zprávy

Deemulgátor

Protože některé pevné látky jsou nerozpustné ve vodě, pokud je jedna nebo více těchto pevných látek přítomno ve velkém množství ve vodném roztoku, mohou být ve vodě přítomny v emulgovaném stavu za míchání hydraulickou nebo externí silou a tvořit emulzi.
Teoreticky je tento systém nestabilní, ale pokud jsou přítomny některé povrchově aktivní látky (částice půdy atd.), stav emulze se značně zhorší, a proto je obtížné oddělit obě fáze. Nejtypičtější je směs olej-voda při separaci olej-voda a směs voda-olej při čištění odpadních vod. Tyto dvě fáze tvoří stabilnější strukturu olej-voda nebo voda-olej. Teoretickým základem je „dvojitá elektrická vrstva“.
V tomto případě se přidávají činidla, která narušují stabilní elektrickou dvojvrstvou strukturu a také stabilizují emulgační systém, aby se dosáhlo oddělení obou fází. Tato činidla používaná k dosažení narušení emulgace se nazývají rozrušovače emulze.

Hlavní aplikace

Deemulgátor je povrchově aktivní látka, která může rozrušit emulzní kapalnou strukturu a dosáhnout tak účelu emulze při oddělení různých fází. Deemulgace ropy se týká chemického účinku činidla rozrušujícího emulzi, které zanechává olej a vodu v emulgované směsi olej-voda za účelem dehydratace ropy a zajištění standardního obsahu vody v ropě pro externí přenos.
Jednou z nejjednodušších a nejúčinnějších metod pro efektivní oddělení organické a vodné fáze je použití deemulgátoru k eliminaci emulgace a vytvoření emulgovaného rozhraní s určitou pevností, které dosáhne oddělení obou fází. Různé deemulgátory však mají různou schopnost rozrušit emulzi organické fáze a jejich výkon přímo ovlivňuje efekt dvoufázové separace. V procesu výroby penicilinu je důležitým postupem extrakce penicilinu z fermentačního bujónu penicilinu organickými rozpouštědly (jako je butylacetát). Vzhledem k tomu, že fermentační bujón obsahuje komplexy proteinů, cukrů, mycelia atd., je rozhraní mezi organickou a vodnou fází během extrakce nejasné a emulgační zóna má určitou intenzitu, což má velký vliv na výtěžek hotových produktů.

Běžný deemulgátor - Následuje seznam hlavních neiontových deemulgátorů běžně používaných v ropných polích.

Deemulgátor typu SP

Hlavní složkou rozrušovače emulzí typu SP je polyoxyethylenpolyoxypropylenoktadecylether, jehož teoretický strukturní vzorec je R(PO)x(EO)y(PO)zH, kde: EO - polyoxyethylen; PO - polyoxypropylen; R - alifatický alkohol; x, y, z - stupeň polymerace.Deemulgátor typu SP má vzhled světle žluté pasty s hodnotou HLB 10~12, rozpustný ve vodě. Neiontový deemulgátor typu SP má lepší deemulgační účinek na ropu na bázi parafínu. Jeho hydrofobní část se skládá z uhlovodíkových řetězců uhlíků 12~18 a jeho hydrofilní skupina je hydrofilní působením hydroxylových (-OH) a etherových (-O-) skupin v molekule a vody za vzniku vodíkových vazeb. Protože hydroxylové a etherové skupiny jsou slabě hydrofilní, pouze jedna nebo dvě hydroxylové nebo etherové skupiny nemohou přitáhnout hydrofobní skupinu uhlovodíkového řetězce uhlíků 12~18 do vody, musí být více než jedna taková hydrofilní skupina, aby se dosáhlo účelu rozpustnosti ve vodě. Čím větší je molekulová hmotnost neiontového deemulgátoru, tím delší je molekulární řetězec, čím více hydroxylových a etherových skupin obsahuje, tím větší je jeho tažná síla a tím silnější je deemulgační schopnost emulzí ropy. Dalším důvodem, proč je deemulgátor SP vhodný pro ropu na bázi parafínu, je to, že ropa na bázi parafínu neobsahuje žádné nebo jen velmi málo gumy a asfaltenu, obsahuje méně lipofilních povrchově aktivních látek a má nižší relativní hustotu. U ropy s vysokým obsahem gumy a asfaltenu (nebo obsahem vody vyšším než 20 %) je deemulgační schopnost deemulgátoru typu SP slabší kvůli jednomolekulární struktuře, absenci rozvětveného řetězce a aromatické struktuře.

