Ang mekanismo ng mga demulsifier ng krudo ay nakaugat sa prinsipyo ng phase-transfer–reverse-deformation. Sa pagdaragdag ng demulsifier, nagaganap ang isang phase transition: ang mga surfactant na may kakayahang bumuo ng isang uri ng emulsion na kabaligtaran ng nabubuo ng emulsifier (kilala bilang reverse-phase demulsifier). Ang mga naturang demulsifier ay tumutugon sa mga hydrophobic emulsifier upang bumuo ng mga complex, sa gayon ay inaalis ang kapasidad ng emulsifier sa emulsifier na maging emulsifier.
Ang isa pang mekanismo ay ang pagkapunit ng interfacial film na dulot ng banggaan. Sa ilalim ng mga kondisyon ng pag-init o pag-alog, ang demulsifier ay may sapat na pagkakataon na bumangga sa interfacial film ng emulsion, alinman sa pag-adsorb dito o pag-aalis at pagpapalit ng mga bahagi ng mga sangkap na aktibo sa ibabaw, kaya nabubuwag ang film. Lubos nitong binabawasan ang katatagan, na nagdudulot ng flocculation at coalescence na humahantong sa demulsification.
Ang mga emulsyon ng krudo ay kadalasang lumilitaw sa produksyon at pagpino ng mga produktong petrolyo. Karamihan sa mga pangunahing krudo sa mundo ay nakukuha sa isang emulsified state. Ang isang emulsyon ay binubuo ng hindi bababa sa dalawang hindi mahahalo na likido, kung saan ang isa ay pinong nakakalat—mga patak na humigit-kumulang 1 μm ang diyametro—sa loob ng isa pa.
Ang isa sa mga likidong ito ay karaniwang tubig, ang isa naman ay karaniwang langis. Ang langis ay maaaring maging pino ang pagkalat sa tubig kaya ang emulsyon ay nagiging uri ng langis-sa-tubig (O/W), kung saan ang tubig ay ang tuluy-tuloy na yugto at ang langis ay ang dispersed phase. Sa kabaligtaran, kung ang langis ay bubuo ng tuluy-tuloy na yugto at tubig ang dispersed phase, ang emulsyon ay uri ng tubig-sa-langis (W/O)—karamihan sa mga emulsyon ng krudo ay kabilang sa huling kategoryang ito.
Ang mga molekula ng tubig ay nag-aakit sa isa't isa, gayundin ang mga molekula ng langis; ngunit sa pagitan ng mga indibidwal na molekula ng tubig at langis ay mayroong isang puwersang salungat na aktibo sa kanilang interface. Binabawasan ng tensyon sa ibabaw ang interfacial area, kaya ang mga droplet sa isang W/O emulsion ay may posibilidad na maging sphericity. Bukod dito, pinapaboran ng mga indibidwal na droplet ang aggregation, na ang kabuuang surface area ay mas maliit kaysa sa kabuuan ng magkakahiwalay na droplet area. Kaya, ang isang emulsion ng purong tubig at purong langis ay likas na hindi matatag: ang dispersed phase ay patungo sa coalescence, na bumubuo ng dalawang magkahiwalay na layer kapag ang interfacial repulsion ay nakontra—halimbawa, sa pamamagitan ng akumulasyon ng mga espesyal na kemikal sa interface, na nagpapababa ng surface tension. Sa teknolohikal na aspeto, maraming aplikasyon ang gumagamit ng epektong ito sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga kilalang emulsifier upang makagawa ng mga matatag na emulsion. Anumang sangkap na nagpapatatag ng isang emulsion sa ganitong paraan ay dapat magkaroon ng isang kemikal na istraktura na nagbibigay-daan sa sabay-sabay na interaksyon sa parehong mga molekula ng tubig at langis—ibig sabihin, dapat itong maglaman ng isang hydrophilic group at isang hydrophobic group.
