Demulsificator
| Întrucât unele solide sunt insolubile în apă, atunci când unul sau mai multe dintre aceste solide sunt prezente în cantități mari într-o soluție apoasă, acestea pot fi prezente în apă într-o stare emulsionată sub agitare prin forță hidraulică sau externă, formând o emulsie. Teoretic, acest sistem este instabil, dar în prezența unor surfactanți (particule de sol etc.), starea de emulsificare va deveni foarte gravă, chiar dacă cele două faze sunt dificil de separat, cea mai tipică fiind amestecul ulei-apă în separarea ulei-apă și amestecul apă-ulei în epurarea apelor uzate, cele două faze formând o structură ulei-în-apă sau apă-în-ulei mai stabilă, baza teoretică fiind „structura cu strat electric dublu”. În acest caz, se utilizează anumiți agenți pentru a perturba structura stabilă a stratului dublu electric, precum și pentru a stabiliza sistemul de emulsificare, astfel încât să se realizeze separarea celor două faze. Acești agenți utilizați pentru a realiza perturbarea emulsificării se numesc agenți de rupere a emulsiilor. |
Aplicații principale
| Dezemulsifiantul este o substanță surfactantă, care poate distruge structura lichidului asemănător emulsiei, pentru a atinge scopul emulsiei în separarea diferitelor faze. Dezemulsificarea țițeiului se referă la utilizarea efectului chimic al agentului de rupere a emulsiei pentru a lăsa uleiul și apa în amestecul emulsionat ulei-apă în scopul deshidratării țițeiului, pentru a asigura standardul conținutului de apă din țiței pentru transmiterea externă. Separarea eficientă a fazelor organice și apoase, una dintre cele mai simple și eficiente metode, este utilizarea unui demulgator pentru a elimina emulsificarea și a forma o interfață emulsionată cu o anumită putere, realizând astfel separarea celor două faze. Cu toate acestea, diferiți demulgatori au o capacitate diferită de rupere a emulsiei în faza organică, iar performanța acestora afectează direct efectul de separare în două faze. În procesul de producere a penicilinei, o procedură importantă este extragerea penicilinei din bulionul de fermentație cu penicilină cu solvenți organici (cum ar fi acetatul de butil). Deoarece bulionul de fermentație conține complexe de proteine, zaharuri, miceliu etc., interfața dintre fazele organice și apoase este neclară în timpul extracției, iar zona de emulsionare are o anumită intensitate, ceea ce are un impact mare asupra randamentului produselor finite. |
Demulgator comun - Următorii sunt principalii demulgatori neionici utilizați în mod obișnuit în domeniul petrolier.
Demulsificator de tip SP
| Componentul principal al agentului de dizolvare a emulsiei de tip SP este eterul octadecilic de polioxietilenă polioxipropilenă, formula structurală teoretică fiind R(PO)x(EO)y(PO)zH, unde: EO - polioxietilenă; PO - polioxipropilenă; R - alcool alifatic; x, y, z - grad de polimerizare.Demulgatorul de tip SP are aspectul unei paste galben deschis, cu o valoare HLB de 10~12, solubil în apă. Demulgatorul neionic de tip SP are un efect de demulgare mai bun asupra țițeiului pe bază de parafină. Partea sa hidrofobă constă din lanțuri hidrocarbonate de carbon 12~18, iar gruparea sa hidrofilă este hidrofilă prin acțiunea grupărilor hidroxil (-OH) și eter (-O-) din moleculă și apă pentru a forma legături de hidrogen. Deoarece grupările hidroxil și eter sunt slab hidrofile, doar una sau două grupări hidroxil sau eter nu pot atrage gruparea hidrofobă a lanțului hidrocarbonat de carbon 12~18 în apă, trebuie să existe mai multe astfel de grupuri hidrofile pentru a atinge scopul solubilității în apă. Cu cât greutatea moleculară a demulgatorului neionic este mai mare, cu cât lanțul molecular este mai lung, cu cât conține mai multe grupări hidroxil și eter, cu atât puterea sa de atracție este mai mare, cu atât capacitatea de demulgare a emulsiilor de țiței este mai puternică. Un alt motiv pentru care demulgatorul SP este potrivit pentru țițeiul pe bază de parafină este faptul că țițeiul pe bază de parafină nu conține sau conține foarte puține gume și asfaltene, mai puține substanțe tensioactive lipofile și o densitate relativă mai mică. Pentru țițeiul cu conținut ridicat de gume și asfaltene (sau conținut de apă mai mare de 20%), capacitatea de demulgator a demulgatorului de tip SP este mai slabă din cauza structurii moleculare unice, a lipsei structurii cu lanț ramificat și a structurii aromatice. |
Demulsificator de tip AP
