破乳剂概述
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破乳剂在焦化生产系统中的应用破乳剂是一种能够有效破除液体表面张力的化学物质,是化工生产领域广泛应用的一类表面活性剂。
在焦化生产过程中,液态煤沥青混合物在高温下形成厚重的泡沫,会浪费能源、降低产量、甚至引发事故。
为此,破乳剂被引入到焦化生产系统中,有效地控制了液态煤沥青的泡沫。
破乳剂的应用原理是通过降低液体表面张力来破坏泡沫结构,使泡沫破坏和液体分离。
在焦化生产系统中,液态煤沥青混合物在高温下分解产生大量气体,形成泡沫,影响了生产过程的控制。
破乳剂的应用可以破坏泡沫结构,使煤沥青液体从泡沫中分离出来,便于后续的处理操作。
1. 降低泡沫高度泡沫高度是衡量液体表面上泡沫层厚度的指标。
在焦化生产系统中,泡沫高度过高会导致燃气处理器冷却失效、泄漏和喷射等事故。
破乳剂的应用可以降低泡沫高度,保证生产环节的安全。
2. 提高产量和质量泡沫的形成在一定程度上影响了焦油和焦炭的产量和质量。
在生产过程中,泡沫会随着气泡的流出而把焦炭带走,影响市场价值。
使用破乳剂可以有效防止泡沫的产生,提高了焦炭和焦油的产量和质量。
3. 减少污染焦化生产中产生的污染物主要是焦炉气、焦油、废水和废渣。
泡沫在生产现场中形成,泡沫带有大量的焦炉气和焦油,增加了废物的处理难度和费用。
而破乳剂的应用可以减少泡沫的形成,降低污染物排放量,减小环境风险。
4. 保护设备泡沫在整个设备系统内部流动,会磨损设备内壁和减缓物料流动速度,导致物料的梯度分布不均,影响生产的正常运行。
破乳剂的应用可以有效地保护设备,减少泡沫磨损,提高设备的运行效率和寿命。
总之,破乳剂在焦化生产中起到了非常重要的作用。
它能够有效地降低泡沫高度、提高产量和质量、减少污染、保护设备,是一种非常优秀的表面活性剂。
在未来的生产中,我们将不断地加强破乳剂的应用研究和技术创新,为实现能源节约、资源回收和环境保护做出更大的贡献。
破乳剂的功能破乳剂是一种常见的化学添加剂,主要用于处理乳态液体中的乳化物,使其发生破乳现象,从而分离出油水两相。
它在各个领域都有广泛的应用,包括食品工业、制药工业、石油化工等。
下面将详细介绍破乳剂的功能。
1. 破乳剂在食品工业中的功能在食品加工过程中,乳化是一种常见的现象。
乳化是指将两种不相溶的液体通过乳化剂的作用,形成均匀的分散体系。
但有时候,我们需要将乳态液体分离成油水两相,这时就需要破乳剂的作用了。
破乳剂可以破坏乳化剂的乳化作用,使得油水两相分离出来,方便后续的处理和利用。
2. 破乳剂在制药工业中的功能在制药工业中,有些药物的生产过程中会产生乳态液体,这会影响药物的纯度和质量。
使用破乳剂可以有效地分离出油水两相,去除其中的杂质,提高药物的纯度。
同时,破乳剂还可以帮助药物更好地溶解在溶液中,提高药物的溶解度和生物利用度。
3. 破乳剂在石油化工中的功能在石油化工过程中,破乳剂也起到了重要的作用。
石油储运过程中常常会产生含水乳状液体,这会影响石油的质量和流动性。
使用破乳剂可以破坏乳化液体的结构,使得其中的水分和杂质与石油分离出来,提高石油的纯度和流动性,有利于后续的炼油和加工过程。
4. 破乳剂在环保工程中的功能在环保工程中,废水处理是一个重要的环节。
废水中常常含有大量的乳化物,这些乳化物会影响废水的处理效果。
使用破乳剂可以破坏废水中的乳化物结构,使其分离出来,从而方便进行后续的废水处理工作。
同时,破乳剂还可以提高废水的处理效果,减少污染物的排放。
破乳剂在各个领域都有重要的功能。
