Научная статья на тему 'Влияние природы углеводородных растворителей на результаты деасфальтизации гудрона западносибирской нефти'

Влияние природы углеводородных растворителей на результаты деасфальтизации гудрона западносибирской нефти Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
784
218
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕАСФАЛЬТИЗАЦИЯ / Н-АЛКАНЫ / РАСТВОРИТЕЛЬ / РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА / ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА / ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА / DEASPHALTING PROCESS / N-ALKANES / ELECTRONIC STRUCTURE / PHYSICAL-CHEMICAL PROPERTIES / RHEOLOGICAL PROPERTIES / SOLVENT

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Дезорцев С. В., Петров А. М.

Показано, что в процессе деасфальтизации неф-тяного гудрона выход продуктов линейно зависит от физико-химических свойств и электронной структуры н -алканов, используемых в качестве растворителя. Образование ассоциатов асфальто-смолистых веществ связано с электронной структурой растворителя. Изменяя параметры электронной структуры и физико-химические свойства растворителя, можно регулировать выход и свойства получаемых концентратов асфальто-смолистых веществ и, соответственно, деасфальтизатов. Реологические свойства полученных деасфальтизатов в первом приближении могут быть описаны уравнением Френкеля для кинетической теории течения жидкостей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Дезорцев С. В., Петров А. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The hydrocarbon’s solvents nature influence on the results of West Siberian oil tar deasphalting

It is shown, that products yield in the oil tar deasphalting process is proportional to physical-chemical properties and electronic structure of n -alkanes, used as a solvent. Asphaltene-resins substance associates formation is connected with electronic structure of the solvent. It is possible to control products yield and properties of the asphaltene-resins substances concentrates and deasphalting oils by changing parameters of the solvent’s electronic structure. Rheological properties in the first approximation can be described by the Frenkel’s equation for the kinetic theory of liquid flow.

Текст научной работы на тему «Влияние природы углеводородных растворителей на результаты деасфальтизации гудрона западносибирской нефти»

УДК 665.733:543.6

С. В. Дезорцев (к.т.н., доц.), А. М. Петров (асп.)

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ УГЛЕВОДОРОДНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ НА РЕЗУЛЬТАТЫ ДЕАСФАЛЬТИЗАЦИИ ГУДРОНА ЗАПАДНОСИБИРСКОЙ НЕФТИ

Уфимский государственный нефтяной технический университет,

кафедра технологии нефти и газа 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов 1; e-mail: dezortsev@rambler.ru

S. V. Dezortsev, A. M. Petrov

THE HYDROCARBONS SOLVENTS NATURE INFLUENCE ON THE RESULTS OF WEST SIBERIAN OIL TAR DEASPHALTING

Ufa State Petroleum Technological University, 1, Kosmonavtov Str, 450062, Ufa, Russia; e-mail: dezortsev@rambler.ru

Показано, что в процессе деасфальтизации нефтяного гудрона выход продуктов линейно зависит от физико-химических свойств и электронной структуры и-алканов, используемых в качестве растворителя. Образование ассоциа-тов асфальто-смолистых веществ связано с электронной структурой растворителя. Изменяя параметры электронной структуры и физико-химические свойства растворителя, можно регулировать выход и свойства получаемых концентратов асфальто-смолистых веществ и, соответственно, деасфальтизатов. Реологические свойства полученных деасфальтизатов в первом приближении могут быть описаны уравнением Френкеля для кинетической теории течения жидкостей.

Ключевые слова: деасфальтизация; и-алка-ны; растворитель; реологические свойства; физико-химические свойства; электронная структура.

Процессы сольвентной деасфальтизации тяжелых нефтяных остатков способствуют дополнительному отбору высоковязких дистиллятов при углубленной переработке нефти. При этом уменьшаются коксуемость вакуумных газойлей и содержание в них металлов и гетероатомных соединений 1,2. В промышленных условиях наиболее распространены процессы деасфальтизации с применением в качестве растворителей и-алканов С3—С5 3'4.

Попытка ответить на вопрос, почему при использовании различных членов гомологического ряда и-алканов для деасфальтизации одного и того же сырья получаются продукты с разными качественными и количественными

Дата поступления 27.03.14

It is shown, that products yield in the oil tar deasphalting process is proportional to physical-chemical properties and electronic structure of n-alkanes, used as a solvent. Asphaltene-resins substance associates formation is connected with electronic structure of the solvent. It is possible to control products yield and properties of the asphaltene-resins substances concentrates and deasphalting oils by changing parameters of the solvent's electronic structure. Rheological properties in the first approximation can be described by the Frenkel's equation for the kinetic theory of liquid flow.

Key words: deasphalting process; n-alkanes; electronic structure; physical-chemical properties; rheological properties; solvent.

характеристиками, приводит к естественной необходимости анализа связи физико-химических свойств (ФХС) растворителей с качественными и количественными показателями сырья и продуктов процесса.