| Deemulgatorul de tip AP este un polieter de polioxietilenă polioxipropilenă cu polietilenă poliamină ca inițiator, un surfactant neionic de tip multiramificat cu formula structurii moleculare: D(PO)x(EO)y(PO)zH, unde: EO - polioxietilenă; PO - polioxipropilenă; R - alcool gras; D - polietilenă amină: x, y, z - gradul de polimerizare. Demulgatorul cu structură de tip AP este destinat demulsificării țițeiului pe bază de parafină, având un efect mai bun decât cel al demulgatorului de tip SP, fiind mai potrivit pentru un conținut de apă din țiței mai mare de 20% și putând obține un efect de demulsificare rapidă în condiții de temperatură scăzută. Dacă demulgatorul de tip SP se tasează și demulsifică emulsia în decurs de 55~60℃ și 2 ore, acesta trebuie doar să se taseze și să demulsifice emulsia în decurs de 45~50℃ și 1,5 ore. Acest lucru se datorează caracteristicilor structurale ale moleculei de demulgator de tip AP. Polietilenul poliamina inițiator determină forma structurală a moleculei: lanțul molecular este lung și ramificat, iar capacitatea hidrofilă este mai mare decât cea a demulgatorului de tip SP cu o singură structură moleculară. Caracteristicile lanțului multiramificat determină faptul că demulgatorul de tip AP are o umectabilitate și o permeabilitate ridicate. Atunci când se demulgează țițeiul, moleculele de demulgator de tip AP pot penetra rapid pelicula de interfață petrol-apă. Faptul că moleculele de demulgator de tip SP cu aranjament vertical al peliculei cu o singură moleculă ocupă o suprafață mai mare, deci un dozaj mai mic, efectul de rupere a emulsiei fiind evident. În prezent, acest tip de demulgator este cel mai bun demulgator neionic utilizat în câmpul petrolier Daqing. |
Demulsificator de tip AE
| Demulgatorul de tip AE este un polieter de polioxietilenă-polioxipropilenă cu polietilenă poliamină ca inițiator, care este un surfactant neionic de tip multi-ramificat. Comparativ cu demulgatorul de tip AP, diferența constă în faptul că demulgatorul de tip AE este un polimer în două etape cu molecule mici și lanțuri ramificate scurte. Formula structurii moleculare este: D(PO)x(EO)yH, unde: EO - polioxietilenă: PO - polioxipropilenă: D - polietilenă poliamină; x, y - gradul de polimerizare. Deși fazele moleculare ale demulgatorului de tip AE și ale demulgatorului de tip AP sunt foarte diferite, compoziția moleculară este aceeași, doar diferențele fiind în ceea ce privește dozajul de monomer și ordinea de polimerizare. (1) În cazul sintezei a doi demulgatori neionici, capul și coada cantității de material utilizat sunt diferite, ceea ce duce la diferențe și la lungimea moleculelor de polimerizare. (2) Molecula de demulgator de tip AP este bipartită, cu polietilenă poliamină ca inițiator și polimerizarea polioxietilenei, polioxipropilenei pentru a forma copolimeri bloc: molecula de demulgator de tip AE este bipartită, cu polietilenă poliamină ca inițiator și polimerizarea polioxietilenei, polioxipropilenei pentru a forma doi copolimeri, prin urmare, designul moleculei de demulgator de tip AP ar trebui să fie mai lung decât cel al moleculei de demulgator de tip AE. Demulgatorul de tip AE este un demulgator de țiței cu structură multiramificată în două etape, adaptat și pentru demulgarea emulsiilor de asfalten. Cu cât țițeiul bituminos conține mai mult surfactant lipofil, cu atât forța vâscoasă este mai mare și diferența dintre densitatea uleiului și a apei este mai mică, ceea ce face dificilă demulgarea emulsiei. Demulgatorul de tip AE este utilizat pentru demulgarea rapidă a emulsiei și, în același timp, este un reductor de vâscozitate anti-cerină mai bun. Datorită structurii sale multiramificate de molecule, este foarte ușor să formeze rețele minuscule, astfel încât monocristalele de parafină deja formate în țiței să cadă în aceste rețele, împiedicând libera mișcare a monocristalelor de parafină și neputând conecta între ele, formând structura de rețea a parafinei, reducând vâscozitatea și punctul de îngheț al țițeiului și prevenind agregarea cristalelor de ceară, atingând astfel scopul de a fi anti-cerină. |
Demulsificator de tip AR
| Demulgatorul de tip AR este fabricat din rășină alchilfenolică (rășină AR) și polioxietilenă, polioxipropilenă și un nou tip de demulgator neionic solubil în ulei, cu o valoare HLB de aproximativ 4 ~ 8 și o temperatură scăzută de demulgare de 35 ~ 45 ℃. Formula structurii moleculare este: AR(PO)x(EO)yH, unde: EO - polioxietilenă; PO - polioxipropilenă; AR - rășină; x, y, z - gradul de polimerizare.În procesul de sinteză a demulgatorului, rășina AR acționează atât ca inițiator, cât și ca agent de penetrare în molecula demulgatorului, transformându-se într-o grupare lipofilă. Caracteristicile demulgatorului de tip AR sunt: molecula nu este mare, iar în cazul unui punct de solidificare al țițeiului mai mare de 5 ℃ are un efect bun de dizolvare, difuzie și penetrare, floculare și aglomerare rapidă a picăturilor de apă emulsionate. Poate elimina peste 80% din apa din țițeiul cu un conținut de apă de 50% ~ 70% la temperaturi sub 45 ℃ și poate elimina peste 80% din apa din țițeiul cu un conținut de apă de 50% până la 70% în 45 de minute, ceea ce este incomparabil cu demulgatorii de tip SP și AP. |
Data publicării: 22 martie 2022