河蚌解剖观察.doc

重质油组分及其溶解机理的分子动力学研究
Molecular Dynamics Study of position and the Dissolution Theory of Heavy Oil
学科专业: 物理学
研究方向: 凝聚态物理
作者姓名:
指导教师:
二〇一三年四月
Molecular Dynamics Study of position and the Dissolution Theory of Heavy Oil
A Thesis Submitted for the Degree of Master
Candidate:Yu Gongqi
Supervisor:Prof. Chu Jun
College of Science
China University of Petroleum (East China)
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学位论文作者签名:        日期: 年月日
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学位论文作者签名: 日期: 年月日
指导教师签名: 日期: 年月日
摘要
重质油聚沉特性等相关研究已经取得了较大进展,但受实验条件的限制,有关沥青质溶解性的微观研究尚未取得实质性突破,严重制约了重质油资源的利用。本文以分子动力学、弗洛里-哈金斯理论等为基础,对重质油溶解行为进行计算机模拟,并对结构、能量等定量数据进行计算分析,以期完善重质油溶解理论并将其更好的用于重质油有效利用的指导。
首先,以塔河重油(THAR)和绥中重油(SZAR)分子结构为基础,在MS软件中构建重质油组分模型。对各个组分进行密度模拟,得到了与实验数值高度吻合的数据,%以下。通过密度模拟,我们确定了模拟方法的可行性和软件力场、物态方程、流程设置的准确性,并对沥青质组分有了整体性认识。
其次,利用分子动力学方法对沥青质在不同溶剂中的溶解行为进行模拟,通过对混合能、平均配位数以及最低能量结构图的研究,得到了沥青质溶解的定量数据,利用弗洛里-哈金斯理论对数据进行分析。沥青质在脂肪类溶剂中的混合能均为正值,说明溶解过程是吸热的,此类溶剂不能溶解沥青质聚沉。而胶质、苯、硝基苯与沥青质的混合能都为负值,表明混合过程放热,较易溶解,因此聚沉抑制剂的研发应以芳香类溶剂为主。此外,模拟结果表明升高温度可以有效增强聚合物的溶解,但温度要控制在合理的范围之内,为了更好的进行重油解聚,