Физико-химические свойства дисперсных систем на основе остаточных продуктов переработки нефти

Мухамедзянова, Альфия Ахметовна

Физико-химические свойства дисперсных систем на основе остаточных продуктов переработки нефти тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

Мухамедзянова, Альфия Ахметовна АВТОР

кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Уфа МЕСТО ЗАЩИТЫ

1997 ГОД ЗАЩИТЫ

02.00.04 КОД ВАК РФ

Диссертация по химии на тему «Физико-химические свойства дисперсных систем на основе остаточных продуктов переработки нефти»

Автореферат диссертации на тему "Физико-химические свойства дисперсных систем на основе остаточных продуктов переработки нефти"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УФИМСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

РГ 6 ОД

О л " ;.■ 7

На правах рукописи

МУХАМЕДЗЯНОВА АЛЬФИЯ АХМЕТОВНА

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ОСТАТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

02.00.04 - Физическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук

Уфа -1997

Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете

Начныи руководитель : доктор технических наук

профессор Абызгильдин Ю.М.

Официальные оппоненты : доктор химических наук

Колосницын В. С.

доктор технических наук профессор Теляшев Э. Г.

Ведущая организация : Башкирский Государственный

университет ( г. Уфа )

Защита диссертации состоится "ЛЬ '• ) 997 года

в /У- часов на заседании специализированного совета К 002.14.01 при Институте органической химии УНД РАН по адресу : 450054, г Уфа, проспект Октября, 71

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УНЦ РАН

Автореферат разослан ¡ЛЛ-О-Л. 1997 года

Учёный секретарь специализированного совета ^

кандидат химических наук 1 '_ V, Ф. А. Валее

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Ожидаемое в ближайшее десятилетие снижение добычи нефти при одновременном росте доли сернистых и высокосернистых нефтей требует поиска принципиально новых технических решений и совершенствования существующих процессов, направленных на углубление переработки нефти, организацию производств новых продуктов, рационального использования остатков, эффективной утилизации отходов, решения вопросов экологической защиты районов. Большое внимание уделяется нефтеполимерным материалам.

Производство углеродных волокон представляет собой быстро развивающуюся отрасль химической промышленности. Углеродные волокна обладают уникальными свойствами. Перспективным, доступным и дешевым сырьём для их получения являются мезофазные и изотропные нефтяные пеки. Поэтому разработки процессов получения леков различного назначения на основе остаточных и дистиллятных продуктов нефтепереработки приобретают важное значение. Технико-экономичекие показатели этих процессов определяются физико-химическими свойствами нефтяных остатков. В последние годы для исследования нефтяных остатков всё чаще используются приёмы коллоидной химии и физико-химической механики.

Пеки являются многокомпонентными гетерогенными и термодинамически неустойчивыми системами. Надмолекулярные структуры присутствуют в аморфных пеках и сохраняются в расплавах, а также растворах пеков в термодинамически плохих растворителях. Надмолекулярные образования с сольватной оболочкой определяют не только структуру и реологические свойства пеков, но и физико-механические свойства формируемых на их основе изделий, в частности углеродво-

локнистых материалов. Следовательно, изучение таких систем, разработка технологических приёмов регулирования их структурно-механических свойств, является важным этапом на пути улучшения качества углеродных волокон.

Цель работы. Исследование состава и физико-химических свойств дисперсных систем на основе высокомолекулярных соединений нефтяных остатков. Установление закономерностей изменения реологических свойств этих систем в объёмных и граничных слоях при изменении температуры и состава смеси.

Научная новизна. Для дисперсий высокомолекулярных соединений в углеводородной среде установлены значения параметров состояния (температура, концентрация, скорость и напряжение сдвига), характеризующие границу перехода от связнодисперсных к свободно-дисперсным системам и молекулярным растворам.

Показано, что зависимость вязкости асфальтенонаполненных модельных систем от концентрации и среднечисловой молекулярной массы асфальтенов имеет сложный нелинейный характер, предложены уравнения, связывающие эти величины.

Обнаружено, что энергия активации вязкого течения нефтяных дисперсных систем близка к подобной величине для расплавов полимеров, хотя вязкость последних на пять-семь порядков выше.

В результате исследования реологических свойств тонких граничных слоев предложены уравнения кинетики изменения толщины граничного слоя, методика определения её равновесного значения и уравнение для описания зависимости этой величины от напряжения сдвига, возникающего под действием нормальной нагрузки на плоскопараллельные диски.

Практическая ценность. Данные исследования физико-химических свойств дисперсных систем на основе высокомолекуляр-

ных соединений нефтяных остатков использованы для интенсификации процессов производства волокнообразуюших пеков методом сольвентного фракционирования. По предложенной технологической схеме получены высокоплавкие нефтяные пеки и испытаны в качестве сырья для получения углеродволокнистого материала с положительными результатами.

Апробация работы. Отдельные разделы диссертационной работы докладывались на 8-ом и 9-ом отраслевом совещании "Проблемы и перспективы развития Томского нефтехимического комбината'", Томск, 1995, 1996 гг.

Публикации. По результатам работы опубликовано 5 статей в научно-технических журналах и сборниках. Материалы диссертации использовались при разработке технико-экономического обоснования и регламента производства волокнообразующего пека и пеков другого назначения при выполнении договора по теме № П24-96 хозрасчётного научного комплекса "Технология, ресурс и прочность" кафедры "Машины и аппараты химических производств" УГНТУ.

Объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и приложения. Работа изложена на 120 стр. машинописного текста и содержит 14 таблиц, 32 рисунка и список литературы из 120 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Производство углеродных волокон является одной из быстро развивающихся отраслей химической промышленности. Одним из основных видов сырья для их получения становятся нефтяные пеки.

В первой главе рассмотрены современные представления о структуре, составе, способах получения нефтяных высокоплавких пе-

ков и углеродных волокон на их основе. Показано, что для выбора оптимальных условий проведения технологических процессов получения УВ и улучшения их качества необходимо изучать структуру и физико-химические свойства исходных нефтяных дисперсных систем.

