Деемульгатор
| Оскільки деякі тверді речовини нерозчинні у воді, коли одна або декілька з цих твердих речовин присутні у великій кількості у водному розчині, вони можуть бути присутніми у воді в емульгованому стані при перемішуванні гідравлічним або зовнішнім джерелом енергії, утворюючи емульсію. Теоретично ця система нестабільна, але якщо є присутність деяких поверхнево-активних речовин (частинок ґрунту тощо), це зробить стан емульгування дуже серйозним, навіть дві фази важко розділити, найбільш типовою є суміш нафти та води при розділенні нафти та води та суміш води та нафти при очищенні стічних вод, дві фази утворюють більш стабільну структуру нафта-у-воді або вода-в-олії, теоретичною основою є "структура подвійного електричного шару". У цьому випадку деякі агенти додаються для порушення стабільної структури електричного бішару, а також для стабілізації емульгувальної системи, щоб досягти розділення двох фаз. Ці агенти, що використовуються для досягнення порушення емульгування, називаються розривниками емульсії. |
Основні застосування
| Деемульгатор – це поверхнево-активна речовина, яка може руйнувати емульсійно-подібну рідку структуру для досягнення мети емульсії при розділенні різних фаз. Деемульгування сирої нафти – це використання хімічного ефекту агента, що руйнує емульсію, для залишення нафти та води в емульгованій суміші нафти та води для досягнення мети зневоднення сирої нафти, щоб забезпечити стандартний вміст води в сирій нафті для зовнішньої передачі. Одним із найпростіших та найефективніших методів ефективного розділення органічної та водної фаз є використання деемульгатора для усунення емульгування та формування емульгованої поверхні розділу з певною міцністю для досягнення розділення двох фаз. Однак різні деемульгатори мають різну здатність до руйнування емульсії в органічній фазі, і їхня продуктивність безпосередньо впливає на ефект двофазного розділення. У процесі виробництва пеніциліну важливою процедурою є екстракція пеніциліну з ферментаційного бульйону пеніциліну за допомогою органічних розчинників (таких як бутилацетат). Оскільки ферментаційний бульйон містить комплекси білків, цукрів, міцелію тощо, поверхня розділу між органічною та водною фазами під час екстракції є нечіткою, а зона емульгування має певну інтенсивність, що суттєво впливає на вихід готової продукції. |
Звичайний деемульгатор - Нижче наведено основні неіонні деемульгатори, що зазвичай використовуються в нафтопромисловості.
Деемульгатор типу SP
| Основним компонентом розривника емульсії типу SP є поліоксіетиленполіоксіпропіленоктадециловий ефір, теоретична структурна формула якої — R(PO)x(EO)y(PO)zH, де: EO — поліоксіетилен; PO — поліоксіпропілен; R — аліфатичний спирт; x, y, z — ступінь полімеризації.Деемульгатор типу SP має вигляд світло-жовтої пасти, значення HLB 10~12, розчинний у воді. Неіонний деемульгатор типу SP має кращу деемульгуючу дію на сиру нафту на основі парафіну. Його гідрофобна частина складається з вуглеводневих ланцюгів 12~18, а його гідрофільна група є гідрофільною завдяки дії гідроксильних (-OH) та ефірних (-O-) груп у молекулі та воді, утворюючи водневі зв'язки. Оскільки гідроксильні та ефірні групи є слабо гідрофільними, лише одна або дві гідроксильні або ефірні групи не можуть витягнути гідрофобну групу вуглеводневого ланцюга 12~18 у воду, тому для досягнення мети розчинності у воді необхідно більше однієї такої гідрофільної групи. Чим більша молекулярна маса неіонного деемульгатора, чим довший молекулярний ланцюг, чим більше гідроксильних та ефірних груп він містить, тим більша його сила витягування, тим сильніша деемульгуюча здатність емульсій сирої нафти. Ще однією причиною, чому деемульгатор SP підходить для парафінової сирої нафти, є те, що парафінова сира нафта не містить або містить дуже мало камеді та асфальтенів, менше ліпофільних поверхнево-активних речовин та має меншу відносну густину. Для сирої нафти з високим вмістом камеді та асфальтенів (або вмістом води понад 20%) деемульгуюча здатність деемульгатора типу SP слабша через одномолекулярну структуру, відсутність розгалуженого ланцюга та ароматичну структуру. |
Деемульгатор типу AP