在食品工业中,破乳剂可以将乳态液体分离成油水两相;在制药工业中,破乳剂可以提高药物的纯度和溶解度;在石油化工中,破乳剂可以提高石油的纯度和流动性;在环保工程中,破乳剂可以改善废水的处理效果。
破乳剂的应用范围广泛,对于各行各业的生产和环保都起到了重要的作用。
我们应当充分发挥破乳剂的功能,提高生产效率和产品质量,为可持续发展做出贡献。
破乳剂在焦化生产系统中的应用破乳剂是一种用于去除煤焦油中乳化状物质的化学剂,常用于焦化生产系统中的油水分离过程中。
焦化是将煤炭等碳质物料进行高温加热处理,使其分解生成焦炭、煤气和焦油等产品的过程。
在焦化过程中,煤炭中的挥发分会转化为焦炉炉渣和焦炭中残存的有机质的煤气,煤气中的碳氢化合物、烟气和水等会导致焦油在水中形成乳状液体,给油水分离带来困难。
使用破乳剂可以有效的破乳,加速油水分离过程,提高焦炉产出率。
破乳剂的原理是通过改变乳状液体表面的张力,使之失去乳状液体的稳定性,从而实现乳状液体中的油水分离。
破乳剂通常由表面活性剂和辅助剂组成,表面活性剂主要是通过降低液体表面的张力来改变液体的性质,而辅助剂则可以增加破乳剂对油水乳状液体的亲和力,从而提高破乳效果。
在焦化生产系统中,破乳剂的应用主要集中在焦油分离过程中的油水分离装置上。
常见的油水分离装置有沉淀池和离心机等。
油水乳状液体首先进入沉淀池,沉淀池中的破乳剂会与焦油分子发生作用,改变其表面特性,使之失去乳状液体的稳定性。
随后,由于破乳剂的作用,乳状液体中的油水分离速度加快,沉淀池中的油水分离效果明显提高。
分离后的焦油可以进一步进行提纯和利用,而水则可以从上部排出。
除了沉淀池外,离心机也是焦化生产系统中常用的油水分离装置。
离心机通过高速旋转产生离心力,将乳状液体中的油水分离。
在离心机中添加破乳剂能够增加焦油分子与沉淀物的接触面积,加速分离过程,并且破乳剂可以有效提高焦油的提纯效果。
破乳剂在焦化生产系统中的应用可以有效解决油水乳状液体分离困难的问题,提高焦炉产出率。
通过改变液体性质,破乳剂能够降低乳状液体的表面张力,使之失去乳状液体的稳定性,从而加速分离过程。
破乳剂的应用不仅可以提高焦油的提纯效果,还可以降低污水的排放量,实现节能减排的目的。
但需要注意的是,破乳剂的选择要根据具体的焦化生产条件和焦油性质来确定,确保其在实际应用中的效果。
破乳剂配方
破乳剂是一种可以分散乳状液体的物质,常用于化工生产过程中的乳化液体分离。
以下是一个常见的破乳剂配方示例:
成分:
- 阳离子活性剂:通常使用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或十六烷基三甲基溴化铵(CTAC)等;
- 非离子活性剂:如聚乙烯硬脂醇、辛醇聚氧乙烯醚等;
- 辅助成分:如乙二醇、丙二醇等。
配方步骤:
1. 将一定比例的阳离子活性剂和非离子活性剂混合在一起。
2. 加入适量的辅助成分,如乙二醇或丙二醇,以提高破乳剂的稳定性。
3. 随着配方的发展,可以根据具体需要添加其他辅助成分,如抗氧化剂、表面活性剂助剂等。
4. 搅拌均匀,直到所有成分充分溶解。
需要注意的是,破乳剂的具体配方会因应用领域的不同而有所更改。
在实际应用中,根据不同体系的乳液选择适当的配方和成分以达到最佳效果。
因此,在使用前最好进行实验,并根据所得的实验结果进行具体的配方调整。
破乳剂(大庆)
一、性能简介
以多乙烯多胺为起始剂,氢氧化钾为催化剂,在一定的聚合温度下与环氧丙烷、环氧乙烷按设定比例进行嵌段聚合而成干剂,再经甲醇、助溶剂、酸、水配制而成产品。
