Механізм сироїдеемульгатори оліїбазується на теорії фазової інверсії – зворотної деформації. Після додавання деемульгатора відбувається фазова інверсія, в результаті якої утворюються поверхнево-активні речовини, що створюють емульсію протилежного типу до тієї, що утворюється емульгатором (зворотний деемульгатор). Ці деемульгатори взаємодіють з гідрофобними емульгаторами, утворюючи комплекси, тим самим нейтралізуючи емульгуючі властивості. Іншим механізмом є розрив міжфазної плівки внаслідок зіткнення. Під час нагрівання або перемішування деемульгатори часто стикаються з міжфазною плівкою емульсії – або адсорбуючись на ній, або витісняючи деякі молекули поверхнево-активної речовини – що дестабілізує плівку, що призводить до флокуляції, коалесценції та, зрештою, деемульгації.
Емульсії сирої нафти зазвичай утворюються під час видобутку та переробки нафти. Більша частина сирої нафти у світі виробляється в емульгованій формі. Емульсія складається щонайменше з двох незмішуваних рідин, де одна диспергована у вигляді надзвичайно дрібних крапель (діаметром близько 1 мм), зважених в іншій.
Зазвичай однією з цих рідин є вода, а іншою – олія. Олія може бути тонко диспергована у воді, утворюючи емульсію олія-у-воді (O/W), де вода є безперервною фазою, а олія – дисперсною. І навпаки, якщо олія є безперервною фазою, а вода диспергована, вона утворює емульсію вода-в-олії (W/O). Більшість емульсій сирої нафти належать до останнього типу.
В останні роки дослідження механізмів деемульсифікації сирої нафти зосереджувалися на детальних спостереженнях за коалесценцією крапель та впливом деемульгаторів на міжфазну реологію. Однак, через складність взаємодії деемульгатор-емульсія, незважаючи на широкі дослідження, єдиної теорії механізму деемульсифікації досі не існує.
Кілька широко визнаних механізмів включають:
1. Витіснення молекул: Молекули деемульгатора замінюють емульгатори на межі розділу, дестабілізуючи емульсію.
2. Деформація зморшок: Мікроскопічні дослідження показують, що емульсії вода/масло мають подвійні або кілька водних шарів, розділених масляними кільцями. Під дією нагрівання, перемішування та деемульгатора ці шари з'єднуються між собою, що призводить до коалесценції крапель.
Крім того, вітчизняні дослідження систем емульсій O/W показують, що ідеальний деемульгатор повинен відповідати наступним критеріям: висока поверхнева активність, добра змочуваність, достатня флокуляційна здатність та ефективна коалесценція.
Деемульгатори можна класифікувати за типами поверхнево-активних речовин:
•Аніонні деемульгатори: включають карбоксилати, сульфонати та поліоксіетиленові жирні сульфати. Вони менш ефективні, потребують великих доз і чутливі до електролітів.
•Катіонні деемульгатори: переважно четвертинні амонієві солі, ефективні для легкої нафти, але непридатні для важкої або витриманої нафти.
•Неіонні деемульгатори: включають блокові поліефіри, ініційовані амінами або спиртами, блокові поліефіри алкілфенольних смол, блокові поліефіри феноло-амінних смол, деемульгатори на основі силікону, деемульгатори надвисокої молекулярної маси, поліфосфати, модифіковані блокові поліефіри та цвітеріонні деемульгатори (наприклад, деемульгатори на основі імідазоліну з сирої нафти).
Час публікації: 22 серпня 2025 р.