| Деемульгатор типу AP – це поліоксіетиленполіоксипропіленовий поліетер з поліетиленполіаміном як ініціатором, неіоногенна поверхнево-активна речовина багаторозгалуженого типу з формулою молекулярної структури: D(PO)x(EO)y(PO)zH, де: EO – поліоксіетилен; PO – поліоксипропілен; R – жирний спирт; D – поліетиленамін: x, y, z – ступінь полімеризації. Деемульгатор типу AP зі структурою для деемульгації сирої нафти на основі парафіну має кращий ефект, ніж деемульгатор типу SP, він більше підходить для деемульгаторів з вмістом води в сирій нафті понад 20% та може досягти швидкого деемульгуючого ефекту за низьких температур. Якщо деемульгатор типу SP осідає та деемульгує емульсію протягом 55~60℃ та 2 годин, то деемульгатор типу AP повинен осідати та деемульгувати емульсію лише протягом 45~50℃ та 1,5 годин. Це пов'язано зі структурними характеристиками молекули деемульгатора типу AP. Ініціатор поліетиленполіамін визначає структурну форму молекули: молекулярний ланцюг довгий та розгалужений, а гідрофільна здатність вища, ніж у деемульгатора типу SP з єдиною молекулярною структурою. Характеристики багаторозгалуженого ланцюга визначають високу змочуваність та проникність деемульгатора типу AP. Під час деемульгування сирої нафти молекули деемульгатора типу AP можуть швидше проникати крізь плівку розділу нафта-вода, ніж молекули деемульгатора типу SP з вертикальним розташуванням одномолекулярних плівок, що займає більшу площу поверхні, отже, дозування менше, що забезпечує очевидний ефект руйнування емульсії. Наразі цей тип деемульгатора є кращим неіоногенним деемульгатором, що використовується на нафтовому родовищі Дацін. |
Деемульгатор типу AE
| Деемульгатор типу АЕ – це поліоксіетиленполіоксипропіленовий поліетер з поліетиленполіаміном як ініціатором, що є багаторозгалуженим неіоногенним поверхнево-активним речовиною. Різниця з деемульгатором типу AP полягає в тому, що деемульгатор типу АЕ – це двостадійний полімер з малими молекулами та короткими розгалуженими ланцюгами. Формула молекулярної структури: D(PO)x(EO)yH, де: EO – поліоксіетилен: PO – поліоксипропілен: D – поліетиленполіамін; x, y – ступінь полімеризації. Хоча молекулярні фази деемульгатора типу АЕ та деемульгатора типу AP дуже різні, молекулярний склад однаковий, відмінності стосуються лише дозування мономеру та порядку полімеризації. (1) У процесі синтезу використовуються два неіонні деемульгатори, кількість використаного матеріалу в голові та в хвості різна, що призводить до різної довжини молекул полімеризації. (2) Молекула деемульгатора типу AP є двочастинною, з поліетиленполіаміном як ініціатором, та поліоксиетиленом, поліоксипропіленом, що полімеризується з утворенням блок-кополімерів: молекула деемульгатора типу AE є двочастинною, з поліетиленполіаміном як ініціатором, та поліоксиетиленом, поліоксипропіленом, що полімеризується з утворенням двох кополімерів, тому конструкція молекули деемульгатора типу AP повинна бути довшою, ніж молекула деемульгатора типу AE. Деемульгатор типу AE – це двоступеневий деемульгатор сирої нафти з багаторозгалуженою структурою, який також адаптований для деемульгації асфальтенових емульсій сирої нафти. Чим більший вміст ліпофільного поверхнево-активного речовини в бітумінозній сирій нафті, тим сильніша сила в'язкості, тим менша різниця між густиною нафти та води, що ускладнює деемульгування емульсії. Деемульгатор типу AE використовується для швидкої деемульгації емульсій, і водночас деемульгатор типу AE є кращим антипарафіновим редуктором в'язкості. Завдяки своїй багаторозгалуженій структурі молекул дуже легко утворюють дрібні сітки, так що монокристали парафіну, що вже утворилися в сирій нафті, потрапляють у ці сітки, перешкоджаючи вільному руху монокристалів парафіну та не можуть з'єднуватися один з одним, утворюючи сітчасту структуру парафіну, знижуючи в'язкість та температуру замерзання сирої нафти та запобігаючи агрегації кристалів воску, таким чином досягаючи мети антипарафінової деемульгації. |
Деемульгатор типу AR
| Деемульгатор типу AR виготовлений з алкілфенольної смоли (AR-смоли) та поліоксіетилену, поліоксіпропілену та нового типу маслорозчинного неіонного деемульгатора, значення HLB близько 4 ~ 8, низька температура деемульгації 35 ~ 45 ℃. Формула молекулярної структури: AR(PO)x(EO)yH, де: EO - поліоксіетилен; PO - поліоксіпропілен; AR - смола; x, y, z - ступінь полімеризації.У процесі синтезу деемульгатора смола AR діє як ініціатор, так і вступає в молекулу деемульгатора, перетворюючись на ліпофільну групу. Характеристики деемульгатора типу AR такі: молекула невелика, у випадку точки затвердіння сирої нафти вище 5 ℃ має хороший ефект розчинення, дифузії, проникнення, швидко флокулює та агломерує емульговані краплі води. Він може видаляти понад 80% води з сирої нафти з вмістом води 50%-70% при температурі нижче 45 ℃ та за 45 хвилин видаляти понад 80% води з сирої нафти з вмістом води від 50% до 70%, що не порівнянно з деемульгаторами типу SP та типу AP. |
Час публікації: 22 березня 2022 р.