Механізм вытворчасці сырой нафтыдээмульгатары— гэта механізм фазавага пераходу-зваротнай дэфармацыі. Даданне дээмульгатараў запускае фазавы пераход, у выніку чагопавярхоўна-актыўныя рэчывы(зваротныя дээмульгатары), якія ўтвараюць эмульсіі супрацьлеглага тыпу тым, што ўтвараюцца эмульгатарамі. Такія дээмульгатары рэагуюць з гідрафобнымі эмульгатарамі, утвараючы комплексы, тым самым пазбаўляючы эмульгатары іх эмульгуючай здольнасці.
Механізм разрыву міжфазнай плёнкі пры сутыкненні. Пры награванні або перамешванні дээмульгатары атрымліваюць шмат магчымасцей сутыкнуцца з міжфазнай плёнкай эмульсій, адсарбаваць яе або выцесніць частку павярхоўна-актыўных рэчываў. Гэта разрывае міжфазную плёнку, рэзка зніжаючы яе стабільнасць і прыводзячы да дээмульгацыі праз флокуляцыю і каалесцэнцыю.
Эмульсіі сырой нафты часта ўтвараюцца падчас вытворчасці і перапрацоўкі нафтапрадуктаў. Большасць асноўных відаў сырой нафты ў свеце здабываюцца ў выглядзе эмульсій. Эмульсія складаецца як мінімум з двух незмешвальных вадкасцей, адна з якіх знаходзіцца ў суспендаваным стане ў выглядзе надзвычай дробных дысперсій.—кроплі дыяметрам прыблізна 1 мм—у іншай вадкасці.
Адной з гэтых вадкасцей звычайна з'яўляецца вада, а другой — звычайна нафта. Нафта можа рассейвацца ў выглядзе драбнюткіх кропелек у вадзе, утвараючы эмульсію «алей у вадзе», дзе вада служыць бесперапыннай фазай, а нафта — дысперснай фазай. І наадварот, калі нафта выступае ў якасці бесперапыннай фазы, а вада — дысперснай фазай, эмульсія класіфікуецца як вада ў нафце. Большасць эмульсій сырой нафты адносяцца да гэтай катэгорыі.
Малекулы вады прыцягваюцца адна да адной, і малекулы алею паводзяць сябе аднолькава. Аднак паміж асобнымі малекуламі вады і малекуламі алею існуюць сілы адштурхвання, якія дзейнічаюць на мяжы падзелу алей-вада. Павярхоўнае нацяжэнне мінімізуе плошчу гэтай мяжы. Па гэтай прычыне кроплі вады ў эмульсіях вада ў алеі (В/А) прымаюць сферычную форму. Акрамя таго, асобныя кроплі вады імкнуцца ўтвараць агрэгаты, агульная плошча паверхні якіх меншая за суму плошчаў паверхняў усіх асобных кропель. Такім чынам, эмульсіі, якія складаюцца выключна з чыстай вады і чыстага алею, тэрмадынамічна нестабільныя; дысперсная фаза імкнуцца да флокуляцыі, утвараючы два асобныя пласты. Міжфазныя сілы адштурхвання можна нейтралізаваць, а павярхоўнае нацяжэнне знізіць, назапашваючы спецыяльныя хімічныя рэчывы на мяжы падзелу алей-вада. Тэхнічна гэты эфект шырока выкарыстоўваецца ў прамысловай вытворчасці шляхам дадання вядомых эмульгатараў для стварэння стабільных эмульсій. Любое рэчыва, здольнае стабілізаваць эмульсіі такім чынам, павінна валодаць хімічнай структурай, якая ўзаемадзейнічае адначасова як з малекуламі вады, так і з малекуламі алею, а менавіта павінна ўтрымліваць адну гідрафільную групу і адну гідрафобную групу.