Во второй главе описаны методы и объекты исследований. В качестве объектов исследования взяты: гудрон западно-сибирской нефти, экстракт процесса дуосол, крекинг-остатки, тяжёлые смолы пиролиза (ТСП) газа и бензина (табл.1 и 2). В качестве добавок использовались асфальтены, выделенные из гудрона (табл.3), технический углерод марки ПМ-15 и а- метилнафталин. Асфальтены выделены методом Маркуссона. Состав и физико-химические свойства нефтяных остатков исследовались методами анализа, принятыми в нефтепереработке и коксохимии.

Реологические свойства нефтяных остатков в объёмных слоях исследованы с помошью ротационного вискозиметра "Реотест", в тонких граничных слоях - по методу "плоско-параллельных дисков'' в интервале температур 323-423 К. Предложены методика определения равновесной толщины граничного слоя нефтяных остатков с твёрдой поверхностью, уравнение кинетики изменения тол шины граничного слоя:

г = (г0 + к-гр-1)/(1-к1), (1)

где Гц - расстояние между дисками, на котором начинает проявляться "модифицирующее влияние твёрдой поверхности на структуру и свойства жидкости между дисками";

Таблица I

Состав и свойства нефтяных остатков

Гудрон Экстракт Крекинг- Сернистый Мадо-

западно- процесса остаток ДНС1ИЛЛЯТИЫЙ сернистый

I показатели сибирской дуосол высокопара- крекинг- днетилл ятны'й

нефти фипистой остаток крекинг-

нефти остаток

Плотность при 293К, кг/м1 980.0 1030,0 935,0 1 105,0 983,0

Молекулярная масса, Мп 530 340 450 290 300

Элементный состав, % масс.

С 86,00 87,20 87,00 88,50 87,87

Н 1 1,00 10,20 12,00 7,80 10,00

2,00 - 0,33 2,91 0,45

N +0 (по разности) - - 0,67 0,80 0,47

N... * 2,61 2,88 2,45 3,80 2,58

Групповой углеводородный

состав, % масс.

парафино-пафтеновые 8,6 9,9 50,2 4,8 32,5

ароматические 54,1 67,1 28,2 52,0 51,3

- моноциклические 16,5 6,7 9,7 3,1 5,8

- бициклические 37,6 11,9 8,7 8,1 8,5

- полициклические - 48,5 9,8 40,9 37,0

смолы 33,2 22,2 17,3 25,6 12,7

асфальтены 4,0 0,8 4,0 17,5 3,5

карбены икарбонды - - 0,3 0,0 0,0

Коксуемое 11., % масс. - 15.8' 8,4 21,2 9,0

* показатель ароматизации

Таблица 2

Состав и свойства тяжёлых смол пиролиза

Показатели ГС11 бензина ТСП i аза СК-1 СК-2 СК-3 СК-4 СК-5 СК-6 СК-7

Плотность при 293 К, кг/м' 1069 1077 1149 1062 1 1 10 1057 1140 1090 1160

Молекулярная масс М„, 260 220 260 190 220 210 250 - -

Элементный состав, % мае. :

С 91,70 92,70 94,07 91,90 92,33 90,66 92,72 - -

Н 8,30 . 7,00 5,78 7,04 6,29 7,70 5,90 - -

S следы 0,04 - - - - - 0,13 0,1

N + О (но разности) 0,00 0,26 - - - - - - 0

Na* 3,68 4,41 5,42 4,35 4,89 3,92 5,24 - -

Групповой углеводородный

состав, % масс. :

парафино-иафтеновые 8,1 0,2 I 79,6 £ 81,9 189,9 2 84,1 I 87,1 9,3 0,8

ароматические

моноциклические 1,9 0,1 - -

бицлклические 10,8 0,0 - -

полициклические 31,8 54,0 43,6 29,4

смолы 10,8 23,7 20,8 26,7

асфальтены 36,3 21,6 13,9 14,4 7,9 12,5 10,0 23,4 38,2

карбены и карбоиды 0,3 0,4 6,5 3,7 2,2 3,4 2,9 2,9 4,9

Коксуемость, % масс. 17,9 17,7 - - - - - 18,1 30,4

* Na : С./На - показатель ароматизации;

С'К-1, СК-2, СК-3, СК-4, СК-5, СК-6, СК-7 - ТСП керосиновых и керосиногазойлевых фракций.

гр - равновесное расстояние между дисками (1->со);

к - константа, обратное значение которой 1/к равно времени уменьшения г на величину 0,5(го - гр).

Изучение структурно-механических свойств тяжёлых смол пиролиза проводилось на приборе ]Зейлера-Ребиндера при температурах 293-493 К.

Таблица 3

Состав, структура и физико-химические свойства асфальтеиов гудрона западно-сибирской нефти

Плотность при 293 К, кг/м* 1142

Молекулярная масса 2310

Элементный состав, % масс.

С 86

Н 8

Показатель ароматизации 3,8

Структура*:

общее число колец, п0 39,9

число ароматических колец, Пдг 30,3

число нафтеновых колец, Пм 9,5

число апкильных радикалов, пЛ1 15,6

число атомов углерода в алкильных

радикалах, эр

распределение углерода по структур-

ным фрагментам, %:

ароматическим 47,1

нафтеновым 24,4

алкановым 28,6

* Структура среднестатистической молекулы по данным ПМР-спектроскопии

В третьей главе представлены результаты анализа исследований структурно-механических свойств нефтяных остатков в объемных и граничных слоях.

В определённом температурном интервале изученные системы представляют собой ноагуляционные структуры. С повышением температуры наблюдается их переход в состояние ньютоновской жидкости.

На основании исследования температурной зависимости вязкости нефтяных остатков проведен расчёт кажущейся энергии активации. Зависимость Inri = f(T') представляет собой последовательность двух или трёх прямолинейных участков с соответствующей энергией активации (рис. 1).

Рис.1. Зависимость 1»ц=Г(Т!) нефтяных остатков при Т=293-423К 1 - экстракт; 2 - малосернистый дистиллятный крекинг-остаток; 3 - гудрон; 4 - крекинг-остаток; 5 - ТСП бензина С-6; 6 - ТСП газа С-7

]]

Появление точки излома объясняется переходом одних свободно-дисперсных систем в другие с различной концентрацией, структурой и свойствами дисперсионной среды.

Смолы пиролиза углеводородных газов и бензина представляют собой свободно-дисперсные системы и ведут себя как ньютоновские жидкости.