该产品为浅棕色至浅黄色透明粘稠液体,呈微碱性,可溶于水。
属含有多个亲水和亲油基团的非离子型表面活性剂,该破乳剂具有良好的降低表面张力的能力,能有效地项替天然乳化剂而使原油乳化液破乳。
具有脱水速度快、脱水量大、脱出水清、用量小的特点。
同时具有一定的防蜡降粘作用。
二、性能指标
三、用途及使用方法
该破乳剂适用于油田乳化原油破乳脱水,也可作为炼厂的脱盐、脱水剂。
原油脱水使用时,可使用产品原液加入,也可用水稀释后加入原油乳化液中。
加药位置可在进站阀组,脱水泵前,也可在计量站加入,使用时按乳化液进行筛选破乳剂型号、破乳剂浓度和破乳温度。
一般对于稀油使用浓度在
10~50ppm, 稠油在50~100ppm.。
用洁净铁桶包装,每桶净重200kg或100kg。
储存于通风干燥处,远离火源,注意防止曝晒、防热、防潮、储存期一年,运输和装卸时应轻抬轻放,严禁猛烈冲击。
破乳剂机理
破乳剂是一种可以将乳状系统分离成两个非均匀相的化学物质。
它们通常是表面活性剂,通过改变液体界面的性质来破坏乳状系统的稳定性。
破乳剂的机理主要有以下几种:
1. 增加表面张力:破乳剂可以增加液体界面的表面张力,从
而使得乳状系统的微小液滴不再相互结合,而是迅速分离出来形成大液滴。
这种机制通常在水相乳状液中使用油相破乳剂。
2. 改变胶体颗粒电荷:破乳剂可以改变乳状系统中颗粒表面
的电荷性质,从而改变颗粒相互之间的静电吸引力和斥力。
一般来说,如果乳状系统中的颗粒表面带有同样类型的电荷,它们会相互排斥并导致系统分离。
3. 沉淀作用:一些破乳剂可以通过与乳状系统中溶解的物质
反应而形成沉淀物。
这些沉淀物可以吸附和结合乳状系统中的颗粒,从而促使它们迅速分离出来。
4. 失去亲和力:破乳剂也可以通过与乳状系统中的其他化学
物质反应,使得原本组成乳状液的物质失去相互吸引的亲和力。
这样一来,液体中的物质会快速分离并形成不同相。
总的来说,破乳剂可以通过改变乳状系统的表面特性、电荷性质或化学反应,来破坏乳状系统的稳定性,从而实现乳状液的
分离。
不同的破乳剂机理可以根据乳状系统的不同性质和需要进行选择。
油田破乳剂多乙烯多胺聚醚指标摘要:1.破乳剂的定义和作用2.多乙烯多胺聚醚的特点3.多乙烯多胺聚醚在油田破乳剂中的应用4.多乙烯多胺聚醚破乳剂的性能指标5.结论正文:一、破乳剂的定义和作用破乳剂是一种具有表面活性的物质,它能够破坏乳状液的稳定性,使乳状液中的油和水分离。
在油田开采过程中,原油通常以乳状液的形式存在,这给开采和提取带来了很大的困难。
因此,使用破乳剂将原油乳状液中的油和水分离,对于提高油田的开采效率具有重要意义。
二、多乙烯多胺聚醚的特点多乙烯多胺聚醚是一种具有高度分支结构的聚合物,它具有以下特点:1.良好的亲水性和亲油性:多乙烯多胺聚醚分子中含有大量的亲水基团和亲油基团,这使得它既能与水相互作用,也能与油相互作用。
2.高度的分支结构:多乙烯多胺聚醚分子中具有许多分支结构,这使得它能够在油水中形成大量的胶束,从而有效地破坏乳状液的稳定性。
3.较强的表面活性:多乙烯多胺聚醚分子具有较强的表面活性,能够降低油水界面张力,使油和水容易分离。
三、多乙烯多胺聚醚在油田破乳剂中的应用多乙烯多胺聚醚在油田破乳剂中的应用具有以下优势:1.适用范围广:多乙烯多胺聚醚破乳剂适用于各种类型的原油乳状液,尤其是石蜡基原油,因为石蜡基原油不含或极少含胶质和沥青质,亲油性表面活性剂物质较少,相对密度较小。
2.破乳能力强:多乙烯多胺聚醚破乳剂具有很强的破乳能力,能有效地分离油和水。
3.稳定性好:多乙烯多胺聚醚破乳剂具有较高的稳定性,能在各种环境下保持良好的破乳性能。
