книги / Нефтяной углерод

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА НЕФТЯНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА НЕФТЯНОГО УГЛЕРОДА

Нефть и нефтепродукты состоят из низкомолекулярных и высоко­ молекулярных соединений. Низкомолекулярные соединения пред­ ставляют собой в основном парафиновые, нафтено-парафиновые и ароматические углеводороды. Высокомолекулярная часть нефти состоит главным образом из углеводородов смешанного строе­ ния— парафинов, моно- и конденсированных нафтено-парафино­ вых, а также моно- и бициклических ароматических углеводородов ряда бензола и нафталина. В процессе термодеструктивных пре­ вращений эти углеводороды при определенных условиях могут об­ разовывать конденсированные полициклические структуры — ос­ нову для получения различных видов нефтяного углерода. В наи­ более тяжелую часть высокомолекулярных компонентов входят смолы и асфальтены, а в состав продуктов вторичного происхож­ дения— еще карбены и карбоиды.

В химии полимеров к классическим высокомолекулярным со­ единениям принято относить вещества с молекулярной массой 5000 и выше. Однако, как утверждают Стрепихеев и Деревицкая [118], между высокомолекулярными (ВМС) и низкомолекуляр­ ными соединениями (НМС) нельзя провести резкую границу. Так, к ВМС нефтяного происхождения относят вещества с молекуляр­ ной массой значительно меньшей, чем для обычных полимерных веществ. По мнению авторов [118], парафины с молекулярной массой около 1000 обладают всеми свойствами ВМС. В настоя­ щей работе к ВМС принято относить гетероциклические соедине­ ния п углеводороды с молекулярной массой более 1000. В соот­ ветствии с современными взглядами, основанными на коллоиднохимических представлениях, нефть и нефтепродукты являются сложными смесями, различающимися качеством и отношением концентраций ВМС к НМС.

Межмолекуляриые взаимодействия склонных к структуриро­ ванию ВМС приводят к образованию пространственных надмоле­ кулярных структур, состоящих из множества макромолекул. В за­ висимости от характера связей надмолекулярные структуры делят на физические ассоциаты, в которых действуют силы Ваи-дер-Ва- альса, и на физико-химические комплексы с более прочными хими­ ческими связями. Физические ассоциаты способны при определен­ ных условиях переходить в комплексы (кристаллиты). Число мак-

ромолекул ВМС в физических ассодиатах, равновесное состоя­ ние ассоциатов и НМС (дисперсионной среды) зависят в основ­ ном от состава и концентрации компонентов смеси, температуры и др.

Таким образом, в зависимости от условий и свойств ВМС и НМС, высокомолекулярные соединения в нефтях и нефтепродук­ тах могут находиться в молекулярном и надмолекулярном состоя­ нии— в виде ассоциатов или комплексов.

ВМС три смешении с НМС могут образовывать истинные рас­ творы (молекулы находятся в неассоциированном состоянии), обратимые нефтяные дисперсные системы, в которых дисперсной фазой служат асеоциаты, и необратимые дисперсные системы (ти­ пичные коллоидные растворы), в которых дисперсной фазой явля­ ются комплексы (кристаллиты).

Надмолекулярные структуры коллоидных размеров отличаются от молекул ВМС в несколько раз большей молекулярной массой, наличием поверхности раздела фаз между ними и дисперсионной средой, высокой плотностью, малой летучестью и придают нефтя­ ной системе специфические свойства. При отсутствии надмолеку­ лярных структур система находится в стабильном состоянии. Их появление переводит систему в метастабильное состояние, при ко­ тором возможно расслаивание на фазы.

Каждая группа ВМС формирует свой тип надмолекулярных структур (например, асфальтеновые асеоциаты, асеоциаты из по­ лициклических или парафиновых углеводородов), которые из-за различия свойств в одной и той же дисперсной среде ведут себя неодинакрво. Формирование в нефтяных многокомпонентных си­ стемах обратимых надмолекулярных структур с различными фи­ зико-химическими и механическими свойствами и разной склон­ ностью к расслоению существенно влияет на добычу и транспорт нефти, на физические (подготовка нефти, прямая перегонка, де­ парафинизация, деасфальтизация, компаундирование нефтепро­ дуктов) и химические (термодеструктивные, термокаталитические) процессы переработки нефти. Нерегулируемые процессы формиро­ вания надмолекулярных структур при переработке нефтяного сырья в жидкой и паровой фазах мог^т привести в результате преждевременного расслоения системы к нежелательным отложе­ ниям в змеевиках печей, на поверхности катализаторов, аппара­ тов.

