Mekanizmi i naftës së papërpunuardemulsifikuesështë mekanizmi i transferimit të fazës-deformimit të kundërt. Shtimi i demulsifikuesve shkakton një tranzicion fazor, duke prodhuarsurfaktantë(demulsifikues të kundërt) që formojnë emulsione të llojit të kundërt me ato të formuara nga emulsifikuesit. Demulsifikues të tillë reagojnë me emulsifikues hidrofobë për të formuar komplekse, duke i privuar kështu emulsifikuesit nga aftësia e tyre emulsifikuese.
Mekanizmi i këputjes së filmit ndërfaqësor nga përplasja. Nën kushtet e ngrohjes ose përzierjes, demulsifikuesit fitojnë mundësi të shumta për t'u përplasur me filmin ndërfaqësor të emulsioneve, për t'u adsorbuar në filmin ndërfaqësor ose për të zhvendosur një pjesë të substancave sipërfaqësore aktive. Kjo e këput filmin ndërfaqësor, duke ulur në mënyrë drastike stabilitetin e tij dhe duke çuar në demulsifikim nëpërmjet flokulimit dhe bashkimit.
Emulsionet e naftës bruto shfaqen shpesh gjatë prodhimit dhe rafinimit të produkteve të naftës. Shumica e naftës bruto kryesore në mbarë botën nxirren në formën e emulsioneve. Një emulsion përbëhet nga të paktën dy lëngje të papërzieshme, njëri prej të cilëve është i pezulluar si dispersione jashtëzakonisht të imëta.—pika me një diametër prej afërsisht 1 mm—në lëngun tjetër.
Njëri nga këto lëngje është zakonisht uji, dhe tjetri është zakonisht nafta. Nafta mund të shpërndahet si pika të vogla brenda ujit, duke formuar një emulsion vaj-në-ujë, ku uji shërben si faza e vazhdueshme dhe nafta si faza e shpërndarë. Anasjelltas, kur nafta vepron si faza e vazhdueshme dhe uji si faza e shpërndarë, emulsioni klasifikohet si ujë-në-naftë. Shumica e emulsioneve të naftës bruto bien në këtë kategori.
Molekulat e ujit tërheqin njëra-tjetrën dhe molekulat e vajit sillen në mënyrë identike. Megjithatë, ekzistojnë forca shtytëse midis molekulave individuale të ujit dhe molekulave të vajit, të cilat veprojnë në ndërfaqen vaj-ujë. Tensioni sipërfaqësor minimizon sipërfaqen e kësaj ndërfaqeje. Për këtë arsye, pikat e ujit në emulsionet ujë-në-vaj (W/O) marrin një formë sferike. Për më tepër, pikat diskrete të ujit tentojnë të formojnë agregate, sipërfaqja totale e të cilave është më e vogël se shuma e sipërfaqeve të të gjitha pikave të veçanta. Si pasojë, emulsionet e përbëra vetëm nga uji i pastër dhe vaji i pastër janë termodinamikisht të paqëndrueshme; faza e shpërndarë tenton të flokulohet, duke formuar dy shtresa të dallueshme. Forcat shtytëse ndërfaqësore mund të kundërveprohen dhe tensioni sipërfaqësor të zvogëlohet duke grumbulluar substanca kimike të veçanta në ndërfaqen vaj-ujë. Teknikisht, ky efekt shfrytëzohet gjerësisht në prodhimin industrial duke shtuar emulsifikues të njohur për të gjeneruar emulsione të qëndrueshme. Çdo substancë e aftë të stabilizojë emulsionet në këtë mënyrë duhet të ketë një strukturë kimike që bashkëvepron me molekulat e ujit dhe të vajit njëkohësisht, domethënë që përmban një grup hidrofilik dhe një grup hidrofobik.