四、多乙烯多胺聚醚破乳剂的性能指标多乙烯多胺聚醚破乳剂的性能指标主要包括:1.破乳率:破乳剂对原油乳状液的破乳能力,通常用破乳后的油水分离程度来表示。
2.表面张力:破乳剂对油水界面张力的降低程度,表面张力越低,油水分离越容易。
3.稳定性:破乳剂在特定条件下保持破乳性能的能力。
4.相容性:破乳剂与原油乳状液的相容性,相容性越好,破乳效果越明显。
五、结论总之,多乙烯多胺聚醚作为一种新型油田破乳剂,具有较强的破乳能力、稳定性和广泛适用性。
破乳剂使用说明范文破乳剂是一种常用的化学药剂,用于改善和加速乳状液体的分离。
它主要通过改变乳状液表面张力和界面压力的方式来实现破乳作用,从而促使乳液中的液滴尽快融合、汇聚和沉降,达到分离的目的。
破乳剂的使用方法1.按照破乳剂的种类和使用要求,仔细阅读产品说明书,并根据需要确定添加的破乳剂数量。
2.在使用破乳剂之前,必须确保乳液已经充分搅拌均匀。
因为乳状液中的液滴大小不一,需要通过搅拌使其尽可能均匀分布。
3.根据乳液的性质选择适当的破乳剂。
一些破乳剂对水性乳液有良好的破乳效果,而对油性乳液则无效。
因此,要根据实际情况选择合适的破乳剂。
4.将破乳剂加入乳液中,一般是逐步加入并充分搅拌均匀。
如果乳液容器可以提供搅拌功能,则可通过设备将破乳剂均匀地注入乳液中。
5.根据破乳剂的使用要求,进行适当的搅拌。
有些破乳剂需要进行短时间、高速搅拌,而有些则需要长时间、低速搅拌。
搅拌时间和速度决定了其中的液滴是否能够充分融合和沉降。
6.可根据需要在破乳剂中添加其他辅助剂,如稳定剂、乳化剂等,以达到更好的效果。
破乳剂的注意事项1.必须严格按照破乳剂的使用说明和推荐的使用量进行使用。
过少的破乳剂添加量可能使破乳效果不佳,过多的添加量则会造成过度分离和液滴聚集。
2.破乳剂的添加和搅拌过程应避免过多的气泡进入乳液中。
气泡会降低悬浮液中的液滴间的有效接触面积,从而影响破乳效果。
3.对于不同类型的乳液和破乳剂组合,可能需要进行试验和优化,以获得最佳的破乳效果。
在实际操作过程中,可以逐步调整破乳剂的添加量和搅拌条件,以找到最佳的工艺参数。
4.一些破乳剂可能对人体有害,因此在使用过程中必须遵守必要的安全措施。
应佩戴适当的个人防护装备,避免接触皮肤、眼睛和呼吸道。
如发生意外接触,应立即用清水冲洗,并寻求医疗帮助。
总结破乳剂是一种常用的化学药剂,主要用于改善和加速乳状液体的分离。
在使用破乳剂时,必须按照产品说明书和实际需要来选择合适的破乳剂种类和使用量,并根据实际情况进行适当的搅拌。
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM 论文题目:原油乳化剂概述所在院系:课程名称:考生姓名:学号:班级:指导教师:完成日期:2011年6月24日原油破乳剂的概述摘要:对目前常用的非离子破乳剂进行归类介绍,分析乳状液稳定的影响因素,概述破乳剂的破乳机理,并对目前常用的聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚类破乳剂的合成原理和破乳剂改性的研究思路进行介绍,并举例说明梳型破乳剂的合成方法。
最后概述破乳剂的发展趋势。
关键字:破乳剂;破乳机理;合成机理;梳型破乳剂原油从地下采出多以油水乳状液状态出现。
据了解,如今国内陆上多数油田原油综合含水率达80%以上,如果不及时脱水,会增加泵、管线和贮罐负荷,引起金属表面腐蚀和结垢;而排放水中含有的油也会造成环境污染和原油浪费,因此无论从经济角度,还是从环境保护角度,均需对原油进行破乳脱水。