По результатам исследований 4, растворитель, используемый в процессе, оказывает непосредственное влияние на выход продуктов, коксуемость, температуру размягчения (для асфальта), общее содержание серы, металлов и пр. Однако приведенные данные касаются, в основном, пропана, и-бутана, изобу-тана и и-пентана и их смесей. Некоторые данные о характере влияния более высокомолекулярных алканов присутствуют в работах Дж. Г. Спейта 5.

Деасфальтизация алканами с числом атомов углерода больше С4 и узкими углеводородными фракциями промышленного развития до настоящего времени не получила, за исключением опытных установок процесса «Добен» на Ново-Уфимском и Ишимбайском нефтеперерабатывающих заводах, остановленных и демонтированных к настоящему моменту 4'6. Тем не менее, изучение влияния ФХС углеводородных растворителей на результаты деас-фальтизации тяжелых нефтяных остатков должно дополнить имеющиеся представления о физико-химических основах процесса и свойствах нефтяных дисперсных систем (НДС).

По физической химии НДС к настоящему времени широкую известность получили работы Ю. В.Поконовой 4, Дж. Г. Спейта 5'7, С. Р. Сергиенко 8, Ф. Г. Унгера 9, М. Ю. До-ломатова 10, З. И. Сюняева 11, А. С. Колбанов-ской 12 и других авторов. Основные аспекты промышленного применения процесса деас-фальтизации изложены в работах И. Р. Хай-рудинова и Ф. М. Султанова 3'13, Р. Г. Нигма-туллина 14, К. Г. Зиганшина 15'16 и других.

Основным показателем качества деас-фальтизатов (ДА) и исходного сырья является коксуемость по Конрадсону, которая показывает потенциальное количество образующегося кокса (в % мас.) 3'17. Известная методика ГУП Института нефтехимпереработки РБ (ГУП «ИНХП РБ») позволяет на основе данных о коксуемости сырья и ДА определить потенциал отбора деасфальтизата требуемого качества 3. В работах К. Г. Зиганшина и соавторов 15'16 показано, что выход ДА связан с коксуемостью сырья четкой обратно пропорциональной линейной зависимостью. Однако анализ коксуемости по Конрадсону не дает представлений о характере процессов, связанных с разрушением сложных структурных единиц НДС, и влиянии природы растворителя на процесс выделения асфальто-смолистых веществ (АСВ).

По нашему мнению, ввиду низкой информативности наиболее распространенных стандартных методов анализа 3, к изучению теоретических основ процесса деасфальтизации необходимо подходить с точки зрения строения и свойств НДС, с одной стороны 9'11, и физической химии многокомпонентных систем с хаосом состава — с другой 10. Одной из задач таких исследований является оценка влияния природы и ФХС растворителя на выход, основные свойства и состав получаемых продуктов. Одним из направлений работы является

изучение влияния свойств и электронной структуры н-алканов, используемых в качестве растворителя, на выход, реологические характеристики и групповой состав деасфальтизатов, используемых в производстве масел и компонентов сырья для установок каталитического крекинга и гидрокрекинга 18,19.

Предположительно, наиболее удобным вариантом описания реологических свойств сырья и деасфальтизатов будет уравнение Френкеля для кинетической теории течения жидкостей 20,21:

ДЕа.

П = П0 •ект '

где г] — вязкость динамическая;

ДЕа — энергия активации вязкого течения;

Т — абсолютная температура;

?7о — предэкспонента уравнения Френкеля;

Л — универсальная газовая постоянная.

Из работ 22'23 также известно, что ФХС н-алканов связаны с их электронной структурой зависимостями экспоненциального вида. Растворимость АСВ линейно связана с первым потенциалом ионизации растворителя (ПИ) и возрастает с уменьшением его значения 24. Результаты исследования НДС методами электронной феноменологической спектроскопии 10 показывают, что коксуемость по Конрадсону линейно связана с эффективной электронной структурой НДС. С другой стороны, известна связь коксуемости с числом парамагнитных центров НДС 9,25. Методами квантовой химии и феноменологической спектроскопии 26 показано, что АСВ, выпадающие в осадок в процессах сольвентной деасфальтизации НДС, представляют собой полиморфные ассоциаты, которые образуются в результате наличия у смол и асфальтенов повышенных электронодонор-ных и электроноакцепторных свойств. Таким образом, можно предположить, что взаимодействие растворителя с компонентами НДС и компонентов НДС друг с другом происходит на уровне электронной структуры. При этом в результате коллективных взаимодействий индивидуальных химических соединений различных классов образуются надмолекулярные структуры АСВ с большим количеством дело-кализованных электронов. С позиций физической химии надмолекулярных структур (в современной терминологии — супрамолеку-лярная химия) такие образования могут быть объяснимы наличием как внутри- так и межмолекулярных п-п и п-а взаимодействий, а также

способностью к перестройке структуры надмолекулярных образований АСВ в зависимости от свойств среды.