В ряде термодеструктивных процессов (коксование, сажеобразование, производство углеродных волокон) образование ассоциа­ тов и переход их в комплексы являются необходимыми стадиями получения целевого продукта — углерода.

С целью создания математических моделей и оптимизации управления стадиями процесса получения нефтяного углерода (формированием ассоциатов, переходом их в комплексы, кинети­ кой расслоения НДС на фазы) необходимо рассмотреть сущность протекающих явлений.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ НЕФТЯНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Сущность процессов производства, облагораживания и примене­ ния нефтяного углерода можно объяснить с помощью законов фи­ зико-химической механики НДС; поэтому следует выделить ос­ новные понятия, которыми мы будет в дальнейшем пользоваться.

Цель физико-химической механики по определению ее осно­ вателя— П. А. Ребиндера — установление закономерностей обра­ зования пространственных структур в дисперсных системах, а также процессов деформации и разрушения таких структур в за­ висимости от совокупности физико-химических и механических факторов.

В отличие от истинных растворов (гомогенных), нефтяные дис­ персные системы гетерогенны и состоят из двух и более фаз.

При разработке и совершенствовании многих технологических процессов, особенно процессов глубокой переработки нефти, не­ обходимо учитывать отклонения физико-химических свойств НДС от поведения истинных растворов, для которых установлены зако­ номерности (законы Рауля, Дальтона, Вант-Гоффа).

Образование в нефтяной системе надмолекулярных структур придает ей принципиально иные свойства, отличные от свойств истинных растворов. Так, система приобретает определенные структурно-механические прочностные свойства, неустойчивость и способность к расслоению, что весьма существенно влияет на ки­ нетику многих процессов и качество .получаемых нефтепродуктов.

Разновидности надмолекулярных структур (парафиновые, асфальтеновые и др.), обладая неодинаковой структурно-механиче­ ской прочностью, на различных этапах склонны к формированию промежуточных и конечных пространственных структур также с различной структурно-механической прочностью.

Структурные единицы (исходные надмолекулярные структуры, промежуточные и конечные их виды) имеют сложное строение, обусловленное природой и геометрической формой макромолекул ВМС, поверхностными силами между ними, взаимодействием дис­ персной фазы с дисперсионной средой и другими факторами. Неф­ тяные фракции, состоящие из смеси полярных и неполярных со­ единений, взаимодействуют с надмолекулярными структурами, в результате чего вокруг надмолекулярной структуры (ассоциата или комплекса) формируются сольватные оболочки различной тол­ щины. Такая дисперсная частица сложного строения (надмоле­ кулярная структура + сольватный слой) способна к самостоятель­ ному существованию и получила название сложной структурной единицы (ССЕ).

Сложную структурную единицу, формируемую на промежуточ­ ной стадии перехода ассоциата в кристаллит, авторы работы [144], назвали промежуточной структурной единицей (мезофазой), ко­ торая состоит из нескольких ориентированных определенным об­

разом полициклических ароматических углеводородов и имеет сфе­ рическую форму. Мезофазная сфера (мезофаза) может раство­ ряться в некоторых растворителях, что свидетельствует о пре­ имущественной физической связи между отдельными слоями (надмолекулярной структурой и сольватной оболочкой) и внутри CCF.

Характерной особенностью сложной структурной единицы яв­ ляется разница поверхностных энергий между надмолекулярной структурой и сольватным слоем и между сольватным слоем и дисперсионной средой. В отличие от дисперсионной среды, ССЕ сохраняет приданную форму и имеет предельное напряжение сдвига. ССЕ может взаимодействовать с дисперсионной средой. В этом случае возможны два варианта. Первый, когда поверхно­ стное натяжение дисперсионной среды меньше, чем у сольватных слоев ССЕ. В результате взаимодействия части сложной структур­ ной единицы с дисперсионной средой формируется активная ССЕ с нескомпенсированной поверхностной энергией. Активированная ССЕ стремится к компенсации свободной энергии, что достигает­ ся при слиянии двух или нескольких активированных ССЕ друг с другом, сопровождающемся ростом размеров надмолекулярной структуры во вновь созданной ССЕ. Чем больше разница между поверхностными энергиями надмолекулярной структуры и диспер­ сионной среды (Аб0), тем быстрее увеличиваются размеры надмо­ лекулярной структуры и тем больше снижается толщина сольват­ ного слоя в ССЕ.

