원유의 메커니즘오일 유화제는 상전이-역변형 이론에 기반합니다. 항유화제를 첨가하면 상전이가 발생하여 유화제에 의해 형성된 것과 반대 유형의 에멀젼(역항유화제)을 생성하는 계면활성제가 생성됩니다. 이러한 항유화제는 소수성 유화제와 반응하여 복합체를 형성하여 유화 특성을 중화합니다. 또 다른 메커니즘은 충돌에 의한 계면막 파열입니다. 가열 또는 교반 시, 항유화제는 에멀젼 계면막과 자주 충돌하여 계면막에 흡착되거나 일부 계면활성제 분자를 변위시켜 막을 불안정화시키고, 응집, 합체, 그리고 궁극적으로는 해유화를 유발합니다.
원유 에멀젼은 석유 생산 및 정제 과정에서 흔히 발생합니다. 전 세계 원유의 대부분은 유화 상태로 생산됩니다. 에멀젼은 최소 두 가지의 서로 섞이지 않는 액체로 구성되며, 그중 하나는 직경 약 1mm의 매우 미세한 물방울로 분산되어 다른 액체에 부유합니다.
일반적으로 이러한 액체 중 하나는 물이고 다른 하나는 오일입니다. 오일은 물에 미세하게 분산되어 수중유(O/W) 에멀전을 형성할 수 있는데, 여기서 물은 연속상이고 오일은 분산상입니다. 반대로, 오일이 연속상이고 물이 분산되어 있으면 유중수(W/O) 에멀전을 형성합니다. 대부분의 원유 에멀전은 후자에 속합니다.
최근 몇 년간 원유의 해유화 메커니즘 연구는 액적 유착에 대한 상세한 관찰과 계면 유동에 대한 해유화제의 영향에 초점을 맞춰 왔습니다. 그러나 해유화제-에멀젼 상호작용의 복잡성으로 인해 광범위한 연구에도 불구하고 해유화 메커니즘에 대한 통일된 이론은 아직 없습니다.
널리 받아들여진 몇 가지 메커니즘은 다음과 같습니다.
1. 분자 치환: 유화제 분자가 계면에서 유화제를 대체하여 유화액을 불안정하게 만듭니다.
2. 주름 변형: 현미경 연구에 따르면 W/O 에멀젼은 오일 링으로 분리된 이중 또는 다중 수층을 가지고 있습니다. 가열, 교반, 그리고 항유화제 작용으로 인해 이 층들이 서로 연결되어 물방울이 합체됩니다.
또한, O/W 에멀젼 시스템에 대한 국내 연구에 따르면 이상적인 탈유화제는 강력한 표면 활성, 양호한 습윤성, 충분한 응집 능력 및 효과적인 합체 성능이라는 기준을 충족해야 합니다.
유화제는 계면활성제 유형에 따라 분류할 수 있습니다.
•음이온성 항유화제: 카르복실산염, 설포네이트, 폴리옥시에틸렌 지방황산염 등이 있습니다. 효과가 떨어지고, 많은 양을 사용해야 하며, 전해질에 민감합니다.
•양이온성 항유화제: 주로 4차 암모늄염으로, 가벼운 오일에는 효과적이지만 무거운 오일이나 오래된 오일에는 적합하지 않습니다.
•비이온성 항유화제: 아민이나 알코올에 의해 개시되는 블록 폴리에테르, 알킬페놀 수지 블록 폴리에테르, 페놀-아민 수지 블록 폴리에테르, 실리콘 기반 항유화제, 초고분자량 항유화제, 폴리인산염, 변형 블록 폴리에테르 및 쌍이온성 항유화제(예: 이미다졸린 기반 원유 항유화제)가 포함됩니다.
게시 시간: 2025년 8월 22일