В работе представлены данные по моделированию фазовых переходов и структурообразования твердых углеводородов (ТУ) и депрессорных присадок (ДП) в дистиллятном масле фракции 420-490оС. В качестве твердых углеводородов взяты нефтяной парафин марки Т-1 с температурой плавления 56оС и церезин с температурой плавления 79оС. В качестве ДП использованы присадки ТюмИИ-77 и ДП-65, разработанные в Тюменском государственном нефтегазовом университете. Присадка ТюмИИ-77 (температура плавления Тпл около 90оС) представляет собой полидиацилпентаэритритфталат, а присадка ДП-65 (Тпл 58оС) - продукт конденсации полиэтиленполиаминов и синтетических жирных кислот фракции С21-25.
Фазовые переходы и структурообразование при охлаждении модельных систем изучали в зависимости от содержания твердой фазы Ст.ф. твердых углеводородов и депрессорных присадок в масле. Содержание твердой фазы варьировали в пределах от 0,5 до 10%мас. По известным методикам определяли температуры застывания Тз и помутнения Тп. По зависимостям Тз и Тп от Ст.ф. строили соответствующие кривые, которые в совокупности давали диаграммы фазовых и структурных переходов в координатах свойство (Тз, Тп) - концентрация твердой фазы Ст.ф.. На полученных диаграммах было выделено три области - молекулярно-дисперсное состояние частиц твердой фазы в масле (область выше Тп), область коллоидно-дисперсного состояния (КДС - область между Тп и Тз) и область псевдопластичного состояния (область ниже Тз).
Структурообразование частиц твердых углеводородов и депрессорных присадок оценивали по критическим точкам внутри области КДС и по площади КДС - SКДС. Более удобно оценивать процессы структурообразования - по площади КДС. Чем больше значение SКДС, тем в меньшей степени система структурирована. По способности к структурированию исследованные присадки в ряду с твердыми углеводородами располагаются в следующей последовательности: парафин > церезин > ТюмИИ 77 > ДП-65. Сопоставление данных по SКДС показывает, что дисперсные системы парафина и церезина в масле в 2,1-10,9 раз более структурированы, чем ДП.
Фазовые переходы оценивали по критической концентрационной точке начала спонтанного образования (кристаллизации) твердой фазы при понижении температуры ККСК, по температуре помутнения (начала кристаллизации) при этой концентрации ТККСК и по скорости накопления твердой фазы r2 при температуре более ТККСК. Введены относительные показатели фазовых переходов:
- относительный расход присадок при возможном совместном образовании общей твердой фазы ТУ и ДП;
- разность температур начала образования твердой фазы ТУ и ДП при понижении температуры; 
- скорость накопления твердой фазы депрессорной присадки относительно твердых углеводородов.
Формализованные показатели по фазовым переходам и структурообразованию сопоставлены с литературными данными по депрессорным свойствам присадок ТюмИИ-77 и ДП-65. На основе различий сформулированы общие требования к депрессорным присадкам, которые позволяют прогнозировать депрессорные свойства у других органических продуктов:
- по структурообразованию - ДП должны иметь значительно более низкую степень структурирования в нефтяных системах по сравнению с твердыми углеводородами, что подтверждает адсорбционно-сольватационный механизм действия депрессорных присадок, связанный с низким поверхностным натяжением на границе кристаллов твердых углеводородов и дисперсионной среды;
- по фазовым переходам - разность температур начала образования твердой фазы ТУ и ДП при понижении температуры не должна превышать 13,7оС; предпочтительно, чтобы ТККСК присадок была ниже, чем ТККСК твердых углеводородов; относительная скорость накопления твердой фазы из депрессорных присадок
не должна превышать 1,2; относительный расход присадок при совместном образовании твердой фазы с ТУ
должен иметь значения не выше 0,5. Возможны и другие значения формализованных показателей за рамками предложенных при их одновременном благоприятном сочетании.
Библиографическая ссылка
Землянский Е.О., Гуров Ю.П., Агаев С.Г. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕПРЕССОРНЫХ ПРИСАДОК ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ИХ ФАЗОВЫХ И СТРУКТУРНЫХ ПЕРЕХОДОВ В НЕФТЕПРОДУКТАХ // Успехи современного естествознания. – 2005. – № 7. – С. 55-56;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=8784 (дата обращения: 19.04.2024).