Второй вариант — поверхностное натяжение дисперсионной сре­ ды значительно больше, чем у сольватного слоя ССЕ. Такое соот­ ношение Дб приводит к вытеснению из сольватного слоя ССЕ уг­ леводородов, обладающих малыми значениями поверхностного натяжения. При высоких значениях Дб может не только умень­ шаться толщина сольватного слоя и изменяться углеводородный состав в нем, но и разрушаться надмолекулярная структура, вплоть до полного ее исчезновения.

Из вновь формируемых сложных структурных единиц могут образоваться золи (свободнодисперсные системы) и гели (связан­ нодисперсные системы). В свободнодисперсных системах частицы дисперсной фазы не связаны друг с другом и могут перемещаться в пространстве под действием внешних сил '(силы тяжести или •броуновского движения). Дисперсная фаза связаннодисперсных систем образует сплошной каркас (пространственную структуру), внутри которого содержится дисперсионная среда.

Нефтяные свободно- и связаннодисперсные системы характе­ ризуются структурно-механической прочностью. Под структурно­ механической прочностью нефтяной дисперсной системы понима­ ется способность ее сопротивляться действию внешних сил. Чем больше силы взаимодействия макромолекул ВМС в ассоциате и между ассоциатами в системе, тем выше структурно-механическая прочность НДС.

Структурно-механическая прочность нефтяных дисперсных си­ стем определяется главным образом толщиной сольватной обо­ лочки, образующейся вокруг частиц твердой фазы (надмолекуляр­ ной структуры). Такие оболочки имеют определенную упругость, присущую твердому телу, и вызывают [39] расклинивающее дав­ ление, которое в совокупности с внешним давлением действует на частицы твердой фазы, стремясь их раздвинуть, оттолкнуть друг от друга. Чем меньше толщина сольватной оболочки, тем выше структурно-механическая прочность нефтяной дисперсной системы.

С другой стороны, структурно-механическая прочность НДС тем выше, чем больше в системе сложных структурных единиц, разных типов (асфальтенов, смол, парафинов, полициклических углеводородов). В то же время одинаковая концентрация разных типов сложных структурных единиц в НДС вызывает разную структурно-механическую прочность системы.

Структурно-механическую прочность нефтяных дисперсных си­ стем оценивают степенью отклонения структурной вязкости т|макс от динамической вязкости т|щш.

По величине структурно-механической прочности структурные единицы НДС располагаются в ряд: гель— ►золь— ►ССЕ.

При переходе системы от молекулярного состояния к надмо­ лекулярному молекулы или надмолекулярные структуры взаимо­ действуют друг с другом, что сопровождается выделением или поглощением тепла. Значения тепловых эффектов позволяют оце­ нить тип взаимодействий и степень «прочности НДС. Суммарный тепловой эффект взаимодействия «при химическом агрегировании во много раз больше суммарного теплового эффекта при физиче­ ском агрегировании.

Температура по-разному влияет на структурно-механическую прочность системы. При повышении температуры структурно-ме­ ханическая прочность снижается и исчезает, когда система пере­ ходит в состояние молекулярного раствора. При дальнейшем по­ вышении температуры сплошные структурные единицы появля­ ются в системе вновь, что приводит к увеличению структурно-ме­ ханической прочности системы.

Температура влияет не только на структурно-механическую •прочность системы, но и на ее устойчивость против расслоения. Под устойчивостью НДС понимается способность дисперсной фа­ зы сохранять в течение определенного времени равномерное рас­ пределение сложных структурных единиц в дисперсионной среде. Различают термодинамическую и кинетическую устойчивость НДС. Возможность нефтяной системы к расслоению оценивается на ос­ новании ее термодинамических характеристик (энтальпии и энтро­ пии) .

Термодинамически неустойчивая система может быть кинетиче­ ски устойчива. Обычно в реальных дисперсных системах — в раз­ бавленных и особенно в концентрированных — расслоение проис­ ходит очень медленно вследствие высокой вязкости и низких ско­

ростей диффузии ВМС (система кинетически устойчива). Если вре­ мя до расслоения значительно больше времени, в течение которого определяют устойчивость системы, то такую систему можно счи­ тать кинетически устойчивой (метастабильной). В противном случае система и термодинамически, и кинетически неустойчива.