Целью работы является изучение процессов сольвентной деасфальтизации прямогон-ных и вторичных остатков нефтяного сырья углеводородными растворителями. Основной задачей данного этапа является изучение влияния ФХС и электронной структуры растворителя на параметры уравнения Френкеля (1) и групповой состав ДА тяжелых прямогонных нефтяных остатков.

Материалы и методы исследования

В качестве объектов исследования взяты ДА, полученные путем однократной сольвент-ной деасфальтизации углеводородными растворителями гудрона западносибирской нефти (ЗСН) в лабораторных условиях (температура 20 оС, давление атмосферное), и исходный гудрон ЗСН с температурой начала

кипения Ткип>400 оС. В качестве основной характеристики в табл. 1 приведен групповой состав объектов исследования.

Использовались растворители ряда н-алка-нов от С5—С7 (марки ч.д.а.) и петролейный эфир фракции 40—70 (содержание н-гексана по данным газовой хроматографии — 21.2% мас.). Значения физико-химических показателей в табл. 2 взяты из справочной литературы 27 и паспортов качества растворителей. Значения энергий высших занятых молекулярных орби-талей (ЕВЗМО) углеводородов взяты из 28.

Деасфальтизацию гудрона проводили по Гольде горячим способом с последующей промывкой осадка в аппарате Соксклета 4. Остатки растворителя из ДА удаляли выдерживанием образцов в воздушном термостате при температуре, на 20 оС превышающей нормальную температуру кипения растворителя.

Измерения динамической вязкости выполнены в учебно-исследовательской лаборатории Базовой кафедры технологии нефти и

Таблица 1

Групповой состав исходного сырья и деасфальтизатов гудрона ЗСН

Объекты Углеводородные компоненты

исследования Парафины и наф-тены, % мас. Ароматические углеводороды, % мас. Смолы, % мас. ы га

моноциклические бицикличе-ские полициклические I II Асфальтен % мас. г % ,а г г у С

Исходный гудрон

Гудрон ЗСН 9.8 13.7 7.1 38.3 11.4 15.0 4.6 99.9

Деасфальтизаты

Пентановые 12.6 11.6 7.7 36.8 12.8 18.5 - 100.0

Гексановые 11.7 11.8 9.6 35.6 11.8 19.5 - 100.0

Гептановые 9.7 9.0 13.1 39.9 10.2 14.4 3.4 99.7

ПЭ 40/70 + бензол 12.0 13.1 4.7 32.6 10.5 26.1 1.2 100.2

ПЭ 40/70 без бензола 11.2 10.6 6.3 37.7 12.0 22.5 2.1 102.4

Таблица 2

Краткая характеристика растворителей

Наименование показателя н-Пентан н-Гексан н-Гептан Петролейный эфир Бензол коксохимиический

Плотность. кг/л 0.6266 (15 оС) 0.6598 (20 оС) 0.6837 (20 оС) 0.648 (20 оС) 0.877

Показатель преломления 1.3580 (20 оС) 1.3753 (20 оС) 1.3877 (20 оС) - -

Температура кипения при 760 мм. рт. ст. оС 36.1 68.7 97.7-99.9 62-72 80.0

Содержание основного вещества. % не менее 97.5 99.0 99.8 - 99.7

Содержание непредельных отсутствие отсутствие отсутствие отсутствие отсутствие

Таблица 3

Материальный баланс деасфальтизации гудрона ЗСН углеводородными растворителями

Тип сырья Взято/ Растворители

получено н-Пентан н-Гексан н-Гептан ПЭ 40/70 ПЭ 40/70

с бензолом без бензола

г % г % г % г % г %

Гудрон ЗСН Сырье 40.10 100.00 37.84 100.00 73.75 100.00 34.26 100.00 33.35 100.00

АСВ 3.75 9.35 3.16 8.35 4.68 6.35 2.69 7.85 2.44 7.32

ДА 36.35 90.65 34.68 91.65 69.07 93.65 31.57 92.15 30.91 92.68

Итого 40.10 100.00 37.84 100.00 73.75 100.00 34.26 100.00 33.35 100.00

газа при ГУП Институт нефтехимпереработки РБ (ГУП ИНХП РБ) на ротационном вискозиметре Brookfield модели DV-II+ Pro 29. Динамическую вязкость всех образцов измеряли в интервале температур от 293 К до 433 К с шагом 20 К. Значения энергии активации вязкого течения Еа и L^0 получены из полулогарифмических зависимостей динамической вязкости от обратной термодинамической температуры.

Определение группового состава проводилось в лаборатории отдела фундаментальных исследований ГУП ИНХП РБ методом жидкостной адсорбционно-вытеснительной хроматографии на силикагеле с градиентным вытеснением на аппарате конструкции ГУП ИНХП РБ «Градиент-М». Метод позволяет выделять 7 групп органических соединений: парафино-нафтеновые углеводороды, легкие ароматические углеводороды, средние ароматические углеводороды, тяжелые ароматические углеводороды, неполярные смолы, полярные смолы и асфальтены 30.

