Deemulgátor
| Keďže niektoré pevné látky sú nerozpustné vo vode, ak je jedna alebo viacero z týchto pevných látok prítomných vo veľkom množstve vo vodnom roztoku, môžu byť prítomné vo vode v emulgovanom stave za miešania hydraulickou alebo vonkajšou silou a tvoriť emulziu. Teoreticky je tento systém nestabilný, ale ak sú prítomné niektoré povrchovo aktívne látky (častice pôdy atď.), stav emulgácie bude veľmi vážny, dokonca aj tieto dve fázy je ťažké oddeliť. Najtypickejšia je zmes oleja a vody pri separácii oleja a vody a zmes vody a oleja pri čistení odpadových vôd. Tieto dve fázy tvoria stabilnejšiu štruktúru olej vo vode alebo voda v oleji. Teoretickým základom je „štruktúra dvojitej elektrickej vrstvy“. V tomto prípade sa pridávajú činidlá, ktoré narúšajú stabilnú elektrickú dvojvrstvovú štruktúru, ako aj stabilizujú emulgačný systém, aby sa dosiahlo oddelenie dvoch fáz. Tieto činidlá používané na dosiahnutie narušenia emulgácie sa nazývajú rozrušovače emulzie. |
Hlavné aplikácie
| Deemulgátor je povrchovo aktívna látka, ktorá môže rozrušiť emulznú kvapalnú štruktúru, aby sa dosiahol účel emulzie pri oddelení rôznych fáz. Deemulgácia ropy sa vzťahuje na použitie chemického účinku činidla rozrušujúceho emulziu, ktoré zanecháva olej a vodu v emulgovanej zmesi oleja a vody, aby sa dosiahla dehydratácia ropy a aby sa zabezpečil štandardný obsah vody v ropnom oleji pre externý prenos. Jednou z najjednoduchších a najúčinnejších metód na účinné oddelenie organickej a vodnej fázy je použitie deemulgátora na elimináciu emulgácie a vytvorenie emulgovaného rozhrania s určitou pevnosťou, ktoré dosiahne oddelenie dvoch fáz. Rôzne deemulgátory však majú rôznu schopnosť rozrušiť emulziu organickej fázy a ich výkon priamo ovplyvňuje dvojfázový separačný efekt. V procese výroby penicilínu je dôležitým postupom extrakcia penicilínu z fermentačného bujónu penicilínu pomocou organických rozpúšťadiel (ako je butylacetát). Keďže fermentačný bujón obsahuje komplexy bielkovín, cukrov, mycélia atď., rozhranie medzi organickou a vodnou fázou je počas extrakcie nejasné a emulgačná zóna má určitú intenzitu, čo má veľký vplyv na výťažok hotových produktov. |
Bežný deemulgátor - Nasledujúce neiónové deemulgátory sa bežne používajú v ropnom poli.
Deemulgátor typu SP
| Hlavnou zložkou rozrušovača emulzií typu SP je polyoxyetylénpolyoxypropylénoktadecyléter, teoretický štruktúrny vzorec je R(PO)x(EO)y(PO)zH, kde: EO - polyoxyetylén; PO - polyoxypropylén; R - alifatický alkohol; x, y, z - stupeň polymerizácie.Deemulgátor typu SP má vzhľad svetložltej pasty s hodnotou HLB 10~12, rozpustný vo vode. Neiónový deemulgátor typu SP má lepší deemulgačný účinok na ropu na báze parafínu. Jeho hydrofóbna časť pozostáva z uhľovodíkových reťazcov uhlíkov 12~18 a jeho hydrofilná skupina je hydrofilná pôsobením hydroxylových (-OH) a éterových (-O-) skupín v molekule a vody za vzniku vodíkových väzieb. Keďže hydroxylové a éterové skupiny sú slabo hydrofilné, iba jedna alebo dve hydroxylové alebo éterové skupiny nedokážu pritiahnuť hydrofóbnu skupinu uhľovodíkového reťazca uhlíkov 12~18 do vody, na dosiahnutie účelu rozpustnosti vo vode musí byť viac ako jedna takáto hydrofilná skupina. Čím väčšia je molekulová hmotnosť neiónového deemulgátora, tým dlhší je molekulový reťazec, čím viac hydroxylových a éterových skupín obsahuje, tým väčšia je jeho ťažná sila a tým silnejšia je deemulgačná schopnosť emulzií ropy. Ďalším dôvodom, prečo je deemulgátor SP vhodný pre ropu na báze parafínu, je to, že ropa na báze parafínu neobsahuje žiadne alebo len veľmi málo živice a asfalténu, obsahuje menej lipofilných povrchovo aktívnych látok a má nižšiu relatívnu hustotu. Pri ropách s vysokým obsahom živice a asfalténu (alebo obsahom vody vyšším ako 20 %) je deemulgačná schopnosť deemulgátora typu SP slabšia kvôli jednomolekulárnej štruktúre, nerozvetvenej štruktúre reťazca a aromatickej štruktúre. |
Deemulgátor typu AP