Неустойчивость систем оказывает влияние на протекание в за­ водских условиях целевых и побочных химико-технологических процессов и вызывает в ряде случаев необходимость принятия со­ ответствующих технических мер (например, для защиты нефте­ заводской аппаратуры и оборудования от отложений кокса). Укрупнение частиц дисперсной фазы за счет их слипания под влиянием межмолекулярного взаимодействия друг с другом с по­ терей кинетической устойчивости и последующим разделом фаз называется коагуляцией. Этот процесс состоит из скрытой и яв­ ной стадий.

На первой (скрытой) стадии до начала расслоения ассоциаты укрупняются. Укрупненные частицы выпадают в осадок на второй (явной) стадии. Под действием сил Ван-дер-Ваальса, являющих­ ся универсальными и проявляющихся во всех агрегатных состоя­ ниях вещества, частицы слипаются друг с другом.

Силы Ван-дер-Ваальса складываются из следующих сил взаи­ модействия: ориентационных, индукционных и дисперсионных.

Ориентационное взаимодействие обусловливается наличием двух полярных молекул, причем с увеличением температуры энергия этого взаимодействия сни­ жается. Взаимодействие двух молекул, одна из которых является постоянным диполем, а в другой диполь наводится первой, называется индукционным; вели­ чина энергии индукционного взаимодействия не зависит от температуры. Дис­ персионное взаимодействие наблюдается как между полярными, так и неполяр­ ными молекулами; оно вызвано взаимным возмущением электронных орбиталей, в результате чего образуются два мгновенных диполя. Соотношение всех пере­ численных видов взаимодействий зависит от степени полярности компонентов НДС. В системе слабополярных молекул основными являются силы дисперси­ онного взаимодействия, а с увеличением полярности возрастают силы ориента­ ционного взаимодействия.

НДС могут быть обратимыми и необратимыми. Если дисперс­ ная фаза способна обратимо взаимодействовать с дисперсионной средой, то такие дисперсные системы являются обратимыми. К по­ добным системам относится основная масса НДС, в которых дисшерсная фаза может самопроизвольно растворяться в дисперсион­ ной среде вплоть до образования молекулярных растворов.

Наивысшая концентрация ВМС в системе, при которой она еще сохраняет состояние молекулярных растворов, называется пределом насыщения, а температура, при которой достигается на­ сыщение, называется критической температурой. Обычно с повы­ шением температуры системы предел насыщения увеличивается, а по мере перехода физических связей в ассоциатах в химические ои уменьшается и независимо от температуры системы становит­ ся равным нулю. Максимальную концентрацию ВМС (в молеку­ лярном и ассоциированном состоянии) в растворителе принято

называть порогом осаждения. Для различных нефтяных остатков в зависимости от свойств надмолекулярных структур и растворя­ ющей способности дисперсионной среды порог осаждения неоди­ наков.

Дисперсная фаза необратимых НДС (например, карбоиды, ча­ стицы сажи и др.) не может растворяться в дисперсионной среде; поэтому такие НДС относят к типичным коллоидным (необрати­ мым) системам. В отличие от обратимых необратимые НДС бо­ лее неустойчивы и в результате взаимодействия частиц системы друг с другом они расслаиваются. При изменении внешних усло­ вий (например, температуры) обратимые системы могут также быть неустойчивыми.

Нефть и нефтепродукты, содержащие сложные структурные единицы, называют аномальными системами. При переработке нефти, а в дальнейшем при использовании нефтепродуктов в неф­ тяных системах под действием различных факторов могут проис­ ходить процессы формирования и деформирования сложных струк­ турных единиц, влияющие на вязкость и текучесть системы. Нефть и нефтепродукты, вязкость которых зависит от скорости сдвига, принято называть аномально вязкими нефтями и нефтепродукта­ ми, а само явление — аномалией вязкости. Большая часть неф­ тяных остатков в условиях хранения и переработки обладает ано­ малией вязкости. Дисперсная фаза аномально вязких нефтей и нефтепродуктов обычно содержит парафины и асфальтены, а дис­ персионная среда — сложную смесь различных растворителей (па­ рафино-нафтеновые, ароматические углеводороды). Полицикличе­ ские ароматические углеводороды и смолы в зависимости от сте­ пени взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой могут входить в состав той или другой фазы.

Аномалию свойств нефтепродуктов можно наблюдать при низ­ ких температурах (в присутствии парафиновых, асфальтеновых и других ассоциатов) и при высоких температурах, что обусловлено наличием в системе сложных структурных единиц, которые могут существовать при этих условиях (ассоциаты асфальтенов, смол, полициклических ароматических углеводородов).