ТСП керосиновых и керосино-газойлевых фракций, содержащие значительное количество а- и Р-фракций, являются связно-дисперсными системами, обладающими структурно-механической прочностью, величина которой определяется их природой и температурой. Причиной образования этих систем является распределение сажеподобных частиц (тугоплавких компонентов а-фракции, лироас-фальтенов, смол и ПЦА - углеводородов с высокой взаимной растворимостью ) легко кристаллиз\тошихся в отдельную конденсированную фазу. Изучение влияния добавок технического углерода ПМ-15 на реологические характеристики смол подтвердили это предположение: с концентрацией углерода в смеси предельное напряжение сдвига увеличивается и наполненные системы становятся менее чувствительными к изменению температуры в низкотемпературной области.

Рассмотрена связь между температурой начала структурирования Тнс' и такими величинами, как средняя молекулярная масса М„, степень ароматизации N3 и плотность р420, характеризующими способность компонентов тяжёлых смол пиролиза к межмолекулярным взаимодействиям. Температура начала структурирования возрастает с увеличением М„, Ыа и р420 смол.

Структурно-реологические свойства смесей нефтяных остатков не подчиняются правилу аддитивности.

Исследованы реологические свойства граничных слоёв нефтяных остатков при взаимодействии с твёрдой поверхностью. Вследствие избирательной полимолекулярной адсорбции компонентов нефтяных остатков на поверхности диска и гетерокоагуляции наблюдается образование коагуляционных структур с повышенной вязкостью дисперсионной среды, более высокой упорядоченностью молекул в надмолекулярных структурах и сольватных оболочках.

Экспериментальные данные зависимости равновесного значения гр от величины напряжения сдвига тс в координатах тс • (ги - гр)'' - тс образуют прямые (рис.2).

Н-м"3

О 10 20 30 40 50

100 ~ 50 j; о

О 100 200 300 400

Тс, Н-м"

Рис. 2. Зависимость тс / (го - гр) от тс для различных нефтяных остатков

Материал поверхности дисков: 1 и 2 - кварц; 3,4, 5 - сталь.

Среда между дисками: 1,3- гудрон; 2, 4 - крекинг-остаток; 5 - а - ме-

тилнафталин

Это позволяет описать зависимость гр = Дтс) уравнением

гр= (Г() + Гр.т-Тс)/(1 + птс), (2)

где гр111 - величина, соответствующая минимальному в условиях эксперимента значению гр;

п - константа с размерностью м2-Н"', величина п"1 равна значению напряжения сдвига, при котором г уменьшается на величину 0,5(Г(| - г,,.,,,).

Значения г0, г,„ И и к для случая взаимодействия исследованных нефтяных систем с поверхностью стали при Р=0,08МПа представлены в табл.4.

Таблица 4

Коэффиценты уравнения (8) и толщина граничного слоя для систем "нефтяной остаток - поверхность стали"

Нефтяной остаток ЫО'-У1 ](), мкм 1„, мкм Ь. мкм

Гудрон 0,57 90,0 2,6 1,3

Смесь гудрона с асфальтенами 0,05 105,0 72,9 36,5

Крекинг-остаток 0,35 127,0 11.8 5,9

Смесь крекинг-остатка* с а-метилнафталином 1,02 83,0 1,0 0,5

Экстракт 0,50 90,0 64,5 32.3

Смеси экстракта и крекинг - остатка* в массовом соотношении 3:7 То же, 1:9 0,29 0,91 120,0 132,0 26,4 22,3 13,2 11,2

Удельная нормальная нагрузка 0,08 МПа

Структурно-механическая прочность граничного слоя непостоянна по толщине и уменьшается в направлении объёмной фазы. Состав. структура и свойства граничного слоя определяются природой нефтяного остатка и твёрдой поверхности, условиями их контактиро-

вания. Термодеструкция нефтяного остатка сопровождается ароматизацией карбонизуюшейся массы, повышением содержания в ней высокомолекулярных компонентов и приводит к увеличению г0, гр и уменьшению к.

Толщина граничного слоя практически пропорциональна его вязкости (рис.3).

г,, МКМ

<= Р

Рис. 3. Корреляционная связь между вязкостью и равновесной толщиной граничных слоев

В четвёртой главе представлены результаты исследования влияния концентрации асфальтенов, как наиболее высокомолекулярной составляющей остатков, на реологические свойства модельных систем "мальтены + асфальтены" гудрона. Обнаружено, что с увеличением массовой доли асфальтенов в мальтенах аномалия вязкого течения, структурно-механическая прочность и температура перехода в состояние ньютоновской жидкости дисперсных систем увеличиваются вследствие структурирования системы (рис.4).

С\,% масс.

Рис. 4. Изотермы вязкости смесей мальтенов и ¡-С8Н|8-асфальтенов гудрона

Температура, К : 1 - 357; 2 - 385; 3-417

Изучена зависимость вязкости от молекулярной массы для ас-фальтенонаполненных систем (рис.5). Получено критическое значение М„, при котором происходит качественное изменение её реологических свойств, составляющее 724 при Сд=26,6% масс.

Рис. 5. Зависимость вязкости асфальтенонаполненных систем на основе матьтенов и асфальтенов гудрона от среднечисловой молекулярной массы этих систем

Температура, К : 1 - 357; 2 - 385; 3-417

При исследовании тонких граничных слоев установлена прямо-пропорциональная зависимость между толщиной граничного слоя гр и концентрацией асфальтенов в карбонизующейся массе.

В пятой главе предложена технологическая схема получения изотропных волокнообразующих пеков методом сольвентного фракционирования с последующей термообработкой. По разработанной схеме термополиконденсацией концентрата высокомолекулярных соединений гудрона западно-сибирской нефти полу-

чен пек с улучшенными в результате термообработки качественными показателями (табл.5).

Таблица 5

Характеристика волокнообразующего пека

Плотность при 293К, кг/мл 1115

Элементный состав, % масс.

С 88,3

Н 7,1

Б 3,5

100С/(С+Н) 92,6

Групповой углеводородный состав, % масс.