由于化学破乳剂具有活性高、见效快等优点,投加破乳剂是目前最常用的破乳方法。
一、油田常用破乳剂的种类破乳剂的破乳效果与原油的性质有关,对某一种原油有效的破乳剂,对另一种原油就不一定有效,因此如何根据原油的性质去选择合适的破乳剂是一个非常重要的问题。
目前,国内外的原油破乳剂,品种繁多,但多是非离子型的破乳剂,破乳效果也各有千秋。
但就其分子组成来说,主要是环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物。
目前油田中常用的非离子型破乳剂主要有以下几种[1]:l. SP型破乳剂SP型破乳剂的主要组分为聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚,理论结构式为R(PO)x(EO)y(PO)z H,式中:EO-聚氧乙烯;PO-聚氧丙烯;R-脂肪醇;x、y、z-聚合度。
SP型破乳剂外观呈淡黄色膏状物质,HLB值为10~12,溶于水。
SP型非离子型破乳剂对石蜡基原油具有较好的破乳效果。
其疏水部分由碳12~18烃链组成,其亲水基是通过分子中的羟基(-OH)、醚基(-O-)与水作用形成氢键而达到亲水的目的。
由于羟基、醚基亲水性较弱,所以只靠一两个羟基或醚基不能把碳12~18烃链疏水基拉入水中,必须有多个这样的亲水基,才能达到水溶的目的。
非离子型破乳剂的分子量越大,分子链越长,所含的羟基和醚基越多,它的拉力越大,对原油乳状液的破乳能力越强。
SP型破乳剂适应于石蜡基原油的另一个原因是石蜡基原油不含或极少含胶质和沥青质,亲油性表面活性剂物质较少,相对密度较小。
对含胶质和沥青质较高(或含水大于20%)的原油,SP型破乳剂的破乳能力较弱,原因是分子结构单一,无支链结构和芳香结构[2]。
2. AP型破乳剂AP型破乳剂是以多乙烯多胺为引发剂的聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚,是一种多枝型的非离子型表面活性剂分子结构式为:D(PO)x(EO)y(PO)z H,式中:EO-聚氧乙烯;PO-聚氧丙烯;R-脂肪醇;D-多乙烯多胺:x、y、z-聚合度。
AP型结构的破乳剂用于石蜡基原油乳状液的破乳,效果好于SP型破乳剂,它更适合于原油含水率高于20%的原油破乳,并能在低温条件下达到快速破乳的效果。
如SP型破乳剂在55~60℃、2h内沉降破乳的话,AP型破乳剂只需在45~50℃、1.5h内沉降破乳。
这是由于AP型破乳剂分子的结构特点所致。
引发剂多乙烯多胺决定了分子的结构形式:分子链长且支链多,亲水能力高于分子结构单一的SP型破乳剂。
多支链的特点决定了AP型破乳剂具有较高的润湿性能和渗透性能,当原油乳状液破乳时,AP型破乳剂的分子能迅速的渗透到油水界面膜上,比SP型破乳剂分子的直立式单分子膜排列占有更多的表面积,因而用量少,破乳效果明显。
目前该类破乳剂是大庆油田使用较好的非离子型破乳剂[3]。
3. AE型破乳剂AE型破乳剂是以多乙烯多胺为引发剂的聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚,是一种多枝型的非离子型表面活性剂。
与AP型破乳剂相比,所不同的是AE型破乳剂是一种二段型的聚合物,其分子小,支链短。
分子结构式为:D(PO)x(EO)y H,式中:EO-聚氧乙烯:PO-聚氧丙烯:D-多乙烯多胺;x、y -聚合度。
虽然AE型破乳剂和AP型破乳剂的分子相貌存在很大的差异,但分子成分是相同的,只是在单体用量和聚合顺序上有所差别。
