مکانیسم نفت خامدمولسیفایر هامکانیسم تغییر شکل معکوس انتقال فاز است. افزودن دمولسیفایر باعث ایجاد یک گذار فاز میشود و ...سورفکتانتها(دیمولسیفایرهای معکوس) که امولسیونهایی از نوع مخالف امولسیونهای تشکیل شده توسط امولسیفایرها تشکیل میدهند. چنین دیمولسیفایرهایی با امولسیفایرهای آبگریز واکنش میدهند تا کمپلکس تشکیل دهند و در نتیجه امولسیفایرها را از ظرفیت امولسیونکنندگی خود محروم میکنند.
مکانیسم پارگی لایه سطحی برخوردی. در شرایط گرمایش یا هم زدن، مواد امولسیونزدا فرصتهای فراوانی برای برخورد با لایه سطحی امولسیونها، جذب شدن روی لایه سطحی یا جابجایی بخشی از مواد فعال سطحی به دست میآورند. این امر باعث پارگی لایه سطحی، کاهش شدید پایداری آن و منجر به امولسیونزدایی از طریق لختهسازی و انعقاد میشود.
امولسیونهای نفت خام اغلب در طول تولید و پالایش فرآوردههای نفتی پدیدار میشوند. اکثر نفتهای خام اصلی در سراسر جهان به شکل امولسیون استخراج میشوند. یک امولسیون حداقل از دو مایع غیر قابل امتزاج تشکیل شده است که یکی از آنها به صورت ذرات بسیار ریز معلق است.—قطراتی با قطر تقریبی ۱ میلیمتر—در مایع دیگر.
یکی از این مایعات معمولاً آب و دیگری معمولاً نفت است. نفت ممکن است به صورت قطرات ریز در آب پراکنده شود و امولسیون نفت در آب تشکیل دهد، که در آن آب به عنوان فاز پیوسته و نفت به عنوان فاز پراکنده عمل میکند. برعکس، وقتی نفت به عنوان فاز پیوسته و آب به عنوان فاز پراکنده عمل کند، امولسیون به عنوان آب در نفت طبقهبندی میشود. اکثر امولسیونهای نفت خام در این دسته قرار میگیرند.
مولکولهای آب یکدیگر را جذب میکنند و مولکولهای روغن نیز رفتار یکسانی دارند. با این حال، نیروهای دافعه بین مولکولهای آب منفرد و مولکولهای روغن وجود دارد که در سطح مشترک روغن-آب عمل میکنند. کشش سطحی، مساحت این سطح مشترک را به حداقل میرساند. به همین دلیل، قطرات آب در امولسیونهای آب در روغن (W/O) شکل کروی به خود میگیرند. علاوه بر این، قطرات آب مجزا تمایل به تشکیل تودههایی دارند که مساحت کل سطح آنها کوچکتر از مجموع مساحتهای سطح همه قطرات جداگانه است. در نتیجه، امولسیونهایی که صرفاً از آب خالص و روغن خالص تشکیل شدهاند، از نظر ترمودینامیکی ناپایدار هستند. فاز پراکنده تمایل به لخته شدن دارد و دو لایه مجزا تشکیل میدهد. نیروهای دافعه سطحی را میتوان با تجمع مواد شیمیایی ویژه در سطح مشترک روغن-آب خنثی کرد و کشش سطحی را کاهش داد. از نظر فنی، این اثر با افزودن امولسیفایرهای شناخته شده برای تولید امولسیونهای پایدار، به طور گسترده در تولید صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. هر مادهای که قادر به تثبیت امولسیونها از این طریق باشد، باید دارای ساختار شیمیایی باشد که به طور همزمان با هر دو مولکول آب و روغن تعامل داشته باشد، یعنی حاوی یک گروه آبدوست و یک گروه آبگریز باشد.
امولسیونهای نفت خام توسط مواد طبیعی ذاتی در نفت خام، که معمولاً دارای گروههای عاملی قطبی مانند گروههای کربوکسیل یا فنلی هستند، تثبیت میشوند. این مواد ممکن است به شکل محلولها یا پراکندگیهای کلوئیدی وجود داشته باشند و تمایل قابل توجهی به جذب روی سطوح انتهایی نشان دهند. در چنین مواردی، اکثر ریزذرات در فاز نفتی پراکنده میشوند و در سطح مشترک نفت-آب تجمع مییابند، جایی که در کنار گروههای قطبی خود که به سمت فاز آبی جهتگیری شدهاند، قرار میگیرند و در نهایت یک فیلم بین سطحی از نظر فیزیکی پایدار تشکیل میدهند. این فیلم توسط مواد جامد شبیه لایههای ذرات یا کریستالهای پارافین که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده هستند، محصور شده است. این مکانیسم، پیری و ویژگیهای دشوار جداسازی امولسیونهای نفت خام را توضیح میدهد.
