Mekanizmi i demulsifikuesve të naftës bruto i ka rrënjët në parimin e transferimit të fazës dhe deformimit të kundërt. Me shtimin e një demulsifikuesi, ndodh një tranzicion fazor: surfaktantët e aftë të gjenerojnë një lloj emulsioni të kundërt me atë të formuar nga emulsifikuesi (të njohur si demulsifikues të fazës së kundërt) vijnë në ekzistencë. Demulsifikues të tillë reagojnë me emulsifikues hidrofobë për të formuar komplekse, duke e zhveshur kështu emulsifikuesin nga aftësia e tij emulsifikuese.
Një mekanizëm tjetër është këputja e filmit ndërfaqësor të shkaktuar nga përplasja. Në kushte ngrohjeje ose agjitacioni, demulsifikuesi ka mundësi të mjaftueshme për t'u përplasur me filmin ndërfaqësor të emulsionit, duke u adsorbuar mbi të ose duke zhvendosur dhe zëvendësuar pjesë të substancave sipërfaqësore aktive, duke e këputur kështu filmin. Kjo e zvogëlon në mënyrë drastike stabilitetin, duke shkaktuar flokulim dhe bashkim që çojnë në demulsifikim.
Emulsionet e naftës bruto lindin shpesh në prodhimin dhe rafinimin e produkteve të naftës. Shumica e naftës bruto primare në botë merren në gjendje të emulsifikuar. Një emulsion përbëhet nga të paktën dy lëngje të papërzieshme, njëri prej të cilëve është i shpërndarë imët - pika me diametër afërsisht 1 μm - brenda tjetrit.
Njëri nga këto lëngje është zakonisht uji, tjetri zakonisht nafta. Nafta mund të shpërndahet aq imët në ujë saqë emulsioni bëhet i tipit vaj-në-ujë (O/W), ku uji është faza e vazhdueshme dhe vaji faza e shpërndarë. Anasjelltas, nëse nafta formon fazën e vazhdueshme dhe uji fazën e shpërndarë, emulsioni është i tipit ujë-në-vaj (W/O) - shumica e emulsioneve të naftës bruto i përkasin kësaj kategorie të fundit.
Molekulat e ujit tërheqin njëra-tjetrën, ashtu si molekulat e vajit; megjithatë, midis molekulave individuale të ujit dhe vajit ekziston një forcë shtytëse aktive në ndërfaqen e tyre. Tensioni sipërfaqësor minimizon zonën ndërfaqësore, kështu që pikat në një emulsion W/O tentojnë drejt sfericitetit. Për më tepër, pikat individuale favorizojnë grumbullimin, sipërfaqja totale e të cilit është më e vogël se shuma e zonave të pikave të veçanta. Kështu, një emulsion uji i pastër dhe vaji i pastër është në thelb i paqëndrueshëm: faza e shpërndarë graviton drejt bashkimit, duke formuar dy shtresa të ndara pasi shtytja ndërfaqësore të kundërshtohet - për shembull, nga akumulimi i kimikateve speciale në ndërfaqe, gjë që ul tensionin sipërfaqësor. Teknologjikisht, shumë aplikime e shfrytëzojnë këtë efekt duke shtuar emulsifikues të njohur për të prodhuar emulsione të qëndrueshme. Çdo substancë që stabilizon një emulsion në këtë mënyrë duhet të ketë një strukturë kimike që mundëson bashkëveprimin e njëkohshëm me molekulat e ujit dhe vajit - domethënë, duhet të përmbajë një grup hidrofilik dhe një grup hidrofobik.
Emulsionet e naftës bruto ia detyrojnë stabilitetin e tyre substancave natyrore brenda naftës, të cilat shpesh mbajnë grupe polare si grupet karboksil ose fenolike. Këto mund të ekzistojnë si tretësira ose dispersione koloidale, duke ushtruar ndikim të veçantë kur bashkohen me ndërfaqet. Në raste të tilla, shumica e grimcave shpërndahen në fazën e vajit dhe grumbullohen në ndërfaqen vaj-ujë, duke u rreshtuar krah për krah me grupet e tyre polare të orientuara drejt ujit. Kështu formohet një shtresë ndërfaqësore fizikisht e qëndrueshme, e ngjashme me një mbështjellës të ngurtë që i ngjan një shtrese grimcash ose rrjete kristali parafine. Me sy të lirë, kjo manifestohet si një shtresë që mbështjell shtresën ndërfaqësore. Ky mekanizëm shpjegon plakjen e emulsioneve të naftës bruto dhe vështirësinë e thyerjes së tyre.
Në vitet e fundit, kërkimet mbi mekanizmat e demulsifikimit të emulsioneve të naftës bruto janë përqendruar kryesisht në hetimin në shkallë të imët të proceseve të bashkimit të pikave dhe ndikimin e demulsifikuesve në vetitë reologjike ndërfaqësore. Megjithatë, për shkak se veprimi i demulsifikuesve në emulsione është shumë kompleks, dhe pavarësisht studimeve të gjera në këtë fushë, nuk është shfaqur asnjë teori e unifikuar e mekanizmit të demulsifikimit.
Aktualisht njihen disa mekanizma:
③ Mekanizmi i tretjes – Një molekulë e vetme ose disa molekula të demulsifikuesit mund të formojnë micele; këto spirale ose micele makromolekulare tretin molekulat e emulsifikuesit, duke përshpejtuar zbërthimin e naftës së papërpunuar të emulsifikuar.
④ Mekanizmi i deformimit të palosur – Vëzhgimet mikroskopike tregojnë se emulsionet W/O kanë guaska uji të dyfishta ose të shumëfishta, me guaska vaji të vendosura midis tyre. Nën efektet e kombinuara të ngrohjes, përzierjes dhe veprimit të demulsifikuesit, shtresat e brendshme të pikave bëhen të ndërlidhura, duke çuar në bashkimin dhe demulsifikimin e pikave.
Për më tepër, hulumtimet vendase mbi mekanizmat e demulsifikimit për sistemet e naftës bruto të emulsifikuara O/W sugjerojnë që një demulsifikues ideal duhet të përmbushë kriteret e mëposhtme: aktivitet të fortë sipërfaqësor; performancë të mirë lagieje; fuqi të mjaftueshme flokuluese; dhe aftësi efektive bashkimi.
Demulsifikuesit vijnë në një larmi të madhe; të klasifikuar sipas llojeve të surfaktantëve, ata përfshijnë varietete kationike, anionike, jojonike dhe zwitterionike.
Demulsifikuesit anionikë: karboksilate, sulfonate, estere të sulfatit të acideve yndyrore polioksietileni, etj. - disavantazhet përfshijnë doza të larta, efikasitet të dobët dhe ndjeshmëri ndaj performancës së reduktuar në prani të elektroliteve.
Demulsifikues kationikë: kryesisht kripëra kuaternare të amonit - efektive për vajrat e lehta, por të papërshtatshme për vajrat e rënda ose të vjetëruara.
Demulsifikues jojonikë: kopolimerë bllok të iniciuar nga aminat; kopolimerë bllok të iniciuar nga alkoolet; kopolimerë bllok të rrëshirës alkilfenol-formaldehidë; kopolimerë bllok të rrëshirës fenol-aminë-formaldehidë; demulsifikues me bazë silikoni; demulsifikues me peshë molekulare ultra të lartë; polifosfate; kopolimerë bllok të modifikuar; dhe demulsifikues zwitterionikë të përfaqësuar nga demulsifikues të naftës së papërpunuar me bazë imidazoline.
Koha e postimit: 04 Dhjetor 2025