Шикі мұнайдың механизмідеэмульгаторларфазалық ауысу-кері деформация механизмі болып табылады. Деэмульгаторларды қосу фазалық ауысуды тудырады, нәтижесіндебеттік белсенді заттар(кері деэмульгаторлар) эмульгаторлар түзетін эмульсияларға қарама-қарсы типтегі эмульсиялар түзеді. Мұндай деэмульгаторлар гидрофобты эмульгаторлармен әрекеттесіп, кешендер түзеді, осылайша эмульгаторларды эмульгациялау қабілетінен айырады.
Соқтығысу кезіндегі бетаралық қабықшаның үзілу механизмі. Қыздыру немесе араластыру жағдайында деэмульгаторлар эмульсиялардың бетаралық қабықшасымен соқтығысуға, бетаралық қабықшаға адсорбциялануға немесе беттік белсенді заттардың бір бөлігін ығыстыруға мол мүмкіндік алады. Бұл бетаралық қабықшаны бұзады, оның тұрақтылығын күрт төмендетеді және флокуляция мен коалесценция арқылы деэмульсияға әкеледі.
Шикі мұнай эмульсиялары мұнай өнімдерін өндіру және өңдеу кезінде жиі пайда болады. Әлемдегі негізгі шикі мұнайлардың көпшілігі эмульсия түрінде алынады. Эмульсия кем дегенде екі араласпайтын сұйықтықтан тұрады, олардың бірі өте ұсақ дисперсиялар түрінде суспензияланған.—диаметрі шамамен 1 мм тамшылар—басқа сұйықтықта.
Бұл сұйықтықтардың бірі әдетте су, ал екіншісі әдетте мұнай болып табылады. Мұнай судың ішінде ұсақ тамшылар түрінде таралып, судағы май эмульсиясын түзуі мүмкін, мұнда су үздіксіз фаза, ал май дисперсті фаза ретінде қызмет етеді. Керісінше, мұнай үздіксіз фаза, ал су дисперсті фаза ретінде әрекет еткенде, эмульсия мұнайдағы су ретінде жіктеледі. Шикі мұнай эмульсияларының көпшілігі осы санатқа жатады.
Су молекулалары бір-бірін тартады, ал май молекулалары бірдей әрекет етеді. Дегенмен, жеке су молекулалары мен май молекулалары арасында мұнай-су шекарасында әрекет ететін тебу күштері бар. Беттік керілу бұл шекараның ауданын азайтады. Осы себепті мұнайдағы су (W/O) эмульсияларындағы су тамшылары сфералық пішінді алады. Сонымен қатар, дискретті су тамшылары жалпы беттік ауданы барлық бөлек тамшылардың беттік аудандарының қосындысынан аз агрегаттар түзуге бейім. Демек, тек таза су мен таза мұнайдан тұратын эмульсиялар термодинамикалық тұрғыдан тұрақсыз; дисперсті фаза флокуляциялануға бейім, екі бөлек қабат түзеді. Беттік тебу күштеріне қарсы тұруға және мұнай-су шекарасында арнайы химиялық заттардың жиналуы арқылы беттік керілуді азайтуға болады. Техникалық тұрғыдан алғанда, бұл әсер тұрақты эмульсияларды жасау үшін белгілі эмульгаторларды қосу арқылы өнеркәсіптік өндірісте кеңінен қолданылады. Эмульсияларды осылайша тұрақтандыра алатын кез келген зат су мен май молекулаларымен бір уақытта әрекеттесетін, атап айтқанда бір гидрофильді топты және бір гидрофобты топты қамтитын химиялық құрылымға ие болуы керек.
