Toornafta mehhanismõlideemulgaatoridpõhineb faasiinversiooni-pöörddeformatsiooni teoorial. Pärast deemulgaatori lisamist toimub faasiinversioon, mille käigus tekivad pindaktiivsed ained, mis moodustavad emulgaatori poolt moodustunud emulsioonile vastupidise emulsioonitüübi (pöörddeemulgaator). Need deemulgaatorid interakteeruvad hüdrofoobsete emulgaatoritega, moodustades komplekse, neutraliseerides seeläbi emulgeerivaid omadusi. Teine mehhanism on faasidevahelise kile purunemine kokkupõrke tagajärjel. Kuumutamisel või segamisel põrkavad deemulgaatorid sageli emulsiooni faasidevahelise kilega – kas adsorbeerudes sellele või tõrjudes mõned pindaktiivsete ainete molekulid välja –, mis destabiliseerib kilet, põhjustades flokulatsiooni, koalestsentsi ja lõpuks deemulgatsiooni.
Toornafta emulsioonid tekivad tavaliselt nafta tootmise ja rafineerimise ajal. Suurem osa maailma toornaftast toodetakse emulgeeritud kujul. Emulsioon koosneb vähemalt kahest segunematust vedelikust, millest üks on dispergeeritud äärmiselt peente tilkadena (umbes 1 mm läbimõõduga) teises.
Tavaliselt on üks neist vedelikest vesi ja teine õli. Õli saab vees peeneks dispergeerida, moodustades õli-vees (O/W) emulsiooni, kus vesi on pidev faas ja õli on dispergeeritud faas. Vastupidiselt, kui õli on pidev faas ja vesi on dispergeeritud, moodustab see vesi-õlis (W/O) emulsiooni. Enamik toornafta emulsioone kuulub viimasesse tüüpi.
Viimastel aastatel on toornafta deemulgatsioonimehhanismide uuringud keskendunud tilkade koalestsentsi ja deemulgaatorite mõju faasidevahelisele reoloogiale üksikasjalikele vaatlustele. Deemulgaatori ja emulsiooni interaktsioonide keerukuse tõttu puudub aga vaatamata ulatuslikele uuringutele endiselt ühtne teooria deemulgatsioonimehhanismi kohta.
Mitmed laialdaselt aktsepteeritud mehhanismid hõlmavad järgmist:
1. Molekuli nihutamine: Deemulgaatori molekulid asendavad emulgaatoreid liidesel, destabiliseerides emulsiooni.
2. Kortsudeformatsioon: mikroskoopilised uuringud näitavad, et vesi-õli-emulsioonidel on õlirõngastega eraldatud kahe- või mitmekordsed veekihid. Kuumutamise, segamise ja deemulgaatori toimel need kihid omavahel ühenduvad, põhjustades tilkade ühinemist.
Lisaks näitavad siseriiklikud uuringud Õ/V emulsioonsüsteemide kohta, et ideaalne deemulgaator peab vastama järgmistele kriteeriumidele: tugev pinnaaktiivsus, hea märguvus, piisav flokulatsioonivõime ja efektiivne koalestsents.
Deemulgaatoreid saab liigitada pindaktiivsete ainete tüübi järgi:
•Anioonsed deemulgaatorid: Nende hulka kuuluvad karboksülaadid, sulfonaadid ja polüoksüetüleenrasvsulfaadid. Need on vähem efektiivsed, vajavad suuri annuseid ja on elektrolüütide suhtes tundlikud.
•Katioonsed deemulgaatorid: Peamiselt kvaternaarsed ammooniumsoolad, tõhusad kerge õli puhul, kuid ei sobi raske või vanandatud õli puhul.
•Mitteioonsed deemulgaatorid: hõlmavad amiinide või alkoholide abil initsieeritud plokk-polüeetreid, alküülfenoolvaigu plokk-polüeetreid, fenool-amiinvaigu plokk-polüeetreid, silikoonil põhinevaid deemulgaatoreid, ülikõrge molekulmassiga deemulgaatoreid, polüfosfaate, modifitseeritud plokk-polüeetreid ja tsvitterioonseid deemulgaatoreid (nt imidasoliinil põhinevaid toornafta deemulgaatoreid).
Postituse aeg: 22. august 2025