ముడి చమురు డీమల్సిఫైయర్‌ల గురించి మీకు ఏమి తెలుసు?

ముడి చమురు డీమల్సిఫైయర్‌ల యంత్రాంగం ఫేజ్-ట్రాన్స్‌ఫర్–రివర్స్-డీఫార్మేషన్ సూత్రంలో పాతుకుపోయి ఉంది. ఒక డీమల్సిఫైయర్‌ను జోడించినప్పుడు, ఒక ఫేజ్ పరివర్తన జరుగుతుంది: ఎమల్సిఫైయర్ ద్వారా ఏర్పడిన దానికి వ్యతిరేకమైన ఎమల్షన్ రకాన్ని ఉత్పత్తి చేయగల సర్ఫ్యాక్టెంట్లు (వీటిని రివర్స్-ఫేజ్ డీమల్సిఫైయర్‌లు అని పిలుస్తారు) ఉనికిలోకి వస్తాయి. అటువంటి డీమల్సిఫైయర్‌లు హైడ్రోఫోబిక్ ఎమల్సిఫైయర్‌లతో చర్య జరిపి సంక్లిష్టాలను ఏర్పరుస్తాయి, తద్వారా ఎమల్సిఫైయర్ యొక్క ఎమల్సిఫైయింగ్ సామర్థ్యాన్ని తొలగిస్తాయి.

మరొక విధానం ఏమిటంటే, ఘర్షణ వలన అంతరపొర విచ్ఛిన్నం కావడం. వేడి చేయడం లేదా కదిలించడం వంటి పరిస్థితులలో, డీఎమల్సిఫైయర్‌కు ఎమల్షన్ యొక్క అంతరపొరతో ఢీకొనడానికి పుష్కలమైన అవకాశం లభిస్తుంది. అది ఆ పొరపై అధిశోషణం చెందడం ద్వారా గానీ, లేదా ఉపరితల-క్రియాశీల పదార్థాల భాగాలను స్థానభ్రంశం చేసి వాటి స్థానంలోకి చేరడం ద్వారా గానీ ఆ పొరను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది. ఇది స్థిరత్వాన్ని తీవ్రంగా తగ్గిస్తుంది, ఫ్లాక్యులేషన్ మరియు కోయలెసెన్స్‌కు దారితీసి, చివరికి డీఎమల్సిఫికేషన్‌కు కారణమవుతుంది.

పెట్రోలియం ఉత్పత్తుల ఉత్పత్తి మరియు శుద్ధి ప్రక్రియలో ముడి చమురు ఎమల్షన్‌లు తరచుగా ఏర్పడతాయి. ప్రపంచంలోని చాలా ప్రాథమిక ముడి చమురులు ఎమల్సిఫైడ్ స్థితిలో లభిస్తాయి. ఒక ఎమల్షన్‌లో కనీసం రెండు కలవని ద్రవాలు ఉంటాయి, వాటిలో ఒకటి మరొకదానిలో సూక్ష్మంగా (సుమారు 1 μm వ్యాసం గల బిందువుల రూపంలో) చెదరబడి ఉంటుంది.

ఈ ద్రవాలలో ఒకటి సాధారణంగా నీరు, మరొకటి నూనె. నూనె నీటిలో చాలా సూక్ష్మంగా చెదరగొట్టబడి ఉండవచ్చు, దానివల్ల ఆ ఎమల్షన్ ఆయిల్-ఇన్-వాటర్ (O/W) రకంగా మారుతుంది, ఇందులో నీరు అవిచ్ఛిన్న దశగాను మరియు నూనె విక్షేపిత దశగాను ఉంటుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, నూనె అవిచ్ఛిన్న దశగాను మరియు నీరు విక్షేపిత దశగాను ఉంటే, ఆ ఎమల్షన్ వాటర్-ఇన్-ఆయిల్ (W/O) రకంగా ఉంటుంది—చాలా ముడి చమురు ఎమల్షన్‌లు ఈ రెండవ వర్గానికి చెందినవే.

