Žalios naftos mechanizmasdeemulsikliaiyra fazės perėjimo atvirkštinės deformacijos mechanizmas. Pridėjus deemulsifikatorių, įvyksta fazinis virsmas, susidarantispaviršinio aktyvumo medžiagos(atvirkštiniai deemulsikliai), kurie sudaro priešingo tipo emulsijas nei tos, kurias sudaro emulsikliai. Tokie deemulsikliai reaguoja su hidrofobiniais emulsikliais ir sudaro kompleksus, taip atimdami iš emulsiklių emulsinimo pajėgumą.
Susidūrimo tarpsluoksninės plėvelės plyšimo mechanizmas. Kaitinant arba maišant, deemulsifikatoriai turi daug galimybių susidurti su emulsijų tarpsluoksnine plėvele, adsorbuotis ant jos arba išstumti dalį paviršinio aktyvumo medžiagų. Tai plyšta tarpsluoksninėje plėvelėje, smarkiai sumažinant jos stabilumą ir sukeliant deemulsifikaciją flokuliacijos ir koalescencijos būdu.
Naftos produktų gamybos ir perdirbimo metu dažnai susidaro žalios naftos emulsijos. Dauguma pagrindinių žalios naftos gavybų visame pasaulyje yra išgaunamos emulsijų pavidalu. Emulsiją sudaro bent du nesimaišantys skysčiai, iš kurių vienas yra suspenduotas kaip itin smulkios dispersijos.—maždaug 1 mm skersmens lašeliai—kitame skystyje.
Vienas iš šių skysčių paprastai yra vanduo, o kitas – aliejus. Aliejus gali išsisklaidyti kaip mažyčiai lašeliai vandenyje, sudarydamas aliejaus vandenyje emulsiją, kur vanduo yra ištisinė fazė, o aliejus – dispersinė fazė. Ir atvirkščiai, kai aliejus yra ištisinė fazė, o vanduo – dispersinė fazė, emulsija klasifikuojama kaip vanduo aliejuje. Dauguma žalios naftos emulsijų patenka į šią kategoriją.
Vandens molekulės traukia viena kitą, o aliejaus molekulės elgiasi identiškai. Tačiau tarp atskirų vandens molekulių ir aliejaus molekulių egzistuoja stūmos jėgos, kurios veikia aliejaus ir vandens sąlyčio zonoje. Paviršiaus įtempimas sumažina šios sąlyčio zonos plotą. Dėl šios priežasties vandens lašeliai vandens aliejuje (W/A) emulsijose įgauna sferinę formą. Be to, atskiri vandens lašeliai linkę sudaryti agregatus, kurių bendras paviršiaus plotas yra mažesnis nei visų atskirų lašelių paviršiaus plotų suma. Todėl emulsijos, sudarytos tik iš gryno vandens ir gryno aliejaus, yra termodinamiškai nestabilios; dispersinė fazė linkusi flokuliuotis, sudarydama du skirtingus sluoksnius. Sąlyčio zonos stūmos jėgas galima neutralizuoti ir paviršiaus įtempimą sumažinti kaupiant specialias chemines medžiagas aliejaus ir vandens sąlyčio zonoje. Techniškai šis efektas plačiai išnaudojamas pramoninėje gamyboje, pridedant gerai žinomų emulsiklių, kad būtų gautos stabilios emulsijos. Bet kuri medžiaga, galinti tokiu būdu stabilizuoti emulsijas, turi turėti cheminę struktūrą, kuri vienu metu sąveikauja su vandens ir aliejaus molekulėmis, t. y. turi turėti vieną hidrofilinę grupę ir vieną hidrofobinę grupę.