Обработку данных проводили методами

наименьших квадратов и однофакторного кор-

31

реляционного анализа 31.

Материальный баланс деасфальтизации гудрона ЗСН приведен в табл. 3.

Результаты и их обсуждение

С увеличением числа атомов углерода в молекуле растворителя снижается выход АСВ и увеличивается выход деасфальтизата (табл. 3). Наибольший выход ДА наблюдается при деас-фальтизации гудрона ЗСН н-гептаном, наименьший — н-пентаном. С учетом природы исходной нефти, полученные результаты в целом соответствуют имеющимся данным более ранних исследований 4'17. Добавление к растворителю в небольшом количестве бензола (4.5% об.) приводит к увеличению выхода АСВ на 0.5% мас. и, соответственно, снижает выход ДА.

На рис. 1—4 приведены результаты оценки влияния молекулярной массы (ММ), нормальной температуры кипения (ТКИП), относительной плотности и коэффициента преломле-

ния (при 20 оС) углеводородных растворителей на материальный баланс деасфальтизации гудрона ЗСН.

Рис. 1. Зависимость выхода АСВ и ДА от ММ растворителя

Рис. 2. Зависимость выхода АСВ и ДА от ТКИП растворителя

Корреляционные зависимости выхода АСВ и деасфальтизата от ММ и ТКИП н-алка-нов С5—С7 адекватно описываются линейными зависимостями вида у=а-х+Ь с коэффициентом корреляции И=0.98. Коэффициенты полученных эмпирических зависимостей приведены в табл. 4.

Корреляционные зависимости выхода АСВ и деасфальтизата от относительной плотности и показателя преломления (при 20 оС) н-алка-нов С5—С7 адекватно описываются линейными зависимостями вида у=а-х+Ь с коэффициентом корреляции И=0.93 и И=0.96. Коэффициенты полученных эмпирических зависимостей приведены в табл. 5.

Таблица 4

Коэффициенты эмпирических зависимостей связи выхода продуктов деасфальтизации и параметров растворителя

Продукт Уравнение вида у=ах+Ь

Молекулярная масса растворителя, г/моль Те мпература кипения растворителя, 0С

а, (г/моль) 1 Ь, % мас. Коэффициент корреляции а, (0С)-1 Ь, % мас. Коэффициент корреляции

АСВ -0.105 17.12 ~0.98 -0.048 11.23 0.98

Деасфальтизат 0.105 82.87 ~0.98 0.048 88.76 0.98

Таблица 5

Коэффициенты эмпирических зависимостей связи выхода продуктов деасфальтизации и параметров растворителя

Продукт Уравнение вида у=ах+Ь

Плотность растворителя, г/см3 Коэффициент преломления растворителя

а, (г/см3)-1 Ь, % мас. Коэффициент корреляции а Ь, % мас. Коэффициент корреляции

АСВ -48 39.38 ~0.93 -98.02 142.6 0.96

Деасфальтизат 48 60.61 ~0.93 98.02 -42.68 0.96

Диаграмма влияния Евзмо на материальный баланс деасфальтизации (рис. 5) показывает, что электронная структура растворителя непосредственно влияет на выход продуктов.

Рис. 3. Зависимость выхода АСВ и ДА от относительной плотности растворителя

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 5. Влияние Евзмо н-алканов С5—С7 на выход продуктов деасфальтизиции

Таблица 6

Коэффициенты эмпирических зависимостей связи выхода продуктов деасфальтизации и электронной структуры растворителя

Рис. 4. Зависимость выхода АСВ и ДА от коэффициента преломления растворителя

Известно, что ФХС н-алканов связаны с их электронной структурой 22,23. Имеет смысл рассмотреть влияние электронной структуры н-алканов на результаты деасфальтизации с учетом расчетных значений энергий высших занятых молекулярных орбиталей (Евзмо).

Продукт Уравнение вида у=ах+Ь

Энергия высшей занятой молекулярной орбитали, Евзмо, эВ

а, (эВ)-1 Ь, % мас. Коэффициент корреляции

АСВ 6.7906 -70.844 0.96

Деасфальтизат -6.7906 170.84 0.96

В табл. 6 приведены значения эмпирических коэффициентов линейных уравнений связи между Евзмо н-алканов С5—С7 и выходами продуктов деасфальтизации гудрона ЗСН.

Таким образом, на выход продуктов деас-фальтизации одновременно с коксуемостью

сырья по Конрадсону влияют физико-химические свойства и электронная структура растворителя (энергия высшей занятой молекулярной орбитали). Для всех рассмотренных случаев в первом приближении наблюдается линейный характер такой связи.

Измерения вязкостно-температурных кривых образцов показали, что ФХС углеводородного растворителя значимо влияют на реологические свойства ДА. На рис. 6 приведены зависимости натурального логарифма динамической вязкости гудрона и полученных образцов деасфальтизатов от обратной термодинамической температуры.

