O mecanismo do petróleo brutodesemulsionantesé o mecanismo de deformación inversa por transferencia de fase. A adición de desemulsionantes desencadea unha transición de fase, producindosurfactantes(desemulsionantes inversos) que forman emulsións do tipo oposto ás formadas polos emulsionantes. Estes desemulsionantes reaccionan cos emulsionantes hidrofóbicos para formar complexos, privando así aos emulsionantes da súa capacidade emulsionante.
Mecanismo de rotura da película interfacial por colisión. En condicións de quecemento ou axitación, os desemulsionantes teñen moitas oportunidades de colisionar coa película interfacial das emulsións, adsorberse na película interfacial ou desprazar parte das substancias tensioactivas. Isto rompe a película interfacial, reducindo drasticamente a súa estabilidade e levando á desemulsión por floculación e coalescencia.
As emulsións de petróleo cru xorden con frecuencia durante a produción e o refinado de produtos petrolíferos. A maioría dos principais petróleos crus do mundo extráense en forma de emulsións. Unha emulsión consta de polo menos dous líquidos inmiscibles, un dos cales está suspendido como dispersións extremadamente finas.—gotas cun diámetro aproximado de 1 mm—no outro líquido.
Un destes líquidos adoita ser auga e o outro é tipicamente aceite. O aceite pode dispersarse como pequenas pingas dentro da auga, formando unha emulsión aceite-en-auga, onde a auga serve como fase continua e o aceite como fase dispersa. Pola contra, cando o aceite actúa como fase continua e a auga como fase dispersa, a emulsión clasifícase como auga-en-aceite. A maioría das emulsións de petróleo cru pertencen a esta categoría.
As moléculas de auga atráense unhas ás outras e as moléculas de aceite compórtanse de xeito idéntico. Non obstante, existen forzas repulsivas entre as moléculas de auga individuais e as moléculas de aceite, que actúan na interface aceite-auga. A tensión superficial minimiza a área desta interface. Por esta razón, as pingas de auga nas emulsións de auga en aceite (A/A) adoptan unha forma esférica. Ademais, as pingas de auga discretas tenden a formar agregados cuxa área superficial total é menor que a suma das áreas superficiais de todas as pingas separadas. En consecuencia, as emulsións compostas unicamente por auga pura e aceite puro son termodinamicamente inestables; a fase dispersa tende a flocular, formando dúas capas distintas. As forzas repulsivas interfaciais pódense contrarrestar e a tensión superficial reducir acumulando substancias químicas especiais na interface aceite-auga. Tecnicamente, este efecto explótase amplamente na produción industrial engadindo emulsionantes coñecidos para xerar emulsións estables. Calquera substancia capaz de estabilizar as emulsións deste xeito debe posuír unha estrutura química que interactúe coas moléculas de auga e aceite simultaneamente, é dicir, que conteña un grupo hidrófilo e un grupo hidrófobo.
As emulsións de petróleo cru estabilízanse mediante substancias naturais inherentes ao petróleo cru, que normalmente conteñen grupos funcionais polares como os grupos carboxilo ou fenólicos. Estas substancias poden existir en forma de solucións ou dispersións coloidais e presentan unha pronunciada tendencia a adsorberse nas superficies terminais. Nestes casos, a maioría das micropartículas dispérsanse dentro da fase oleosa e acumúlanse na interface aceite-auga, onde se aliñan unha ao lado da outra cos seus grupos polares orientados cara á fase acuosa, formando finalmente unha película interfacial fisicamente estable. Esta película está encapsulada por substancias sólidas que se asemellan a capas de partículas ou cristais de parafina, que son visibles a simple vista. Este mecanismo explica as características de envellecemento e a difícil desemulsificación das emulsións de petróleo cru.
[Omitido o texto chinés ilexible e irrelevante]
Nos últimos anos, a investigación sobre os mecanismos de desemulsificación das emulsións de petróleo cru centrouse principalmente na caracterización detallada dos procesos de coalescencia de gotas e na influencia dos desemulsificantes nas propiedades reolóxicas interfaciais. Non obstante, as interaccións entre os desemulsificantes e as emulsións son extremadamente complexas. A pesar da extensa investigación realizada neste campo, ata a data non se chegou a un consenso unificado sobre os mecanismos de desemulsificación.
Varios mecanismos de desemulsificación amplamente recoñecidos descríbense a continuación:
③Mecanismo de solubilización: Unha soa ou un pequeno número de moléculas desemulsionantes poden ensamblarse en micelas. Estas espirales macromoleculares ou micelas solubilizan as moléculas emulsionantes, desencadeando a desemulsificación das emulsións de petróleo cru.
④Mecanismo de deformación por pregamento: As observacións microscópicas confirman que as emulsións de auga/oleo presentan dobres ou múltiples capas de auga concéntricas separadas por intercapas de aceite. Baixo un tratamento combinado de quecemento, axitación e desemulsión, as capas internas das pingas interconéctanse, inducindo a coalescencia e a desemulsión das pingas.
Ademais, a investigación nacional tamén investigou os mecanismos de desemulsión para sistemas de emulsión de petróleo cru de aceite en auga (O/A). Os estudos indican que un desemulsionante ideal debe cumprir catro requisitos clave: forte actividade superficial, excelente mollabilidade, capacidade de floculación suficiente e un rendemento de coalescencia excepcional.
Os desemulsionantes abarcan unha ampla gama de variedades. Clasificados segundo os estándares de categorización de surfactantes, divídense en catro tipos: desemulsionantes catiónicos, aniónicos, non iónicos e anfotéricos.
Os desemulsionantes aniónicos inclúen carboxilatos, sulfonatos e sales de sulfato graxo de polioxietileno, que presentan inconvenientes como requisitos de dosificación elevados, eficiencia de desemulsificación mediocre e susceptibilidade á degradación do rendemento inducida por electrólitos.
Os desemulsionantes catiónicos son predominantemente sales de amonio cuaternario, que ofrecen un rendemento de desemulsión notable para o petróleo cru lixeiro, pero non son axeitados para o petróleo pesado e o petróleo cru envellecido.
desemulsionantes non iónicosconsisten principalmente en poliéteres en bloque iniciados por aminas, poliéteres en bloque iniciados por alcohois, poliéteres en bloque de resina de alquilfenol-formaldehído, poliéteres en bloque de resina de fenol-amina-formaldehído, desemulsionantes que conteñen silicio, desemulsionantes de peso molecular ultraalto, polifosfatos, poliéteres en bloque modificados, así como desemulsionantes anfotéricos representados por desemulsionantes de petróleo cru a base de imidazolina.
Data de publicación: 09-07-2026