דברו על מפיליפי נפט גולמי

מנגנון של נפט גולמיחומרי דה-מולסיפיירהוא מנגנון העברת פאזה-עיוות הפוך. הוספת חומרי דה-מולסיפייר מפעילה מעבר פאזה, ויוצרתחומרים פעילי שטח(מפרקי אמולסיה הפוכים) היוצרים אמולסיות מהסוג ההפוך לאלו שנוצרות על ידי מתחלבים. מפרקי אמולסיה כאלה מגיבים עם מתחלבים הידרופוביים ליצירת קומפלקסים, ובכך מונעים מהמתחלבים את יכולת האמולסיה שלהם.

מנגנון קריעת שכבת הבין-פנים עקב התנגשות. בתנאי חימום או ערבוב, חומרי דה-מולסיפייה מקבלים הזדמנויות רבות להתנגש בשכבת הבין-פנים של האמולסיות, להיספג על שכבת הבין-פנים, או לדחוק חלק מהחומרים הפעילים על פני השטח. זה גורם לקריסת שכבת הבין-פנים, מה שמפחית באופן דרסטי את יציבותה ומוביל לדה-מולסיפיציה באמצעות פלוקולציה והתלכדות.

אמולסיות נפט גולמי נוצרות לעתים קרובות במהלך ייצור וזיקוק של מוצרי נפט. רוב הנפטים הגולמיים העיקריים בעולם מופקים בצורת אמולסיות. אמולסיה מורכבת מלפחות שני נוזלים שאינם ניתנים לערבוב, שאחד מהם מרחף כדיספרסיות דקות ביותר.—טיפות בקוטר של כ-1 מ"מ—בנוזל השני.

אחד מהנוזלים הללו הוא בדרך כלל מים, והשני הוא בדרך כלל שמן. שמן עשוי להתפזר כטיפות זעירות בתוך מים, וליצור אמולסיה של שמן במים, שבה מים משמשים כפאזה רציפה ושמן כפאזה מפוזרת. לעומת זאת, כאשר שמן משמש כפאזה רציפה ומים כפאזה מפוזרת, האמולסיה מסווגת כמים בשמן. רוב אמולסיות הנפט הגולמי נופלות תחת קטגוריה זו.

מולקולות מים מושכות זו את זו, ומולקולות שמן מתנהגות באופן זהה. עם זאת, קיימים כוחות דחייה בין מולקולות מים בודדות למולקולות שמן, הפועלים בממשק שמן-מים. מתח פנים ממזער את שטח הממשק הזה. מסיבה זו, טיפות מים באמולסיות מים-בשמן (W/O) מאמצות צורה כדורית. יתר על כן, טיפות מים נפרדות נוטות ליצור אגרגטים ששטח הפנים הכולל שלהם קטן מסכום שטחי הפנים של כל הטיפות הנפרדות. כתוצאה מכך, אמולסיות המורכבות אך ורק ממים טהורים ומשמן טהור אינן יציבות מבחינה תרמודינמית; הפאזה המפוזרת נוטה להתפתל, וליצור שתי שכבות נפרדות. ניתן לנטרל את כוחות הדחייה הבין-פנימיים, ולהפחית את מתח הפנים על ידי צבירת חומרים כימיים מיוחדים בממשק שמן-מים. מבחינה טכנית, השפעה זו מנוצלת באופן נרחב בייצור תעשייתי על ידי הוספת מתחלבים ידועים ליצירת אמולסיות יציבות. כל חומר המסוגל לייצב אמולסיות בדרך זו חייב להיות בעל מבנה כימי שמקיים אינטראקציה בו זמנית עם מולקולות מים ושמן, כלומר להכיל קבוצה הידרופילית אחת וקבוצה הידרופובית אחת.

אמולסיות נפט גולמי מיוצבים על ידי חומרים טבעיים הטבועים בנפט גולמי, אשר בדרך כלל נושאים קבוצות פונקציונליות קוטביות כגון קבוצות קרבוקסיליות או פנוליות. חומרים אלה עשויים להתקיים בצורת תמיסות או פיזור קולואידי ולהפגין נטייה בולטת להיספג על משטחים סופיים. במקרים כאלה, רוב המיקרו-חלקיקים מתפזרים בתוך פאזת הנפט ומצטברים בממשק שמן-מים, שם הם מסתדרים זה לצד זה עם קבוצות הקוטביות שלהם המכוונות לפאזה המימית, ויוצרים בסופו של דבר שכבה ממשק יציבה פיזית. שכבה זו עטופה בחומרים מוצקים הדומים לשכבות חלקיקים או גבישי פרפין, הנראים לעין בלתי מזוינת. מנגנון זה מסביר את מאפייני ההזדקנות והקשיים בפירוק האמולסיה של אמולסיות נפט גולמי.

