Le mécanisme du pétrole brutdésémulsifiants d'huilerepose sur la théorie de l'inversion de phase et de la déformation inverse. Après l'ajout du désémulsifiant, une inversion de phase se produit, générant des tensioactifs qui produisent le type d'émulsion inverse à celui formé par l'émulsifiant (désémulsifiant inverse). Ces désémulsifiants interagissent avec les émulsifiants hydrophobes pour former des complexes, neutralisant ainsi les propriétés émulsifiantes. Un autre mécanisme est la rupture du film interfacial par collision. Sous l'effet de la chaleur ou de l'agitation, les désémulsifiants entrent fréquemment en collision avec le film interfacial de l'émulsion, s'y adsorbant ou déplaçant certaines molécules de tensioactif, ce qui déstabilise le film, entraînant floculation, coalescence et, finalement, désémulsification.
Les émulsions de pétrole brut sont courantes lors de la production et du raffinage du pétrole. La majeure partie du pétrole brut mondial est produite sous forme émulsifiée. Une émulsion est constituée d'au moins deux liquides non miscibles, l'un étant dispersé sous forme de gouttelettes extrêmement fines (environ 1 mm de diamètre) en suspension dans l'autre.
Généralement, l'un de ces liquides est l'eau et l'autre l'huile. L'huile peut être finement dispersée dans l'eau, formant une émulsion huile-dans-eau (H/E), où l'eau est la phase continue et l'huile la phase dispersée. Inversement, si l'huile est la phase continue et l'eau dispersée, on obtient une émulsion eau-dans-huile (E/H). La plupart des émulsions de pétrole brut appartiennent à ce dernier type.
Ces dernières années, la recherche sur les mécanismes de désémulsification du pétrole brut s'est concentrée sur des observations détaillées de la coalescence des gouttelettes et de l'impact des désémulsifiants sur la rhéologie interfaciale. Cependant, en raison de la complexité des interactions désémulsifiant-émulsion, malgré des recherches approfondies, il n'existe toujours pas de théorie unifiée sur le mécanisme de désémulsification.
Plusieurs mécanismes largement acceptés incluent :
1. Déplacement de molécules : les molécules désémulsifiantes remplacent les émulsifiants à l'interface, déstabilisant l'émulsion.
2. Déformation des rides : Des études microscopiques montrent que les émulsions eau/huile présentent des couches d'eau doubles ou multiples, séparées par des anneaux d'huile. Sous l'effet du chauffage, de l'agitation et de l'action du désémulsifiant, ces couches s'interconnectent, provoquant la coalescence des gouttelettes.
De plus, les recherches nationales sur les systèmes d’émulsion H/E suggèrent qu’un désémulsifiant idéal doit répondre aux critères suivants : une forte activité de surface, une bonne mouillabilité, une capacité de floculation suffisante et des performances de coalescence efficaces.
Les désémulsifiants peuvent être classés en fonction des types de tensioactifs :
•Désémulsifiants anioniques : ils comprennent les carboxylates, les sulfonates et les sulfates gras polyoxyéthylénés. Ils sont moins efficaces, nécessitent des dosages importants et sont sensibles aux électrolytes.
•Désémulsifiants cationiques : Principalement des sels d'ammonium quaternaire, efficaces pour les huiles légères mais inadaptés aux huiles lourdes ou vieillies.
•Démulsifiants non ioniques : comprennent les polyéthers séquencés initiés par des amines ou des alcools, les polyéthers séquencés de résine alkylphénol, les polyéthers séquencés de résine phénol-amine, les désémulsifiants à base de silicone, les désémulsifiants à poids moléculaire ultra élevé, les polyphosphates, les polyéthers séquencés modifiés et les désémulsifiants zwitterioniques (par exemple, les désémulsifiants de pétrole brut à base d'imidazoline).
Date de publication : 22 août 2025