парафино-нафтеновые 0,5

лёгкие ароматические 1,3

средние ароматические 2,2

тяжёлые ароматические 4,6

смолы 10,8

асфальтены 66.2

карбены 14.1

карбоиды 0,3

Коксуемость, % масс. 63,1

Температура размягчения, К 487

Молекулярная масса 1250

Пек испытан в качестве сырья для производства активированных углеродных волокон с положительными результатами.

ВЫВОДЫ

1. Исследованы структурно-реологические свойства дисперсий нефтяных высокомолекулярных соединений в углеводородной среде при температурах 293-493 К. В определённом для кавдой из них температурном интервале системы обладают структурно-механической прочностью, уменьшающейся с повышением температуры и представ-ляютсобой коагуляционные структуры.

2. На модельных системах '"асфальтены + мальтены" гудрона изучено влияние концентрации асфальтенов на реологические характеристики дисперсных систем.

Обнаружено, что вязкость дисперсий при повышении содержания асфальтенов возрастает по сложной экспоненциальной зависимости, предложены уравнения для описания её отдельных участков.

Установлен узкий интервал концентрации асфальтенов, при котором происходит скачкообразное изменение физико-химических свойств модельной системы. Область скачка соответствует переходу от свободно-дисперсных систем к коагуляционным структурам.

Изучена зависимость вязкости от среднечисловой молекулярной массы смеси М„, получено критическое значение М,„ связанное с областью скачка.

3. Рассчитана калсушаяся энергии активации вязкого течения нефтяных остатков и модельных систем "асфальтены + мальтены" гудрона, проведен анализ её зависимости от температуры, природы и концентрации компонентов.

4. Рассмотрена связь между температурой начала структурирования и такими величинами, как средняя молекулярная масса М„, степень ароматизации N3 и плотность Р420, характеризующими способность компонентов тяжёлых смол пиролиза к межмолекулярным

взаимодействиям. Обнаружено, что с увеличением М„, и р/1' температура начала структурирования смол возрастает.

5. По результатам исследования граничных слоев нефтяных остатков при взаимодействии с твёрдой поверхностью предложены уравнение кинетики изменения толщины граничного слоя, методика определения её равновесного значения и уравнение для описания зависимости этой величины от напряжения сдвига, возникающего под действием нормальной нагрузки на плоско-параллельные диски.

6. Установлено, что структурно-механическая прочность граничного слоя непостоянна по толщине и уменьшается в направлении объёмной фазы. Толщина граничного слоя пропорциональна его вязкости.

7 Результаты структурно-реологических исследований были использованы при разработке технологической схемы производства высокоплавкого пека на кафедре ХНК-МАХП УГНТУ. Полученный опытный образец пека испытан с положительными результатами в качестве сырья для производства высокоактивных углеродных волокон

Основные материалы диссертации изложены в следующих работах:

1. Хайбуллин А. А., Берг Г. А., М\"хамедзянова А. А. / Дисперсная структура гшролизных пеков // Проблемы и перспективы развития Томского нефтехимического комбината: Тезисы докладов 8-го отраслевого совещания. - Томск: Томский филиап международной инженерной академии, 1994. - с. 167-168

2. Хайбуллин А. А., Мухамедзянова А. А. / Растворимость и адсорбционная способность пиролнзных пеков // Там же. - с. 169-170

3. Мухамедзянова А. А., Хайбуллин А. А. / Методы оценки и исследования агрегативно-кинетической устойчивости нефтяных дис-

персных систем ' Проблемы и перспективы развития Томского нефтехимического комбината: Тезисы докладов 9-го отраслевого совещания. - Томск : Томский филиал международной инженерной.академии, 1995.-с. 209 ' •• • '

4. Мухамедзянова А. А., Хайбуллин А. А. / Влияние природы, состава и концентрации фаз на устойчивость нефтяных дисперсных систем // Проблемы и перспективы развития Томского нефтехимического комбината: Тезисы докладов 10-го отраслевого совещания. -Томск: Томский филиал международной инженерной академии, 1996. -с. 50

5. Мухамедзянова А. А., Хайбуллин А. А., Мурзаков Р. М., Сай-фуллин Н. Р. /' Реологические свойства и толщина граничных слоев нефтяных остатков при взаимодействии с твёрдой поверхностью // Исследования, интенсификация и оптимизация химико-технологических систем переработки нефти. Труды АО "Ново-Уфимский НПЗ", вып. 2. - М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1996. - с. 112-121

Соискатель ■ 1• - Мухамедзянова А. А.

Подписано к печати/?!¿У Л Фермат бумаги 60x84 1/16. Бумага оберточная. Печать офсетная. Уч.-изд. листов /О . Печ. листов 1,0 . Тираж && экз. Заказ /ЛГ

Ротапринт Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес университета и полиграфпредприятня: ■450062 Уфа. Космонавтов. I

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Мухамедзянова, Альфия Ахметовна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И ПОДГОТОВКИ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ К ПЕРЕРАБОТКЕ В УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА

1.1 Общие сведения об углеродные волокнах и технологии их получения из нефтяного сырья

1.1.1. Классификация углеродных волокон

1.1.2. Элементный состав и структура углеродных волокон

1.2. Физико-химические основы процессов получения нефтяных волокнообразующих пеков

1.2.1. Характеристика сырья для производства нефтяных волокнообразующих пеков

1.2.2. Классификация, состав и структура нефтяных волокно-образующих пеков

1.2.3. Нефтяные остатки и пеки как дисперсные системы

1.2.4. Общие принципы получения волокнообразующих пеков

ГЛАВА 2 МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.2. Стандартные методы анализа

2.3. Методика исследования структурно - реологических свойств нефтяных остатков в объёмных и граничных слоях

ГЛАВА 3 СТРУКТУРНО - РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ

3.1. Реологические свойства нефтяных остатков и смесей на их основе

3.2. Исследование реологических свойств тяжёлых смол пиролиза

3.3. Температурная зависимость вязкости нефтяных остатков

3.4. Реологические свойства и толщина граничных слоев нефтяных остатков на твёрдой поверхности

ГЛАВА 4 СТРУКТУРНО-РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОДЕЛЬНЫХ НЕФТЯНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

4.1. Влияние асфальтенов на структурно-реологические свойства модельных нефтяных дисперсных систем

4.2. Температурная зависимость вязкости асфальтенонапол-ненных систем

4.3. Зависимость вязкости от среднечисловой молекулярной массы асфальтенонаполненных систем

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И ПОДГОТОВКИ НЕФТЯНЫХ ВОЛОКНООБРАЗУЮЩИХ ПЕКОВ К ПЕРЕРАБОТКЕ В УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА

5.1. Технологическая схема получения активных углеродных волокон

ВЫВОДЫ

Введение диссертация по химии, на тему "Физико-химические свойства дисперсных систем на основе остаточных продуктов переработки нефти"

Ожидаемое в ближайшее десятилетие снижение добычи нефти при одновременном росте доли сернистых и высокосернистых нефтей требует поиска принципиально новых технических решений и совершенствования существующих процессов, направленных на углубление переработки нефти, организацию производств новых продуктов, рационального использования остатков, эффективной утилизации отходов, решения вопросов экологической защиты районов. Большое внимание уделяется нефтеполимерным материалам.

