Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/49455
Title: Сравнительная характеристика нерастворимых продуктов автоклавного термолиза смол и асфальтенов усинской нефти
Other Titles: Comparative characteristics of insoluble products obtained by autoclave thermolysis of resins and asphsltenes from the Usinskaya oil
Authors: Антипенко, Владимир Родионович
Гринько, Андрей Алексеевич
Головко, Анатолий Кузьмич
Меленевский, Василий Николаевич
Antipenko, Vladimir Rodionovich
Grinko, Andrey Alekseevich
Golovko, Anatoly Kuzmich
Melenevsky, Vasily Nikolaevich
Keywords: усинская нефть; смолы; асфальтены; автоклавный термолиз; нерастворимые продукты; выделение; анализ; Usinskaya oil; resins; asphaltenes; autoclave thermolysis; insoluble products; isolation; analysis
Issue Date: 2018
Publisher: Томский политехнический университет
Citation: Сравнительная характеристика нерастворимых продуктов автоклавного термолиза смол и асфальтенов усинской нефти / В. Р. Антипенко [и др.] // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. — 2018. — Т. 329, № 6. — [С. 106-117].
Abstract: Актуальность исследования обусловлена тем, что термическая деструкция является одним из самых распространенных процессов переработки нефтяных остатков, тяжелых нефтей и природных битумов. Использование таких технологий приводит не только к новообразованию дистиллятных фракций за счет деструкции высокомолекулярных компонентов сырья, но всегда сопровождается образованием нерастворимых в нефтяной среде продуктов карбонизации, обычно называемых коксом. Некоторые процессы переработки нефти целенаправленно используются для получения кокса. Считается, что основными коксогенами являются смолисто-асфальтеновые вещества. Различные варианты термической деструкции смол и асфальтенов широко используются для изучения их молекулярного строения. Изучение состава и свойств нерастворимых продуктов, образовавшихся при термическом воздействии на смолисто-асфальтеновые вещества, позволит получить информацию о путях их образования. Природа нерастворимых продуктов термодеструкции смол и асфальтенов при относительно низких температурах (160...250 °С) практически не изучена. Цель исследования: сравнительная характеристика состава и свойств нерастворимых продуктов, полученных при разных температурах автоклавного термолиза смол и асфальтенов усинской нефти в инертной атмосфере. Объекты: смолы и асфальтены тяжелой, высокосернистой, высокосмолистой нефти Усинского месторождения, нерастворимые в хлороформе продукты их автоклавного термолиза в атмосфере аргона при температурах 250, 450 и 650 °С. Методы: автоклавный термолиз в атмосфере аргона, экстракция, анализ элементного состава, ИК- и КР-спектроскопия, пиролитический анализ в варианте «Rock-Eval», флэш-пиролиз (600 °С, 20 с) с анализом летучих продуктов в режиме «on-line» методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектором. Результаты. Представлены результаты изучения нерастворимых продуктов, полученных при автоклавном термолизе смол и асфальтенов нефти Усинского месторождения в атмосфере аргона и температурах 160...650 °С. Нерастворимые в хлороформе продукты термолиза, полученные с высоким выходом из смол тяжелой высокосернистой усинской нефти при 250 °С, существенно отличаются от нерастворимых продуктов, полученных из смол и асфальтенов при 450 и 650 °С. По элементному составу, ИК- спектрам и спектрам комбинационного рассеяния, результатам пиролитического анализа в режиме Rock Eval и «on line» флэш-пиролиза (600 °С, 20 c) они соответствуют «асфальтеноподобным» веществам. Их образование, по-видимому, обусловлено разрывом при 250 °С наиболее лабильных S-S или C-S связей в молекулах смол с генерацией и последующей рекомбинацией макрорадикалов. Термодеструкция этих веществ при более высоких температурах (450 и 650 °С) сопровождается образованием более карбонизированных коксообразных продуктов.
The relevance of the research is caused by the fact that thermal destruction is one of the most common processes used to refine oil residues, heavy oils and natural bitumen. The use of such technologies promotes the formation of distillate fractions due to destruction of high-molecular components of feedstock and is always accompanied by the formation of oil-insoluble carbonization products, usually called coke. Some processes of oil refining are purposefully used to produce coke. Resin-asphaltene substances are considered as the main coke genes. Various options of resin and asphaltene thermal destruction are widely used to study their molecular structures. The study of the composition and properties of insoluble products obtained by thermal treatment of resin-asphaltene substances will provide information on the ways of their formation. The nature of insoluble products of resin and asphaltene thermal destruction at relatively low temperatures (160...250 °C) has not been studied yet. The main aim of the research is the comparative study of composition and properties of insoluble products obtained at different temperatures of autoclave thermolysis of resins and asphaltenes from the Usinskaya oil in an inert atmosphere. Objects: resins and asphaltenes of heavy, high-sulfur and highly resinous oil from the Usinskoye oil field, chloroform-insoluble products of their autoclave thermolysis in an argon atmosphere at 250, 450 and 650 °C. Methods: autoclave thermolysis in argon atmosphere, extraction, elemental analysis, IR and Raman spectroscopy, «Rock-Eval» pyrolytic analysis, flash pyrolysis (600 °C, 20 s) with «on-line» analysis of volatile products by gas chromatography with a mass+spectrometric detector. Results. The paper introduces the results on the study of insoluble products obtained at autoclave thermolysis of resins and asphaltenes from the Usinskaya oil in argon atmosphere at 160...650 °С. Chloroform-insoluble thermolysis products obtained with high yield from the resins of heavy high-sulfur oil at 250 °C significantly differ from the insoluble products obtained from resins and asphaltenes at 450 and 650 °C. By elemental composition, IR- and Raman spectra, the results of Rock Eval pyrolytic analysis and «on-line» flash pyrolys is (600 °C, 20 s) they correspond to «asphaltenelike» substances. Their formation is probably due to the breakage at 250 °C of the most labile S-S or C-S bonds in the resin molecules with generation and subsequent recombination of macroradicals. The thermal destruction of these sub-stances at higher temperatures (450 and 650 °C) is accompanied by formation of more carbonized coke-like products.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/49455
ISSN: 2413-1830
Appears in Collections:Известия ТПУ

Files in This Item:
File SizeFormat 
bulletin_tpu-2018-v329-i6-11.pdf279,25 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.