуляцию и укрупнение капель воды, а также снижают структурную прочность самой воды, как показано выше. Предварительное воздействие магнитного поля на деэмульгатор или его раствор не только упорядочивает его метаструктуру, но и, вероятно, приводит к увеличению его парамагнитной активности. В результате возрастает потенциал обменного взаимодействия между молекулами деэмульгатора и высокомолекулярными углеводородами оболочки глобул воды. В конечном счете это приводит к интенсификации разрушения этих оболочек и более активной коагуляции капель воды.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сафиева Р. З. Физикохимия нефти. - М.: Химия, 1998. - 448 с.
2. Использование магнитронных устройств для омагничивания жидких сред / Ф. Г. Унгер, Л. Н. Андреева, Э. Р. Гейнц и др. // Электрон. и электромеханические системы и устройства: сб. науч. тр. - Томск: науч.-произв. центр «Полюс», 1997.- С. 179-183.
3. Туманян Б. П. Научные и прикладные аспекты теории нефтяных дисперсных систем. - М.: ООО «ТУМА ГРУПП»; Изд-во «Техника», 2000. - 336 с.
4. Сюняев З. И., Сафиева Р. З., Сюняев Р. З. Нефтяные дисперсные системы. - М.: Химия, 1990. - 226 с.
5. Сваровская Н. А. Корреляции «состав - свойство» в нефтепереработке // Наука и технология углеводородов. - 2001. - № 2. - С. 11-14.
6. Химия нефти / под ред. З. И. Сюняева. - Л.: Химия, 1984. - 360 с.
7. Промышленные испытания смеси коксового и пекового дистиллятов в производстве саж ПМ-75 и ПМ-100 / Т. Г. Гюльмисарян, Л. П. Гилязетдинов, Л. В. Лебедев и др. // Нефтяная и газовая промышленность. - 1971. - № 4. - С. 43-46.
8. Аксенова Э. М. Исследование термического разложения нефтяных смол и асфальтенов: автореф. дис. ... канд. хим. наук. - Баку: Азерб. ин-т нефти и химии им. М. Азизбекова, 1972. - 20 с.
9. Унгер Ф. Г., Андреева Л. Н. Фундаментальные аспекты химии нефти. Природа смол и асфальтенов. -Новосибирск: Наука, 1995. - 192 с.
10. Сюняев З. И. Физико-химическая механика нефтей и основы интенсификации процессов их переработки: метод. пособие. - М.: МИНХ и ГП, 1979. - 94 с.
11. Унгер Ф. Г., Андреева Л. Н. Изменение структуры нефтяных дисперсных систем в различных условиях / АН СО СССР. Томский филиал. - Препринт № 19. - Томск, 1987. - 39 с.
12. Гилязетдинов Л. П., М. Аль Джомаа. Определение параметров темных частиц дисперсной фазы в нефтяных системах // Химия и технология топлив и масел. - 1994. - № 3. - С. 27.
13. Лихтерова Н. М., Агаянц И. М. Феноменологическая модель квазимицеллярного строения светлых погонов нефти и моторных топлив // Наука и технология углеводородов. - 2000. - № 4. - С. 24-37.
14. Ахметов Б. Р., Евдокимов И. Н., Елисеев Н. Ю. Некоторые особенности надмолекулярных структур в нефтяных средах // Химия и технология топлив и масел. - 2002. - № 4. - С. 41-43.
15. Пивоварова Н. А., Унгер Ф. Г., Туманян Б. П. Влияние обработки постоянным магнитным полем на парамагнитную активность нефтяных систем // Химия и технология топлив и масел. - 2002. - № 6. - С. 30-32.
16. Луцко В. Е., Писарева С. И., Андреева Л. Н. Влияние магнитного поля на антиоксидантные и парамагнитные свойства нефтяных дисперсных систем: сб. тр. НПФ «Геофит». - Томск: Изд-во ТГУ, 2002. - Т. 2. - С. 288-293.
17. Дисперсный анализ нефтяных систем / Н. К. Надиров, С. М. Буркитбаев, К. С. Жумашева и др. // Состав и свойства гетероатомных соединений нефти Западной Сибири / СО АН СССР. Том. филиал. -Томск, 1987. - С. 51-65.
18. Глебов А. Н., Буданов А. Р. Магнетохимия: магнитные свойства и строение веществ. - М.: Химия, 1997. - 286 с.
19. Изюмов Ю. А., Скрябин Ю. Н. Базовые модели в квантовой теории магнетизма. - Екатеринбург: УРО РАН, 1999. - 260 с.
20. Ламоткин С. А. Химическая поляризация ядер при термо- и фоторазложении дипольных пероксидов и производных бензилацетата: автореф. дис. ... канд. хим. наук. - Минск, 2001. - 22 с.
21. Бучаченко А. Л., Сагдеев Р. З., Салихов К. М. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях. -Новосибирск: Наука, 1978. - 183 с.
22. Бучаченко А. Л. Химическая поляризация электронов и ядер. - М.: Наука, 1978. - 215 с.
23. Демидов В. Н., Иванов Е. В., Зарембо Я. В. Надмолекулярная ассоциация в жидких средах в рамках термодинамической кластерно-континуальной модели // Химическая промышленность. - 2003. -Т. 80, № 12. - С. 34-43.
24. Классен В. И. Омагничивание водных систем. - М.: Химия, 1982. - 296 с.
25. Огнева Л. Г. Реологические свойства межфазных слоев в нефтяных эмульсиях: автореф. дис. . канд. хим. наук. - М., 1981. - 18 с.
26. Исследование структурообразования воды в системе вода - нефтепродукт / А. В. Долгополова, Д. Ф. Кушнарев, Кин Ен Хва и др. // Нефтехимия. - 2004. - Т. 36, № 4. - С. 371-375.
Статья поступила в редакцию 20.10.2008
ON PROPERTIES AND STRUCTURE OF PETROLEUM DISPERSED SYSTEMS
N. A. Pivovarova, L. B. Kirillova, M. A. Takaeva,
M. A. Musaeva, Z. A. Mukhambetova, V. D. Shchugorev
The ideas about petroleum as petroleum dispersed systems (PDS) in many respects clear up their behaviour, chemistry and mechanism of reactions proceeding in them, and allow predicting the behaviour of the system. The phenomena of self-organizing and structuring in liquids, their permolecular structural organization opens some opportunities for the management of chemical technological processes, i. e. it has a specific character of behaviour of condensed environments, shown at external influences, and it is sensitive to them. Wave influences on the petroleum system change the correlation of phases and sizes of dispersed particles and, thus, the activity of the whole system. At imposing a magnetic field on the PDS there is a spin orientation in the direction of the field vector. Thus, the molecules change their location in space, their permolecular distances, deforming the geometry of molecules and causing the acts of homogeneous reaction of cracking. The formation of new radicals promotes the further reorganization of the PDS. The influence of a constant magnetic field also "fixes" a new structure of the PDS, characterized by greater homogeneity and paramagnetic activity. During primary processing of petroleum the change of the structure of the PDS under the action of a magnetic field results in the increase of selection of light fractions at petroleum distillation and intensification of water drops coagulation in water-petroleum emulsions.
Key words: petroleum dispersed system; constant magnetic field; paramagnetic activity; sizes of dispersed particles; primary processes of petroleum refining.

читать описание
Star side в избранное
скачать
цитировать
наверх