آلية النفط الخاممزيلات مستحلبات الزيتيعتمد هذا على نظرية انقلاب الطور والتشوه العكسي. بعد إضافة مزيل المستحلب، يحدث انقلاب طوري، مما يُولّد مواد خافضة للتوتر السطحي تُنتج نوع مستحلب معاكس للنوع الذي يُكوّنه المستحلب (مزيل المستحلب العكسي). تتفاعل هذه المواد الكارهة للماء مع المستحلبات الكارهة للماء لتكوين مُركّبات، مما يُحيّد خصائص الاستحلاب. ومن الآليات الأخرى تمزق الغشاء البيني نتيجةً للتصادم. فعند التسخين أو التحريك، تصطدم مواد خافضة للتوتر السطحي بشكل متكرر بالغشاء البيني للمستحلب - إما بالامتزاز عليه أو بإزاحة بعض جزيئاته - مما يُزعزع استقرار الغشاء، ويؤدي إلى التكتل والاندماج، وفي النهاية إلى إزالة المستحلب.
تتشكل مستحلبات النفط الخام عادةً أثناء إنتاج النفط وتكريره. يُنتج معظم النفط الخام في العالم على شكل مستحلب. يتكون المستحلب من سائلين على الأقل غير قابلين للامتزاج، حيث ينتشر أحدهما على شكل قطرات دقيقة للغاية (قطرها حوالي 1 مم) معلقة في الآخر.
عادةً ما يكون أحد هذين السائلين ماءً والآخر زيتًا. يمكن تشتيت الزيت بدقة في الماء، مُشكِّلاً مستحلب زيت في ماء (O/W)، حيث يكون الماء هو الطور المستمر والزيت هو الطور المُشتَّت. على العكس، إذا كان الزيت هو الطور المستمر والماء مُشتَّت، فإنه يُشكِّل مستحلب ماء في زيت (W/O). تنتمي معظم مستحلبات النفط الخام إلى النوع الأخير.
في السنوات الأخيرة، ركزت أبحاث آليات إزالة مستحلب النفط الخام على الملاحظات التفصيلية لاندماج القطرات وتأثير مزيلات المستحلب على ريولوجيا السطح البيني. ومع ذلك، ونظرًا لتعقيد تفاعلات مزيل المستحلب والمستحلب، ورغم البحوث المكثفة، لا توجد حتى الآن نظرية موحدة حول آلية إزالة المستحلب.
تتضمن العديد من الآليات المقبولة على نطاق واسع ما يلي:
1. إزاحة الجزيئات: تحل جزيئات مزيل المستحلب محل المستحلبات عند الواجهة، مما يؤدي إلى زعزعة استقرار المستحلب.
٢. تشوه التجاعيد: تُظهر الدراسات المجهرية أن مستحلبات الماء/الأكسجين تحتوي على طبقات مائية مزدوجة أو متعددة، تفصلها حلقات زيتية. عند التسخين والتحريك وفعالية مزيل المستحلب، تترابط هذه الطبقات، مما يُسبب اندماج القطرات.
بالإضافة إلى ذلك، تشير الأبحاث المحلية حول أنظمة مستحلب الزيت/الماء إلى أن مزيل المستحلب المثالي يجب أن يفي بالمعايير التالية: نشاط سطحي قوي، وقابلية جيدة للبلل، وقدرة كافية على التكتل، وأداء اندماج فعال.
يمكن تصنيف المواد الكاشطة السطحية حسب أنواعها:
•مزيلات المستحلبات الأنيونية: تشمل الكربوكسيلات، والسلفونات، وكبريتات بولي أوكسي إيثيلين الدهنية. وهي أقل فعالية، وتتطلب جرعات كبيرة، وحساسة للكهارل.
•مزيلات المستحلبات الكاتيونية: وهي في الأساس أملاح أمونيوم رباعية، فعالة للزيوت الخفيفة ولكنها غير مناسبة للزيوت الثقيلة أو القديمة.
•مزيلات المستحلبات غير الأيونية: تشمل بولي إيثرات كتلية يتم البدء بها بواسطة الأمينات أو الكحولات، وبولي إيثرات كتلية من راتنج ألكيل فينول، وبولي إيثرات كتلية من راتنج فينول أمين، ومزيلات المستحلبات القائمة على السيليكون، ومزيلات المستحلبات ذات الوزن الجزيئي العالي للغاية، والبولي فوسفات، وبولي إيثرات كتلية معدلة، ومزيلات المستحلبات الزويترية (على سبيل المثال، مزيلات مستحلبات النفط الخام القائمة على إيميدازولين).
وقت النشر: ٢٢ أغسطس ٢٠٢٥