[متن چینی نامربوط حذف شده است]
در سالهای اخیر، تحقیقات در مورد مکانیسمهای جداسازی امولسیونهای نفت خام تا حد زیادی بر توصیف دقیق فرآیندهای انعقاد قطرات و تأثیر جداسازی امولسیونها بر خواص رئولوژیکی بین سطحی متمرکز شده است. با این وجود، برهمکنشهای بین جداسازی امولسیونها و امولسیونها بسیار پیچیده است. با وجود تحقیقات گسترده انجام شده در این زمینه، تا به امروز هیچ اجماع واحدی در مورد مکانیسمهای جداسازی امولسیونها حاصل نشده است.
چندین مکانیسم جداسازی امولسیون که به طور گسترده شناخته شدهاند، به شرح زیر بیان شدهاند:
۳. (۳)مکانیسم انحلال: تعداد کمی یا واحدی از مولکولهای دمولسیفایر میتوانند به صورت میسلها جمع شوند. چنین کلافهای ماکرومولکولی یا میسلها، مولکولهای امولسیفایر را حل میکنند و باعث انحلال امولسیونهای نفت خام میشوند.
④مکانیسم تغییر شکل تا شده: مشاهدات میکروسکوپی تأیید میکند که امولسیونهای آب/روغن دارای پوستههای آبی دوگانه یا چندگانه متحدالمرکز هستند که توسط لایههای میانی روغن از هم جدا شدهاند. تحت عملیات ترکیبی گرمایش، هم زدن و جداسازی امولسیون، لایههای داخلی قطرات به هم متصل میشوند و باعث ادغام قطرات و جداسازی امولسیون میشوند.
علاوه بر این، تحقیقات داخلی مکانیسمهای امولسیونزدایی برای سیستمهای امولسیون نفت خام در آب (O/W) را نیز بررسی کردهاند. مطالعات نشان میدهد که یک امولسیونزدای ایدهآل باید چهار الزام کلیدی را برآورده کند: فعالیت سطحی قوی، ترشوندگی عالی، ظرفیت لختهسازی کافی و عملکرد انعقاد برجسته.
دمولسیفایرها طیف وسیعی از انواع را شامل میشوند. بر اساس استانداردهای طبقهبندی سورفکتانت، آنها به چهار نوع تقسیم میشوند: دمولسیفایرهای کاتیونی، آنیونی، غیر یونی و آمفوتریک.
دیمولسیفایرهای آنیونی شامل کربوکسیلاتها، سولفوناتها و نمکهای سولفات چرب پلیاکسیاتیلن هستند که دارای معایبی مانند نیاز به دوز بالا، راندمان دیمولسیفیکاسیون متوسط و حساسیت به تخریب عملکرد ناشی از الکترولیتها میباشند.
دیمولسیفایرهای کاتیونی عمدتاً نمکهای آمونیوم چهارتایی هستند که عملکرد دیمولسیفیکاسیون قابل توجهی را برای نفت خام سبک ارائه میدهند، اما برای نفت خام سنگین و نفت خام کهنه نامناسب هستند.
دمولسیفایرهای غیر یونیعمدتاً شامل پلیاترهای بلوکی آغاز شده توسط آمینها، پلیاترهای بلوکی آغاز شده توسط الکلها، پلیاترهای بلوکی رزین آلکیل فنل-فرمالدئید، پلیاترهای بلوکی رزین فنل-آمین-فرمالدئید، دیمولسیفایرهای حاوی سیلیکون، دیمولسیفایرهای با وزن مولکولی بسیار بالا، پلیفسفاتها، پلیاترهای بلوکی اصلاحشده و همچنین دیمولسیفایرهای آمفوتریک که توسط دیمولسیفایرهای نفت خام مبتنی بر ایمیدازولین نشان داده میشوند، میباشند.
زمان ارسال: 9 ژوئیه 2026