Анализ полученных по уравнению Френкеля данных (табл. 7) показал, что для ДА гудрона, полученных с применением н-алка-нов в качестве растворителя наблюдаются эффекты, очень похожие на компенсационный эффект динамической вязкости (рис. 7). Физическая сущность компенсационного эффекта динамической вязкости заключается в симбат-ном изменении значений энергий активации вязкого течения Еа и предэкспоненциального множителя в уравнении Френкеля (1) для вяз-

кого течения

-20 -21 -22

32

Еа, кДжмоль

^ГЪксам

ПсшаЛ,^ Гептан

66

76

86

ПЭ+Бензол

ПЭ

ГудроП

Рис. 6. Вязкостно-температурные характеристики деасфальтизатов гудрона ЗСН

В табл. 7 приведены данные расчета Еа и Lní70 по логарифмированному уравнению (1) для полученных образцов деасфальтизатов.

Результаты расчетов (табл. 7) показывают, что вязкостно-температурные зависимости деасфальтизатов в первом приближении адекватно описываются уравнением Френкеля (1) для динамической вязкости 32. Наименьшими значениями Еа и Lní70 обладает гексановый ДА. Наибольшие значения Еа и Lní70 имеет исходный гудрон. Для всех рассмотренных полулогарифмических линейных зависимостей коэффициенты корреляции находятся в интервале Я=0.99-1.0.

Ф 23

с

-1 -24

-25 -26

-28

Рис. 7. Связь между Еа и Ьщ0 в уравнении Френкеля (1) для деасфальтизатов

Однако энергия активации вязкого течения Еа деасфальтизатов имеет выраженный нелинейный характер связи с Евзмо растворителя (рис. 8).

В случае исходного гудрона ЗСН и н-ал-канов С5-С7 она адекватно описывается полиномиальным уравнением второй степени:

Еа=164.27(Евзмо)2 - 3820.6<ЕвзЛо) + 22271 с

коэффициентом корреляции И=1.0, что предполагает нелинейный характер взаимодействия между компонентами. Анализ связи группового состава ДА и исходного гудрона с Еа явных закономерностей также не выявил. Видимо, увеличению Еа способствует появление асфальтенов в ДА (табл. 1) и, как следствие, - повышение степени структурированности жидкости за счет образования ассоциа-тов АСВ.

Значения Еа и Lnn0 деасфальтизатов гудрона ЗСН

Таблица 7

Образец Коэффициенты в уравнении Френкеля (1)

Еа, кДж/моль 1_п По (Пас) Коэффициент корреляции

Гудрон ЗСН 92.199450 -27.782 0.99

Пентановый ДА 63.750996 -21.564 0.99

Гексановый ДА 56.655087 -20.135 ~1.0

Гептановый ДА 64.272033 -21.568 0.99

ДА (ПЭ 40/70 + бензол) 68.508471 -22.710 0.99

ДА ПЭ 40/70 (без бензола) 77.383551 -24.966 0.99

Использование бензола в качестве добавки в объеме 4.5% к объему растворителя увеличивает содержание в ДА парафино-нафтено-вых углеводородов, моноциклических аренов и смол, но снижает содержание асфальтенов и более высокомолекулярных ароматических углеводородов почти вдвое (табл. 1).

Рис. 8. Влияние электронной структуры н-алканов С5—С7 на энергию активации вязкого течения деас-фальтизатов

Анализ влияния ФХС и электронной структуры алканов на групповой состав продуктов деасфальтизации прямогонного гудрона ЗСН (табл. 1) показан на примере влияния молекулярной массы (рис. 9) и расчетных значений Евзмо (рис. 10). В соответствии с диаграммами на рис. 1—5, для нормальных температур кипения, относительных плотностей и показателей преломления характер зависимостей будет аналогичным.

Рис. 10. Влияние электронной структуры н-алканов С5—С7 на групповой состав ДА

В табл. 8 приведены данные линейного корреляционного анализа связи группового состава ДА с электронной структурой н-алка-нов С5—С7.

Таблица 8 Коэффициенты эмпирических корреляционных зависимостей связи группового состава ДА и электронной структуры н-алканов С5-С7

Рис. 9. Зависимость группового химического состава ДА от ММ растворителя

Влияние молекулярной массы растворителя (н-алканов С5—С7) на выход отдельных групп углеводородов в деасфальтизатах не является резко выраженным (рис. 9). Разница между составами пентановых и гексановых де-асфальтизатов практически незаметна. Использование более высокомолекулярных растворителей приводит к определенным качественным закономерностям, таким как появление и увеличение выхода асфальтенов, снижение выхода смол, менее существенное снижение выхода парафино-нафтеновых углеводородов и увеличение выхода ароматических углеводородов (табл. 1).