Emulsionet e naftës bruto stabilizohen nga substanca natyrale të natyrshme në naftën bruto, të cilat zakonisht mbajnë grupe funksionale polare si grupet karboksil ose fenolike. Këto substanca mund të ekzistojnë në formën e tretësirave ose dispersioneve koloidale dhe shfaqin një tendencë të theksuar për t'u adsorbuar në sipërfaqet terminale. Në raste të tilla, shumica e mikropjesëzave shpërndahen brenda fazës së vajit dhe grumbullohen në ndërfaqen vaj-ujë, ku ato rreshtohen krah për krah me grupet e tyre polare të orientuara drejt fazës ujore, duke formuar në fund një film ndërfaqësor fizikisht të qëndrueshëm. Ky film është i kapsuluar nga substanca të ngurta që i ngjajnë shtresave grimcore ose kristaleve të parafinës, të cilat janë të dukshme me sy të lirë. Ky mekanizëm shpjegon karakteristikat e plakjes dhe të vështira të demulsifikimit të emulsioneve të naftës bruto.
[Teksti i parëndësishëm i ngatërruar kinezisht është lënë jashtë]
Në vitet e fundit, kërkimet mbi mekanizmat e demulsifikimit të emulsioneve të naftës bruto janë përqendruar kryesisht në karakterizimin e detajuar të proceseve të bashkimit të pikave dhe ndikimin e demulsifikuesve në vetitë reologjike ndërfaqësore. Megjithatë, ndërveprimet midis demulsifikuesve dhe emulsioneve janë jashtëzakonisht komplekse. Pavarësisht kërkimeve të gjera të kryera në këtë fushë, deri më sot nuk është arritur një konsensus i unifikuar mbi mekanizmat e demulsifikimit.
Disa mekanizma të demulsifikimit të njohur gjerësisht janë përshkruar si më poshtë:
③Mekanizmi i Tretshmërisë: Një numër i vetëm ose i vogël molekulash demulsifikuese mund të bashkohen në micele. Spirale ose micele të tilla makromolekulare tretin molekulat emulsifikuese, duke shkaktuar demulsifikimin e emulsioneve të naftës bruto.
④Mekanizmi i Deformimit të Palosur: Vëzhgimet mikroskopike konfirmojnë se emulsionet W/O kanë guaska uji koncentrike të dyfishta ose të shumëfishta të ndara nga shtresa ndërmjetëse vaji. Nën ngrohjen, përzierjen dhe trajtimin e kombinuar me demulsifikues, shtresat e brendshme të pikave ndërlidhen, duke shkaktuar bashkimin e pikave dhe demulsifikimin e tyre.
Përveç kësaj, kërkimet vendase kanë hetuar edhe mekanizmat e demulsifikimit për sistemet e emulsionit të naftës bruto vaj-në-ujë (O/W). Studimet tregojnë se një demulsifikues ideal duhet të plotësojë katër kërkesa kryesore: aktivitet të fortë sipërfaqësor, lagështueshmëri të shkëlqyer, kapacitet të mjaftueshëm flokulimi dhe performancë të shkëlqyer bashkimi.
Demulsifikuesit përfshijnë një gamë të gjerë llojesh. Të klasifikuar sipas standardeve të kategorizimit të surfaktantëve, ata ndahen në katër lloje: demulsifikues kationikë, anionikë, jojonikë dhe amfoterikë.
Demulsifikuesit anionikë përfshijnë karboksilate, sulfonate dhe kripëra sulfate yndyrore të polioksietilenit, të cilat kanë disavantazhe të tilla si kërkesa për doza të larta, efikasitet mesatar i demulsifikimit dhe ndjeshmëri ndaj degradimit të performancës të shkaktuar nga elektrolitet.
Demulsifikuesit kationikë janë kryesisht kripëra kuaternare të amonit, të cilat ofrojnë performancë të jashtëzakonshme demulsifikimi për naftën e lehtë bruto, por janë të papërshtatshëm për naftën e rëndë dhe naftën e papërpunuar të vjetëruar.
Demulsifikues jojonikëkryesisht përbëhen nga polietere bllok të iniciuara nga aminat, polietere bllok të iniciuara nga alkoolet, polietere bllok të rrëshirës alkilfenol-formaldehide, polietere bllok të rrëshirës fenol-aminë-formaldehide, demulsifikues që përmbajnë silikon, demulsifikues me peshë molekulare ultra të lartë, polifosfate, polietere bllok të modifikuara, si dhe demulsifikues amfoterikë të përfaqësuar nga demulsifikues të naftës bruto me bazë imidazoline.
Koha e postimit: 09 korrik 2026