Demulgator
| Ponieważ niektóre ciała stałe są nierozpuszczalne w wodzie, gdy jedno lub więcej z tych ciał stałych występuje w dużych ilościach w roztworze wodnym, mogą one występować w wodzie w stanie zemulgowanym podczas mieszania za pomocą siły hydraulicznej lub zewnętrznej, tworząc emulsję. Teoretycznie układ ten jest niestabilny, ale jeśli występują w nim jakieś środki powierzchniowo czynne (cząstki gleby itp.), stan emulgacji będzie bardzo poważny, nawet te dwie fazy będą trudne do rozdzielenia, najbardziej typowa jest mieszanina olej-woda w separacji oleju i wody oraz mieszaninie woda-olej w oczyszczaniu ścieków obie fazy tworzą bardziej stabilną strukturę olej w wodzie lub woda w oleju, podstawą teoretyczną jest „struktura podwójnej warstwy elektrycznej”. W tym przypadku wprowadza się środki mające na celu rozbicie stabilnej struktury dwuwarstwy elektrycznej oraz stabilizację układu emulgującego w celu uzyskania rozdzielenia obu faz. Te środki stosowane w celu rozbicia emulsji nazywane są rozbijaczami emulsji. |
Główne zastosowania
| Demulgator jest substancją powierzchniowo czynną, która może spowodować zniszczenie struktury cieczy przypominającej emulsję, aby osiągnąć cel emulsji polegający na rozdzieleniu różnych faz. Deemulgacja ropy naftowej oznacza wykorzystanie efektu chemicznego środka rozbijającego emulsję w celu pozostawienia oleju i wody w zemulgowanej mieszaninie oleju i wody w celu osiągnięcia celu odwodnienia ropy naftowej, w celu zapewnienia standardu zawartości wody w ropie naftowej dla zewnętrznych przenoszenie. Skuteczne rozdzielenie fazy organicznej i wodnej, jedną z najprostszych i najskuteczniejszych metod, jest zastosowanie demulgatora w celu wyeliminowania emulgowania w celu utworzenia zemulgowanej granicy faz o określonej sile, aby osiągnąć rozdzielenie dwóch faz. Jednakże różne demulgatory mają różną zdolność rozbijania emulsji dla fazy organicznej, a ich działanie bezpośrednio wpływa na efekt separacji dwufazowej. W procesie produkcji penicyliny ważną procedurą jest ekstrakcja penicyliny z brzeczki fermentacyjnej penicyliny za pomocą rozpuszczalników organicznych (takich jak octan butylu). Ponieważ brzeczka fermentacyjna zawiera kompleksy białek, cukrów, grzybni itp., granica między fazą organiczną i wodną jest podczas ekstrakcji niejasna, a strefa emulgowania ma pewną intensywność, co ma ogromny wpływ na wydajność gotowego produktu. |
Wspólny demulgator – Poniżej przedstawiono główne demulgatory niejonowe powszechnie stosowane na polach naftowych.
Demulgator typu SP
| Głównym składnikiem rozbijacza emulsji typu SP jest eter polioksyetylenowo-polioksypropylenowo-oktadecylowy, teoretyczny wzór strukturalny to R(PO)x(EO)y(PO)zH, gdzie: EO-polioksyetylen; PO-polioksypropylen; Alkohol R-alifatyczny; stopień polimeryzacji x, y, z.Demulgator typu SP ma wygląd jasnożółtej pasty, wartość HLB 10 ~ 12, rozpuszczalna w wodzie. Niejonowy demulgator typu SP ma lepsze działanie deemulgujące na ropę naftową na bazie parafiny. Jego część hydrofobowa składa się z łańcuchów węglowodorowych 12-18 atomów węgla, a grupa hydrofilowa jest hydrofilowa poprzez działanie grup hydroksylowych (-OH) i eterowych (-O-) w cząsteczce i wodzie, tworząc wiązania wodorowe. Ponieważ grupy hydroksylowe i eterowe są słabo hydrofilowe, tylko jedna lub dwie grupy hydroksylowe lub eterowe nie mogą wciągnąć grupy hydrofobowej łańcucha węglowodorowego węgla 12-18 do wody, musi istnieć więcej niż jedna taka grupa hydrofilowa, aby osiągnąć cel rozpuszczalności w wodzie. Im większa masa cząsteczkowa niejonowego demulgatora, im dłuższy łańcuch cząsteczkowy, im więcej grup hydroksylowych i eterowych zawiera, tym większa jest jego siła ciągnięcia, tym silniejsza jest zdolność deemulgująca emulsji ropy naftowej. Innym powodem, dla którego demulgator SP jest odpowiedni dla ropy naftowej na bazie parafiny, jest to, że ropa na bazie parafiny nie zawiera gumy i asfaltenów lub zawiera ich bardzo mało, zawiera mniej lipofilowych substancji powierzchniowo czynnych i mniejszą gęstość względną. W przypadku ropy naftowej o dużej zawartości gum i asfaltenów (lub zawartości wody większej niż 20%) zdolność deemulgująca demulgatora typu SP jest słabsza ze względu na jednocząsteczkową strukturę, brak struktury o łańcuchu rozgałęzionym i strukturę aromatyczną. |
Demulgator typu AP
