Механизм сырой нефтидеэмульгаторы нефтиоснован на теории инверсии фаз и обратной деформации. После добавления деэмульгатора происходит инверсия фаз, в результате чего образуются поверхностно-активные вещества, образующие эмульсию, противоположную той, которую образует эмульгатор (обратный деэмульгатор). Эти деэмульгаторы взаимодействуют с гидрофобными эмульгаторами, образуя комплексы, тем самым нейтрализуя эмульгирующие свойства. Другой механизм — разрыв межфазной пленки при столкновении. При нагревании или перемешивании деэмульгаторы часто сталкиваются с межфазной пленкой эмульсии, адсорбируясь на ней или вытесняя часть молекул поверхностно-активного вещества, что дестабилизирует пленку и приводит к флокуляции, коалесценции и, в конечном итоге, деэмульсации.
Эмульсии сырой нефти часто возникают при добыче и переработке нефти. Большая часть мировой нефти добывается в эмульгированном виде. Эмульсия состоит как минимум из двух несмешивающихся жидкостей, одна из которых диспергирована в виде мельчайших капель (диаметром около 1 мм), взвешенных в другой.
Обычно одной из этих жидкостей является вода, а другой — нефть. Нефть может быть тонко диспергирована в воде, образуя эмульсию типа «масло в воде» (М/В), где вода является непрерывной фазой, а нефть — дисперсной. И наоборот, если нефть является непрерывной фазой, а вода — диспергированной, образуется эмульсия типа «вода в нефти» (В/М). Большинство эмульсий сырой нефти относятся к последнему типу.
В последние годы исследования механизмов деэмульсации сырой нефти были сосредоточены на детальном наблюдении за коалесценцией капель и влиянием деэмульгаторов на реологию межфазной поверхности. Однако, ввиду сложности взаимодействия деэмульгатора с эмульсией, несмотря на обширные исследования, единой теории механизма деэмульсации до сих пор не существует.
К числу наиболее распространенных механизмов относятся:
1.Вытеснение молекул: молекулы деэмульгатора замещают эмульгаторы на границе раздела, дестабилизируя эмульсию.
2. Деформация морщин: Микроскопические исследования показывают, что эмульсии типа «вода в масле» состоят из двух или нескольких водных слоев, разделенных масляными кольцами. Под воздействием нагревания, перемешивания и деэмульгатора эти слои взаимодействуют, что приводит к коалесценции капель.
Кроме того, отечественные исследования эмульсионных систем типа «масло в воде» показывают, что идеальный деэмульгатор должен соответствовать следующим критериям: сильная поверхностная активность, хорошая смачиваемость, достаточная флокуляционная способность и эффективная коалесценция.
Деэмульгаторы можно классифицировать по типу поверхностно-активных веществ:
•Анионные деэмульгаторы: включают карбоксилаты, сульфонаты и полиоксиэтиленовые жирные сульфаты. Они менее эффективны, требуют больших дозировок и чувствительны к электролитам.
•Катионные деэмульгаторы: в основном четвертичные аммониевые соли, эффективны для легкой нефти, но непригодны для тяжелой или выдержанной нефти.
•Неионогенные деэмульгаторы: включают блок-полиэфиры, инициированные аминами или спиртами, блок-полиэфиры на основе алкилфенольных смол, блок-полиэфиры на основе фенола и амина, деэмульгаторы на основе силикона, сверхвысокомолекулярные деэмульгаторы, полифосфаты, модифицированные блок-полиэфиры и цвиттерионные деэмульгаторы (например, деэмульгаторы на основе имидазолина для сырой нефти).
Время публикации: 22 августа 2025 г.