Шикі мұнай эмульсиялары шикі мұнайға тән табиғи заттармен тұрақтандырылады, олар әдетте карбоксил немесе фенолдық топтар сияқты полярлық функционалдық топтарға ие. Бұл заттар ерітінділер немесе коллоидтық дисперсиялар түрінде болуы мүмкін және терминалдық беттерге адсорбциялануға айқын бейімділік көрсетеді. Мұндай жағдайларда микробөлшектердің көпшілігі мұнай фазасында таралады және мұнай-су шекарасында жиналады, онда олар сулы фазаға бағытталған полярлық топтарымен қатар орналасады, сайып келгенде физикалық тұрғыдан тұрақты шекаралық қабықша түзеді. Бұл қабықша көзге көрінетін бөлшектер қабаттарына немесе парафин кристалдарына ұқсас қатты заттармен қапталған. Бұл механизм шикі мұнай эмульсияларының қартаюы мен қиын деэмульсиялану сипаттамаларын түсіндіреді.
[Қытай тіліндегі бұрмаланған мәтін алынып тасталды]
Соңғы жылдары шикі мұнай эмульсияларының деэмульсия механизмдерін зерттеу негізінен тамшылардың бірігу процестерін егжей-тегжейлі сипаттауға және деэмульгаторлардың фазааралық реологиялық қасиеттерге әсеріне бағытталған. Соған қарамастан, деэмульгаторлар мен эмульсиялар арасындағы өзара әрекеттесу өте күрделі. Бұл салада жүргізілген кең ауқымды зерттеулерге қарамастан, бүгінгі күнге дейін деэмульсия механизмдері бойынша бірыңғай консенсусқа қол жеткізілген жоқ.
Деэмульсияның бірнеше кең таралған механизмдері төменде сипатталған:
③Еріту механизмі: Деэмульгатор молекулаларының бір немесе аз саны мицеллаларға жиналуы мүмкін. Мұндай макромолекулалық катушкалар немесе мицеллалар эмульгатор молекулаларын ерітеді, бұл шикі мұнай эмульсияларының деэмульсиясын тудырады.
④Бүктелген деформация механизмі: Микроскопиялық бақылаулар W/O эмульсияларының май қабаттарымен бөлінген қос немесе бірнеше концентрлі су қабықшалары бар екенін растайды. Біріктірілген қыздыру, араластыру және деэмульгатормен өңдеу кезінде тамшылардың ішкі қабаттары бір-бірімен байланысып, тамшылардың бірігуі мен деэмульгациясын тудырады.
Сонымен қатар, отандық зерттеулер судағы мұнай (O/W) шикі мұнай эмульсия жүйелерінің деэмульсия механизмдерін де зерттеді. Зерттеулер идеалды деэмульгатор төрт негізгі талапқа сай болуы керек екенін көрсетеді: күшті беттік белсенділік, тамаша ылғалдану, жеткілікті флокуляция қабілеті және керемет бірігу өнімділігі.
Деэмульгаторлар кең ауқымды түрлерді қамтиды. Беттік белсенді заттарды жіктеу стандарттары бойынша олар төрт түрге бөлінеді: катиондық, аниондық, бейиондық және амфотерлік деэмульгаторлар.
Аниондық деэмульгаторларға карбоксилаттар, сульфонаттар және полиоксиэтилен майлы сульфат тұздары жатады, олардың кемшіліктері, мысалы, жоғары дозалау талаптары, орташа деэмульгация тиімділігі және электролиттерден туындаған өнімділіктің төмендеуіне бейімділік.
Катионды деэмульгаторлар негізінен төрттік аммоний тұздары болып табылады, олар жеңіл шикі мұнай үшін тамаша деэмульгация өнімділігін қамтамасыз етеді, бірақ ауыр мұнай мен ескі шикі мұнай үшін жарамсыз.
Иондық емес деэмульгаторларнегізінен аминдермен инициацияланған блокты полиэфирлерден, спирттермен инициацияланған блокты полиэфирлерден, алкилфенол-формальдегидті шайырлы блокты полиэфирлерден, фенол-амин-формальдегидті шайырлы блокты полиэфирлерден, кремний құрамды деэмульгаторлардан, аса жоғары молекулалық салмақты деэмульгаторлардан, полифосфаттардан, модификацияланған блокты полиэфирлерден, сондай-ақ имидазолин негізіндегі шикі мұнай деэмульгаторларымен ұсынылған амфотерлі деэмульгаторлардан тұрады.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 9 шілде