| Demulgatorem typu AP jest polieter polioksyetylenopolioksypropylenowy z polietylenopoliaminą jako inicjatorem, wielogałęziowy niejonowy środek powierzchniowo czynny o wzorze struktury molekularnej: D(PO)x(EO)y(PO)zH, gdzie: EO - polioksyetylen; PO - polioksypropylen; R - alkohol tłuszczowy; D - polietylenoamina: x, y, z - stopień polimeryzacji. Deemulgator struktury typu AP do deemulgacji ropy naftowej na bazie parafiny, efekt jest lepszy niż demulgator typu SP, jest bardziej odpowiedni dla zawartości wody w ropie wyższej niż 20% deemulgatora ropy naftowej i może osiągnąć szybki efekt demulgowania w niskiej temperaturze warunki. Jeśli demulgator typu SP osiada i deemulguje emulsję w ciągu 55 ~ 60 ℃ i 2 godzin, demulgator typu AP musi jedynie osadzić i zdemulgować emulsję w ciągu 45 ~ 50 ℃ i 1,5 godziny. Wynika to z cech strukturalnych cząsteczki demulgatora typu AP. Inicjator polietylenopoliamina określa postać strukturalną cząsteczki: łańcuch molekularny jest długi i rozgałęziony, a zdolność hydrofilowa jest wyższa niż deemulgatora typu SP o pojedynczej strukturze molekularnej. Charakterystyka wielorozgałęzionego łańcucha decyduje, że demulgator typu AP ma wysoką zwilżalność i przepuszczalność, gdy demulgujące cząsteczki ropy naftowej, deemulgatory typu AP mogą szybko przeniknąć przez warstwę międzyfazową olej-woda, niż cząsteczki demulgatora typu SP w pionie układ folii jednocząsteczkowej zajmuje większą powierzchnię, a zatem mniejsze dawkowanie, efekt rozbijania emulsji jest oczywisty. Obecnie ten typ demulgatora jest lepszym demulgatorem niejonowym stosowanym na polu naftowym Daqing. |
Demulgator typu AE
| Demulgator typu AE to polieter polioksyetylenowo-polioksypropylenowy z polietylenopoliaminą jako inicjatorem, będący wielogałęziowym typem niejonowego środka powierzchniowo czynnego. W porównaniu z demulgatorem typu AP różnica polega na tym, że demulgator typu AE jest polimerem dwustopniowym o małych cząsteczkach i krótkich rozgałęzionych łańcuchach. Wzór struktury molekularnej to: D(PO)x(EO)yH, gdzie: EO - polioksyetylen: PO - polioksypropylen: D - polietylenopoliamina; x, y - stopień polimeryzacji. Chociaż fazy molekularne demulgatora typu AE i demulgatora typu AP są bardzo różne, ale skład cząsteczkowy jest taki sam, tylko w różnicach w dawce monomeru i kolejności polimeryzacji. (1) dwa niejonowe demulgatory w projektowaniu syntezy, głowa i ogon ilości użytego materiału są różne, co powoduje również różną długość cząsteczek polimeryzacyjnych. (2) Cząsteczka demulgatora typu AP jest dwuczęściowa, z polietylenopoliaminą jako inicjatorem i polimeryzacją polioksyetylenu i polioksypropylenu w celu utworzenia kopolimerów blokowych: Cząsteczka demulgatora typu AE jest dwuczęściowa, z polietylenopoliaminą jako inicjatorem i polimeryzacją polioksyetylenu i polioksypropylenu w celu utworzenia dwóch kopolimerów dlatego konstrukcja cząsteczki demulgatora typu AP powinna być dłuższa niż cząsteczki demulgatora typu AE. Typ AE jest dwustopniowym, wielogałęziowym demulgatorem ropy naftowej, przystosowanym również do deemulgowania asfaltenowych emulsji ropy naftowej. Im większa zawartość lipofilowego środka powierzchniowo czynnego w ropie bitumicznej, tym większa jest siła lepkości, tym mniejsza jest różnica między gęstością oleju i wody, co utrudnia deemulgację emulsji. Demulgator typu AE służy do szybkiej demulgacji emulsji, a jednocześnie demulgator typu AE jest lepszym antywoskowym reduktorem lepkości. Ze względu na wielorozgałęzioną strukturę cząsteczek bardzo łatwo jest tworzyć drobne sieci, przez co powstałe już w ropie monokryształy parafiny wpadają w te sieci, utrudniając swobodny przepływ monokryształów parafiny i nie mogą się ze sobą łączyć inne, tworzące strukturę netto parafiny, obniżające lepkość i temperaturę zamarzania ropy naftowej oraz zapobiegające agregacji kryształów wosku, osiągając w ten sposób cel antywosku. |
Deemulgator typu AR
| Demulgator typu AR wykonany jest z żywicy alkilofenolowej (żywicy AR) i polioksyetylenu, polioksypropylenu oraz nowego typu rozpuszczalnego w oleju niejonowego demulgatora, wartość HLB około 4 ~ 8, niska temperatura demulgowania 35 ~ 45 ℃. Wzór struktury molekularnej to: AR(PO)x(EO)yH, gdzie: EO-polioksyetylen; PO-polioksypropylen; żywica AR; x, y, z-stopień polimeryzacji.W procesie syntezy demulgatora żywica AR pełni zarówno funkcję inicjatora, jak i wchodzi do cząsteczki demulgatora, tworząc grupę lipofilową. Charakterystyka demulgatora typu AR to: cząsteczka nie jest duża, w przypadku ropy naftowej temperatura krzepnięcia wyższa niż 5 ℃ ma dobre działanie rozpuszczania, dyfuzji, penetracji, szybką flokulację zemulgowanych kropelek wody, aglomerację. Może usunąć ponad 80% wody z ropy naftowej o zawartości wody 50% ~ 70% w temperaturze poniżej 45 ℃ i w ciągu 45 minut usunąć ponad 80% wody z ropy naftowej o zawartości wody od 50% do 70%, co jest nieporównywalny z demulgatorem typu SP i AP. |
Czas publikacji: 22 marca 2022 r