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原油破乳劑,是一種水溶性破乳劑,可以在低溫條件下(溫度僅高於原油凝固點點10℃)對乳化原油進行破乳。機理是相轉移一反向變形機理。加入破乳劑后發生了相轉變,即能夠生成與乳化劑形成的乳狀液類型相反的表面活性劑(反相破乳劑)。這類破乳劑與憎水的乳化劑作用生成絡合物,從而使乳化劑失去了乳化性能。碰撞擊破界面膜機理。在加熱或攪拌的條件下,破乳劑有許多的機會碰撞乳狀液的界面膜,或吸附在界面膜上,或排除替代部分表面活性物質,從而擊破界面膜,使其穩定性大大降低,發生了絮凝、聚結而破乳。

  


  原油破乳劑


  Crude oil demulsifier


  原油乳液在油品的生產和煉製中經常出現。世界上主要的粗品油都以一種乳液的形態產出。一種乳液由至少兩種不相混溶的液體組成。其中之一是以一種極細的分散體如大約1mm直徑的液滴懸浮於另一液體上


  這些液體的其中之一通常為水,而另一個經常是油。油有可能極細地分散於水中。在這種情況下,乳液是一種水包油型。水被稱作連續相,而油被稱作分散相。相反地,如果油為連續相而水是分散相,乳液就稱作油包水型。大多數的原油乳液屬於這種類型


  水分子之間相互吸引,同樣地,油分子之間也是如此。但是在單個的水分子和油分子之間存在排斥力。排斥力在油和水的界面發生作用。表面張力將此界面面積降到一個最低值。所以,水滴在油包水乳液中是球形的。此外,單個的水滴傾向於形成聚集體,聚集體的總面積比所有液滴面積總和小。因此,一種由純水和純油組成的乳液是不穩定的。分散相趨於凝集,而兩個分離的層面因此而形成


  界面上的排斥力抵消,如通過特種化學品在界面上的累積可降低表面張力。在技術上,許多情形通過加入熟知的乳化劑以生產穩定的乳液而開發利用這種作用。任何以這種方式起穩定作用的物質必須具有能使其同時與水分子和油分子互相作用化學組成,即它應含有一個親水基團和一個疏水基團


  原油乳液因油中含有的天然物質而穩定。這些物質通常含有極性基團如羧基或酚基。它們可能以一種溶液或一種膠態分散體的形態存在。特別的影響是附著於末端。在此情形下,絕大多數的微粒分散於油相中並在油水界面累積,在此界面上,它們並排排列,極性基團指向水中。所以最後形成了一種物理穩定的界面層。像微粒層或石蠟結晶體似的固體包。以肉眼通常認識到的結果包覆在界面層中。這個機理解釋了原油乳液的陳化和難於破除的事實。

1 原油破乳劑 -原油破乳劑的破乳機理

  近些年來,原油乳狀液破乳機理研究多集中在液滴聚結過程的精細考察和破乳劑對界面流變性質的影響等方面。但由於破乳劑對乳狀液的作用非常複雜,儘管在這個領域進行了大量的研究工作,目前對破乳機理尚無統一論斷。


  以下幾種目前公認的破乳機理:①相轉移一反向變形機理。加入破乳劑后發生了相轉變,即能夠生成與乳化劑形成的乳狀液類型相反的表面活性劑(反相破乳劑)。這類破乳劑與憎水的乳化劑作用生成絡合物,從而使乳化劑失去了乳化性能。②碰撞擊破界面膜機理。在加熱或攪拌的條件下,破乳劑有許多的機會碰撞乳狀液的界面膜,或吸附在界面膜上,或排除替代部分表面活性物質,從而擊破界面膜,使其穩定性大大降低,發生了絮凝、聚結而破乳。③增溶機理。使用的破乳劑一個或少數幾個分子即可形成膠束,這種高分子線團或膠束可增溶乳化劑分子,引起乳化原油破乳。④褶皺變形機理。顯微鏡觀察結果表明,W/O型乳狀液具有雙層或多層水圈,兩層水圈之間是油圈。液滴在加熱攪拌和破乳劑的作用下,液滴內部各層相互連通,使液滴發生凝聚而破乳。


  此外,國內在對O/W型乳化原油體系的破乳機理研究方面也有一些研究工作,認為理想的破乳劑必須具備下列條件:較強的表面活性;良好的潤濕性能;足夠的絮凝能力;較好的聚結效果。

2 原油破乳劑 -原油破乳劑的種類

  破乳劑的種類繁多,按表面活性劑的分類方法可分為:陽離子型、陰離子型、非離子型、兩型離子型破乳劑。陰離子型破乳劑有羧酸鹽類、磺酸鹽類和聚氧乙烯脂肪硫酸酯鹽等,具有用量大、效果差、易受電解質影響而減效等缺點;陽離子型破乳劑主要有季銨鹽類,其對稀油有明顯效果,但不適合稠油及老化油;非離子型主要有以胺類為起始劑的嵌段聚醚,以醇類為起始劑的嵌段聚醚,烷基酚醛樹脂嵌段聚醚,酚胺醛樹脂嵌段聚醚,含硅破乳劑,超高相對分子質量破乳劑,聚磷酸酯,嵌段聚醚的改性產物和以咪唑啉原油破乳劑為代表的兩型離子型破乳劑。

3 原油破乳劑 -原油破乳劑的性能評定指標

  原油乳狀液的破乳是一個很複雜的問題,它既與原油的組分、性質、乳狀液的類型及穩定因素有關,也與破乳劑的分子結構及性質有關,故選擇破乳劑需綜合考慮以下因素:脫水率、脫水速度、油一水界面狀態、脫出水的含油量、破乳劑的最佳用量、低溫脫水性能。

4 原油破乳劑 -展望

  針對中國目前原油破乳劑的使用和研究現狀以及越來越嚴格的環保要求,對新型高效破乳劑的研究和應用顯得愈來愈緊迫。比較國內外破乳劑的發展:① 在具有新的化學結構的破乳劑研究方面,國內研究的比較少,非聚醚型聚合物破乳劑有望逐漸取代聚醚型破乳劑。②儘管已意識到聚醚型破乳劑在生產和應用中的不足,但由於單劑品種少,新類型破乳劑開發難;而復配破乳劑由於能低溫破乳,用量少,節省熱能,快速破乳,提高設備處理效率,擴大破乳劑對原油的適用範圍,克服破乳劑專業性過強這一弱點,正日益受到重視;因此各科研單位仍將以復配破乳劑研究為主,而且.目前情況下復配也是解決破乳劑專一性的最有效辦法之一。③對污水(o/w型乳液)的破乳處理,還未引起足夠的重視,在此領域國內應投入較大力量進行研究。

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