[טקסט סיני משובש ולא רלוונטי הושמט]

בשנים האחרונות, מחקר על מנגנוני דה-אמולסיפיקציה של אמולסיות נפט גולמי התמקד בעיקר באפיון מפורט של תהליכי התלכדות טיפות ובהשפעת חומרי דה-אמולסיפיקציה על התכונות הריאולוגיות הבין-פנימיות. אף על פי כן, האינטראקציות בין חומרי דה-אמולסיפיקציה לאמולסיות הן מורכבות ביותר. למרות מחקר נרחב שנערך בתחום זה, עד כה לא הושגה הסכמה אחידה לגבי מנגנוני דה-אמולסיפיקציה.

מספר מנגנוני דה-מולסיפיקציה מוכרים באופן נרחב מתוארים כדלקמן:

③מנגנון מסיסות: מולקולות בודדות או מספר קטן של מולקולות מתחלב יכולות להתאסף וליצור מיצלות. סלילים או מיצלות מקרומולקולריות כאלה ממיסות מולקולות מתחלב, מה שגורם לדה-אמולסיפיקציה של אמולסיות נפט גולמי.

④מנגנון דפורמציה מקופלת: תצפיות מיקרוסקופיות מאשרות כי אמולסיות מים/אוקסידנטים (W/O) כוללות קליפות מים קונצנטריות כפולות או מרובות המופרדות על ידי שכבות ביניים של שמן. תחת טיפול משולב של חימום, ערבוב ופירוק אמולסיפייר, השכבות הפנימיות של הטיפות מתחברות זו לזו, וגורמות להתלכדות הטיפות ופירוקו.

בנוסף, מחקר מקומי חקר גם מנגנוני דה-אמולסיפיקציה עבור מערכות אמולסיית נפט גולמי שמן-במים (O/W). מחקרים מצביעים על כך שדה-אמולסיפייר אידיאלי חייב לעמוד בארבע דרישות עיקריות: פעילות פני שטח חזקה, יכולת הרטבה מצוינת, קיבולת פלוקולציה מספקת וביצועי התלכדות יוצאי דופן.

מפחמימים מקיפים מגוון רחב של סוגים. הם מסווגים לפי סטנדרטים של סיווג חומרים פעילי שטח, ומתחלקים לארבעה סוגים: מפחמימים קטיוניים, אניוניים, לא יוניים ואמפוטריים.

מפרידי אמולסיה אניוניים כוללים קרבוקסילטים, סולפונטים ומלחי פוליאוקסיאתילן סולפט שומני, הסובלים מחסרונות כגון דרישות מינון גבוהות, יעילות פירוק אמולסיה בינונית ורגישות לפגיעה בביצועים הנגרמת על ידי אלקטרוליטים.

חומרי דה-אמפלסיפייר קטיוניים הם בעיקר מלחי אמוניום רבעוניים, המספקים ביצועי דה-אמפלסיפייר יוצאי דופן עבור נפט גולמי קל אך אינם מתאימים לנפט כבד ולנפט גולמי מיושן.

חומרי דה-מולסיפייר לא יונייםמורכבים בעיקר מפוליאתרים בלוק שיזמו אמינים, פוליאתרים בלוק שיזמו אלכוהולים, פוליאתרים בלוק של שרף אלקילפנול-פורמלדהיד, פוליאתרים בלוק של שרף פנול-אמין-פורמלדהיד, מפחידי אמולסיה המכילים סיליקון, מפחידי אמולסיה בעלי משקל מולקולרי גבוה במיוחד, פוליפוספטים, פוליאתרים בלוק שעברו שינוי, וכן מפחידי אמולסיה אמפוטריים המיוצגים על ידי מפחידי אמולסיה של נפט גולמי מבוססי אימידזולין.