Группа Уравнение вида у=ах+Ь

Энергия высшей занятой

молекулярной орбитали, Евзмо, эВ

а, (эВ)-1 Ь, % мас. Коэффициент корреляции

П+Н

(парафины+ 6.5475 -64.705 0.95

+нафтены)

Сумма ароматических -13.088 210.36 -0.89

Сумма смол 14.607 -140.57 -0.82

Асфальтены -7.4124 87.216 -0.82

В процессе растворения НДС по мере уменьшения Евзмо растворителя в деасфальти-зате увеличивается количество асфальтенов и уменьшается сумма смол (рис. 10). Для этих групп соединений такая связь будет более точно описываться полиномом второй степени, что означает нелинейность изменения группового состава ДА относительно высокомолекулярных гетероатомных поликонденсирован-ных компонентов, образующих ассоциаты и являющихся структурообразователями в НДС (табл. 8). Относительно мальтенов зависимость группового состава ДА от электронных характеристик н-алканов С5—С7 может быть в

первом приближении описана с помощью линейных корреляционных зависимостей (табл. 1 и 8).

Таким образом, в процессе деасфальтиза-ции выход продуктов линейно зависит не только от коксуемости сырья и деасфальтизата, но и от физико-химических свойств и электронной структуры н-алканов, используемых в качестве растворителя. Образование ассоциатов асфальто-смолистых веществ связано с электронной структурой растворителя. Изменяя параметры электронной структуры растворителя как преобладающего компонента среды, можно регулировать выход и свойства получаемых концентратов асфальто-смолистых веществ и,

Литература

1. Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа.- Уфа: Гилем, 2002.- 672 с.

2. Хайрудинов И. Р. Технология процессов деас-фальтизации нефтяных остатков. Методические указания.- Уфа: УГНТУ, 1995.- 66 с.

3. Хайрудинов И. Р., Султанов Ф. М., Теля-шев Э. Г. Современные процессы сольвентной деасфальтизации нефтяных остатков.- Уфа: Изд-во ГУП ИНХП РБ, 2011.- 208 с. Серия «Библиотека нефтепереработчика».

4. Поконова Ю. В. Химия высокомолекулярных соединений нефти.- Л.: Химия, 1980.- 179 с.

5. Джеймс Г. Спейт. Анализ нефти. Справочник.-СПб: ЦОП «Профессия», 2010.- 480 с.

6. Идиатуллин Г. З., Цалик И. Л., Минишев Р. М. //Нефтепереработка и нефтехимия.- 1972. — №11.- С.3.

7. Поконова Ю. В., Спейт Дж.Г. Исследование нефтяных остатков.- СПб.: ИК СИНТЕЗ, 1992.- 292 с.

8. Сергиенко С. Р., Таимова Б. А., Талалаев Е. И. Высокомолекулярные неуглеводородные соединения нефти.- М: Наука, 1979.- 269 с.

9. Унгер Ф. Г., Андреева Л. Н. Фундаментальные аспекты химии нефти. Природа смол и асфаль-тенов.- Новосибирск: Наука, 1995.- 192 с.

10. Доломатов М. Ю. Химическая физика многокомпонентных органических систем. Ч.1. Физико-химическая теория сложных органических и нефтехимических систем.- Уфа: ИПНХП АН РБ, УТИС, 2000.- 124 с.

11. Сюняев З. И., Сюняев Р. З., Сафиева Р. З. Нефтяные дисперсные системы.- М.: Химия, 1990.- 224 с.

12. Колбановская А. С., Михайлов В. В. Дорожные битумы.- М.: Транспорт, 1973.- 262 с.

13. Султанов Ф. М. Энергосберегающая технология сольвентной деасфальтизации нефтяных остатков. Автореф. ...докт. технич. наук.- Уфа: УГНТУ, 2010.- 48 с.

14. Нигматуллин Р. Г., Золотарев П. А., Сайфул-лин Н. Р. Деасфальтизация нефтяного сырья пропаном.- М: Изд. центр "Техинформ" межд. академии информатизации, 2003.- 200 с.

соответственно, деасфальтизатов. Полученные результаты способствуют уточнению математической модели процесса.

Реологические свойства деасфальтизатов, полученных из гудрона западносибирской нефти с применением углеводородных растворителей на основе н-алканов, в первом приближении могут быть описаны уравнением Френкеля (1) для кинетической теории течения жидкостей.

Можно предположить, что физико-химическая природа такого показателя, как коксуемость по Конрадсону, состоит в изменении электронной структуры образца в условиях проведения анализа.

References

1. Akhmetov S. A. Tekhnologiya glubokoy pererabotki nefti i gaza [Deep oil and gas refining technology]. Ufa: Gilem Publ., 2002. 672 p.

2. Khairudinov I. R. Tekhnologiya processov deasphaltizacii neftyanykh ostatkov. Metodi-cheskie ukazaniya [Technology processes deasphalting oil residues. Methodical instructions]. Ufa: USPTU Publ., 1995. 66 p.

3. Khairudinov I. R., Sultanov F. M., Telya-shev E. G. Sovremennye protsessy solventnoy deasphal-tizacii neftyanykh ostatkov [Contemporary oil stocks solvent deasphalting processes]. Ufa: GUP INHP RB Publ., 2011. 208 p.

