Mehanizam proizvodnje sirove naftedeemulgatorije mehanizam faznog transfera-obrnute deformacije. Dodavanje deemulgatora pokreće fazni prelaz, proizvodećisurfaktanti(obrnuti deemulgatori) koji formiraju emulzije suprotnog tipa od onih koje formiraju emulgatori. Takvi deemulgatori reaguju sa hidrofobnim emulgatorima formirajući komplekse, čime emulgatori oduzimaju svoj emulgirajući kapacitet.
Mehanizam pucanja međufaznog filma usljed sudara. Pod uslovima zagrijavanja ili miješanja, deemulgatori dobijaju brojne mogućnosti da se sudare sa međufaznim filmom emulzija, adsorbuju se na međufazni film ili istisnu dio površinski aktivnih supstanci. To puca međufazni film, drastično smanjujući njegovu stabilnost i dovodeći do deemulgacije putem flokulacije i koalescencije.
Emulzije sirove nafte često se javljaju tokom proizvodnje i rafiniranja naftnih derivata. Većina glavnih sirovih nafta širom svijeta ekstrahuje se u obliku emulzija. Emulzija se sastoji od najmanje dvije tekućine koje se ne miješaju, od kojih je jedna suspendirana kao izuzetno fine disperzije.—kapljice promjera približno 1 mm—u drugoj tečnosti.
Jedna od ovih tekućina je obično voda, a druga je obično ulje. Ulje se može dispergirati u obliku sitnih kapljica unutar vode, formirajući emulziju ulje-u-vodi, gdje voda služi kao kontinuirana faza, a ulje kao disperzna faza. Obrnuto, kada ulje djeluje kao kontinuirana faza, a voda kao disperzna faza, emulzija se klasificira kao voda-u-ulju. Većina emulzija sirove nafte spada u ovu kategoriju.
Molekule vode privlače jedna drugu, a molekule ulja se ponašaju identično. Međutim, između pojedinačnih molekula vode i molekula ulja postoje odbojne sile, koje djeluju na granici ulje-voda. Površinska napetost minimizira površinu ove granice. Iz tog razloga, kapljice vode u emulzijama voda-u-ulju (W/O) poprimaju sferni oblik. Nadalje, diskretne kapljice vode imaju tendenciju formiranja agregata čija je ukupna površina manja od zbira površina svih odvojenih kapljica. Posljedično, emulzije sastavljene isključivo od čiste vode i čistog ulja su termodinamički nestabilne; disperzna faza ima tendenciju flokulacije, formirajući dva različita sloja. Međufazne odbojne sile mogu se suzbiti, a površinska napetost smanjiti akumuliranjem posebnih hemijskih supstanci na granici ulje-voda. Tehnički, ovaj efekat se široko koristi u industrijskoj proizvodnji dodavanjem poznatih emulgatora za stvaranje stabilnih emulzija. Svaka supstanca koja je sposobna stabilizirati emulzije na ovaj način mora posjedovati hemijsku strukturu koja istovremeno interaguje i sa molekulama vode i sa molekulama ulja, odnosno da sadrži jednu hidrofilnu i jednu hidrofobnu grupu.
Emulzije sirove nafte stabiliziraju se prirodnim supstancama svojstvenim sirovoj nafti, koje obično nose polarne funkcionalne grupe kao što su karboksilne ili fenolne grupe. Ove supstance mogu postojati u obliku rastvora ili koloidnih disperzija i pokazuju izraženu tendenciju adsorpcije na terminalne površine. U takvim slučajevima, većina mikročestica se disperguje unutar uljne faze i akumulira na granici ulja i vode, gdje se poravnavaju jedna pored druge sa svojim polarnim grupama orijentisanim prema vodenoj fazi, na kraju formirajući fizički stabilan međufazni film. Ovaj film je enkapsuliran čvrstim supstancama koje podsjećaju na slojeve čestica ili kristale parafina, koji su vidljivi golim okom. Ovaj mehanizam objašnjava karakteristike starenja i teške deemulgacije emulzija sirove nafte.
[Izostavljen je nebitan, iskrivljen kineski tekst]
Posljednjih godina, istraživanja mehanizama deemulgacije emulzija sirove nafte uglavnom su se fokusirala na detaljnu karakterizaciju procesa koalescencije kapljica i utjecaj deemulgatora na međufazna reološka svojstva. Ipak, interakcije između deemulgatora i emulzija su izuzetno složene. Uprkos opsežnim istraživanjima provedenim u ovoj oblasti, do danas nije postignut jedinstveni konsenzus o mehanizmima deemulgacije.
Nekoliko široko priznatih mehanizama deemulgacije opisano je na sljedeći način:
3Mehanizam solubilizacije: Jedan ili mali broj molekula deemulgatora mogu se okupiti u micele. Takve makromolekularne zavojnice ili micele solubiliziraju molekule emulgatora, pokrećući deemulgaciju emulzija sirove nafte.
4Mehanizam presavijene deformacije: Mikroskopska posmatranja potvrđuju da emulzije voda/ulje imaju dvostruke ili više koncentričnih vodenih ljuskica odvojenih međuslojevima ulja. Pod kombinovanim zagrijavanjem, miješanjem i tretmanom deemulgatorom, unutrašnji slojevi kapljica se međusobno povezuju, izazivajući koalescenciju kapljica i deemulgaciju.
Pored toga, domaća istraživanja su također istraživala mehanizme deemulgacije za emulzijske sisteme sirove nafte tipa ulje u vodi (O/W). Studije pokazuju da idealni deemulgator mora zadovoljiti četiri ključna zahtjeva: jaku površinsku aktivnost, odličnu kvašivost, dovoljan kapacitet flokulacije i izvanredne performanse koalescencije.
Deemulgatori obuhvataju širok spektar vrsta. Klasificirani prema standardima kategorizacije surfaktanata, spadaju u četiri vrste: kationske, anionske, nejonske i amfoterne deemulgatore.
Anionski deemulgatori uključuju karboksilate, sulfonate i polioksietilen masne sulfatne soli, koji imaju nedostatke kao što su visoke potrebe za doziranjem, osrednja efikasnost deemulgacije i podložnost degradaciji performansi uzrokovanoj elektrolitima.
Katjonski deemulgatori su pretežno kvaternarne amonijeve soli, koje pružaju izvanredne performanse deemulgacije za laku sirovu naftu, ali nisu pogodne za tešku naftu i ostarjelu sirovu naftu.
Nejonski deemulgatoriuglavnom se sastoje od blok polietera iniciranih aminima, blok polietera iniciranih alkoholima, blok polietera alkilfenol-formaldehidne smole, blok polietera fenol-amin-formaldehidne smole, deemulgatora koji sadrže silicijum, deemulgatora ultra visoke molekularne težine, polifosfata, modificiranih blok polietera, kao i amfoternih deemulgatora predstavljenih deemulgatorima sirove nafte na bazi imidazolina.
Vrijeme objave: 09.07.2026.