Механизмът на суровия петролдеемулгаторие механизмът на фазов трансфер-обратна деформация. Добавянето на деемулгатори задейства фазов преход, произвеждайкиповърхностноактивни вещества(обратни деемулгатори), които образуват емулсии от противоположен тип на тези, образувани от емулгатори. Такива деемулгатори реагират с хидрофобни емулгатори, за да образуват комплекси, като по този начин лишават емулгаторите от тяхната емулгираща способност.
Механизъм за разкъсване на междуфазовия филм при сблъсък. При условия на нагряване или разбъркване, деемулгаторите получават многобройни възможности да се сблъскат с междуфазовия филм от емулсии, да се адсорбират върху него или да изместят част от повърхностноактивните вещества. Това разкъсва междуфазовия филм, драстично намалявайки неговата стабилност и водещо до деемулгиране чрез флокулация и коалесценция.
Емулсии от суров петрол често се появяват по време на производството и рафинирането на петролни продукти. Повечето основни сурови петроли в световен мащаб се добиват под формата на емулсии. Емулсията се състои от поне две несмесващи се течности, едната от които е суспендирана като изключително фини дисперсии.—капчици с диаметър приблизително 1 мм—в другата течност.
Едната от тези течности обикновено е вода, а другата е обикновено масло. Маслото може да се диспергира като малки капчици във водата, образувайки емулсия масло-във-вода, където водата служи като непрекъсната фаза, а маслото като диспергирана фаза. Обратно, когато маслото действа като непрекъсната фаза, а водата като диспергирана фаза, емулсията се класифицира като вода-в-масло. По-голямата част от емулсиите от суров петрол попадат в тази категория.
Водните молекули се привличат една друга, а маслените молекули се държат идентично. Въпреки това, между отделните водни молекули и маслените молекули съществуват сили на отблъскване, които действат на границата масло-вода. Повърхностното напрежение минимизира площта на тази граница. Поради тази причина водните капчици в емулсиите вода в масло (W/O) приемат сферична форма. Освен това, отделните водни капчици са склонни да образуват агрегати, чиято обща повърхност е по-малка от сумата на повърхностите на всички отделни капчици. Следователно, емулсиите, съставени единствено от чиста вода и чисто масло, са термодинамично нестабилни; дисперсната фаза е склонна да флокулира, образувайки два отделни слоя. Междуфазовите сили на отблъскване могат да бъдат противодействани и повърхностното напрежение да бъде намалено чрез натрупване на специални химични вещества на границата масло-вода. Технически, този ефект се използва широко в промишленото производство чрез добавяне на добре познати емулгатори за генериране на стабилни емулсии. Всяко вещество, способно да стабилизира емулсии по този начин, трябва да притежава химическа структура, която взаимодейства едновременно с водните и маслените молекули, а именно да съдържа една хидрофилна група и една хидрофобна група.
Емулсиите от суров петрол се стабилизират от естествени вещества, присъщи на суровия петрол, които обикновено носят полярни функционални групи като карбоксилни или фенолни групи. Тези вещества могат да съществуват под формата на разтвори или колоидни дисперсии и да проявяват изразена склонност към адсорбция върху крайните повърхности. В такива случаи повечето микрочастици се диспергират в маслената фаза и се натрупват на границата масло-вода, където се подравняват една до друга с полярните си групи, ориентирани към водната фаза, като в крайна сметка образуват физически стабилен междуфазов филм. Този филм е капсулиран от твърди вещества, наподобяващи слоеве от частици или парафинови кристали, които са видими с невъоръжено око. Този механизъм обяснява характеристиките на стареене и трудната деемулгация на емулсиите от суров петрол.
[Пропуснат е неподходящ, нечетлив китайски текст]
През последните години изследванията върху механизмите на деемулгиране на емулсии от суров петрол са фокусирани до голяма степен върху детайлното характеризиране на процесите на коалесценция на капчици и влиянието на деемулгаторите върху реологичните свойства на повърхността. Въпреки това, взаимодействията между деемулгаторите и емулсиите са изключително сложни. Въпреки обширните изследвания, проведени в тази област, до момента не е постигнат единен консенсус относно механизмите на деемулгиране.
Няколко широко признати механизма за деемулгиране са описани, както следва:
③Механизъм на разтваряне: Единична или малка част от деемулгаторните молекули могат да се обединят в мицели. Такива макромолекулни спирали или мицели разтварят емулгаторните молекули, задействайки деемулгиране на емулсии от суров петрол.
4Механизъм на сгъната деформация: Микроскопските наблюдения потвърждават, че емулсиите W/O имат двойни или множество концентрични водни обвивки, разделени от маслени междинни слоеве. При комбинирано нагряване, разбъркване и третиране с деемулгатор, вътрешните слоеве на капчиците се свързват помежду си, предизвиквайки коалесценция на капчиците и деемулгиране.
Освен това, местни изследвания са изследвали и механизмите на деемулгиране за емулсионни системи от суров петрол „масло във вода“ (O/W). Проучванията показват, че идеалният деемулгатор трябва да отговаря на четири ключови изисквания: силна повърхностна активност, отлична омокряемост, достатъчен капацитет за флокулация и отлични коалесцентни характеристики.
Деемулгаторите обхващат широка гама от разновидности. Класифицирани според стандартите за категоризация на повърхностноактивните вещества, те се разделят на четири вида: катионни, анионни, нейонни и амфотерни деемулгатори.
Анионните деемулгатори включват карбоксилати, сулфонати и полиоксиетиленови мастни сулфатни соли, които имат недостатъци като високи изисквания за дозиране, посредствена ефективност на деемулгиране и податливост на влошаване на производителността, предизвикано от електролити.
Катионните деемулгатори са предимно кватернерни амониеви соли, които осигуряват забележителна деемулгираща ефективност за лек суров петрол, но са неподходящи за тежък петрол и отлежал суров петрол.
Нейонни деемулгаторисе състоят главно от блокови полиетери, инициирани от амини, блокови полиетери, инициирани от алкохоли, блокови полиетери от алкилфенол-формалдехидна смола, блокови полиетери от фенол-амин-формалдехидна смола, деемулгатори, съдържащи силиций, деемулгатори с ултрависоко молекулно тегло, полифосфати, модифицирани блокови полиетери, както и амфотерни деемулгатори, представени от деемулгатори от суров петрол на базата на имидазолин.
Време на публикуване: 09 юли 2026 г.