Deemulgátor typu AP

Deemulgátor typu AP je polyoxyethylenpolyoxypropylenpolyether s polyethylenpolyaminem jako iniciátorem, vícerozvětvená neiontová povrchově aktivní látka s molekulárním strukturním vzorcem: D(PO)x(EO)y(PO)zH, kde: EO - polyoxyethylen; PO - polyoxypropylen; R - mastný alkohol; D - polyethylenamin: x, y, z - stupeň polymerace.
Deemulgátor typu AP se strukturou pro deemulgaci ropy na bázi parafínu má lepší účinek než deemulgátor typu SP, je vhodnější pro obsah vody v ropě vyšší než 20 % a dokáže dosáhnout rychlého deemulgačního účinku za nízkých teplot. Pokud deemulgátor typu SP usadí a deemulguje emulzi během 55~60 °C a 2 hodin, deemulgátor typu AP potřebuje usadit a deemulgovat emulzi pouze během 45~50 °C a 1,5 hodiny. To je dáno strukturními vlastnostmi molekuly deemulgátoru typu AP. Iniciátor polyethylenpolyamin určuje strukturní formu molekuly: molekulární řetězec je dlouhý a rozvětvený a hydrofilní schopnost je vyšší než u deemulgátoru typu SP s jedinou molekulární strukturou. Charakteristiky vícerozvětveného řetězce určují vysokou smáčivost a propustnost deemulgátoru typu AP. Při deemulgaci ropy mohou molekuly deemulgátoru typu AP rychleji proniknout do mezifázového filmu olej-voda, zatímco molekuly deemulgátoru typu SP s vertikálním uspořádáním jednotlivých molekul zabírají větší povrch, a proto je dávkování menší a je zřejmý efekt rozrušení emulze. V současné době je tento typ deemulgátoru lepším neiontovým deemulgátorem používaným v ropném poli Daqing.

Deemulgátor typu AE

Deemulgátor typu AE je polyoxyethylenpolyoxypropylenpolyether s polyethylenpolyaminem jako iniciátorem, což je vícerozvětvený neiontový povrchově aktivní látka. Ve srovnání s deemulgátorem typu AP je rozdíl v tom, že deemulgátor typu AE je dvoustupňový polymer s malými molekulami a krátkými rozvětvenými řetězci. Molekulární strukturní vzorec je: D(PO)x(EO)yH, kde: EO - polyoxyethylen: PO - polyoxypropylen: D - polyethylenpolyamin; x, y - stupeň polymerace. Molekulární fáze deemulgátoru typu AE a deemulgátoru typu AP se sice velmi liší, ale molekulární složení je stejné, liší se pouze v dávkování monomeru a pořadí polymerace.
(1) Dva neiontové deemulgátory v návrhu syntézy, hlava a konec množství použitého materiálu se liší, což má za následek také odlišnou délku polymeračních molekul.
(2) Molekula deemulgátoru typu AP je bipartitní, s polyethylenpolyaminem jako iniciátorem a polymerací polyoxyethylenu a polyoxypropylenu za vzniku blokových kopolymerů: Molekula deemulgátoru typu AE je bipartitní, s polyethylenpolyaminem jako iniciátorem a polymerací polyoxyethylenu a polyoxypropylenu za vzniku dvou kopolymerů, proto by měla být konstrukce molekuly deemulgátoru typu AP delší než molekula deemulgátoru typu AE.
 

Deemulgátor typu AE je dvoustupňový deemulgátor ropy s vícerozvětvenou strukturou, který je také uzpůsoben k deemulgaci asfaltenových emulzí ropy. Čím vyšší je obsah lipofilní povrchově aktivní látky v bituminózní ropě, tím silnější je viskózní síla a tím menší je rozdíl mezi hustotou ropy a vody, což emulzi hůře deemulguje. Deemulgátor typu AE se používá k rychlé deemulgaci emulze a zároveň je lepším reduktorem viskozity proti vosku. Díky své vícerozvětvené struktuře molekul se velmi snadno tvoří drobné sítě, takže monokrystaly parafínu, které se již v ropě vytvořily, padají do těchto sítí, brání volnému pohybu monokrystalů parafínu a nemohou se vzájemně propojit, čímž vzniká síťová struktura parafínu, snižuje se viskozita a bod tuhnutí ropy a zabraňuje se agregaci krystalů vosku, čímž se dosahuje účelu deemulgace proti vosku.

Deemulgátor typu AR

Deemulgátor typu AR je vyroben z alkylfenolové pryskyřice (AR pryskyřice) a polyoxyethylenu, polyoxypropylenu a nového typu neiontového deemulgátoru rozpustného v oleji, s hodnotou HLB přibližně 4 ~ 8, nízkou deemulgační teplotou 35 ~ 45 ℃. Molekulární strukturní vzorec je: AR(PO)x(EO)yH, kde: EO - polyoxyethylen; PO - polyoxypropylen; AR - pryskyřice; x, y, z - stupeň polymerace.V procesu syntézy deemulgátoru působí pryskyřice AR jako iniciátor a zároveň vstupuje do molekuly deemulgátoru, kde se stává lipofilní skupinou. Charakteristiky deemulgátoru typu AR jsou: molekula není velká, v případě bodu tuhnutí ropy vyššího než 5 °C má dobrý rozpouštěcí, difuzní a penetrační účinek, rychlou flokulaci a aglomeraci emulgovaných vodních kapiček. Dokáže odstranit více než 80 % vody z ropy s obsahem vody 50 % až 70 % při teplotě pod 45 °C a za 45 minut odstraňuje více než 80 % vody z ropy s obsahem vody 50 % až 70 %, což je nesrovnatelné s deemulgátory typu SP a AP.

Čas zveřejnění: 22. března 2022