Mechanismus ropydeemulgátoryje mechanismus fázového přenosu a reverzní deformace. Přidání deemulgátorů spouští fázový přechod, čímž vznikápovrchově aktivní látky(reverzní deemulgátory), které tvoří emulze opačného typu než emulgátory. Takové deemulgátory reagují s hydrofobními emulgátory za vzniku komplexů, čímž emulgátory zbavují své emulgační schopnosti.
Mechanismus prasknutí mezifázového filmu v důsledku kolize. Za podmínek zahřívání nebo míchání mají deemulgátory spoustu příležitostí ke srážce s mezifázovým filmem emulzí, adsorbci na mezifázový film nebo k vytěsnění části povrchově aktivních látek. To rozruší mezifázový film, drasticky sníží jeho stabilitu a vede k deemulgaci prostřednictvím flokulace a koalescence.
Ropné emulze často vznikají během výroby a rafinace ropných produktů. Většina hlavních ropných produktů na světě se extrahuje ve formě emulzí. Emulze se skládá z nejméně dvou nemísitelných kapalin, z nichž jedna je suspendována ve formě extrémně jemných disperzí.—kapky o průměru přibližně 1 mm—v druhé kapalině.
Jednou z těchto kapalin je obvykle voda a druhou je typicky olej. Olej se může ve vodě dispergovat jako drobné kapičky a vytvářet emulzi olej ve vodě, kde voda slouží jako spojitá fáze a olej jako dispergovaná fáze. Naopak, když olej působí jako spojitá fáze a voda jako dispergovaná fáze, emulze se klasifikuje jako voda v oleji. Většina emulzí surové ropy spadá do této kategorie.
Molekuly vody se vzájemně přitahují a molekuly oleje se chovají identicky. Mezi jednotlivými molekulami vody a molekulami oleje však existují odpudivé síly, které působí na rozhraní olej-voda. Povrchové napětí minimalizuje plochu tohoto rozhraní. Z tohoto důvodu mají kapky vody v emulzích voda v oleji (W/O) kulovitý tvar. Diskrétní kapky vody navíc mají tendenci tvořit agregáty, jejichž celková plocha povrchu je menší než součet ploch povrchu všech samostatných kapek. V důsledku toho jsou emulze složené pouze z čisté vody a čistého oleje termodynamicky nestabilní; dispergovaná fáze má tendenci flokulovat a tvořit dvě odlišné vrstvy. Proti mezifázovým odpudivým silám lze působit a povrchové napětí snižovat akumulací speciálních chemických látek na rozhraní olej-voda. Technicky se tento efekt široce využívá v průmyslové výrobě přidáváním známých emulgátorů k vytvoření stabilních emulzí. Jakákoli látka schopná tímto způsobem stabilizovat emulze musí mít chemickou strukturu, která interaguje současně s molekulami vody i oleje, a to musí obsahovat jednu hydrofilní skupinu a jednu hydrofobní skupinu.
Emulze surové ropy jsou stabilizovány přírodními látkami, které jsou obsaženy v surové ropě a které obvykle nesou polární funkční skupiny, jako jsou karboxylové nebo fenolové skupiny. Tyto látky mohou existovat ve formě roztoků nebo koloidních disperzí a vykazují výraznou tendenci adsorbovat se na povrchy koncových složek. V takových případech se většina mikročástic disperguje v olejové fázi a hromadí se na rozhraní olej-voda, kde se srovnávají vedle sebe se svými polárními skupinami orientovanými směrem k vodné fázi a nakonec vytvářejí fyzikálně stabilní mezifázový film. Tento film je zapouzdřen pevnými látkami připomínajícími vrstvy částic nebo parafínové krystaly, které jsou viditelné pouhým okem. Tento mechanismus vysvětluje stárnutí a obtížnou deemulgaci emulzí surové ropy.
[Vynechán irelevantní zkomolený čínský text]
V posledních letech se výzkum mechanismů deemulgace emulzí ropy zaměřil převážně na detailní charakterizaci procesů koalescence kapek a vliv deemulgátorů na reologické vlastnosti rozhraní. Nicméně interakce mezi deemulgátory a emulzemi jsou extrémně složité. Navzdory rozsáhlému výzkumu provedenému v této oblasti nebylo dosud dosaženo jednotného konsensu ohledně mechanismů deemulgace.
Několik široce uznávaných deemulgačních mechanismů je popsáno následovně:
③Mechanismus solubilizace: Jedna nebo malá část molekul deemulgátoru se může sestavit do micel. Takové makromolekulární smyčky nebo micely solubilizují molekuly emulgátoru, čímž spouští deemulgaci emulzí ropy.
4Mechanismus skládané deformace: Mikroskopická pozorování potvrzují, že emulze voda/olej mají dvojité nebo více soustředných vodních vrstev oddělených olejovými mezivrstvami. Při kombinovaném zahřívání, míchání a ošetření deemulgátorem se vnitřní vrstvy kapiček propojují, což indukuje koalescenci kapiček a deemulgaci.
Kromě toho se domácí výzkum zabýval také deemulgačními mechanismy pro emulzní systémy ropy typu olej ve vodě (O/W). Studie naznačují, že ideální deemulgátor musí splňovat čtyři klíčové požadavky: silnou povrchovou aktivitu, vynikající smáčivost, dostatečnou flokulační kapacitu a vynikající koalescenční výkon.
Deemulgátory zahrnují širokou škálu druhů. Podle standardů kategorizace povrchově aktivních látek se dělí na čtyři typy: kationtové, aniontové, neiontové a amfoterní deemulgátory.
Mezi aniontové deemulgátory patří karboxyláty, sulfonáty a polyoxyethylenové mastné sulfátové soli, které však trpí nevýhodami, jako jsou vysoké požadavky na dávkování, průměrná účinnost deemulgace a náchylnost ke snížení výkonu způsobenému elektrolyty.
Kationtové deemulgátory jsou převážně kvartérní amoniové soli, které poskytují pozoruhodný deemulgační výkon pro lehkou ropu, ale nejsou vhodné pro těžkou ropu a stárnoucí ropu.
Neiontové deemulgátoryse skládají převážně z blokových polyetherů iniciovaných aminy, blokových polyetherů iniciovaných alkoholy, blokových polyetherů z alkylfenolformaldehydových pryskyřic, blokových polyetherů z fenol-amin-formaldehydových pryskyřic, deemulgátorů obsahujících křemík, deemulgátorů s ultravysokou molekulovou hmotností, polyfosfátů, modifikovaných blokových polyetherů, a také z amfoterních deemulgátorů představovaných deemulgátory z ropy na bázi imidazolinu.
Čas zveřejnění: 9. července 2026