Mechanizm surowegodemulgatory olejuMetoda ta opiera się na teorii inwersji faz i deformacji odwrotnej. Po dodaniu demulgatora następuje inwersja faz, w wyniku której powstają surfaktanty, które tworzą emulsję o odwrotnym typie niż ta utworzona przez emulgator (demulgator odwrotny). Demulgatory te oddziałują z emulgatorami hydrofobowymi, tworząc kompleksy, neutralizując w ten sposób właściwości emulgujące. Innym mechanizmem jest pękanie filmu międzyfazowego poprzez zderzenie. Pod wpływem ogrzewania lub mieszania demulgatory często zderzają się z filmem międzyfazowym emulsji – adsorbując się na nim lub przemieszczając niektóre cząsteczki surfaktantu – co destabilizuje film, prowadząc do flokulacji, koalescencji i ostatecznie demulgacji.
Emulsje ropy naftowej powszechnie występują podczas produkcji i rafinacji ropy naftowej. Większość światowej ropy naftowej wydobywana jest w postaci emulsji. Emulsja składa się z co najmniej dwóch niemieszających się ze sobą cieczy, z których jedna jest rozproszona w postaci niezwykle drobnych kropelek (o średnicy około 1 mm) zawieszonych w drugiej.
Zazwyczaj jedną z tych cieczy jest woda, a drugą olej. Olej można drobno zdyspergować w wodzie, tworząc emulsję typu olej w wodzie (O/W), w której woda stanowi fazę ciągłą, a olej fazę rozproszoną. I odwrotnie, jeśli olej stanowi fazę ciągłą, a woda jest rozproszona, tworzy się emulsja typu woda w oleju (W/O). Większość emulsji ropy naftowej należy do tego drugiego typu.
W ostatnich latach badania nad mechanizmami demulgacji ropy naftowej koncentrowały się na szczegółowych obserwacjach koalescencji kropel i wpływu demulgatorów na reologię powierzchni międzyfazowych. Jednak ze względu na złożoność oddziaływań demulgator-emulsja, pomimo szeroko zakrojonych badań, wciąż nie ma jednolitej teorii dotyczącej mechanizmu demulgacji.
Do powszechnie akceptowanych mechanizmów zalicza się:
1. Przemieszczanie cząsteczek: Cząsteczki demulgatora zastępują emulgatory na granicy faz, powodując destabilizację emulsji.
2. Deformacja zmarszczek: Badania mikroskopowe pokazują, że emulsje W/O mają podwójne lub wielokrotne warstwy wody rozdzielone pierścieniami olejowymi. Pod wpływem ogrzewania, mieszania i działania demulgatora warstwy te łączą się, powodując koalescencję kropel.
Ponadto krajowe badania nad układami emulsji O/W wskazują, że idealny demulgator musi spełniać następujące kryteria: duża aktywność powierzchniowa, dobra zwilżalność, wystarczająca zdolność flokulacji i skuteczne właściwości koalescencji.
Demulgatory można klasyfikować na podstawie rodzaju surfaktantów:
•Demulgatory anionowe: Należą do nich karboksylany, sulfoniany i siarczany kwasów tłuszczowych polioksyetylenowych. Są mniej skuteczne, wymagają dużych dawek i są wrażliwe na elektrolity.
•Demulgatory kationowe: głównie czwartorzędowe sole amoniowe, skuteczne w przypadku lekkiego oleju, ale nieodpowiednie dla ciężkiego lub starego oleju.
•Demulgatory niejonowe: Obejmują polietery blokowe inicjowane aminami lub alkoholami, polietery blokowe żywicy alkilofenolowej, polietery blokowe żywicy fenolowo-aminowej, demulgatory na bazie silikonu, demulgatory o bardzo dużej masie cząsteczkowej, polifosforany, modyfikowane polietery blokowe i demulgatory zwitterjonowe (np. demulgatory ropy naftowej na bazie imidazoliny).
Czas publikacji: 22-08-2025