| Deemulgátor typu AP je polyoxyetylénpolyoxypropylénpolyéter s polyetylénpolyamínom ako iniciátorom, viacrozvetvená neiónová povrchovo aktívna látka s molekulovým štruktúrnym vzorcom: D(PO)x(EO)y(PO)zH, kde: EO - polyoxyetylén; PO - polyoxypropylén; R - mastný alkohol; D - polyetylénamín: x, y, z - stupeň polymerizácie. Deemulgátor typu AP so štruktúrou určený na deemulgáciu ropy na báze parafínu má lepší účinok ako deemulgátor typu SP, je vhodnejší pre obsah vody v rope vyšší ako 20 % a dokáže dosiahnuť rýchly deemulgačný účinok aj pri nízkych teplotách. Ak deemulgátor typu SP usadí a deemulguje emulziu v priebehu 55 až 60 ℃ a 2 hodín, deemulgátor typu AP potrebuje usadiť a deemulgovať emulziu iba v priebehu 45 až 50 ℃ a 1,5 hodiny. Je to spôsobené štrukturálnymi vlastnosťami molekuly deemulgátora typu AP. Iniciátor polyetylénpolyamín určuje štrukturálnu formu molekuly: molekulárny reťazec je dlhý a rozvetvený a hydrofilná schopnosť je vyššia ako u deemulgátora typu SP s jednou molekulárnou štruktúrou. Charakteristiky viacrozvetveného reťazca určujú vysokú zmáčateľnosť a priepustnosť deemulgátora typu AP. Pri deemulgácii ropy môžu molekuly deemulgátora typu AP rýchlejšie preniknúť cez rozhranie olej-voda, zatiaľ čo molekuly deemulgátora typu SP s vertikálnym usporiadaním jednotlivých molekúl zaberajú väčšiu povrchovú plochu, a preto je dávkovanie menšie a je zrejmý účinok na rozbíjanie emulzie. V súčasnosti je tento typ deemulgátora lepším neiónovým deemulgátorom používaným v ropnom poli Daqing. |
Deemulgátor typu AE
| Deemulgátor typu AE je polyoxyetylénpolyoxypropylénpolyéter s polyetylénpolyamínom ako iniciátorom, čo je viacrozvetvený neiónový povrchovo aktívny prostriedok. V porovnaní s deemulgátorom typu AP je rozdiel v tom, že deemulgátor typu AE je dvojstupňový polymér s malými molekulami a krátkymi rozvetvenými reťazcami. Molekulárny štruktúrny vzorec je: D(PO)x(EO)yH, kde: EO - polyoxyetylén: PO - polyoxypropylén: D - polyetylénpolyamín; x, y - stupeň polymerizácie. Hoci sa molekulárne fázy deemulgátora typu AE a deemulgátora typu AP veľmi líšia, molekulárne zloženie je rovnaké, rozdiel je len v dávkovaní monomérov a poradí polymerizácie. (1) Pri syntéze sa používajú dva neiónové deemulgátory, pričom množstvo použitého materiálu sa líši v závislosti od dĺžky polymerizačných molekúl. (2) Molekula deemulgátora typu AP je dvojdielna, s polyetylénpolyamínom ako iniciátorom a polymerizáciou polyoxyetylénu a polyoxypropylénu za vzniku blokových kopolymérov: Molekula deemulgátora typu AE je dvojdielna, s polyetylénpolyamínom ako iniciátorom a polymerizáciou polyoxyetylénu a polyoxypropylénu za vzniku dvoch kopolymérov, preto by mala byť konštrukcia molekuly deemulgátora typu AP dlhšia ako konštrukcia molekuly deemulgátora typu AE. Deemulgátor typu AE je dvojstupňový deemulgátor ropy s viacrozvetvenou štruktúrou, ktorý je tiež prispôsobený na deemulgáciu asfalténových emulzií ropy. Čím vyšší je obsah lipofilnej povrchovo aktívnej látky v bitúmenovej rope, tým silnejšia je viskózna sila a tým menší je rozdiel medzi hustotou ropy a vody, čím sa emulzia ťažšie deemulguje. Deemulgátor typu AE sa používa na rýchlu deemulgáciu emulzie a zároveň je lepším reduktorom viskozity proti parafínu. Vďaka svojej viacrozvetvenej štruktúre molekúl sa veľmi ľahko tvoria drobné siete, takže monokryštály parafínu, ktoré sa už v rope vytvorili, padajú do týchto sietí, bránia voľnému pohybu monokryštálov parafínu a nemôžu sa navzájom spojiť, čím vytvárajú sieťovú štruktúru parafínu, znižujú viskozitu a bod tuhnutia ropy a zabraňujú agregácii kryštálov parafínu, čím sa dosahuje účel proti parafínu. |
Deemulgátor typu AR
| Deemulgátor typu AR je vyrobený z alkylfenolovej živice (AR živice) a polyoxyetylénu, polyoxypropylénu a nového typu neiónového deemulgátora rozpustného v oleji, s hodnotou HLB približne 4 ~ 8, nízkou deemulgačnou teplotou 35 ~ 45 ℃. Molekulárny štruktúrny vzorec je: AR(PO)x(EO)yH, kde: EO - polyoxyetylén; PO - polyoxypropylén; AR - živica; x, y, z - stupeň polymerizácie.V procese syntézy deemulgátora pôsobí živica AR ako iniciátor a zároveň vstupuje do molekuly deemulgátora, kde sa stáva lipofilnou skupinou. Charakteristiky deemulgátora typu AR sú: molekula nie je veľká, v prípade bodu tuhnutia ropy nad 5 ℃ má dobrý rozpúšťací, difúzny a penetračný účinok, urýchľuje flokuláciu a aglomeráciu emulgovaných kvapôčok vody. Dokáže odstrániť viac ako 80 % vody z ropy s obsahom vody 50 % až 70 % pri teplote pod 45 ℃ a za 45 minút odstráni viac ako 80 % vody z ropy s obsahom vody 50 % až 70 %, čo je neporovnateľné s deemulgátormi typu SP a typu AP. |
Čas uverejnenia: 22. marca 2022