Der Mechanismus der RohölproduktionÖlspalterbasiert auf der Theorie der Phaseninversion und umgekehrten Deformation. Nach Zugabe des Emulsionsspalters kommt es zu einer Phaseninversion, wodurch Tenside entstehen, die den entgegengesetzten Emulsionstyp zu dem durch den Emulgator gebildeten bilden (umgekehrter Emulsionsspalter). Diese Emulsionsspalter interagieren mit hydrophoben Emulgatoren und bilden Komplexe, wodurch die emulgierenden Eigenschaften neutralisiert werden. Ein weiterer Mechanismus ist das Aufbrechen des Grenzflächenfilms durch Kollision. Unter Erhitzung oder Bewegung kollidieren Emulsionsspalter häufig mit dem Grenzflächenfilm der Emulsion – entweder adsorbieren sie daran oder verdrängen Tensidmoleküle –, was den Film destabilisiert und zu Flockung, Koaleszenz und schließlich zur Emulsionsspaltung führt.
Rohölemulsionen entstehen häufig bei der Ölförderung und -raffination. Der Großteil des weltweit geförderten Rohöls wird in emulgierter Form produziert. Eine Emulsion besteht aus mindestens zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten, wobei eine Flüssigkeit in Form extrem feiner Tröpfchen (ca. 1 mm Durchmesser) in der anderen Flüssigkeit dispergiert ist.
Typischerweise ist eine dieser Flüssigkeiten Wasser und die andere Öl. Das Öl kann fein in Wasser dispergiert werden und bildet eine Öl-in-Wasser-Emulsion (O/W), bei der Wasser die kontinuierliche Phase und Öl die dispergierte Phase ist. Umgekehrt bildet Öl die kontinuierliche Phase und Wasser dispergiert eine Wasser-in-Öl-Emulsion (W/O). Die meisten Rohölemulsionen gehören zum letzteren Typ.
In den letzten Jahren konzentrierte sich die Forschung zu den Demulgiermechanismen von Rohöl auf detaillierte Beobachtungen der Tropfenkoaleszenz und des Einflusses von Demulgatoren auf die Grenzflächenrheologie. Aufgrund der Komplexität der Wechselwirkungen zwischen Demulgator und Emulsion gibt es trotz umfangreicher Forschung jedoch noch keine einheitliche Theorie zum Demulgiermechanismus.
Zu den weithin akzeptierten Mechanismen gehören:
1. Molekülverdrängung: Demulgatormoleküle ersetzen Emulgatoren an der Grenzfläche und destabilisieren die Emulsion.
2. Faltenverformung: Mikroskopische Untersuchungen zeigen, dass W/O-Emulsionen doppelte oder mehrere Wasserschichten aufweisen, die durch Ölringe getrennt sind. Unter Erhitzung, Bewegung und Demulgatorwirkung verbinden sich diese Schichten miteinander, wodurch Tröpfchen verschmelzen.
Darüber hinaus legen inländische Untersuchungen zu O/W-Emulsionssystemen nahe, dass ein idealer Emulsionsspalter die folgenden Kriterien erfüllen muss: starke Oberflächenaktivität, gute Benetzbarkeit, ausreichende Flockungsfähigkeit und effektive Koaleszenzleistung.
Emulsionsspalter können nach Tensidtypen klassifiziert werden:
•Anionische Emulsionsspalter: Dazu gehören Carboxylate, Sulfonate und Polyoxyethylenfettsäuresulfate. Sie sind weniger wirksam, erfordern hohe Dosierungen und reagieren empfindlich auf Elektrolyte.
•Kationische Emulsionsspalter: Hauptsächlich quartäre Ammoniumsalze, wirksam bei Leichtöl, jedoch ungeeignet bei Schweröl oder gealtertem Öl.
•Nichtionische Emulsionsspaltmittel: Dazu gehören Blockpolyether, die durch Amine oder Alkohole initiiert werden, Alkylphenolharz-Blockpolyether, Phenol-Aminharz-Blockpolyether, Emulsionsspaltmittel auf Silikonbasis, Emulsionsspaltmittel mit ultrahohem Molekulargewicht, Polyphosphate, modifizierte Blockpolyether und zwitterionische Emulsionsspaltmittel (z. B. Emulsionsspaltmittel auf Imidazolinbasis für Rohöl).
Veröffentlichungszeit: 22. August 2025