Авторы настоящей работы, изучая на протяжении ряда лет различные аспекты механизма действия депрессорных присадок, пришли к заключению, что в зависимости от природы депрессоров может проявляться тот или иной механизм. Для уточнения механизма действия изучено влияние депрессорных присадок, разработанных в Тюменском государственном нефтегазовом университете, и полиолефинов (ПО) на процессы кристаллизации и структурообразования твердых углеводородов (ТУ) различной природы (всего изучено 12 двойных систем). При этом предпринята попытка установления взаимосвязи между процессами кристаллизации твердых углеводородов и их структурообразованием, а также - между процессами кристаллизации ТУ и эффективностью депрессорных присадок и полиолефинов.
Проведенные ранее [1,2] исследования процессов, происходящих в модельных системах, содержащих различные твердые углеводороды, депрессорные присадки и полиолефины, позволили предложить ряд показателей, характеризующих эффективность депрессоров как добавок, снижающих температуры помутнения и застывания дисперсных систем, а также комплексный критерий эффективности. Проанализировав предложенные показатели и критерии пришли к выводу, что с их помощью можно не только оценить эффективность депрессоров, но и установить количественную взаимосвязь между процессами, происходящими в изучаемых системах и эффективностью ДП или ПО, что в свою очередь, позволит уточнить механизм их действия. Среди множества предложенных показателей выделили следующие:
- для оценки влияния присадок на процессы кристаллизации предложили использовать показатель интегральной эффективности присадок в качестве депрессора температуры помутнения (SΔ tn ) и разность температур критических концентраций начала спонтанной кристаллизации (разность температур помутнения) твердых углеводородов и депрессорных присадок (Δ T C´1); при этом для выяснения корреляции исследовали зависимости
= ƒ(Δ
) (1);
- для оценки совместного влияния присадок на процессы кристаллизации и структурообразования выделили показатели интегральной эффективности ДП или ПО по температурам помутнения и застывания (
и ), а также относительную скорость образования твердой фазы (
), используя для анализа зависимости вида
= ƒ( / ) (2);
- для оценки влияния полиолефинов на процессы структурообразования твердых углеводородов использовали показатель интегральной эффективности по температуре застывания ( ), разность температур критических концентраций начала спонтанной кристаллизации твердых углеводородов и полиолефинов (Δ ); относительную скорость образования твердой фазы (
) и относительный концентрационный коэффициент спонтанной кристаллизации полиолефинов (
), характеризующий массовое соотношение ПО и ТУ; при этом для установления корреляции использовали зависимости вида
= ƒ [Ккр = Δ /( * )]. (3)
Анализ предложенных зависимостей показал, что они хорошо линеаризуются в логарифмических (2) и полулогарифмических (1,3) координатах и могут быть представлены в виде корреляционных уравнений типа: y = a + bx. Математическая обработка результатов позволила получить расчетные уравнения, впервые устанавливающие количественную взаимосвязь между эффективностью присадок и полиолефинов в качестве добавок, снижающих температуры помутнения и застывания, и процессами, происходящими в системах твердых углеводородов. Результаты обработки представлены в таблице.
Таблица 1.
|
Система |
Функциональные зависимости |
Расчетные уравнения |
|
ТУ + ДП |
ln |
|
|
ln |
|
|
|
ТУ + ПО |
ln
( |
|
)
Корреляционные уравнения, полученные для систем, содержащих либо присадки, либо полиолефины справедливы для всех исследованных систем вне зависимости от природы ТУ; а разный вид уравнений для ДП и ПО подтверждает гипотезу о различии механизмов их действия. Так, эффективность депрессорных присадок определяется их комплексообразованием с кристаллизующимися твердыми углеводородами, а эффективность полиолефинов авторы связывают с процессами их сокристаллизации с ТУ. Это объясняет присутствие величины , характеризующей массовое отношение ПО и ТУ, в уравнении для систем, содержащих полиолефины; в то же время ни в одно из уравнений, выведенных для депрессорных присадок эта величина не входит. Полученные корреляционные зависимости можно использовать для оценки влияния депрессоров на кристаллизацию и структурообразование твердых углеводородов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Агаев В.Г., Гуров Ю.П., Землянский Е.О. Фазовые переходы и структурообразование в модельных системах твердых углеводородов и депрессорных присадок // Нефтепереработка и нефтехимия.-2004.-№9.-с. 37-40.
- Таранова Л.В., Гуров Ю.П., Агаев В.Г. Исследование депрессорных свойств полиолефинов // Нефть и газ Западной Сибири: Материалы Всероссийской научно-технической конференции т.1.- Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2007.-с.261-264.