Demulsionante
| Poiché alcuni solidi sono insolubili in acqua, quando uno o più di questi solidi sono presenti in grandi quantità in una soluzione acquosa, possono essere presenti in acqua in uno stato emulsionato sotto agitazione mediante energia idraulica o esterna, formando un'emulsione. Teoricamente questo sistema è instabile, ma se è presente qualche tensioattivo (particelle di terra, ecc.), ciò renderà lo stato di emulsione molto grave, anche le due fasi sono difficili da separare, la più tipica è la miscela olio-acqua nella separazione olio-acqua e la miscela acqua-olio nel trattamento delle acque reflue, le due fasi formano una struttura olio-in-acqua o acqua-in-olio più stabile, la base teorica è la "struttura a doppio strato elettrico". In questo caso, vengono introdotti alcuni agenti per interrompere la struttura stabile del doppio strato elettrico e per stabilizzare il sistema di emulsione, in modo da ottenere la separazione delle due fasi. Questi agenti utilizzati per interrompere l'emulsione sono chiamati "disimulsionanti". |
Applicazioni principali
| Un deemulsionante è una sostanza tensioattiva in grado di distruggere la struttura liquida simile a un'emulsione, al fine di raggiungere lo scopo di emulsionare le varie fasi. La deemulsificazione del petrolio greggio si riferisce all'uso dell'effetto chimico di un agente di rottura dell'emulsione per lasciare l'olio e l'acqua nella miscela olio-acqua emulsionata, al fine di raggiungere lo scopo di disidratazione del petrolio greggio, al fine di garantire il livello standard del contenuto d'acqua del petrolio greggio per la trasmissione esterna. Per una separazione efficace delle fasi organiche e acquose, uno dei metodi più semplici ed efficaci è l'utilizzo di un demulsionante per eliminare l'emulsionamento e formare un'interfaccia emulsionata con una certa forza per ottenere la separazione delle due fasi. Tuttavia, diversi demulsionanti hanno una diversa capacità di rottura dell'emulsione per la fase organica e le loro prestazioni influenzano direttamente l'effetto di separazione bifasica. Nel processo di produzione della penicillina, una procedura importante è l'estrazione della penicillina dal brodo di fermentazione della penicillina con solventi organici (come l'acetato di butile). Poiché il brodo di fermentazione contiene complessi di proteine, zuccheri, micelio, ecc., l'interfaccia tra le fasi organiche e acquose non è chiara durante l'estrazione e la zona di emulsificazione è di una certa intensità, il che ha un notevole impatto sulla resa dei prodotti finiti. |
Demulsionante comune: di seguito sono elencati i principali demulsionanti non ionici comunemente utilizzati nei giacimenti petroliferi.
Demulsionante tipo SP
| Il componente principale dell'emulsionante di tipo SP è l'ottadecil etere di poliossietilene poliossipropilene, la cui formula strutturale teorica è R(PO)x(EO)y(PO)zH, dove: EO-poliossietilene; PO-poliossipropilene; R-alcol alifatico; x, y, z-grado di polimerizzazione.Il demulsionante di tipo SP si presenta come una pasta giallo chiaro, con un valore HLB di 10~12, solubile in acqua. Il demulsionante non ionico di tipo SP ha un migliore effetto demulsionante sul petrolio greggio a base di paraffina. La sua parte idrofobica è costituita da catene idrocarburiche di carbonio 12~18 e il suo gruppo idrofilo è idrofilo grazie all'azione dei gruppi idrossilici (-OH) ed eterei (-O-) nella molecola e nell'acqua per formare legami a idrogeno. Poiché i gruppi idrossilici ed eterei sono debolmente idrofili, solo uno o due gruppi idrossilici o eterei non possono attrarre il gruppo idrofobico della catena idrocarburica di carbonio 12~18 in acqua; deve esserci più di un gruppo idrofilo di questo tipo per raggiungere lo scopo della solubilità in acqua. Maggiore è il peso molecolare del demulsionante non ionico, più lunga è la catena molecolare, più gruppi idrossilici ed eterei contiene, maggiore è il suo potere attrattivo, maggiore è la capacità demulsionante delle emulsioni di petrolio greggio. Un altro motivo per cui il demulsionante SP è adatto al petrolio greggio a base di paraffina è che quest'ultimo contiene pochissime o nessuna gomma e asfalteni, meno tensioattivi lipofili e una densità relativa inferiore. Per il petrolio greggio con un elevato contenuto di gomma e asfalteni (o un contenuto di acqua superiore al 20%), la capacità demulsionante del demulsionante di tipo SP è più debole a causa della struttura monomolecolare, dell'assenza di catena ramificata e della struttura aromatica. |
Demulsionante di tipo AP
