آلية النفط الخاممزيلات استحلاب الزيتتعتمد هذه العملية على نظرية انعكاس الطور والتشوه العكسي. فبعد إضافة عامل إزالة الاستحلاب، يحدث انعكاس طوري، مُولِّدًا مواد فعالة سطحية تُنتج نوع مستحلب معاكسًا لنوع المستحلب الذي يُشكِّله عامل الاستحلاب (عامل إزالة الاستحلاب العكسي). تتفاعل عوامل إزالة الاستحلاب هذه مع المستحلبات الكارهة للماء لتكوين مُركَّبات، مما يُبطل خصائص الاستحلاب. آلية أخرى هي تمزق الغشاء البيني من خلال التصادم. عند التسخين أو التحريك، تتصادم عوامل إزالة الاستحلاب بشكل متكرر مع الغشاء البيني للمستحلب - إما بالامتصاص عليه أو بإزاحة بعض جزيئات المواد الفعالة سطحية - مما يُزعزع استقرار الغشاء، ويؤدي إلى التكتل والاندماج، وفي النهاية إزالة الاستحلاب.
تتشكل مستحلبات النفط الخام بشكل شائع أثناء إنتاج النفط وتكريره. يُنتج معظم النفط الخام في العالم على شكل مستحلب. يتكون المستحلب من سائلين غير قابلين للامتزاج على الأقل، حيث ينتشر أحدهما على شكل قطرات دقيقة للغاية (قطرها حوالي 1 مم) معلقة في الآخر.
عادةً، 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. وعلى العكس، إذا كان الزيت هو الطور المستمر والماء مُشتَّتًا، فإنه يُشكِّل مستحلب ماء في زيت (W/O). تنتمي معظم مستحلبات النفط الخام إلى النوع الأخير.
في السنوات الأخيرة، ركزت الأبحاث المتعلقة بآليات فصل المستحلبات في النفط الخام على الملاحظات التفصيلية لتجمع القطرات وتأثير عوامل فصل المستحلبات على خواص التدفق السطحي. ومع ذلك، ونظرًا لتعقيد تفاعلات عامل فصل المستحلبات مع المستحلب، فإنه على الرغم من الأبحاث المكثفة، لا تزال هناك حاجة إلى نظرية موحدة حول آلية فصل المستحلبات.
تتضمن العديد من الآليات المقبولة على نطاق واسع ما يلي:
1. إزاحة الجزيئات: تحل جزيئات مزيل الاستحلاب محل المستحلبات عند السطح البيني، مما يؤدي إلى زعزعة استقرار المستحلب.
2. تشوه التجاعيد: تُظهر الدراسات المجهرية أن مستحلبات الماء في الزيت تحتوي على طبقتين أو عدة طبقات من الماء تفصل بينها حلقات زيتية. عند التسخين والتحريك وتأثير عامل فصل المستحلب، تتصل هذه الطبقات ببعضها، مما يؤدي إلى اندماج القطرات.
بالإضافة إلى ذلك، تشير الأبحاث المحلية حول أنظمة مستحلبات الزيت في الماء إلى أن مزيل الاستحلاب المثالي يجب أن يفي بالمعايير التالية: نشاط سطحي قوي، وقابلية ترطيب جيدة، وقدرة كافية على التلبد، وأداء فعال في الاندماج.
يمكن تصنيف المواد المزيلة للاستحلاب بناءً على أنواع المواد الفعالة بالسطح:
•مزيلات الاستحلاب الأنيونية: تشمل الكربوكسيلات والسلفونات وكبريتات الدهون بولي أوكسي إيثيلين. وهي أقل فعالية، وتتطلب جرعات كبيرة، وتتأثر بالإلكتروليتات.
•المواد المزيلة للاستحلاب الكاتيونية: تتكون أساسًا من أملاح الأمونيوم الرباعية، وهي فعالة للزيوت الخفيفة ولكنها غير مناسبة للزيوت الثقيلة أو القديمة.
•مزيلات الاستحلاب غير الأيونية: تشمل البولي إيثرات الكتلية التي تبدأ بالأمينات أو الكحولات، والبولي إيثرات الكتلية لراتنج ألكيل فينول، والبولي إيثرات الكتلية لراتنج فينول أمين، ومزيلات الاستحلاب القائمة على السيليكون، ومزيلات الاستحلاب ذات الوزن الجزيئي العالي للغاية، والفوسفات المتعدد، والبولي إيثرات الكتلية المعدلة، ومزيلات الاستحلاب ثنائية القطب (مثل مزيلات استحلاب النفط الخام القائمة على الإيميدازولين).
تاريخ النشر: 22 أغسطس 2025