На аномалию свойств нефтей и нефтепродуктов влияет много факторов, в том числе и режим течения. Особенность течения НДС — одновременное развитие в различных соотношениях трех видов деформации: упругой, пластической и высокоэластической [78].

Упругие деформации в структурированных системах действуют до опреде­ ленного значения возрастания напряжения (Р), называемого пределом упруго­ сти (закон Гука)

Р = Се

где G — модуль сдвига; е — коэффициент деформации.

Упругие деформации являются обратимыми, в отличие от пластической де­ формации, связанной с необратимым перемещением молекул или их ассоциатов на расстояние, превышающее размер самой молекулы.

Переход одного вида деформации в другой наступает, когда напряжение сдвига оказывается выше предела упругости деформируемого тела. При неко­ тором напряжении, называемом пределом прочности структуры, может произой­ ти разрыв сплошности тела. Высокоэластические деформации по мере повыше­ ния напряжения сдвига характеризуются интенсивным уменьшением сопротивле­ ния разрушению пространственной структуры, приводящим к понижению вязко­ сти системы.

Реологические свойства (структурно-механические свойства, температура застывания, вязкость и др.) НДС зависят в первую очередь от ее физического состояния, на которое оказывает влия­ ние соотношение энергий межмолекулярного взаимодействия и теплового движения. Нефтяные дисперсные системы могут нахо­ диться в трех физических состояниях: вязкотекучем (жидком), высокоэластическом и твердом. Способность к вязкому течению таких продуктов, как битумы, пеки, используют для их внутриза­ водского транспортирования по трубопроводам. Для НДС харак­ терно высокоэластическое состояние в интервале между темпера­ турами стеклования и вязкотекучести (температуры размягчения).

Степень высокоэластичностй регулируют изменением темпера­ туры, молекулярной массы дисперсной фазы, введением различных добавок. Обычно в высокоэластическом состоянии из НДС формируют углеродные волокна, различные гранулы и др. В твер­ дом состоянии НДС в зависимости от порядка и плотности упа­ ковки частиц может иметь стеклообразную или кристаллическую структуру.

В практике нефтеперерабатывающей промышленности при транспортировании и использовании в различных отраслях про­ дуктов в твердом состоянии (пеки, твердые битумы, коксы и др.) учитывают их структурно-механические и другие свойства.

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДА

Нефтяной углерод может быть вязкотекучим (пеки) или твердым (коксы, сажа, углеродистые волокна) веществом. На основе ре­ зультатов рентгеноструктурных, спектральных и химических ана­ лизов установлено, что нефтяной углерод состоит из свободнодис­ персных ассоциатов и кристаллитов (дисперсная фаза пеков) или связаннодисперсных кристаллитов (твердые виды углерода) раз­ личных размеров и упорядоченности, что определяет его физикохимические свойства и направление использования.

Для получения вязкотекучего и твердого углерода обычно ис­ пользуют углеводородное сырье каменноугольного и нефтяного

происхождения [35, 100,				112]1			и молекулярной
Неодинаковые		виды		сырья разного состава
структуры имеют		много		общих	химических и		технологических
свойств	(склонность		к межмолекулярным			взаимодействиям, спо­
собность	образования		коллоидных		систем,	их расслаиваемость и
т. д.). Общность		и различие свойств сырья сказываются на рав-

ТАБЛИЦА 1. Элементный н групповой состав компонентов нефтей и продуктов вторичного происхождения

			Элементный			Содержание атомов
	Продукт		состав, % масс.		Атомное		углерода,	%
					отношение
			С	Н	н: с	СА	СН.-П.	СП
Нефтяной остаток		(гудрон)	86,40	12,68	1,77	19	75	6,0
Асфальтены			84,8	8,2	1,15	—	___	—
Смолы			82,6	10,3	1,5	—	___	___
Нафтено-парафиновые углеводор оды			85,8	14,2	2,0	0	28	72
Моноциклнческне		ароматические уг­	86,8	12,8	1,9	19	24	57
леводороды			87,8	10,8
Бициклические	ароматические угле­				1,5	40	23	37
водороды			87,8	8,9	1,2		20
Термогазойль	(сырье для производ­					80
ства сажи)			88,2	8,5	1,15	85
Экстракт термогазойля							15
Термогазойль глубокого крекинга			88,7	8,3	1,1	92		8

новесии, механизме и кинетике термодеструктивных превращений углеводородных и неуглеводородных компонентов сырья и обус­ ловливают структуру и физико-химические свойства нефтяного углерода.

