ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ И ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ ТЯЖЕЛЫХ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ
Аннотация
Физико-химические и структурно-реологические свойства нефтяной дисперсной системы определяются структурой, размерами и составом сложных структурных единиц, образующихся в результате ассоциации парафинов, асфальтено-смолистых компонентов. Поэтому для выбора метода воздействия при добыче, промысловой подготовке, транспортировке и для переработки тяжелых нефтей необходимо знание об углеводородном составе, особенно, о структуре парафинов, смол и асфальтенов. Произведен расчет параметров геометрического и электронного строения модельных молекул смол, асфальтенов для определения индексов реакционной способности и, следовательно, возможностей формирования новой нефтяной дисперсной системы. На основе метода функционала плотности
B3LYP/6-311+G(d,p) в работе приведены квантовохимические расчеты электронной структуры и геометрии модельных молекул смол. Было выявлено, что количество бензольных колец не оказывает существенного влияния на геометрическое и электронное строение углеводородных фрагментов. Значительное влияние на характеристики модельных молекул оказывают гетероатомы N, S и функциональная группа OH. Атом азота значительно увеличивает дипольный момент молекулы по сравнению с серой и гидроксильной группой, а наибольшее изменение геометрической и электронной структуры наблюдается при наличии атома серы. Таким образом, при выборе методов воздействия при подготовке тяжелого углеводородного сырья важное значение имеет элементный состав, так как именно гетероатомы в многоядерных системах с конденсированными ядрами влияют на индексы реакционной способности и способствют образованию свободнорадикальной формы и формированию новой нефтяной дисперсной системы.
<span style="opacity: 0;"> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . </span>
Литература
Yashhenko I.G. Comprehensive analysis of the chemical properties of hard-to-recover oils. Tehnol. Nefti Gaza. 2012. N 4. P. 3-12 (in Russian).
Yashhenko I.G., Polishhuk Ju.M. Hardto-recover oil reserves of the Volga-Ural petroleum province. Neftegaz. Delo. 2008. N 8. P.11-17 (in Russian).
Polishhuk Yu.M., Yashhenko I.G. Physico-chemical properties of oils: a statistical analysis of spatial and temporal changes. Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, filial «Geo». 2004. 109 p. (in Russian).
Golovko A.K., Kam'yanov V.F., Ogorodnikov V.D. Physico-chemical characteristics and hydrocarbon com-position of the oils of the Timan-Pechersk oil and gas bearing basin. Geol. Geofizika. 2012. V. 53. N 11. P. 1580-1594 (in Russian).
Garris N.A., Poletaeva O.Yu., Latypov R.Yu. Heavy oil transportation problems. Transport Khranenie Nefteprod.i Uglevod.. Syr'ja. 2013. N 3. P. 3-5 (in Russian).
Bikmuhametova G.K., Abdullin A.I., Emel'yanycheva E.A., Sibgatullin R.I., Mullakhametova L.I., Mustafina A.M. Natural bitumens. Perspectives of use. Vestn. Tekhnol. un-ta. Kazan. 2016. V. 19. N 18. P. 31-36 (in Russian).
Shutkova S.A., Dolomatov M.Yu., Dezortsev S.V. Structural chemical characteristics of model molecular fragments of oil asphaltenes. Neftehimiya. 2012. V. 52. N 4. P. 299–303 (in Russian).
Shutkova S.A., Dolomatov M.Yu. Investigation of structural characteristics of petroleum ashaltenes that have archipelago architecture. Bashkir. Khim. Zhurn. 2016. V. 23. N 3. P.15-19 (in Russian).
Dolomatov M.Yu., Shutkova S.A., Dezortsev S.V. Study of the oil tars and asphaltenes electronic structure characteristics. Bashir. Khim. Zhurn. 2010. V. 17. N 3. P. 211-218 (in Russian).
Sergienko S.R., Taimova B.A., Talalaev E.I. High-oil non-hydrocarbon compounds. M.: Nauka Publ. 1979. 269 p. (in Russian).
Spajt D. Handbook of the Petroleum Analysis. New York: John Wiley&Sons Publ. 2001. 477 p.
Merino-Garcia D., Shaw J.M., Carrier H., Yarranton H.W., Goual L. Petrophase Panel Discussion on Standardization of Petroleum Fractions. Energ. Fuels. 2010. N 24(4). P. 2175-2177.
Bejko O.A., Golovko A.K., Gorbunova L.V., Kam’janov V.F. The chemical composition of the oils of Western Siberia. Novosibirsk: Nauka Publ., Sib. Office. 1988. 288 p. (in Russian).
Unger F.G., Andreeva L.N. Fundamental’nye aspekty khimii nefti. Priroda smol i asfal’tenov. Novosibirsk: Nauka Publ. 1995. 192 p. (in Russian).
Mitra-Kirtley S., Mullins O.C., Van Elp J., George S.J., Chen J., Cramer S.P. Determination of the asphaltenes using XANES spectroscopy. J. Am. Chem. Soc. 1993. V. 115. N 1. P. 252-258.
Leontev A.Yu., Poletaeva O.Yu., Movsumzade E.M. Effect of physico-chemical action on the viscosity of heavy, highly viscous oils. Neftepererab. Neftekhim. 2017. N 6. P. 10-12 (in Russian).
Movsumzade E.M., Poletaeva O.Yu., Kolchina G.Yu., Leontev A.Yu. Research of geometric and electronic structure of heavy oil components and its influence on the preparation for transportation and processing. DGMK Tagungsbericht. 2017. С. 227-233.
Granovsky А.А. GAMESS v.7.1. http://classic.chem.msu. su/gran/gamess/index.html.
Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B., Scuseria G.E., Robb M.A., Cheeseman J.R., Montgomery J.A., Jr., Vreven T., Kudin K.N., Burant J.C., Millam J.M., Iyengar S.S., Tomasi J., Barone V., Mennucci B., Cossi M., Scalmani G., Rega N., Petersson G.A., Nakatsuji H., Hada M., Ehara M., Toyota K., Fukuda R., Hasegawa J., Ishida M., Nakajima T., Honda Y., Kitao O., Nakai H., Klene M., Li X., Knox J.E., Hratchian H.P., Cross J.B., Adamo C., Jaramillo J., Gomperts R., Stratmann R.E., Yazyev O., Austin A.J., Cammi R., Pomelli C., Ochterski J.W., Ayala P.Y., Morokuma K., Voth G.A., Salvador P., Dannenberg J.J., Zakrzewski V.G., Dapprich S., Daniels A.D., Strain M.C., Farkas O., Malick D.K., Rabuck A.D., Raghavachari K., Foresman J.B., Ortiz J.V., Cui Q., Baboul A.G., Clifford S., Cioslowski J., Stefanov B.B., Liu G., Liashenko A., Piskorz P., Komaromi I., Martin R.L., Fox D.J., Keith T., Al-Laham M.A., Peng C.Y., Nanayakkara A., Challacombe M., Gill P.M.W., Johnson B., Chen W., Wong M.W., Gonzalez C., Pople J.A. Gaussian-03. Revision B.03, Gaussian, Inc. Pittsburgh PA. 2003.
Kadiev Kh.M., Gulmaliev A.M., Kubrin N.A. An addi-tive method for calculating the thermodynamic functions of heavy crude. Neftehimiya. 2016. V. 56. N 6. P. 584–589 (in Russian).
Leontyev A.Yu., Poletaeva O.Yu., Babayev E.R., Mamedova P.Sh. Influence of microwave exposure on the changes in the viscosity of highly viscous heavy oils. Neftegazokhimiya. 2018. N 2. P. 25-27 (in Russian).