నీటి అణువులు, నూనె అణువుల వలెనే, ఒకదానికొకటి ఆకర్షించుకుంటాయి; అయినప్పటికీ, విడివిడి నీరు మరియు నూనె అణువుల మధ్య వాటి అంతరముఖం వద్ద ఒక వికర్షణ శక్తి చురుకుగా ఉంటుంది. ఉపరితల తన్యత అంతరముఖ వైశాల్యాన్ని తగ్గిస్తుంది, కాబట్టి నీరు/నూనె ఎమల్షన్‌లోని బిందువులు గోళాకారంగా మారడానికి మొగ్గు చూపుతాయి. అంతేకాకుండా, విడివిడి బిందువులు సమూహంగా ఏర్పడటానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి, దీని మొత్తం ఉపరితల వైశాల్యం, విడివిడి బిందువుల వైశాల్యాల మొత్తం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, స్వచ్ఛమైన నీరు మరియు స్వచ్ఛమైన నూనెతో కూడిన ఎమల్షన్ సహజంగానే అస్థిరంగా ఉంటుంది: అంతరముఖ వికర్షణను ఎదుర్కొన్న తర్వాత—ఉదాహరణకు, అంతరముఖం వద్ద ప్రత్యేక రసాయనాలను చేర్చడం ద్వారా ఉపరితల తన్యతను తగ్గించినప్పుడు—విక్షేపిత దశ సంలీనం వైపు ఆకర్షించబడి, రెండు వేర్వేరు పొరలను ఏర్పరుస్తుంది. సాంకేతికంగా, అనేక అనువర్తనాలు స్థిరమైన ఎమల్షన్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి సుప్రసిద్ధ ఎమల్సిఫైయర్‌లను జోడించడం ద్వారా ఈ ప్రభావాన్ని ఉపయోగించుకుంటాయి. ఈ పద్ధతిలో ఒక ఎమల్షన్‌ను స్థిరీకరించే ఏదైనా పదార్థం, నీరు మరియు నూనె అణువులు రెండింటితో ఏకకాలంలో సంకర్షణ చెందడానికి వీలు కల్పించే రసాయన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉండాలి—అంటే, అది ఒక జలాకర్షణ సమూహాన్ని మరియు ఒక జలవికర్షణ సమూహాన్ని కలిగి ఉండాలి.

ముడి చమురు ఎమల్షన్‌లు వాటి స్థిరత్వాన్ని చమురులోని సహజ పదార్థాలకు రుణపడి ఉంటాయి, ఇవి తరచుగా కార్బాక్సిల్ లేదా ఫినాలిక్ సమూహాల వంటి ధ్రువ సమూహాలను కలిగి ఉంటాయి. ఇవి ద్రావణాలుగా లేదా కొల్లాయిడల్ విక్షేపాలుగా ఉండవచ్చు, మరియు ఇంటర్‌ఫేస్‌లకు అంటుకున్నప్పుడు ప్రత్యేక ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. అటువంటి సందర్భాలలో, చాలా కణాలు చమురు దశలో చెదరబడి, చమురు-నీటి ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద పేరుకుపోతాయి, వాటి ధ్రువ సమూహాలు నీటి వైపుకు ఉండేలా పక్కపక్కనే అమరుతాయి. ఈ విధంగా, ఒక కణ పొర లేదా పారాఫిన్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌ను పోలిన ఘన తొడుగు వలె, భౌతికంగా స్థిరమైన ఇంటర్‌ఫేషియల్ పొర ఏర్పడుతుంది. మామూలు కంటికి, ఇది ఇంటర్‌ఫేస్ పొరను చుట్టి ఉన్న పూతగా కనిపిస్తుంది. ఈ యంత్రాంగం ముడి చమురు ఎమల్షన్‌ల వృద్ధాప్యాన్ని మరియు వాటిని విచ్ఛిన్నం చేయడంలో ఉన్న కష్టాన్ని వివరిస్తుంది.

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, ముడి చమురు ఎమల్షన్ డీఎమల్సిఫికేషన్ యంత్రాంగాలపై పరిశోధన ప్రధానంగా బిందువుల సంలీన ప్రక్రియల సూక్ష్మస్థాయి పరిశోధనపైనా మరియు అంతరతల రియోలాజికల్ లక్షణాలపై డీఎమల్సిఫైయర్‌ల ప్రభావంపైనా దృష్టి సారించింది. అయినప్పటికీ, ఎమల్షన్‌లపై డీఎమల్సిఫైయర్‌ల చర్య అత్యంత సంక్లిష్టమైనది కావడం వల్ల, మరియు ఈ రంగంలో విస్తృతమైన అధ్యయనాలు జరిగినప్పటికీ, డీఎమల్సిఫికేషన్ యంత్రాంగంపై ఏకీకృత సిద్ధాంతం ఏదీ ఆవిర్భవించలేదు.