| Il demulsionante di tipo AP è un poliossietilene poliossipropilene polietere con polietilene poliammina come iniziatore, un tensioattivo non ionico di tipo multi-ramificato con formula di struttura molecolare: D(PO)x(EO)y(PO)zH, dove: EO - poliossietilene; PO - poliossipropilene; R - alcol grasso; D - polietilene ammina: x, y, z - grado di polimerizzazione. Demulsionante con struttura di tipo AP per la demulsificazione del petrolio greggio a base di paraffina, con un effetto migliore rispetto al demulsionante di tipo SP, più adatto per un contenuto d'acqua del petrolio greggio superiore al 20% e in grado di ottenere un rapido effetto demulsionante a basse temperature. Se il demulsionante di tipo SP si deposita e demulsifica l'emulsione entro 55~60°C e 2 ore, il demulsionante di tipo AP deve depositarsi e demulsificare l'emulsione solo entro 45~50°C e 1,5 ore. Ciò è dovuto alle caratteristiche strutturali della molecola del demulsionante di tipo AP. L'iniziatore polietilene poliammina determina la forma strutturale della molecola: la catena molecolare è lunga e ramificata e la capacità idrofila è superiore a quella del demulsionante di tipo SP con una singola struttura molecolare. Le caratteristiche della catena multi-ramificata determinano l'elevata bagnabilità e permeabilità del demulsionante di tipo AP. Quando il petrolio greggio demulsionante, le molecole del demulsionante di tipo AP possono penetrare rapidamente il film di interfaccia olio-acqua, rispetto alle molecole del demulsionante di tipo SP con disposizione verticale a film monomolecolare che occupano una superficie maggiore, quindi un dosaggio inferiore, con un evidente effetto di rottura dell'emulsione. Attualmente, questo tipo di demulsionante è il migliore demulsionante non ionico utilizzato nel giacimento petrolifero di Daqing. |
Demulsionante di tipo AE
| Il demulsionante di tipo AE è un poliossietilene poliossipropilene polietere con polietilene poliammina come iniziatore, un tensioattivo non ionico multi-ramificato. Rispetto al demulsionante di tipo AP, la differenza è che il demulsionante di tipo AE è un polimero a due stadi con molecole piccole e catene ramificate corte. La formula della struttura molecolare è: D(PO)x(EO)yH, dove: EO - poliossietilene: PO - poliossipropilene: D - polietilene poliammina; x, y - grado di polimerizzazione. Sebbene le fasi molecolari del demulsionante di tipo AE e del demulsionante di tipo AP siano molto diverse, la composizione molecolare è la stessa, con differenze solo nel dosaggio dei monomeri e nell'ordine di polimerizzazione. (1) due demulsionanti non ionici nella progettazione della sintesi, la testa e la coda della quantità di materiale utilizzato sono diverse, con conseguente diversa lunghezza delle molecole di polimerizzazione. (2) La molecola demulsionante di tipo AP è bipartita, con polietilene poliammina come iniziatore e polimerizzazione di poliossietilene, poliossipropilene per formare copolimeri a blocchi: la molecola demulsionante di tipo AE è bipartita, con polietilene poliammina come iniziatore e polimerizzazione di poliossietilene, poliossipropilene per formare due copolimeri, pertanto, il design della molecola demulsionante di tipo AP dovrebbe essere più lungo della molecola demulsionante di tipo AE. Il tipo AE è un demulsionante per petrolio greggio a due stadi con struttura multiramificata, adatto anche alla demulsificazione di emulsioni di petrolio greggio asfaltenico. Maggiore è il contenuto di tensioattivo lipofilo nel petrolio greggio bituminoso, maggiore è la forza viscosa, minore è la differenza di densità tra olio e acqua, rendendo difficile la demulsificazione dell'emulsione. Il demulsionante di tipo AE viene utilizzato per demulsificare rapidamente l'emulsione e, allo stesso tempo, è un migliore riduttore di viscosità anti-cera. Grazie alla sua struttura multiramificata delle molecole, è molto facile formare reticoli minuscoli, in modo che i monocristalli di paraffina già formati nel petrolio greggio cadano in queste reti, impedendo il libero movimento dei monocristalli di paraffina e non riescano a connettersi tra loro, formando la struttura reticolata della paraffina, riducendo la viscosità e il punto di congelamento del petrolio greggio e impedendo l'aggregazione dei cristalli di cera, raggiungendo così lo scopo di anti-cera. |
Demulsionante di tipo AR
| Il demulsionante di tipo AR è costituito da resina alchilfenolica (resina AR) e poliossietilene, poliossipropilene e un nuovo tipo di demulsionante non ionico solubile in olio, valore HLB di circa 4 ~ 8, bassa temperatura di demulsionamento di 35 ~ 45 ℃. La formula della struttura molecolare è: AR(PO)x(EO)yH, dove: EO-poliossietilene; PO-poliossipropilene; AR-resina; x, y, z-grado di polimerizzazione.Nel processo di sintesi del demulsionante, la resina AR agisce sia come iniziatore che come agente di assorbimento nella molecola del demulsionante, trasformandosi in un gruppo lipofilo. Le caratteristiche del demulsionante di tipo AR sono: la molecola non è di grandi dimensioni, e nel caso di un punto di solidificazione del petrolio greggio superiore a 5 °C presenta un buon effetto di dissoluzione, diffusione e penetrazione, una rapida flocculazione e agglomerazione delle goccioline d'acqua emulsionate. Può rimuovere oltre l'80% di acqua dal petrolio greggio con un contenuto d'acqua compreso tra il 50% e il 70% a temperature inferiori a 45 °C e in 45 minuti rimuove oltre l'80% di acqua dal petrolio greggio con un contenuto d'acqua compreso tra il 50% e il 70%, il che è incomparabile ai demulsionanti di tipo SP e AP. |
Data di pubblicazione: 22-03-2022