Эмульсіі сырой нафты стабілізуюцца натуральнымі рэчывамі, уласцівымі сырой нафце, якія звычайна маюць палярныя функцыянальныя групы, такія як карбаксільныя або фенольныя групы. Гэтыя рэчывы могуць існаваць у выглядзе раствораў або калоідных дысперсій і праяўляць выяўленую тэндэнцыю да адсарбцыі на канцавых паверхнях. У такіх выпадках большасць мікрачасціц рассейваюцца ўнутры нафтавай фазы і назапашваюцца на мяжы нафта-вада, дзе яны выраўноўваюцца побач са сваімі палярнымі групамі, арыентаванымі ў бок воднай фазы, у канчатковым выніку ўтвараючы фізічна стабільную міжфазную плёнку. Гэтая плёнка інкапсулюецца цвёрдымі рэчывамі, якія нагадваюць пласты часціц або крышталі парафіна, якія бачныя няўзброеным вокам. Гэты механізм тлумачыць характарыстыкі старэння і складанай дээмульгацыі эмульсій сырой нафты.
[Недарэчны скажоны кітайскі тэкст прапушчаны]
У апошнія гады даследаванні механізмаў дээмульгацыі эмульсій сырой нафты ў асноўным сканцэнтраваны на падрабязнай характарыстыцы працэсаў каалесцэнцыі кропель і ўплыве дээмульгатараў на рэалагічныя ўласцівасці міжфазнай паверхні. Тым не менш, узаемадзеянне паміж дээмульгатарамі і эмульсіямі надзвычай складанае. Нягледзячы на шырокія даследаванні, праведзеныя ў гэтай галіне, да гэтага часу не дасягнута адзінага кансенсусу адносна механізмаў дээмульгацыі.
Некалькі шырока прызнаных механізмаў дээмульгацыі апісаны ніжэй:
③Механізм растварэння: адна або невялікая колькасць малекул дээмульгатара могуць збірацца ў міцэлы. Такія макрамалекулярныя клубкі або міцэлы раствараюць малекулы эмульгатара, запускаючы дээмульгацыю эмульсій сырой нафты.
④Механізм складчатай дэфармацыі: Мікраскапічныя назіранні пацвярджаюць, што эмульсіі вада/масляная маса маюць падвойныя або некалькі канцэнтрычных водных абалонак, падзеленых праслойкамі алею. Пры камбінаваным награванні, перамешванні і апрацоўцы дээмульгатарам унутраныя пласты кропель злучаюцца паміж сабой, выклікаючы каалесцэнцыю кропель і дээмульсіфікацыю.
Акрамя таго, у айчынных даследаваннях вывучаліся механізмы дээмульгацыі для эмульсійных сістэм сырой нафты тыпу «алей у вадзе» (А/В). Даследаванні паказваюць, што ідэальны дээмульгатар павінен адпавядаць чатыром ключавым патрабаванням: высокая павярхоўная актыўнасць, выдатная змочвальнасць, дастатковая здольнасць да флокуляцыі і выдатныя характарыстыкі каалесцэнцыі.
Дээмульгатары ахопліваюць шырокі спектр разнавіднасцяў. Паводле стандартаў класіфікацыі павярхоўна-актыўных рэчываў, яны падзяляюцца на чатыры тыпы: катыённыя, аніённыя, неіённыя і амфатэрныя дээмульгатары.
Аніённыя дээмульгатары ўключаюць карбаксілаты, сульфанаты і солі поліаксіэтылену тоўстых сульфатаў, якія маюць такія недахопы, як высокія патрабаванні да дазоўкі, пасрэдная эфектыўнасць дээмульгацыі і схільнасць да пагаршэння прадукцыйнасці, выкліканага электралітамі.
Катыённыя дээмульгатары ў асноўным складаюцца з чацвярцічных амоніевых соляў, якія забяспечваюць выдатную дээмульгацыйную эфектыўнасць для лёгкай сырой нафты, але не падыходзяць для цяжкай нафты і вытрыманай сырой нафты.
Неіённыя дээмульгатарыу асноўным складаюцца з блок-поліэфіраў, ініцыяваных амінамі, блок-поліэфіраў, ініцыяваных спіртамі, блок-поліэфіраў на аснове алкілфенол-фармальдэгідных смол, блок-поліэфіраў на аснове фенол-амін-фармальдэгідных смол, дээмульгатараў, якія змяшчаюць крэмній, дээмульгатараў звышвысокай малекулярнай масай, поліфасфатаў, мадыфікаваных блок-поліэфіраў, а таксама амфатэрных дээмульгатараў, прадстаўленых дээмульгатарамі на аснове імідазаліну з сырой нафты.
Час публікацыі: 09 ліпеня 2026 г.