Le mécanisme du brutdésémulsifiants d'huileCe mécanisme repose 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 une émulsion de type opposé à celle formée par l'émulsifiant (désémulsifiant inverse). Ces désémulsifiants interagissent avec les émulsifiants hydrophobes pour former des complexes, neutralisant ainsi leurs 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 – soit en s'y adsorbant, soit en déplaçant certaines molécules de tensioactif – ce qui déstabilise le film, entraînant une floculation, une coalescence et, finalement, la désémulsification.
Les émulsions de pétrole brut se forment fréquemment lors de la production et du raffinage du pétrole. La majeure partie du pétrole brut mondial est produite sous forme d'émulsion. Une émulsion est constituée d'au moins deux liquides non miscibles, dont l'un est dispersé sous forme de gouttelettes extrêmement fines (environ 1 mm de diamètre) en suspension dans l'autre.
Généralement, l'un de ces liquides est de l'eau et l'autre de l'huile. L'huile peut être finement dispersée dans l'eau, formant une émulsion huile-dans-eau (H/E), où l'eau constitue la phase continue et l'huile la phase dispersée. Inversement, si l'huile est la phase continue et l'eau la phase 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, les recherches sur les mécanismes de désémulsification du pétrole brut se sont concentrées sur l'observation détaillée de la coalescence des gouttelettes et l'impact des désémulsifiants sur la rhéologie interfaciale. Cependant, en raison de la complexité des interactions désémulsifiant-émulsion, et malgré des recherches approfondies, il n'existe toujours pas de théorie unifiée du mécanisme de désémulsification.
Plusieurs mécanismes largement acceptés comprennent :
1. Déplacement moléculaire : Les molécules désémulsifiantes remplacent les émulsifiants à l'interface, déstabilisant ainsi l'émulsion.
2. Déformation par rides : Des études microscopiques montrent que les émulsions eau-dans-huile (E/H) présentent des couches d’eau doubles ou multiples séparées par des anneaux d’huile. Sous l’effet de la chaleur, de l’agitation et de l’action d’un 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 : forte activité de surface, bonne mouillabilité, capacité de floculation suffisante et performance de coalescence efficace.
Les désémulsifiants peuvent être classés en fonction du type de tensioactif :
•Désémulsifiants anioniques : ils comprennent les carboxylates, les sulfonates et les sulfates gras de polyoxyéthylène. Ils sont moins efficaces, nécessitent des doses importantes et sont sensibles aux électrolytes.
•Désémulsifiants cationiques : principalement des sels d’ammonium quaternaire, efficaces pour les huiles légères mais inadaptés aux huiles lourdes ou anciennes.
•Désémulsifiants non ioniques : comprennent les polyéthers séquencés initiés par des amines ou des alcools, les polyéthers séquencés à base de résine alkylphénolique, les polyéthers séquencés à base de résine phénol-amine, les désémulsifiants à base de silicone, les désémulsifiants à très haut poids moléculaire, les polyphosphates, les polyéthers séquencés modifiés et les désémulsifiants zwitterioniques (par exemple, les désémulsifiants à base d’imidazoline pour le pétrole brut).
Date de publication : 22 août 2025