Реологические свойства сырых нефтей. Природные нефтебитумы

При понижении температуры пространственное положениемолекул н-алканов изменяется, снижается энергия их теплового движения и падает растворяющая способность легких фракции нефти. Из-занасыщения и пересыщения раствора происходит образование первичныхцентров кристаллизации и их рост. При температуре нефти, близкой к температурекристаллизации парафина, повышается число и размеры кристаллическихструктур, что приводит к образованию трехмерной пространственной сети пo всeмуoбъeму, сильно разветвленные алканы при этом образуют аморфную фазу.Формирование такой сети характеризуется возникновениемсвязнодисперсной системы, обладающей вязкопластичными свойствами.Причинойструктурообразования в высоковязких нефтях и природных битумах,обуславливающих их высокуювязкость и появление структурно-механическойпрочности, являются межмолекулярное воздействие высокомолекулярных фрагментов смол и асфальтенов, которые связанысильным парамагнетизмом, имеющихся в их составе полиароматических структур.2. Природные нефтебитумыПриродные битумы(жидкие и вязкие) встречаются как в чистом виде, так и в «битуминозных» породах. Битуминозными или асфальтовыми породами называютсяизвестняки и песчаники, пропитанные природными битумами. Они сформировались в земной коре вследствие процесса окисления и полимеризации нефти, пропитавшей данные горные породы.По ряду показателей свойств природные битумы превосходят нефтяные: по высокой адгезии например. В строительстве применение природных битумов ограничивает их высокая стоимость и относительно малый объемом производства. К недостаткам как природных, так и нефтяных битумов следует отнести их повышенную хрупкость при отрицательных температурах. Главным образом вязкие природные битумы находят применение в химической и лакокрасочной промышленности. При переработке асфальтовых горных пород получают асфальтовый порошок и асфальтовый бетон. Асфальтовый порошок получают измельчением карбонатных пород, если содержание природного битума в них не превышает 2... 3% по массе. В качествеприродных жидких битумовв строительстве используются тяжелые, высокосмолистые нефти.Битумные эмульсии - это дисперсные системы, вода которых является дисперснной средой, а мелкодисперсный битум - дисперсионнойной фазой. Для образования и устойчивости эмульсии в неедобавляют некоторые вещества-эмульгаторы (поверхностно-активные вещества), роль которых заключается в снижении поверхностного натяжения на границе фазового разделавода-битум. В качестве эмульгаторов используют мыла, соли нафтеновых и сульфонафтеновых кислот, глину, цемент, уголь, известь, гудрон, стеарин и др. Для производства дорожных эмульсий битум диспергируют до размеров частиц от 0,001 до 0,1 мм.Эмульсии с содержанием органических вяжущих материалов в большом количестве (около70%), называются высококонцентрированными. Такие эмульсии, как и эмульсии с твердыми эмульгирующими веществамиобладают значительной вязкостю. Их называют пастами. Для того, чтобы получить текучее состояние пасты разбавляют водой непосредственно на месте проведения работ, что делает их перевозкиболее экономичными, чем эмульсий обычных.ЗаключениеПриродные битумы и высоковязкая нефть - это естественные производные нефти, которые могут находиться в вязко-пластичном, вязком и твердом состоянии. Плотность - характеристика, отражающая содержание смолисто-асфальтеновых веществ и, как следствие, сложность переработки сырья. Вязкость определяет отнесение углеводородов к тому или иному классу, имеет важное практическое значение для выбора способа извлечения и транспортировки. Поэтому важно уметь управлять вязкостью углеводородов. А для этого нужно знать и их плотность. И закономерности изменения плотность-вязкость. Исходя из высокого потребления нефти человечеством освоение трудноизвлекаемых запасов будет неуклонно происходить в ближайшем будущем.Список литературыИнструкция по применению классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов природных нефтяных битумов. — М.: 1985.Девликамов В.В. Аномальная нефть /Девликамов В.В., Хабибуллин З.А., Кабиров М.М. - М. - 1975, 168 с.Ефремов Р.А.Реологические характеристики смесей карбоновых и высоковязких битуминозной нефти Республики Татарстан / Ефремов Р.А., Копылов А.Ю., Абдрахманов Р.А. и др. // Вестник Казанского технологического университета. — 2013. — №3. — С. 205–208.Hénaut I. Bouchard Rheological and Structural Properties of Heavy Crude Oils in Relation With Their Asphaltenes Content / I. Hénaut, L. Barr, J-F. Argillier, F. Brucy, R. // SPE International Symposium on Oilfield Chemistry, February 2001МухамедзяноваА.А. Влияние температуры и концентрации асфальтенов на реологические свойства дисперсных систем гудрона западно-сибирской нефти/ А.А. Мухамедзянова, В.А. Будник, А.С. Алябьев, А.А. Хайбуллин // Башкирский химический журнал. - 2012. - т. 19, №4. - С. 125-127.Фукс Г.И. Вязкость и пластичность нефтепродуктов. — Москва-Ижевск -2003, 328 стр.ГОСТ 1929-87 "Нефтепродукты. Методы определения динамической вязкости на ротационном вискозиметре".ГОСТ 33-2000 (ИСО 3104-94) "Нефтепродукты. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости".Размещено на Allbest.ru