U mecanismu di u petroliu crududemulsionantihè u mecanismu di deformazione inversa di trasferimentu di fase. L'aghjunta di demulsionanti provoca una transizione di fase, producendutensioattivi(demulsionanti inversi) chì formanu emulsioni di u tipu oppostu à quelle furmate da l'emulsionanti. Tali demulsionanti reagiscenu cù l'emulsionanti idrofobichi per furmà cumplessu, privendu cusì l'emulsionanti di a so capacità emulsionante.
Meccanismu di rottura di u film interfaciale per collisione. Sottu à cundizioni di riscaldamentu o di agitazione, i demulsificanti anu numerose opportunità di collisione cù u film interfaciale di l'emulsioni, adsorbe nantu à u film interfaciale, o spiazzà una parte di e sostanze tensioattive. Questu rompe u film interfaciale, riducendu drasticamente a so stabilità è purtendu à a demulsificazione per via di flocculazione è coalescenza.
L'emulsioni di petroliu grezzu emergenu spessu durante a pruduzzione è a raffinazione di i prudutti petroliferi. A maiò parte di i principali petrolii grezzi in u mondu sò estratti in forma d'emulsioni. Una emulsione hè custituita da almenu dui liquidi immiscibili, unu di i quali hè suspesu cum'è dispersioni estremamente fini.—gocce cù un diametru di circa 1 mm—in l'altru liquidu.
Unu di sti liquidi hè di solitu acqua, è l'altru hè tipicamente oliu. L'oliu pò disperse cum'è piccule gocce in l'acqua, furmendu una emulsione oliu-in-acqua, induve l'acqua serve cum'è fase cuntinua è l'oliu cum'è fase dispersa. À u cuntrariu, quandu l'oliu agisce cum'è fase cuntinua è l'acqua cum'è fase dispersa, l'emulsione hè classificata cum'è acqua-in-oliu. A maiò parte di l'emulsioni di petroliu grezzu rientranu in questa categuria.
E molecule d'acqua s'attraenu l'una à l'altra, è e molecule d'oliu si cumportanu in modu identicu. Tuttavia, esistenu forze repulsive trà e molecule d'acqua individuali è e molecule d'oliu, chì agiscenu à l'interfaccia oliu-acqua. A tensione superficiale minimizza l'area di sta interfaccia. Per questa ragione, e gocce d'acqua in l'emulsioni acqua-in-oliu (W/O) adottanu una forma sferica. Inoltre, e gocce d'acqua discrete tendenu à furmà aggregati chì a so area superficiale totale hè più chjuca di a somma di l'aree superficiali di tutte e gocce separate. Di cunsiguenza, l'emulsioni cumposte solu da acqua pura è oliu puru sò termodinamicamente instabili; a fase dispersa tende à flocculà, furmendu dui strati distinti. E forze repulsive interfacciali ponu esse cuntrastate, è a tensione superficiale ridutta accumulendu sustanzi chimichi speciali à l'interfaccia oliu-acqua. Tecnicamente, questu effettu hè largamente sfruttatu in a pruduzzione industriale aghjunghjendu emulsionanti ben cunnisciuti per generà emulsioni stabili. Ogni sustanza capace di stabilizà l'emulsioni in questu modu deve pussede una struttura chimica chì interagisce simultaneamente cù e molecule d'acqua è d'oliu, vale à dì cuntene un gruppu idrofilu è un gruppu idrofobu.
L'emulsioni di petroliu grezzu sò stabilizzate da sustanze naturali inerenti à u petroliu grezzu, chì tipicamente portanu gruppi funziunali polari cum'è gruppi carbossilici o fenolici. Queste sustanze ponu esiste in forma di suluzioni o dispersioni colloidali è mostranu una tendenza pronunciata à adsorbe si nantu à e superfici terminali. In tali casi, a maiò parte di e microparticelle si disperdenu in a fase oleosa è si accumulanu à l'interfaccia oliu-acqua, induve si allineanu fiancu à fiancu cù i so gruppi polari orientati versu a fase acquosa, furmendu infine un film interfacciale fisicamente stabile. Stu film hè incapsulatu da sustanze solide chì s'assumiglianu à strati particulati o cristalli di paraffina, chì sò visibili à ochju nudu. Stu mecanismu spiega l'invecchiamentu è e caratteristiche di demulsificazione difficili di l'emulsioni di petroliu grezzu.
[Testu cinese irrilevante omessu]
In l'ultimi anni, a ricerca nantu à i meccanismi di demulsificazione di l'emulsioni di petroliu grezzu s'hè cuncentrata soprattuttu nantu à a caratterizazione dettagliata di i prucessi di coalescenza di e gocce è l'influenza di i demulsificanti nantu à e proprietà reologiche interfacciali. Tuttavia, l'interazzione trà i demulsificanti è l'emulsioni sò estremamente cumplesse. Malgradu una ricerca approfondita realizata in questu campu, ùn hè statu righjuntu finu à oghje alcun consensu unificatu nantu à i meccanismi di demulsificazione.
Parechji meccanismi di demulsificazione largamente ricunnisciuti sò descritti quì sottu:
③Meccanismu di Solubilizazione: Un solu o un picculu numeru di molecule demulsionanti ponu assemblassi in micelle. Tali spirali macromoleculari o micelle solubilizanu e molecule emulsionanti, pruvucendu a demulsificazione di l'emulsioni di petroliu grezzu.
④Meccanismu di Deformazione Piegata: L'osservazioni microscopiche cunfermanu chì l'emulsioni W/O presentanu gusci d'acqua concentrici doppi o multipli separati da strati intermedi d'oliu. Sottu à un trattamentu cumminatu di riscaldamentu, agitazione è demulsificatore, i strati interni di e goccioline s'interconnettenu, inducendu a coalescenza è a demulsificazione di e goccioline.
Inoltre, a ricerca naziunale hà ancu investigatu i meccanismi di demulsificazione per i sistemi di emulsione di petroliu grezzu oliu-in-acqua (O/W). Studi indicanu chì un demulsificatore ideale deve suddisfà quattru requisiti chjave: forte attività superficiale, eccellente bagnabilità, capacità di flocculazione sufficiente è prestazioni di coalescenza eccezziunali.
I demulsionanti abbraccianu una larga gamma di varietà. Classificati secondu i standard di categurizzazione di i tensioattivi, si dividenu in quattru tippi: demulsionanti cationici, anionici, non ionici è anfoteri.
I demulsionanti anionici includenu carbossilati, sulfonati è sali di sulfatu grassu di poliossietilene, chì soffrenu di svantaghji cum'è esigenze di dosaggio elevate, efficienza di demulsificazione mediocre è suscettibilità à a degradazione di e prestazioni indotta da elettroliti.
I demulsionanti cationici sò principalmente sali d'ammoniu quaternari, chì furniscenu prestazioni di demulsificazione notevuli per u petroliu grezzu leggeru, ma ùn sò micca adatti per u petroliu pesante è u petroliu grezzu invechjatu.
Demulsionanti non ioniciCustituiti principalmente da polieteri in blocchi iniziati da ammine, polieteri in blocchi iniziati da alcooli, polieteri in blocchi di resina alchilfenolo-formaldeide, polieteri in blocchi di resina fenolo-ammina-formaldeide, demulsionanti contenenti silicio, demulsionanti ad altissimo peso moleculare, polifosfati, polieteri in blocchi modificati, è ancu demulsionanti anfoteri rapprisentati da demulsionanti di petrolio greggio a base di imidazolina.
Data di publicazione: 09 lug 2026