Demulgator
| Siden noen faste stoffer er uløselige i vann, kan ett eller flere av disse faste stoffene, når de er tilstede i store mengder i en vandig løsning, være tilstede i vann i emulgert tilstand under omrøring med hydraulisk eller ekstern kraft, og danne en emulsjon. Teoretisk sett er dette systemet ustabilt, men hvis det er tilstedeværelse av noen overflateaktive stoffer (jordpartikler, etc.), vil det gjøre emulgeringstilstanden svært alvorlig. Selv de to fasene er vanskelige å separere. Den mest typiske er olje-vann-blandingen i olje-vann-separasjon og vann-olje-blandingen i kloakkbehandling. De to fasene danner en mer stabil olje-i-vann- eller vann-i-olje-struktur. Det teoretiske grunnlaget er den "dobbelte elektriske lagstrukturen". I dette tilfellet tilsettes noen midler for å forstyrre den stabile elektriske dobbeltlagsstrukturen samt for å stabilisere emulgeringssystemet for å oppnå separasjon av de to fasene. Disse midlene som brukes for å oppnå brytning av emulgeringen kalles emulsjonsbrytere. |
Hovedapplikasjoner
| Demulgator er et overflateaktivt stoff som kan ødelegge emulsjonslignende flytende strukturer for å oppnå formålet med emulsjon ved separasjon av de ulike fasene. Demulgeringsmiddel i råolje refererer til bruken av den kjemiske effekten av emulsjonsbrytningsmidler for å la olje og vann bli igjen i den emulgerte olje-vann-blandingen for å oppnå formålet med dehydrering av råolje og for å sikre standarden på vanninnholdet i råoljen for ekstern overføring. Effektiv separasjon av organiske og vandige faser, en av de enkleste og mest effektive metodene, er å bruke en demulgator for å eliminere emulgering for å danne et emulgert grensesnitt med en viss styrke for å oppnå separasjon av de to fasene. Imidlertid har forskjellige demulgatorer ulik emulsjonsbrytningsevne for den organiske fasen, og ytelsen til den påvirker direkte tofaseseparasjonseffekten. I prosessen med penicillinproduksjon er en viktig prosedyre å ekstrahere penicillin fra penicillinfermenteringsbuljong med organiske løsemidler (som butylacetat). Siden fermenteringsbuljongen inneholder komplekser av proteiner, sukkerarter, mycel, etc., er grensesnittet mellom organiske og vandige faser uklart under ekstraksjon, og emulgeringssonen har en viss intensitet, noe som har stor innvirkning på utbyttet av ferdige produkter. |
Vanlig demulgator - Følgende er de viktigste ikke-ioniske demulgatorene som vanligvis brukes i oljefeltet.
SP-type demulgator
| Hovedkomponenten i SP-type emulsjonsbryter er polyoksyetylen-polyoksypropylen-oktadecyleter, den teoretiske strukturformelen er R(PO)x(EO)y(PO)zH, hvor: EO-polyoksyetylen; PO-polyoksypropylen; R-alifatisk alkohol; x, y, z-polymerisasjonsgrad.SP-type demulgator har utseendet til en lysegul pasta, HLB-verdi på 10~12, løselig i vann. SP-type ikke-ionisk demulgator har bedre demulgerende effekt på parafinbasert råolje. Den hydrofobe delen består av karbon 12~18 hydrokarbonkjeder, og den hydrofile gruppen er hydrofil gjennom virkningen av hydroksyl (-OH) og eter (-O-) grupper i molekylet og vann for å danne hydrogenbindinger. Siden hydroksyl- og etergruppene er svakt hydrofile, kan ikke bare én eller to hydroksyl- eller etergrupper trekke den hydrofobe gruppen i karbon 12~18 hydrokarbonkjede inn i vann. Det må være mer enn én slik hydrofil gruppe for å oppnå formålet med vannløselighet. Jo større molekylvekt den ikke-ioniske demulgatoren er, desto lengre molekylkjede, desto flere hydroksyl- og etergrupper den inneholder, desto større er dens trekkraft, desto sterkere er demulgerende evnen til råoljeemulsjoner. En annen grunn til at SP-demulgator er egnet for parafinbasert råolje, er at parafinbasert råolje inneholder ingen eller svært lite gummi og asfalten, mindre lipofile overflateaktive stoffer og lavere relativ tetthet. For råolje med høyt gummi- og asfalteninnhold (eller vanninnhold større enn 20 %) er demulgeringsevnen til SP-type demulgator svakere på grunn av den enkle molekylstrukturen, ingen forgrenet kjedestruktur og aromatisk struktur. |
AP-type demulgator
