Desemulsionant
| Com que alguns sòlids són insolubles en aigua, quan un o més d'aquests sòlids són presents en grans quantitats en una solució aquosa, poden estar presents a l'aigua en estat emulsionat sota agitació per energia hidràulica o externa, formant una emulsió. Teòricament aquest sistema és inestable, però si hi ha presència d'alguns tensioactius (partícules de sòl, etc.), l'estat d'emulsificació serà molt greu, fins i tot les dues fases són difícils de separar, la més típica és la barreja oli-aigua en la separació oli-aigua i la barreja aigua-oli en el tractament d'aigües residuals, les dues fases formen una estructura oli-aigua o aigua-oli més estable, la base teòrica és l'"estructura de doble capa elèctrica". En aquest cas, s'utilitzen alguns agents per interrompre l'estructura estable de la bicapa elèctrica, així com per estabilitzar el sistema d'emulsificació per tal d'aconseguir la separació de les dues fases. Aquests agents utilitzats per aconseguir la interrupció de l'emulsificació s'anomenen trencadors d'emulsions. |
Aplicacions principals
| El desemulsionant és una substància tensioactiva que pot destruir l'estructura líquida semblant a una emulsió per tal d'aconseguir el propòsit de l'emulsió en la separació de les diverses fases. La desemulsificació del petroli cru es refereix a l'ús de l'efecte químic de l'agent de trencament de l'emulsió per deixar l'oli i l'aigua a la barreja emulsionada d'oli i aigua per aconseguir el propòsit de la deshidratació del petroli cru, per tal de garantir l'estàndard del contingut d'aigua del petroli cru per a la transmissió externa. La separació efectiva de les fases orgànica i aquosa, un dels mètodes més senzills i eficaços, és utilitzar un desmulsionant per eliminar l'emulsificació i formar una interfície emulsionada amb una certa força per aconseguir la separació de les dues fases. Tanmateix, els diferents desmulsionants tenen una capacitat de trencament d'emulsió diferent per a la fase orgànica, i el seu rendiment afecta directament l'efecte de separació de dues fases. En el procés de producció de penicil·lina, un procediment important és extreure la penicil·lina del brou de fermentació de penicil·lina amb dissolvents orgànics (com ara l'acetat de butil). Com que el brou de fermentació conté complexos de proteïnes, sucres, miceli, etc., la interfície entre les fases orgànica i aquosa no és clara durant l'extracció, i la zona d'emulsificació té una certa intensitat, cosa que té un gran impacte en el rendiment dels productes acabats. |
Desemulsionant comú: els següents són els principals desemulsionants no iònics que s'utilitzen habitualment en el camp petrolífer.
Desemulsionador tipus SP
| El component principal del trencador d'emulsions tipus SP és l'èter octadecílic de polioxietilè polioxipropilè, la fórmula estructural teòrica és R(PO)x(EO)y(PO)zH, on: EO-polioxietilè; PO-polioxipropilè; R-alcohol alifàtic; x, y, z-grau de polimerització.El desemulsionant tipus SP té l'aspecte d'una pasta de color groc clar, amb un valor HLB de 10~12, soluble en aigua. El desemulsionant no iònic tipus SP té un millor efecte desemulsionant sobre el petroli cru a base de parafina. La seva part hidrofòbica consisteix en cadenes d'hidrocarburs de carboni 12~18, i el seu grup hidròfil és hidròfil a través de l'acció dels grups hidroxil (-OH) i èter (-O-) de la molècula i l'aigua per formar enllaços d'hidrogen. Com que els grups hidroxil i èter són feblement hidròfils, només un o dos grups hidroxil o èter no poden arrossegar el grup hidròfob de la cadena d'hidrocarburs de carboni 12~18 a l'aigua, i hi ha d'haver més d'un grup hidròfil per aconseguir l'objectiu de la solubilitat en aigua. Com més gran sigui el pes molecular del desemulsionant no iònic, com més llarga sigui la cadena molecular, com més grups hidroxil i èter contingui, com més gran sigui el seu poder d'atracció, més forta serà la capacitat desemulsionant de les emulsions de petroli cru. Una altra raó per la qual el desemulsionant SP és adequat per al petroli cru a base de parafina és que el petroli cru a base de parafina no conté o conté molt poca goma i asfalten, menys substàncies tensioactives lipofíliques i menys densitat relativa. Per al petroli cru amb un alt contingut de goma i asfalten (o contingut d'aigua superior al 20%), la capacitat de desemulsionant del desemulsionant tipus SP és més feble a causa de l'estructura molecular única, l'absència d'estructura de cadena ramificada i l'estructura aromàtica. |
Desemulsionador tipus AP