4. Pokonova Yu. V. Khimiya vysokomolekulyar-nykh soedineniy nefti [Chemistry of the oil high-molecular compounds]. Leningrad: Khimiya Publ., 1980. 179 p.

5. Speyt J. G. Analiz nefti. Spravochnik [Petroleum analisys. Reference book]. St. Petersburg: COP «Professiya» Publ., 2010. 480 p.

6. Idiatullin G. Z., Calik I. L., Minishev R. M. Neftepererabotka I neftekhimiya. 1972. No.11. P.3.

7. Pokonova Yu. V., Speyt J. G. Issledovaniye neftyanykh ostatkov [Investigations of oil residues]. St. Petersburg: IK SYNTEZ Publ., 1992. 292 p.

8. Sergiyenko S. R., Taimova B. A., Talalayev E. I. Vysokomolekulyarnye neuglevodorodniye soedineniya nefti [High-molecular nonhydro-carbon oil compounds]. Moscow: Nauka Publ., 1979. 269 p.

9. Unger F. G., Andreeva L. N. Fundamentalnye aspekty khimii nefty. Priroda smol i asphaltenov [Fundamental aspects of the oil chemistry. Nature of the resins and asphaltenes]. Novosibirsk: Nauka Publ., 1995. 192 p.

10. Dolomatov M. Yu. Khimicheskaya physika mnogokomponentnykh organycheskikh system. Chast 1. Physiko-khimicheskaya teoriya slojnykh organicheskich i neftechimicheskikh system. [Chemical physics of multycomponent organic systems. Part I. Physical-chemical theory

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

15. Осинцев А. А., Зиганшин К. Г. и др. //Мир нефтепродуктов. Вестн. нефтяных компаний.-2009.- №3.- С.34.

16. Зиганшин К. Г., Мыльцын А. В., Осинцев А. А., Зиганшин Г. К. //Баш. хим. ж.- 2013.- Т.20, №3.- С.36.

17. Рыбак Б. М. Анализ нефти и нефтепродуктов.-М.: Гостоптехиздат, 1962.- 888 с.

18. Коган Ю. С., Конь М. Я. Переработка остаточного сырья на установках каталитического крекинга за рубежом.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1988.- 76 с. (Обзор).

19. Хайрудинов И. Р., Сайфуллин Н. Р., Нигма-туллин Р. Г. // ХТТМ.- 1999.- №3.- С.14.

20. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкостей.- Л.: Наука, 1975.- 589 с.

21. Бартенев Г. М., Зеленев Ю. В. Курс физики полимеров.- Л.: Химия, 1976.- 288 с.

22. Dezortsev S. V., Dolomatov M. Yu. //Journal of Materials Science and Engineering A.- 2012.-V.2, №11.- P.753.

23. Dolomatov M. Yu., Dezortsev S. V. //Journal of Chemistry and Chemical Engineering.- 2013.-V.7, №6.- P.566.

24. Доломатов М. Ю., Рогачев М. К., Касьянова А. Б. // Баш. хим. ж.- 2001.- Т.8, №5.- С.12.

25. Доломатов М. Ю., Карташева В. В., Пономарева Ю. Г. /Материалы международной научно-практической конференции «Газ-нефть-2002».-Уфа: Изд-во ГУП «ИНХП РБ», 2002.- С.262.

26. Шуткова С. А. Структурно-химические свойства наночастиц нефтяных асфальтенов и способ получения электропроводящих материалов на их основе. Дис. ...канд. хим. наук.- Уфа. УГНТУ. 2013.- 24 с.

27. Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов /Под ред. проф. В. М. Татевско-го.- М.: Гостоптехиздат, 1960.- 412 с.

28. Дезорцев С. В., Доломатов М. Ю., Шуткова С. А., Шуляковская Д. О. /Материалы IV Всероссийской научной конференции «Теория и практика массообменных процессов химической технологии (Марушкинские чтения)».- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2011.- С. 31.

29. Крупенникова В. Е., Раднаева В. Д., Танга-нов Б. Б. Определение динамической вязкости на ротационном вискозиметре Brookfield RVDV-II+ Pro. Методическое указание. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2011.- 48 с.

30. Колбин М. А., Хайрудинов И. Р. Определение группового состава нефтей и нефтепродуктов на хроматографе «Градиент-М». Методическое указание.- Уфа: Изд-во БашНИИ НП, 1977.- 28 с.

31. Агапьев Б. Д., Белов В. Н., Кесаманлы Ф. П. Обработка экспериментальных данных. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2007.- 84 с.

32. Бартенев К. М., Френкель Я. И. Физика полимеров.- Л.: Химия, 1990.- 432 с.

of complex organic and petrochemical systems] . Ufa: IPNHP AN RB Publ., 2000. 124 p.

11. Suniayev Z. I., Suniayev R. Z., Safieva R. Z. Neftyanye dispersnye systemy [Oil dispersed systems]. Moscow: Khimiya Publ., 1990. 224 p.