| AP-type demulgator er polyoksyetylenpolyoksypropylenpolyeter med polyetylenpolyamin som initiator, et flergrenet ikke-ionisk overflateaktivt middel med molekylstrukturformel: D(PO)x(EO)y(PO)zH, hvor: EO - polyoksyetylen; PO - polyoksypropylen; R - fettalkohol; D - polyetylamin: x, y, z - polymerisasjonsgrad. AP-type strukturdemulgator for parafinbasert råoljedemulgering. Effekten er bedre enn SP-type demulgator. Den er mer egnet for råoljevanninnhold høyere enn 20 % av råoljedemulgatoren, og kan oppnå rask demulgerende effekt under lave temperaturforhold. Hvis SP-type demulgatoren legger seg og demulgerer emulsjonen innen 55~60 ℃ og 2 timer, trenger AP-type demulgatoren bare å legge seg og demulgere emulsjonen innen 45~50 ℃ og 1,5 timer. Dette skyldes de strukturelle egenskapene til AP-type demulgatormolekylet. Initiatoren polyetylenpolyamin bestemmer molekylets strukturform: molekylkjeden er lang og forgrenet, og den hydrofile evnen er høyere enn SP-type demulgatoren med en enkelt molekylstruktur. Egenskapene til flerforgrenet kjede bestemmer at AP-type demulgator har høy fuktbarhet og permeabilitet. Når råoljedemulgerende molekyler, kan AP-type demulgatormolekyler raskere trenge inn i olje-vann-grensesnittfilmen, enn SP-type demulgatormolekyler i den vertikale enkeltmolekylfilmanordningen, og dermed opptar mindre dosering, og emulsjonsbrytende effekt er åpenbar. For tiden er denne typen demulgator den bedre ikke-ioniske demulgatoren som brukes i Daqing-oljefeltet. |
AE-type demulgator
| AE-type demulgator er en polyoksyetylen-polyoksypropylen-polyeter med polyetylenpolyamin som initiator, som er et flergrenet ikke-ionisk overflateaktivt middel. Sammenlignet med AP-type demulgator er forskjellen at AE-type demulgator er en totrinnspolymer med små molekyler og korte forgrenede kjeder. Molekylstrukturformelen er: D(PO)x(EO)yH, hvor: EO - polyoksyetylen; PO - polyoksypropylen; D - polyetylenpolyamin; x, y - polymerisasjonsgrad. Selv om de molekylære fasene til AE-type demulgator og AP-type demulgator er svært forskjellige, er den molekylære sammensetningen den samme, bare forskjeller i monomerdosering og polymerisasjonsrekkefølge. (1) I synteseutformingen av to ikke-ioniske demulgatorer er mengden materiale som brukes forskjellig i hode og hale, noe som resulterer i at lengden på polymerisasjonsmolekylene også er forskjellig. (2) AP-type demulgatormolekyl er todelt, med polyetylenpolyamin som initiator, og polyoksyetylen, polyoksypropylen polymerisasjon for å danne blokk-kopolymerer: AE-type demulgatormolekyl er todelt, med polyetylenpolyamin som initiator, og polyoksyetylen, polyoksypropylen polymerisasjon for å danne to kopolymerer, derfor bør utformingen av AP-type demulgatormolekylet være lengre enn AE-type demulgatormolekylet. AE-typen er en to-trinns råoljedemulgator med flere forgrenede strukturer, som også er tilpasset demulgering av asfaltenråoljeemulsjoner. Jo høyere innholdet av lipofilt overflateaktivt middel er i bituminøs råolje, desto sterkere er viskøs kraften og desto mindre er forskjellen mellom olje- og vanntetthet. Det er ikke lett å demulgere emulsjonen. AE-typen demulgator brukes til å demulgere emulsjon raskt, og samtidig er AE-typen demulgator en bedre viskositetsreduserende antivoksmiddel. På grunn av den flerforgrenede molekylstrukturen er det veldig enkelt å danne små nettverk, slik at enkeltkrystaller av parafin som allerede er dannet i råolje, faller inn i disse nettverkene og hindrer den frie bevegelsen av enkeltkrystaller av parafin, slik at de ikke kan komme i kontakt med hverandre. Dette danner en nettstruktur av parafin, reduserer viskositeten og frysepunktet til råolje og forhindrer aggregering av vokskrystaller. Dette oppnår dermed formålet med antivoks. |
AR-type demulgator
| AR-type demulgator er laget av alkylfenolharpiks (AR-harpiks) og polyoksyetylen, polyoksypropylen og en ny type oljeløselig ikke-ionisk demulgator, HLB-verdi på omtrent 4 ~ 8, lav demulgeringstemperatur på 35 ~ 45 ℃. Molekylstrukturformelen er: AR(PO)x(EO)yH, hvor: EO-polyoksyetylen; PO-polyoksypropylen; AR-harpiks; x, y, z - polymerisasjonsgrad.I prosessen med å syntetisere demulgator fungerer AR-harpiks både som initiator og trenger inn i demulgatormolekylet for å danne en lipofil gruppe. Egenskapene til AR-type demulgator er: molekylet er ikke stort, og i tilfelle råolje har størknepunkt høyere enn 5 ℃ en god oppløsnings-, diffusjons- og penetrasjonseffekt, samt rask flokkulering og agglomerering av emulgerte vanndråper. Den kan fjerne mer enn 80 % vann fra råolje med et vanninnhold på 50 % til 70 % ved temperaturer under 45 ℃, og på 45 minutter kan den fjerne mer enn 80 % vann fra råolje med et vanninnhold på 50 % til 70 %, noe som er usammenlignbart med SP-type og AP-type demulgatorer. |
Publisert: 22. mars 2022