Производство углеродных волокон представляет собой быстро развивающуюся отрасль химической промышленности. Углеродные волокна обладают уникальными свойствами: высокие модуль упругости, прочность на разрыв, коррозионная, термо- и жаростойкость, способность смешиваться с другими волокнами в любых взаимоотношениях и другие. Они находят широкое применение как в чистом виде (фильтры, адсорбенты, носители катализаторов, теплоизоляционный материал и т.д.), так и в качестве армирующего компонента пластиков для ракетостроения, авиации, электроники, медицины, химии [1-12].

Перспективным, доступным и дешёвым сырьём для получения углеродных волокон являются мезофазные и изотропные нефтяные пеки. Поэтому разработка процессов получения пеков различного назначения на основе остаточных и дистиллятных продуктов нефтепереработки приобретает важное значение. Технико-экономичекие показатели этих процессов определяются физико-химическими свойствами нефтяных остатков [13-21].

В последние годы для исследования нефтяных остатков всё чаще используются приёмы коллоидной химии и физико-химической механики, изучающих дисперсное состояние веществ, физико-химические и структурно механические свойства дисперсных систем [22].

Пеки, будучи многокомпонентными гетерогенными и, в большинстве случаев, термодинамически неустойчивыми системами, отличаются большой сложностью структуры, содержат в дисперсном состоянии значительное количество сложных структурных единиц (ССЕ). Надмолекулярные структуры присутствуют в аморфных пеках и сохраняются в расплавах, а также растворах пеков в термодинамически плохих растворителях. ССЕ (надмолекулярные образования с сольватной оболочкой) определяют не только структуру и реологические свойства пеков, но и физико-механические свойства формируемых на их основе изделий, в частности углеродволокнистых материалов. Следовательно, изучение таких систем, разработка технологических приёмов регулирования их структурно-механических свойств, агрегативно-кинетической устойчивости, является важным этапом на пути улучшения качества углеродных волокон [23-40].

В данной работе исследованы дисперсные системы на основе прямогон-ных, крекинговых и пиролизных остатков нефтепереработки, их состав и физико-химические свойства.

Для дисперсий нефтяных высокомолекулярных соединений в углеводородной среде установлены значения параметров состояния (температура, концентрация добавок, скорость и напряжение сдвига), характеризующие границу перехода от связнодисперсных к свободнодисперсным системам и молекулярным растворам.

Данные исследования структурно-реологических свойств дисперсных систем на основе высокомолекулярных соединений нефтяных остатков использованы для интенсификации процессов производства волокнообразующих пеков.

Заключение диссертации по теме "Физическая химия"

116 выводы

1. Исследованы структурно-реологические свойства дисперсий нефтяных высокомолекулярных соединений в углеводородной среде при температурах 293-493 К. В определённом для каждой из них температурном интервале системы обладают структурно-механической прочностью, уменьшающейся с повышением температуры и представляют собой коагуляционные структуры.

2. На модельных системах "асфальтены + мальтены" гудрона изучено влияние концентрации асфальтенов на реологические характеристики дисперсных систем.

Изучена зависимость вязкости от среднечисловой молекулярной массы смеси Мп, получено критическое значение Мп, связанное с областью скачка.

3. Рассчитана кажущаяся энергии активации вязкого течения нефтяных остатков и модельных систем "асфальтены + мальтены" гудрона, проведен анализ её зависимости от температуры, природы и концентрации компонентов.

4. Рассмотрена связь между температурой начала структурирования и такими величинами, как средняя молекулярная масса М„, степень ароматизации Ыа и плотность р420, характеризующими способность компонентов тяжёлых смол пиролиза к межмолекулярным взаимодействиям. Обнаружено, что с увеличением Мп, N3 и Р420 температура начала структурирования смол возрастает.

7. Результаты структурно-реологических исследований были использованы при разработке технологической схемы производства высокоплавкого пека на кафедре ХНК-МАХП УГНТУ. Полученный опытный образец пека испытан с положительными результатами в качестве сырья для производства высокоактивных углеродных волокон.

Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Мухамедзянова, Альфия Ахметовна, Уфа

1. Будницкий Г. А./ Армирующие волокна для композиционных материалов // Химические волокна. - 1990. - №2. - с.5-13

2. Фитцер Э. и др. Углеродные волокна и углекомпозиты: Пер. с англ. / под ред. Фитцера Э. М: Мир, 1988. - 336 с.

3. Симамура С. и др. Углеродные волокна: Пер. с япон./ под ред Сима-муры С. М: Мир, 1987. - 304 с.

4. Конкин А. А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы. М.: Химия. - 1974. - 374с.

5. Окуда К./ Углеродные материалы из нефтяных пеков // Никагё гэппо. 1970. -23, №11. - с. 668-673

6. Композиционные материалы: Справочник /Васильев В. В., Протасов В. Д. и др. : Под общей ред. Васильева В. В. и Тарнопольского Ю. M. М. : Машиностроение. - 1990. - 152 с.

7. Термо-, жаростойкие и негорючие волокна. Под ред. Конкина А.А. -М. : Химия. 1978. -424с.