Žalios naftos emulsijos yra stabilizuojamos natūraliomis žaliavinėje naftoje esančiomis medžiagomis, kurios paprastai turi poliarines funkcines grupes, tokias kaip karboksilo arba fenolio grupės. Šios medžiagos gali būti tirpalų arba koloidinių dispersijų pavidalu ir pasižymi ryškia tendencija adsorbuotis ant galinių paviršių. Tokiais atvejais dauguma mikrodalelių išsisklaido naftos fazėje ir kaupiasi naftos ir vandens sąlyčio vietoje, kur jos išsirikiuoja greta savo poliarinių grupių, orientuotų į vandeninę fazę, ir galiausiai sudaro fiziškai stabilią sąlyčio plėvelę. Ši plėvelė yra kapsuliuota kietomis medžiagomis, panašiomis į dalelių sluoksnius arba parafino kristalus, kurie matomi plika akimi. Šis mechanizmas paaiškina žaliavinės naftos emulsijų senėjimo ir sudėtingos deemulsifikacijos savybes.
[Praleistas nesusijęs iškraipytas kinų tekstas]
Pastaraisiais metais žalios naftos emulsijų deemulsifikacijos mechanizmų tyrimai daugiausia buvo sutelkti į lašelių koalescencijos procesų detalų apibūdinimą ir deemulsiklių įtaką tarpfazinėms reologinėms savybėms. Nepaisant to, deemulsiklių ir emulsijų sąveika yra itin sudėtinga. Nepaisant išsamių šioje srityje atliktų tyrimų, iki šiol nebuvo pasiekta vieningo sutarimo dėl deemulsifikacijos mechanizmų.
Toliau aprašomi keli plačiai pripažinti deemulsifikacijos mechanizmai:
③Tirpinimo mechanizmas: viena arba nedidelė dalis deemulsiklio molekulių gali susiburti į miceles. Tokios makromolekulinės spiralės arba micelės tirpdo emulsiklio molekules, sukeldamos žalios naftos emulsijų deemulsifikaciją.
④Sulankstytos deformacijos mechanizmas: mikroskopiniai stebėjimai patvirtina, kad vandens/aliejaus emulsijos turi dvigubus arba kelis koncentrinius vandens sluoksnius, atskirtus alyvos tarpsluoksniais. Kombinuojant kaitinimą, maišymą ir deemulsifikatorių, vidiniai lašelių sluoksniai susijungia, sukeldami lašelių koalescenciją ir deemulsifikaciją.
Be to, vietiniuose tyrimuose taip pat buvo tiriami naftos vandenyje (O/W) emulsijos sistemų deemulsifikacijos mechanizmai. Tyrimai rodo, kad idealus deemulsifikatorius turi atitikti keturis pagrindinius reikalavimus: didelį paviršiaus aktyvumą, puikų drėkinamumą, pakankamą flokuliacijos pajėgumą ir puikų koalescencijos efektyvumą.
Deemulsikliai apima platų asortimentą. Pagal paviršinio aktyvumo medžiagų klasifikavimo standartus jie skirstomi į keturis tipus: katijoninius, anijoninius, nejoninius ir amfoterinius deemulsiklius.
Anijoniniai deemulsikliai apima karboksilatus, sulfonatus ir polioksietileno riebalų sulfato druskas, turinčius trūkumų, tokių kaip dideli dozavimo reikalavimai, vidutinis deemulsifikacijos efektyvumas ir jautrumas elektrolitų sukeltam veikimo pablogėjimui.
Katijoniniai deemulsikliai daugiausia yra ketvirtinės amonio druskos, kurios pasižymi puikiomis lengvosios naftos deemulsifikacijos savybėmis, tačiau netinka sunkiajai naftai ir sendintai žaliai naftai.
Nejoniniai deemulsikliaidaugiausia sudaryti iš aminais inicijuotų blokinių polieterų, alkoholiais inicijuotų blokinių polieterų, alkilfenolio-formaldehido dervos blokinių polieterių, fenolio-amino-formaldehido dervos blokinių polieterių, silicio turinčių deemulsatorių, itin didelės molekulinės masės deemulsatorių, polifosfatų, modifikuotų blokinių polieterių, taip pat amfoterinių deemulsatorių, atstovaujamų imidazolino pagrindu pagamintų žalios naftos deemulsatorių.
Įrašo laikas: 2026 m. liepos 9 d.