| El desemulsionant de tipus AP és un polièter de polioxietilè polioxipropilè amb polietilè poliamina com a iniciador, un tensioactiu no iònic de tipus multiramificat amb la fórmula d'estructura molecular: D(PO)x(EO)y(PO)zH, on: EO - polioxietilè; PO - polioxipropilè; R - alcohol gras; D - polietilè amina: x, y, z - grau de polimerització. Desemulsionant d'estructura tipus AP per a la desemulsificació de petroli cru a base de parafina, l'efecte és millor que el desemulsionant tipus SP, és més adequat per a un contingut d'aigua de petroli cru superior al 20% del desemulsionant de petroli cru, i pot aconseguir un efecte de desemulsificació ràpid en condicions de baixa temperatura. Si el desemulsionant tipus SP s'assenta i desemulsiona l'emulsió en 55~60 ℃ i 2 h, el desemulsionant tipus AP només necessita assentar i desemulsionar l'emulsió en 45~50 ℃ i 1,5 h. Això es deu a les característiques estructurals de la molècula desemulsionant tipus AP. La polietilè poliamina iniciadora determina la forma estructural de la molècula: la cadena molecular és llarga i ramificada, i la capacitat hidròfila és superior a la del desemulsionant tipus SP amb una sola estructura molecular. Les característiques de la cadena multiramificada determinen que el demulsionant de tipus AP té una alta humectabilitat i permeabilitat. Quan el petroli cru es demulsiona, les molècules de demulsionant de tipus AP poden penetrar ràpidament a la pel·lícula d'interfície oli-aigua. Les molècules de demulsionant de tipus SP amb disposició vertical de pel·lícula de molècula única ocupen més superfície, per tant, menys dosificació i l'efecte de trencament de l'emulsió és evident. Actualment, aquest tipus de demulsionant és el millor demulsionant no iònic utilitzat al camp petrolífer de Daqing. |
Desemulsionador tipus AE
| El desemulsionant de tipus AE és un polièter de polioxietilè-polioxipropilè amb polietilè-poliamina com a iniciador, que és un tensioactiu no iònic de tipus multiramificat. En comparació amb el desemulsionant de tipus AP, la diferència és que el desemulsionant de tipus AE és un polímer de dues etapes amb molècules petites i cadenes ramificades curtes. La fórmula de l'estructura molecular és: D(PO)x(EO)yH, on: EO - polioxietilè: PO - polioxipropilè: D - polietilè-poliamina; x, y - grau de polimerització. Tot i que les fases moleculars del desemulsionant de tipus AE i del desemulsionant de tipus AP són molt diferents, la composició molecular és la mateixa, només que en la dosificació del monòmer i l'ordre de polimerització es diferencien. (1) Dos demulsionants no iònics en el disseny de la síntesi, el cap i la cua de la quantitat de material utilitzat són diferents, la qual cosa fa que la longitud de les molècules de polimerització també sigui diferent. (2) La molècula desmulsionant de tipus AP és bipartida, amb polietilè poliamina com a iniciador i polimerització de polioxietilè i polioxipropilè per formar copolímers de bloc: la molècula desmulsionant de tipus AE és bipartida, amb polietilè poliamina com a iniciador i polimerització de polioxietilè i polioxipropilè per formar dos copolímers, per tant, el disseny de la molècula desmulsionant de tipus AP hauria de ser més llarg que el de la molècula desmulsionant de tipus AE. El tipus AE és un desemulsionant de petroli cru d'estructura multiramificada de dues etapes, que també està adaptat per a la desemulsificació d'emulsions de petroli cru d'asfaltens. Com més gran sigui el contingut de tensioactiu lipofílic en el petroli cru bituminós, més forta serà la força viscosa, més petita serà la diferència entre la densitat de l'oli i l'aigua, no és fàcil desemulsificar l'emulsió. El desemulsionant de tipus AE s'utilitza per desemulsar l'emulsió ràpidament i, alhora, és un millor reductor de viscositat anticera. A causa de la seva estructura multiramificada de molècules, és molt fàcil formar petites xarxes, de manera que els monocristalls de parafina ja formats al petroli cru caiguin en aquestes xarxes, impedeixin el lliure moviment dels monocristalls de parafina i no es puguin connectar entre si, formant l'estructura de xarxa de la parafina, reduint la viscositat i el punt de congelació del petroli cru i evitant l'agregació de cristalls de cera, aconseguint així el propòsit d'anticera. |
Desemulsionador tipus AR
| El desemulsionant tipus AR està fet de resina alquilfenòlica (resina AR) i polioxietilè, polioxipropilè i un nou tipus de desemulsionant no iònic soluble en oli, valor HLB d'aproximadament 4 ~ 8, baixa temperatura de desemulsionació de 35 ~ 45 ℃. La fórmula de l'estructura molecular és: AR(PO)x(EO)yH, on: EO-polioxietilè; PO-polioxipropilè; AR-resina; x, y, z-grau de polimerització.En el procés de síntesi del desemulsionant, la resina AR actua com a iniciador i entra a la molècula del desemulsionant per convertir-se en un grup lipofílic. Les característiques del desemulsionant de tipus AR són: la molècula no és gran, en el cas d'un punt de solidificació del petroli cru superior a 5 ℃ té una bona dissolució, difusió i efecte de penetració, floculació i aglomeració ràpides de les gotes d'aigua emulsionades. Pot eliminar més del 80% d'aigua del petroli cru amb un contingut d'aigua del 50% al 70% a menys de 45 ℃ i en 45 minuts pot eliminar més del 80% d'aigua del petroli cru amb un contingut d'aigua del 50% al 70%, cosa que no és comparable amb el desemulsionant de tipus SP i AP. |
Data de publicació: 22 de març de 2022