Mecanismul petrolului brutdemulsificatorieste mecanismul de deformare inversă cu transfer de fază. Adăugarea de demulgatori declanșează o tranziție de fază, producândsurfactanți(dememulgatori inverși) care formează emulsii de tip opus celor formate de emulgatori. Astfel de demulgatori reacționează cu emulgatorii hidrofobi pentru a forma complexe, privând astfel emulgatorii de capacitatea lor de emulgare.
Mecanismul de rupere a peliculei interfaciale prin coliziune. În condiții de încălzire sau agitare, dezemulgatorii au numeroase oportunități de a se ciocni cu pelicula interfacială a emulsiilor, de a se adsorbi pe pelicula interfacială sau de a deplasa o parte din substanțele tensioactive. Acest lucru rupe pelicula interfacială, reducându-i drastic stabilitatea și ducând la dezemulsificare prin floculare și coalescență.
Emulsiile de țiței apar frecvent în timpul producției și rafinării produselor petroliere. Majoritatea țițeiurilor importante din lume sunt extrase sub formă de emulsii. O emulsie constă din cel puțin două lichide nemiscibile, dintre care unul este suspendat sub formă de dispersii extrem de fine.—picături cu un diametru de aproximativ 1 mm—în celălalt lichid.
Unul dintre aceste lichide este de obicei apa, iar celălalt este de obicei uleiul. Uleiul se poate dispersa sub formă de picături minuscule în apă, formând o emulsie ulei-în-apă, unde apa servește drept fază continuă, iar uleiul drept fază dispersată. În schimb, atunci când uleiul acționează ca fază continuă, iar apa drept fază dispersată, emulsia este clasificată ca apă-în-ulei. Majoritatea emulsiilor de țiței se încadrează în această categorie.
Moleculele de apă se atrag reciproc, iar moleculele de ulei se comportă identic. Cu toate acestea, există forțe de respingere între moleculele individuale de apă și moleculele de ulei, care acționează la interfața ulei-apă. Tensiunea superficială minimizează aria acestei interfețe. Din acest motiv, picăturile de apă din emulsiile apă-în-ulei (A/U) adoptă o formă sferică. În plus, picăturile de apă discrete tind să formeze agregate a căror suprafață totală este mai mică decât suma suprafețelor tuturor picăturilor separate. În consecință, emulsiile compuse exclusiv din apă pură și ulei pur sunt instabile termodinamic; faza dispersată tinde să floculeze, formând două straturi distincte. Forțele de respingere interfaciale pot fi contracarate, iar tensiunea superficială redusă prin acumularea de substanțe chimice speciale la interfața ulei-apă. Din punct de vedere tehnic, acest efect este exploatat pe scară largă în producția industrială prin adăugarea de emulgatori cunoscuți pentru a genera emulsii stabile. Orice substanță capabilă să stabilizeze emulsiile în acest mod trebuie să posede o structură chimică care interacționează simultan atât cu moleculele de apă, cât și cu cele de ulei, și anume să conțină o grupare hidrofilă și o grupare hidrofobă.
Emulsiile de țiței sunt stabilizate de substanțe naturale inerente țițeiului, care de obicei conțin grupări funcționale polare, cum ar fi grupările carboxil sau fenolice. Aceste substanțe pot exista sub formă de soluții sau dispersii coloidale și prezintă o tendință pronunțată de adsorbție pe suprafețele terminale. În astfel de cazuri, majoritatea microparticulelor se dispersează în faza uleioasă și se acumulează la interfața ulei-apă, unde se aliniază una lângă alta cu grupările lor polare orientate spre faza apoasă, formând în cele din urmă o peliculă interfacială stabilă fizic. Această peliculă este încapsulată de substanțe solide asemănătoare straturilor de particule sau cristalelor de parafină, care sunt vizibile cu ochiul liber. Acest mecanism explică caracteristicile de îmbătrânire și de dezemulsificare dificilă ale emulsiilor de țiței.
[Text chinezesc denaturat și irelevant omis]
În ultimii ani, cercetările privind mecanismele de demulsificare ale emulsiilor de țiței s-au concentrat în mare măsură pe caracterizarea detaliată a proceselor de coalescență a picăturilor și pe influența demulgatorilor asupra proprietăților reologice interfaciale. Cu toate acestea, interacțiunile dintre demulgatori și emulsii sunt extrem de complexe. În ciuda cercetărilor ample efectuate în acest domeniu, până în prezent nu s-a ajuns la un consens unitar privind mecanismele de demulsificare.
Câteva mecanisme de dezemulsificare larg recunoscute sunt prezentate după cum urmează:
③Mecanismul de solubilizare: O singură moleculă sau un număr mic de molecule de demulsificator se pot asambla în micele. Astfel de spirale macromoleculare sau micele solubilizează moleculele de emulsificator, declanșând demulsificarea emulsiilor de țiței.
④Mecanismul de deformare prin pliere: Observațiile microscopice confirmă faptul că emulsiile A/O prezintă învelișuri concentrice duble sau multiple de apă, separate prin straturi intermediare de ulei. Sub tratament combinat de încălzire, agitare și dezemulsionare, straturile interne ale picăturilor se interconectează, inducând coalescența și dezemulsionarea picăturilor.
În plus, cercetările interne au investigat și mecanismele de dezemulsionare pentru sistemele de emulsie petrol-în-apă (O/W) pentru țiței. Studiile indică faptul că un dezemulsionant ideal trebuie să îndeplinească patru cerințe cheie: activitate superficială puternică, umectabilitate excelentă, capacitate de floculare suficientă și performanțe remarcabile de coalescență.
Demulgatorii cuprind o gamă largă de varietăți. Clasificați conform standardelor de clasificare a surfactanților, aceștia se împart în patru tipuri: demulgatori cationici, anionici, neionici și amfoteri.
Deemulgatorii anionici includ carboxilați, sulfonați și săruri de sulfat gras de polioxietilenă, care prezintă dezavantaje precum cerințe de dozare mari, eficiență mediocră a deemulgării și susceptibilitate la degradarea performanței indusă de electroliți.
Deemulgatorii cationici sunt predominant săruri cuaternare de amoniu, care oferă performanțe remarcabile de deemulsificare pentru țițeiul ușor, dar nu sunt potriviți pentru țițeiul greu și țițeiul învechit.
Demulsificatori neioniciconstau în principal din polieteri bloc inițiați de amine, polieteri bloc inițiați de alcooli, polieteri bloc din rășină alchilfenol-formaldehidă, polieteri bloc din rășină fenol-amină-formaldehidă, demulgatori care conțin siliciu, demulgatori cu greutate moleculară ultra-mare, polifosfați, polieteri bloc modificați, precum și demulgatori amfoteri reprezentați de demulgatori din țiței pe bază de imidazolină.
Data publicării: 09 iulie 2026