1.Тепловые свойства нефти. Кол-во тепла, вносимое в к-2 с сырьём

К тепл св-вам относятся удельная теплоемкость, т-та парообразования, энтальпия, теплопроводность, т-та плавления и сублимации, т-та сгорания и др.

Теплоемкость – кол-во тепла, необходимая для нагревания единицы массы в-ва на 1 градус. Различают массовую, мольную, объемную т-сти. Т-сть, соотв. бесконечно малому изменению т-ры назыв.истинной удельной теплоемкостью. Средней удельной т-стью назыв.отношение кол-ва тепла, сообщаемого телу при нагревании или отнимаемого при охлаждении, к изменению т-ры. С ↑ т-ры теплоемкость жидких УВ ↑. С ↑ плотности и мол.массы теплоемкость УВ ↓, за исключением ароматики, для которой характерно ↑ теплоемкости. Для химически чистых веществ теплота парообразования представляет собой энергию, необходимую для испарения еденицы массы вещества при постоянном давлении и т-ре. Т.к. нефтяные фракции явл-ся смесями УВ, то они выкипают в определенном интервале т-р и в этом случае тепло затрачивается не только на испарение, но и на повышение т-ры смеси. Под удельной энтальпией жидких НП при т-ре Т понимают то кол-во тепла, которое необходимо затратить на нагрев 1 кг жидкости от То=273 К до Т,К. Величина энтальпии НП в паровой фазе складывается из кол-ва тепла, расходуемого на нагрев жидкого НП от 273 К до т-ры кипения, на его испарение и на перегрев паров от т-ты кипения до заданной т-ры. Теплопроводность – это процесс распространения тепла в газообразных, жидких и твердых телах, проходищий без перемещения вещества этих тел, без конвекции и лучистого теплообмена. Наименьшей теплопроводностью обладают газы и пары, наибольшей – твердые НП, промежуточное положение занимают жидкости. Для большинства жидких НП теплопроводность убывает с повышением т-ры, а газов – наоборот. Теплота плавления – кол-во тепла, затрачиваемое при переходе из твердого в жидкое состояние. Теплота сублимации равна сумме теплот плавления и испарения.

Т-та сгорания (теплотворная способность топлива) – кол-во тепла, выделяющегося при полном сгорании 1 кг жидкого (твердого) топлива или 1 м3 газообразного топлива при н.у. Различают высшую и низшую теплотворные способности НП (топлив). Высшая теплотворная способность представляет собой кол-во тепла, выделяемого при полном сгорании топлива, охлаждении продуктов сгорания до т-ры топлива и конденсации водяного пара, образовавшегося при окислении водорода, входящего в состав топлива. Низшая (рабочая) теплотворная способность представляет собой кол-во тепла, выделяемого при полном сгорании топлива и охлаждении продуктов сгорания до т-ры топлива без конденсации водяного пара, т.е. она равна высшей теплотворной способности за вычетом теплоты испарения влаги топлива и воды, образовавшейся при сгорании водорода. Низшая теплота сгорания Qн = Qв – 2500*(9*H+W), где 2500 – теплота конденсации воды; Н – содержание водорода в топливе, масс.доли; W – содержение воды в топливе, масс.доли.

2. Типы природных эмульгаторов водо-нефтяных эмульсий.

В основе процесса обезвоживания лежит разрушение нефтяных эмульсий, которые образуются при добыче нефти за счет закачки воды в пласт. Обезвоженную и обессоленную нефть смешивают с пресной водой, создавая искусственную эмульсию, которую также подвергают расслаиванию. Вода очищается на установке и снова закачивается в пласт для поддержания пластового давления и вытеснения нефти.

Нефть и вода нерастворимы друг в друге и образуют эмульсии, часто трудно разделимые. Эмульсия – это гетерогенная система, состоящая из двух несмешивающихся или малосмешивающихся жидкостей, одна из которых диспергирована в другой в виде мелких капелек (глобул) диаметром, превышающим 0,1 мкм. Двух- и многофазные дисперсные системы характеризуются наличием поверхности раздела фаз. Чем мельче частицы дисперсной фазы, тем более развита поверхность раздела. Образованию стойкой эмульсии предшествуют понижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз и создание вокруг частиц дисперсной фазы прочного слоя. Такие слои образуют вещества – природные эмульгаторы. Для эмульсии вода-нефть такими веществами являются асфальтены (А), смолы (С), высокоплавкие парафины (П), а также твердые частицы – механические примеси. Все они формируют бронирующую оболочку вокруг глобул воды и мешают их слиянию (коалесценции). Стабилизаторы нефтяных эмульсий (эмульгаторы) условно могут быть разделены на следующие три типа: смолистоасфальтеновый (С+А)/П>0, парафиновый (С+А)/П<0 и смешанный (С+А)/П=(0,8-1,2).

Глобулы воды имеют сферическую форму, т.к. сфера при данном объеме обладает наименьшей поверхностью. Бронирующий слой представляет собой совокупность природных эмульгаторов, которые, находясь в ассоциированном состоянии в силу ММВ между ВМС, в свою очередь, окружены адсорбционными слоями из смол, полициклических гетероароматических соединений