8. James J. L. MA // Carbon Fibers/ Report №165, September 1983. A private by the process economics program. Menlo Park, California 94025

9. Technical information of Kureha Carbon fiber, Rigid felt and soft felt. Tokyo and Dusseldorf office of Kureha Chemical industry Co, Ltd. Japan, 1985

10. Маюми К. / Современные тенденции в производстве углеродных волокон // Сэньи то когё. 1970. - 3, №5. - с. 309-313

11. Окуда К./ Углеродные волокна // Касэн гэппо. 1970. - 25, №5.с.36-45

12. Warner S. W., Uhlman D. R., Peebles L. H. / Hétérogénéités in carbon fibers // Carbon. 1975. - 13, №5. - p.433-436

13. Юркевич Я., Росиньский С. Углехимия. M. : Металлургия. 1973.360с.

14. Dhami T. L., Manocha L. M. and Bahl O. P. / Oxidation behaviour of pitch based carbon fibers // Carbon. -1991. №1. - p.51-60

15. Jorro M. A., Lander W. R., Rantell T. D./ Characteristics of coal-based carbonised fibre // Carbon. 1976. - 14, №4. - p.214-219

16. Yasuda E., Taka H., Kimura S./ Discussions of Microstructure of fibrous Carbons / Bulletin of the Tokyo institute of Technoligy. 1974. - №120. - p.141-146

17. Johnson D. J., Tomizuka J., Watanabe О./ The fine structure of pitch-based Carbon // Carbon. 1975. - 13, №6. - p.529-534

18. A.C. 465898 СССР, M. Кл. 2 CO 1 в 31/07. Способ получения углеродного волокна / Хайбуллин А. А., Гимаев Р. Н., Сюняев 3. И., Ахмеров И. 3. (СССР) 1967918/23-5; заявлено 06.11.73. Без права публикации

19. Гоми С., Ямаки К./ Углеродные волокна // Когё то сэйхин. Ind. and Ind. Prod. 1969. - №47. - c.452-458

20. Хайбуллин А. А. Вопросы технологии формирования нефтяных пе-ков// Химия в Башкирии. Достижения в науке и технологии: Тез. докл.респ. научн. конф. Уфа, 1986, - с.71

21. Хайбуллин А. А., Гимаев Р. Н., Ахмеров И. 3., Садыкова Р. 3. Исследование изменения состава и физико-химических смол пиролиза при термообработке //Химия твёрдого топлива. -1981. №2. - с.59-65

22. Хайбуллин А.А. Волокнообразующие свойства нефтяных пеков. Сб. научн. трудов БашНИИНП, вып. 29. М. : ЦНИИТЭнефтехим., 1990. - с.52-62

23. Хайбуллин А. А., Сюняев З.И., Ахмеров И. 3., Колбасин А. Я. Получение нефтяных пеков путём термообработки смолы пиролиза нефти // Наука и технический прогресс в нефтехимии: Тез. докл. респ. научн.-техн. конф. Уфа, 1974. - с.140-143

24. Хайбуллин А. А. и др. О физико-химических свойствах смол пиролиза сырой нефти в.потоке водяного пара // Наука и технический прогресс в нефтехимии: Тез. докл. респ. научн.-техн. конф. Уфа, 1974. - с.143-145

25. Абызгильдин Ю. МЛ Исследование влияния неуглеводородных примесей в процессах производства и применения нефтепродуктов: Дисс. . докт. техн. наук Уфа: УНИ, - 1979. - 300с.

26. Didchenko R., Barr J.B., Chawastiak et.al./ High modulus carbon fibers from mesophase pitches//12 th Biennial conference on carbon. Extended abstracts and program. July 25 august 1,1975, Pittsburgh, Pennsylvania. - p.329-332

27. Ito H.,.Nomura K., Takaja G. Химическое строение каменноугольного и нефтяного пеков. Ненре кёкайси, 1974, т.53, № 572 с. 1021-1029 (перевод ВИНИТИ №Ц-67054)

28. Сюняев 3. И. Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса. М.: Химия, 1973. 296 с.

29. Гун Р. Б. Нефтяные битумы. М.: Химия, 1973. 432 с.

30. Красюков А.Ф. Нефтяной кокс. М.: Химия, 1965. 173 с.

31. Zander М.,- Fuel, 1987. -№11, р. 1536

32. Dickinson Е. М. et al, Fuel, 1980. - №5, р.290

33. Zander М, Fuel, 1980. - №5, p. 1459

34. Singer Z. S„ Fuel, 1981. - №9, p.839

35. Zander M, Erdöl und Kohle, 1985. - №11, p.496

36. Weishauptowa Z., Medek I., Fuel, 1985. - №7, p.999

37. Jenkins I.C. et al, Fuel, 1981. - №10, p.883

38. Сюняев 3. И., Сюняев Р. 3., Сафиева Р. 3. Нефтяные дисперсные системы. М.: Химия, 1990. 226с.

39. Сергиенко С. Р. Высокомолекулярные соединения нефти. М. : Химия, 1964. 564с.

40. Clerk R., Kincannon C.B., Wier Т.Е. //Anal. Chem, 1950, V.22, p.264274

41. Neuman H. VI Erdöl und Kohle, 1966, №19,729

42. Унгер Ф. Г., Красногорская H. H., Андреева JI. H.// Преп. №11, Томск. Томский филиал СО АН СССР, 1987. 46 с.

43. Хайрутдинов И. Р., Унгер Ф. Г., Сюняев 3. И. // ХТТМ. 1987, №6,с.36

44. Колбановская А. С.// Исследование дисперсных структур в нефтяных битумах с целью получения оптимального материала для дорожного строительства: Дис. М.: МИНХ и ГП им. И.М. Губкина, 1967. 391 с.

45. Fray I. // Carbon-fibre aircraft structures: from cost asperts. "Int. conf. carbon Fibry compos and Appl." London, 1971, S.O. №46, 5 p.

46. Магарил Р. 3., Свинтицких Л. Е. // Изв. вузов "Нефть и газ", 1975,7, с.45

47. Рогачёва О. В. // Исследование растворимости и физико химического агрегирования высокомолекулярных компонентов нефтяных остатков : Дисс. канд. техн. наук. - Уфа: УНИ, 1979. - 174 с.

48. Мурзаков Р. ММ Исследование устойчивости и некоторых физико-механических свойств нефтяных дисперсных систем и способов её регулирования: Дис. канд. техн. наук. Уфа: УНИ, 1975. - 200 с.