ప్రస్తుతం అనేక యంత్రాంగాలు గుర్తించబడ్డాయి:

 ③ ద్రావణీకరణ యంత్రాంగం – డీమల్సిఫైయర్ యొక్క ఒకే అణువు లేదా కొన్ని అణువులు మైసెల్స్‌ను ఏర్పరుస్తాయి; ఈ మాక్రోమాలిక్యులర్ కాయిల్స్ లేదా మైసెల్స్ ఎమల్సిఫైయర్ అణువులను ద్రావణీకరించి, ఎమల్సిఫైడ్ ముడి చమురు విచ్ఛిన్నానికి దారితీస్తాయి.

 ④ మడత-విరూపణ యంత్రాంగం – సూక్ష్మదర్శిని పరిశీలనల ప్రకారం W/O ఎమల్షన్‌లు రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ నీటి పొరలను కలిగి ఉంటాయి, వాటి మధ్య నూనె పొరలు ఇమిడి ఉంటాయి. వేడి చేయడం, కలపడం మరియు డీఎమల్సిఫైయర్ చర్యల సంయుక్త ప్రభావాల వల్ల, బిందువుల అంతర్గత పొరలు ఒకదానికొకటి అనుసంధానమై, బిందువుల సంలీనం మరియు డీఎమల్సిఫికేషన్‌కు దారితీస్తాయి.

అదనంగా, O/W ఎమల్సిఫైడ్ ముడి చమురు వ్యవస్థల కోసం డీఎమల్సిఫికేషన్ యంత్రాంగాలపై దేశీయ పరిశోధన ప్రకారం, ఒక ఆదర్శవంతమైన డీఎమల్సిఫైయర్ ఈ క్రింది ప్రమాణాలను తప్పనిసరిగా కలిగి ఉండాలి: బలమైన ఉపరితల క్రియాశీలత; మంచి వెట్టింగ్ పనితీరు; తగినంత ఫ్లాక్యులేటింగ్ శక్తి; మరియు సమర్థవంతమైన కోయలెసింగ్ సామర్థ్యం.

డీమల్సిఫైయర్‌లు చాలా రకాలుగా లభిస్తాయి; సర్ఫ్యాక్టెంట్ రకాలను బట్టి వర్గీకరించినప్పుడు, వాటిలో కాటయానిక్, అనయానిక్, నాన్అయానిక్ మరియు జ్విట్టర్అయానిక్ రకాలు ఉంటాయి.

ఆనయానిక్ డీమల్సిఫైయర్లు: కార్బాక్సిలేట్లు, సల్ఫోనేట్లు, పాలీఆక్సిఇథిలీన్ ఫ్యాటీ యాసిడ్ సల్ఫేట్ ఎస్టర్లు, మొదలైనవి—వీటి ప్రతికూలతలలో అధిక మోతాదు, తక్కువ సామర్థ్యం, ​​మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ల సమక్షంలో పనితీరు తగ్గడానికి అవకాశం ఉన్నాయి.

కేటయానిక్ డీమల్సిఫైయర్లు: ప్రధానంగా క్వాటర్నరీ అమ్మోనియం లవణాలు—తేలికపాటి నూనెలకి ప్రభావవంతమైనవి కానీ బరువైన లేదా పాతబడిన నూనెలకి అనుచితమైనవి.

అయానిక్-రహిత డీమల్సిఫైయర్లు: అమైన్‌ల ద్వారా ప్రారంభించబడిన బ్లాక్ కోపాలిమర్లు; ఆల్కహాల్‌ల ద్వారా ప్రారంభించబడిన బ్లాక్ కోపాలిమర్లు; ఆల్కైల్‌ఫినాల్-ఫార్మాల్డిహైడ్ రెసిన్ బ్లాక్ కోపాలిమర్లు; ఫినాల్-అమైన్-ఫార్మాల్డిహైడ్ రెసిన్ బ్లాక్ కోపాలిమర్లు; సిలికాన్ ఆధారిత డీమల్సిఫైయర్లు; అత్యధిక అణుభారం గల డీమల్సిఫైయర్లు; పాలిఫాస్ఫేట్లు; సవరించిన బ్లాక్ కోపాలిమర్లు; మరియు ఇమిడజోలిన్ ఆధారిత ముడి చమురు డీమల్సిఫైయర్లచే సూచించబడిన జ్విట్టర్అయానిక్ డీమల్సిఫైయర్లు.