Ang katatagan ng mga emulsyon ng krudo ay dahil sa mga natural na sangkap sa loob ng langis, na kadalasang may mga polar group tulad ng carboxyl o phenolic group. Maaaring umiral ang mga ito bilang mga solusyon o colloidal dispersion, na may partikular na impluwensya kapag nakakabit sa mga interface. Sa ganitong mga kaso, karamihan sa mga particle ay kumakalat sa oil phase at naiipon sa oil-water interface, na magkakatabi na nakahanay sa kanilang mga polar group na nakadirekta patungo sa tubig. Kaya, isang pisikal na matatag na interfacial layer ang nabubuo, na katulad ng isang solidong sheath na kahawig ng isang particulate layer o paraffin crystal lattice. Sa paningin lamang, ito ay nagpapakita bilang isang patong na bumabalot sa interface layer. Ipinapaliwanag ng mekanismong ito ang pagtanda ng mga emulsyon ng krudo at ang kahirapan ng pagbasag sa mga ito.
Sa mga nakaraang taon, ang pananaliksik sa mga mekanismo ng demulsification ng crude oil emulsion ay higit na nakatuon sa pinong pagsisiyasat ng mga proseso ng droplet coalescence at ang epekto ng mga demulsifier sa mga interfacial rheological properties. Ngunit dahil ang aksyon ng mga demulsifier sa mga emulsion ay lubos na kumplikado, at sa kabila ng malawak na pag-aaral sa larangang ito, walang nabuong pinag-isang teorya ng mekanismo ng demulsification.
Maraming mekanismo ang kasalukuyang kinikilala:
③ Mekanismo ng solubilisasyon– Ang isang molekula o ilang molekula ng demulsifier ay maaaring bumuo ng mga micelle; ang mga macromolecular coil o micelle na ito ay nagtutunaw sa mga molekula ng emulsifier, na nagpapabilis sa pagkasira ng emulsified crude oil.
④ Mekanismo ng nakatiklop na depormasyon– Ipinapakita ng mga mikroskopikong obserbasyon na ang mga W/O emulsion ay may doble o maraming water shell, na may mga oil shell na nakapatong sa pagitan ng mga ito. Sa ilalim ng pinagsamang epekto ng pag-init, paghahalo, at pagkilos ng demulsifier, ang mga panloob na patong ng mga droplet ay magkakaugnay, na humahantong sa pagsasama-sama ng droplet at demulsification.
Bukod pa rito, ang lokal na pananaliksik sa mga mekanismo ng demulsification para sa mga sistema ng O/W emulsified crude oil ay nagmumungkahi na ang isang mainam na demulsifier ay dapat matugunan ang mga sumusunod na pamantayan: malakas na aktibidad sa ibabaw; mahusay na pagganap ng pagbasa; sapat na flocculating power; at epektibong kakayahan sa pagsasama-sama.
Ang mga demulsifier ay may iba't ibang uri; inuuri ayon sa mga uri ng surfactant, kabilang ang mga uri na cationic, anionic, nonionic, at zwitterionic.
Mga anionic demulsifier: carboxylates, sulfonates, polyoxyethylene fatty acid sulfate esters, atbp.—kabilang sa mga disbentaha ang mataas na dosis, mahinang bisa, at madaling kapitan ng pagbaba ng performance sa presensya ng mga electrolyte.
Mga cationic demulsifier: pangunahin na quaternary ammonium salts—epektibo para sa mga magaan na langis ngunit hindi angkop para sa mabibigat o lumang langis.
Mga nonionic demulsifier: mga block copolymer na sinimulan ng mga amine; mga block copolymer na sinimulan ng mga alkohol; mga alkylphenol-formaldehyde resin block copolymer; mga phenol-amine-formaldehyde resin block copolymer; mga silicone-based demulsifier; mga ultra-high molecular weight demulsifier; mga polyphosphate; mga modified block copolymer; at mga zwitterionic demulsifier na kinakatawan ng mga imidazoline-based crude oil demulsifier.
Oras ng pag-post: Disyembre-04-2025