49. Рейнольде В.В. Физическая химия нефтяных растворителей, М.: Химия, 1967. 245 с.

50. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений, М.: Мир, 1965. 345 с.

51. ГодуН'Б. А., Бодан А. Н./ Рентгеноструктурный анализ нефтяных дисперсных систем// Химия и технология топлив и масел, 1974. №11. - с.37-39

52. Newmann H. I./ Uber die Kolloidchemie des Bitumens // Bitumen, 1973. -№35.-s. 1-5

53. Newmann H. I./ Коллоидно-химические исследования асфальтенов// Brenstoff Chemie, 1965/ - 46, №9. - s.275-277

54. Parkash S., Moschpedis S., Speight J./ Physical properties and surface characteristics of asphaltenes/Fuel, 1979. №12. - p.877-882

55. Вергазова Г. Д. // Влияние размера дисперсных частиц на физико-химические свойства пеков: Дисс. канд. техн. наук. М.: МИНХ и ГП, 1983. -156 с.

56. Мусаев Г. А. // Комплексное исследование физико-химических свойств асфальтенов из нефтей и природного битума Казахстана: Дисс. канд. техн. наук. М.: МИНХ и ГП, 1983.- 147 с.

57. Усейнов А. И. // Влияние ароматических добавок на физико механические свойства мазутов нефтей Сангачалы-море и Нефтяные камни: Дисс. . канд. техн. наук. - М.: МИНХ и ГП, 1983.- 165 с.

58. Zenke G./ Differenzierende Beschreibung der Asphalten -Zusammensetzung von Bitumen mittles Serienfallungen // Bitumen Teere- Asphalte - Peche. -1974.25, №12. - s. 467-482

59. Altgelt K. H. / Gel permeation chromatography of asphalts and asphaltenes // Macromol. Chem. 1965. - №8. - p. 75-89

60. Altgelt K. H. / Zur Natur von Erdolruckstonden // Straben und Futbau. -1975. 29, №10. - s.26-31

61. Koots J. A., Speights J. G./ Relation of petroleum resins to asphaltenes// Fuel, 1975.-54,№7.-p. 179-184

62. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкостей. JT. : Наука, 1975.-1975

63. Панченков Г. М. Теория вязкости жидкостей. М.: Гостоптехиздат, 1947.- 156 с.

64. Глесстон С., Лейдлер К., Эйринг Г. Теория абсолютных скоростей реакций. М. : Издатинлит, 1948. - 585 с.

65. Ребиндер П. А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. Избранные труды. М.: Наука, 1979. - 384с.

66. Ребиндер П. А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия . Избранные труды. М.: Наука, 1978. - 368с.

67. Сюняев 3. И. Нефтяной углерод. М.: Химия, 1980. - 272 с.

68. Виноградов Г. В., Малкин А. Я. Реология полимеров. М.: Химия, 1977.-438 с.

69. Тагер А. А. Физико-химия полимеров. М.: Химия, 1978. - 544

70. Каргин В. А. Коллоидные системы и растворы полимеров. Избранные труды. М.: Наука, 1978. - 330 с.

71. Каргин В. А. Коллоидные системы и растворы полимеров. Избранные труды. М.: Наука, 1979. - 449 с.

72. Бартенев Г. М./ Теория структурной вязкости дисперсных систем//

73. Успехи коллоидной химии. М.: Наука, 1973. - с. 174-183

74. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1975. - 512с.

75. Щукин Е. Д., Перцов А. В., Амелина Е, А. Коллоидная химия. М.: Изд-во Моск. гос. универс., 1982. - 348 с.

76. Торнер Р. В. Теоретические основы переработки полимеров (механика процессов). М.: Химия, 1977. - 462 с.

77. Зябицкий А. Теоретические основы формования волокон. М.: Химия, 1979.-504 с.

78. Чанг Дей Хан. Реология в процессах переработки полимеров. М.: Химия, 1979.-368 с.

79. Мурзаков Р. М., Хайбуллин А. А. / Исследование расслоения нефтяных остатков// Нефтехимические процессы и продукты. Вып. 22. Уфа: УНИ, 1975.-с. 166-171

80. Роговин 3. А. Основы химии и технологии химических волокон. Том I. Общие принципы получения химических волокон. М.: Химия, 1974. -520 с.

81. Роговин 3. А. Основы химии и технологии химических волокон. Том II. Общие принципы получения синтетических волокон. М.: Химия, 1974. - 344 с.

82. Гайсина Р. Р., Хайбуллин А. А., Маликов Ф. X. / Особенности концентрирования мезофазы седиментацией из расплава гетерофазного пека // Там же. с. 75-77

83. Поконова Ю. В., Спейт Дж. Г. / Использование нефтяных остатков.-С.-П.: Синтез, 1992.-292 с.

84. Гимаев Р. Н. // Теоретические основы производства технического углерода из нефтяного сырья : Дисс. . докт техн. наук. Уфа: УНИ. - 1976. -400 с.

85. Папков С. П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров. М.: Химия, 1971. - 363 с.

86. Амиров А. Я., Абызгильдин Ю. М., Русанович Д. А. и др.// Вопросы рационального использования отходов нефтепереработки и нефтехимии. -Уфа: Башкнигоиздат, 1976. 144 с.

87. Кутлуев М. А. // Технология получения гранулированных и волокнистых материалов из высокоплавкого нефтяного пека : Дисс. . канд. техн. наук. Уфа: УНИ, 1984. - 198 с.

88. Хайбуллин А. А. / Производство и применение углерода эффективный путь решения экологических проблем нефтепереработки // Там же. - с. 189-190

89. Хайбуллин А. А. / Экстракционные процессы в технологии подготовки нефтяного сырья к переработке в углеродные волокна // Там же. с. 109110

90. Хайрудинов И. Р., Берг Г. А., Хайбуллин А. А. и др / Технология получения пеков из тяжёлой смолы пиролиза бензина // Там же. с.47-48

91. Хайбуллин А. А. / Принципы формирования волокнообразующих нефтяных пеков // Исследование и применение продукта переработки тяжёлых нефтяных остатков: Сб. науч. тр. БашНИИ НП. М.: Химия, 1990. - Вып. 29. -с. 62-74

92. Сюняев З.И. Физико-химическая механика нефтей и основы интенсификации процессов их переработки. М.: МИНХ и ГП, 1979.- 94 с.

