Нефтегазовые нанотехнологии для разработки и эксплуатации месторождений. Часть 1. Евдокимов И.Н - 20 стр.

UptoLike

Составители: 

20
Фазовые границы, определенные по особым
температурам
Большинство экспериментальных данных по определению
«особых температур» получено для насыщенных асфальтенами
битумов и для выделенных (твердых) фракций асфальте-
нов.
35,45–47
Если кратко охарактеризовать полученные результа-
ты, то исследователи выделяют три фазы агрегированных ас-
фальтенов, в зависимости от температуры (см. подписи справа
на рис. 5). При отрицательных температурах (не показаны на
рис. 5) теплоемкость асфальтенов подчиняется тем же законо-
мерностям, что и теплоемкость твердого кристаллического тела,
пока при –30°C они не претерпевают фазовый переход
и приоб-
ретают аморфную (стекловидную) структуру. Аморфная фаза
асфальтенов осуществляется благодаря взаимодействиям боко-
вых полярных алкильных цепей и преобладает вплоть до тем-
ператур 25–30°C (обозначена как α-фаза на рис. 5). В ходе
дальнейших фазовых превращений при нагревании, асфальте-
ны формируют более плотные структуры, стабильные до темпе-
ратур порядка 100°C и осуществляемые благодаря образованию
связей между периконденсированными ароматическими пла-
стинами (β-фаза на рис. 5). В диапазоне температур 100–180°C
появляется еще одна фаза асфальтенов, имеющая определен-
ную кристаллическую упорядоченность структуры (γ-фаза на
рис. 5). При более высоких температурах аморфная фаза ас-
фальтенов размягчается; кристаллические образования начи-
нают плавиться только при температурах ~220-240°C. В конце
концов, по
достижении температуры 350°C начинается дест-
рукция асфальтенов с образованием жидкокристаллической
мезофазы, предшествующей формированию кокса.
Для асфальтенысодержащих текучих жидкостей, включая
природные нефти, наиболее изучена α-β межфазовая грани-
ца (линия А на рис. 5) – область «особых температур» 25–35°C.
Переход к более плотной (β) фазе был замечен по значительно-
му уменьшению объема сложных агрегатов асфальтенов,
38
по
снижению поверхностного натяжения
44
и по увеличению отло-