Вдальнейшем, рассматривая только нефтяное сырье и техно­ логию нефтяного углерода, мы в некоторых случаях для сравнения будем приводить данные о составе и структуре продуктов камен­ ноугольного происхождения.

Вкачестве сырья для получения нефтяного углерода использу­ ют разнообразные нефтепродукты — начиная от нефтяных газов относительно простого состава и молекулярной структуры до неф­ тяных остатков, весьма сложных по составу, соотношению угле­ водородных и неуглеводородных компонентов. В зависимости от агрегатного состояния и соотношения Н : С сырье и нефтяной уг­

лерод могут находиться в газообразном (Н :С = 4 —2,5),		жидком
(Н : С= 2,5—1,0), полужидком	(вязкотекучем) (Н : С * 1,0—0,7)
или твердом (Н :С = 0,6 и менее)	виде. К газообразному	сырью,
используемому для производства	нефтяного углерода (сажи), от­

носятся природный, попутный, и нефтезаводской газы.

Нефтяные жидкости не все могут служить сырьем для полу­ чения углерода. Жидкости с соотношением Н :С =2,5—1,8 (реф­ люксы, бензиновые фракции) в качестве сырья обычно не исполь­ зуют. Нефтяной углерод можно вырабатывать из фракций с отно­ шением Н : С менее 1,8.

Жидкое нефтяное сырье для производства нефтяного углеро­ да делят на сырье первичного (экстракты, мазуты, полугудроиы, гудроны, асфальтены) и вторичного (ароматические концентраты, крекинговый, пиролизные остатки) происхождения. В жидком нефтяном сырье по мере перехода от мазутов к асфальтам атом­

ное отношение Н :С	уменьшается (табл. 1) и возрастает склон*
ность к межмолекулярным взаимодействиям.
Гриффин [151]	при	хроматографическом анализе получил
средние отношения	Н :С	для компонентов битумов, удовлетвори­

тельно совпадающие с приведенными выше значениями Н : С для различных групп углеводородов:

		Битумы		1ИИД-
	вене­	Санта-
			Сан-	конти-
	суэль­
		Мария	Хоакин	нент-
	ский			ский
Насыщенные .	1,88	1,92	1,89	1,88
Ароматические	1,45	1,49	1,43	1,52
Смолы	1,46	1,45	1,44	1,46
Асфальтены	1,13	1,26	1,13	1,12

Из прямогонных остатков получают рядовой нефтяной кокс не­ однородной структуры, используемый в производстве анодной массы в качестве наполнителя. В процессе термического воздей­ ствия на прямогонные остатки доля парафино-нафтеновых углево­ дородов с высоким значением Н : С снижается и возрастает доля асфальто-смолистых и полициклических углеводородов, характе­ ризующихся низкими значениями Н : С. В результате отношение

Н: С в жидком сырье снижается.

Вжидком сырье вторичного происхождения отношение Н : С

находится в пределах 1,0— 1,4. В остатке, полученном при крекин­ ге дистиллятного сырья, отношение Н :С = 1,0 — 1,3, в остатке, по­ лученном при крекинге мазутов и гудронов, отношение Н :С = 1,3— 1,4. Остатки, полученные при крекинге прямогонных нефтяных остатков, чаще всего используют для производства рядового неф­ тяного кокса.

Наибольший интерес как сырье для -производства печных саж и пеков с различными температурами размягчения представляют продукты, полученные в результате термического крекинга газой­ лей каталитического крекинга, экстрактов селективной очистки масел, других дистиллятных продуктов, а также при пиролизе дистиллятных фракций. Крекинг-остатки дистиллятного проис­ хождения обычно используют для производства кокса игольчатой структуры и пеков с различными температурами размягчения.

С повышением глубины термодеструкции нефтяных остатков отношение Н :С становится ниже 1,0 и система наполняется над* молекулярными структурами. Такие полужидкие системы с атом­ ным отношением Н :С = 1,0—0,7 относятся к пластическим массам специального назначения (пеки).

В зависимости от конфигурации молекул (пространственное расположение или двумерная упорядоченность) жидкого нефтя­ ного сырья при термоконденсациоиных процессах наблюдается -по­ вышение вязкоети пластической массы, что влияет на структурно­ механические свойства и устойчивость нефтяных дисперсных си­ стем.