93. Маркуссон И. Асфальт. Д.: Издание советской нефтяной промышленности. - 1926. -125 с.

94. Климова В. А. Основные микрометоды анализа органических соединений. М.: Химия, 1967, 127 с.

95. Chem. and Ind., 6. № 12, p. 219,1975; № 16, p.663,1976

96. Марушкин А. Б., Гимаев P. H., Хайбуллин А. А./ Модифицированный метод определения молекулярных масс тяжёлых нефтяных остатков// Изв. вузов "Нефть и газ", 1979. №7. - с.31-33

97. Белкин И.М., Виноградов Г.В., Леонов А.И. Ротационные приборы. М.: Машиностроение, 1968. - 266 с.

98. Фукс Г.И. Исследование влияния состава граничных слоев на коа-гуляционные и фракционные взаимодействия., М., Изд-во ИФХ АН СССР, 1965

99. Бам В. Я., Сюняев 3. И., Хайбуллин А. А. Определение предельного напряжения сдвига нефтяных дисперсных систем в широком интервале температур// Нефтехимия и нефтепереработка, №4,1980, с. 11-13

100. Колбановская А. С., Михайлов В. В. Дорожные битумы. М.: Транспорт, 1973. - 264 с.

101. Ван Кревелен Д. В. Свойства и химическое строение полимеров. -М.: Химия, 1976.-416 с.

102. Папков С. П. Физико-химические основы производства искусственных и синтетических волокон. М.: Химия, 1972. 312 с.

103. Сабоненков С. А. // Исследование влияния коллоидной устойчивости нефтяных остатков на эффективность работы трубчатых печей и качество нефтяного углерода: Дисс. канд. техн. наук. М.: МИНХ и ГП, 1980. - 176 с.

104. Фридрихсберг Д. А. Курс коллоидной химии. - J1. : Химия, 1984.-368 с.

105. Дерягин Б. В., Чураев Н. В. Новые свойства жидкостей. - М.: Наука, 1971.-210 с.

106. Дерягин Б. В. В кн, : Успехи коллоидной химии. - М. : Наука, 1973. - с.30-38

107. Чураев Н. В. В кн, : Успехи коллоидной химии. - М. : Наука, 1973. - с.78-85

108. Дерягин Б. В. В кн,: Поверхностные силы в тонких плёнках и устойчивость коллоидов. - М.: Наука, 1974. - с.25-34

109. Снитковский М. М. Там же. - с. 38-43

110. Русанов А. И., Сонина Т. В. Там же. - с. 51-56

111. Хайбуллин A.A./ Научные и технологические основы получения нефтяных пеков и новых углеродных материалов на их основе// Там же. с. 24-27

112. Капустин В.М., Сюняев З.И. Дисперсные состояния в каталитических системах нефтепереработки. М.: Химия, 1992. - 160 с.

113. Берг Г. А., Хабибуллин С.Г. Каталитическое облагораживание нефтяных остатков. JI.: Химия, 1986. - 192 с.

114. Рахматуллина А. А. // Исследование и разработка технологии получения пека для формования углеродных волокон: Дисс. канд. техн. наук. -Уфа.: УНИ, 1978. 172 с.

115. Ахмеров И. 3. // Исследование и разработка способов получения волокнообразующих пеков из нефтяного сырья: Дисс. . канд. техн. наук. -Уфа.: УНИ, 1977. 152 с.

116. Кудашева Ф. X. // Физико-химические закономерности получения углеродных волокон из нефтяного сырья: Дисс. . докт. хим. наук. Уфа. : ИОХ УНЦ РАН, 1994. - 292 с.

117. Абакова Г.Г., Гимаев Р.Н., Кудашева Ф.Х./ Реологические свойства волокнообразующих нефтяных пеков// Химические волокна. 1991. - №3. -с.36-37 .

118. Абакова Г.Г., Гимаев Р.Н., Кудашева Ф.Х./ Реологические свойства высокоплавких нефтяных пеков// Химия твёрдого топлива. 1992. - №5. -с.142-144

119. Матвейчук JI.C. //Разработка технологии получения нефтяных изотропных пеков в реакторах проточного типа: Дисс. канд. техн. наук. Уфа.: УНИ, 1991.- 152 с.

120. ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

121. АУВ активные углеродные волокна;теория АФЭ теория Аррениуса-Френкеля-Эйринга;

122. ВМС высокомолекулярные соединения;

123. КА концентрат асфальтенов;

124. ММР молекулярно-массовое распределение;

125. НВП нефтяной волокнообразующий пек;

126. НДС нефтяные дисперсные системы;1. ПАН полиакрилонитрил;

127. ПАУ полициклоароматические углеводороды;

128. САУВ суперактивные углеродные волокна;

129. СДКО сернистый дистиллятный крекинг-остаток;

130. ССЕ сложная структурная единица;

131. ТСП тяжёлые смолы пиролиза;1. УВ углеродные волокна.

132. Сд концентрация асфальтенов, % масс.; Ср - концентрация а- метил нафталина, % масс.; Е - модуль упругости;

133. Ек кажущаяся энергия активации вязкого течения, кДж/моль; Ьа - длина зоны когерентного рассеяния, пакета двумерных углеродных слоёв, А0;

134. Ьс толщина зоны когерентного рассеяния, пакета двумерных углеродных слоёв, А0;

135. Мп среднечисловая молекулярная масса, усл. ед.;

136. Мс критическое значение Мп, усл. ед.;

137. М\у средневесовая молекулярная масса, усл. ед.;

138. N3 показатель карбонизованности;

139. Тр температура размягчения, К;

140. Тпс температура начала структурирования, К;

141. Тс температура стеклования, К;

142. Т11Д температура начала деструкции, К;

143. Тисп температура испарения, К;

144. Тплав температура плавления, К;1оо2 межплоскостное расстояние в пакетах, зонах упорядочения, А0;- степень ароматичности; Ь толщина граничного слоя, мкм; п - индекс течения;

145. Го, гр начальное и равновесное расстояния между плоскопараллельными дисками, соответственно, мкм;

146. Стр- прочность на разрыв, Мпа;т напряжение сдвига, Па;тт предельное напряжение сдвига, Па.