12. Kolbanovskaya A. S., Michaylov V. V. Dorojnye bitumy [Road asphalts]. Moscow: Transport Publ., 1973. 262 p.

13. Sultanov F. M. Energosberegayushaya tekhno-logiya solventnoy deasphaltizacii neftyanykh ostatkov. Avtoref. diss. dokt. tekhnich. nauk. [Energy saving technology of solvent deasphalting oil residues. Dr. techn. sci. synopsis]. Ufa, 2010. 48 p.

14. Nigmatullin R. G., Zolotarev P. A., Sayfullin N. R. Deasphaltizaciya neftyanogo syrya propanom [Oil stocks propane deasphalting]. Moscow: Tekhinform Publ., 2003. 200 p.

15. Osincev A. A., Ziganshin K. G. Mir neftepro-duktov [World oil], 2009. No.3. P.34.

16. Ziganshin K. G., Mylcyn A. V., Osintsev A. A., Ziganshin G. K. Bash, khim, zh. 2013. T.20, no.3. P.36.

17. Rybak B. M. Analyz nefti i nefteproduktov [Oil and oil products analysis]. Moscow: Gostoptekh-izdat Publ., 1962. 888 p.

18. Kogan Yu. S., Kon M. Ya. Pererabotka osta-tochnogo syrya na ustanovkakh katalytiches-kogo krekinga za rubejom [Processing residual feedstocks for catalytic cracking units abroad]. Moscow: CNIITEneftechim Publ., 1988. 76 p.

19. Khairudinov I. R., Sayfullin N. R., Nigmatullin R. G. Khimiya i tekhnologiya topliv i masel, 1999. No.3. P.14.

20. Frenkel Ya. I. Kineticheskaya teoriya jidkostey [Kinetic theory of liquids].Leningrad: Nauka Publ., 1975. 589 p.

21. Bartenev G. M., Zelenev Yu. V. Kurs physiki polymerov [Course of the polymer physics]. Leningrad: Khimiya Publ., 1976. 288 p.

22. Dezortsev S. V., Dolomatov M. Yu. Journal of Materials Science and Engineering A, 2012. V.2, no.11. P.753.

23. Dolomatov M. Yu., Dezortsev S. V. Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 2013. V.7, no.6. P.566.

24. Dolomatov M. Yu., Rogachev M. K., Kasyano-va A. B. Bash, khim, zh, 2001. T.8, no.5. P.12.

25. Dolomatov M. Yu., Kartasheva V. V., Ponomareva Yu. G. Materialy mejdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii «Gas-neft-2002» [Proc. Int. Conf. «Gas-0il-2002»]. Ufa: GUP INHP RB Publ., 2002. P.262.

26. Shutkova S. A. Strukturno-khimicheskie svoistva nanochastic neftyanykh asphaltenov i sposob polucheniya electroprovodyashikh materialov na ikh osnove, Diss. kand. khim. nauk [Structural and chemical properties of nanoparticles petroleum asphaltenes and a method for producing electrically conductive materials based on them. PhD chem. sci. synopsis.]. Ufa, 2013. 24 p.

27. Physiko-khimicheskie svoistva individualnykh uglevodorodov [Physical-chemical properties of individual hydrocarbons]. Moscow: Gostoptekhizdat Publ., 1960. 412 p.

28. Dezortsev S. V., Dolomatov M. Yu., Shutkova S. A., Shulyakovskaya D. O. Materialy IV Vserossiyskoy nauchnoy konferencii «Teoriya i praktika massoobmennykh processov khimicheskoy tekhnologii (Marushkinskie chteniya)» [Proc. IV National sci. conf. «Theory and practice of mass transfer processes in chemical engineering (Marushkinskie reading)]. Ufa: UGNTU Publ., 2011. P.31.

29. Krupennikova V. E., Radnaeva V. D., Tanga-nov B. B. Opredelenye dynamicheskoy vyazkosty na rotacionnom viskosimetre Brookfield RVDV-II+ Pro. Metodicheskoe ukazanie [Determination of dynamic viscosity rotational viscometer Brookfield RVDV-II + Pro. Methodical instructions]. Ulan-Ude: VSGTU Publ., 2011. 48 p.

30. Kolbin M. A., Khairudinov I. R. Opredelenye gruppovogo sostava neftey i nefteproductov na khromatographe «Gradient-M». Metodycheskoe ukazanie [Determination of group composition of petroleum and petroleum products chromatograph «Gradient-M». Methodical instructions]. Ufa: BashNII NP Publ., 1977. 28 p.

31. Agapev B. D., Belov V. N., Kesamanly F. P. Obrabotka eksperimentalnykh dannykh [Evaluation of test data]. St. Petersburg: SPbGTU Publ., 2007. 84 p.

32. Bartenev K. M., Frenkel Ya. I. Physika polymerov [Physics of polymers]. Leningrad: Khimiya Publ., 1990. 432 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.