(1)两种非离子型破乳剂在设计合成时,其头、尾的用料量不同,产生聚合分子的长短也不同。
(2)AP型破乳剂的分子为二段式的,以多乙烯多胺为引发剂,与聚氧乙烯、聚氧丙烯聚合形成嵌段共聚物:AE型破乳剂的分子为二段式的,以多乙烯多胺为引发剂,与聚氧乙烯、聚氧丙烯聚合形成两段共聚物,因此,设计出的AP型破乳剂的分子应比AE型破乳剂的分子长。
AE型是两段多支结构的原油破乳剂,同样适应于沥青质原油乳状液的破乳。
沥青基原油中亲油的表面活性剂含量越多,粘滞力越强,油水密度差小,不易破乳。
而采用AE型破乳剂破乳速度快,同时,AE型破乳剂又是较好的防蜡降粘剂。
由于其分子的多支结构,极易形成微小的网络,使原油中已形成的石蜡单晶落入这些网络,阻碍石蜡单晶体自由运动,不能相互连接,形成石蜡的网状结构,降低原油的粘度和凝固点,防止蜡晶聚结,从而达到防蜡的目的。
4. AR型破乳剂AR型破乳剂由烷基酚醛树脂(AR树脂)与聚氧乙烯、聚氧丙烯聚和而成的新型油溶性的非离子型破乳剂,HLB值在4~8左右,破乳温度低达35~45℃。
分子结构式为:AR(PO)x(EO)y H,式中:EO-聚氧乙烯;PO-聚氧丙烯;AR-树脂;x、y、z-聚合度。
AR树脂在合成破乳剂的过程中,既起引发剂的作用,又进入破乳剂的分子中成为亲油基。
AR型破乳剂的特点是:分子不大,在原油凝固点高于5℃的情况下有较好的溶解、扩散、渗透效应,促使乳化水滴絮凝、聚结,能在45℃以下,45 min内把含水率在50 %~70 %的原油中的水脱出80 %以上,这是SP型、AP型破乳剂所不能比的。
二、原油乳状液稳定的原因乳状液是一种或多种液体分散在另一种与它不相容的液体中的体系,是一种多分散体系。
分散的液珠一般大于0.1μm。
它们一般属于热力学不稳定的多分散体系,有一定的动力稳定性。
通常,把乳状液中以液珠形式存在的称为内相、分散相或不连续相,另一个相称为外相、分散介质或连续相,乳状液可以分为两类:1.水包油型乳状液(O/W):内相为油,外相为水。
在水包油型乳状液中,水是连续相,油是分散相。
2.油包水型乳状液(W/O):内相为水,外相为油。
在油包水型乳状液中,油是连续相,水是分散相。
在油田开发的早期,原油中含水量较少时,油井的产出液多为油包水型乳状液[1]。
影响乳状液稳定性的主要因素有以下几个方面[4~6]:(1)油水的界面张力加入表面活性剂可以降低油水的界面张力,例如煤油与水的界面张力为40mN•m-1,加入适当的表面活性剂,界面张力可降至1mN•m-1。
这样使油分散在水中就容易的多,相对的减少了表面能,使乳状液体系的稳定性得到了提高。
在油井的产出液中,原油中一般含有一定量的天然表面活性剂,因此,对于产出液,油和水是以水包油型或油包水型乳状液的形式存在的。
但是相对乳状液而言,即使体系的界面张力最小,最后总要导致乳状液的分层破坏,因为乳状液是热力学上的不稳定体系。
(2)界面电荷的影响乳状液的液珠带电,使液滴相互接近时产生排斥力而防止液滴的聚结。
液-液界面两边都有建立扩散双电层的可能。
双电层的电位分布形式将取决于无机盐的离子、表面活性剂的性质和浓度。
原油乳状液大部分是一种水包油型的乳状液,多数人认为不可能存在扩散双电层,实际上这种能性是有的,因为油相的介点常数低,只要有极少量的离子,就能建立起相当厚的扩散双电层。
而在油田的产出水中往往含有大量的阳离子,因此对于原油乳状液,其液滴表面所带的电荷为负电荷。
(3)界面膜的形成在油水体系中加入表面活性剂后,在降低表面张力的同时,必然在界面上发生表面活性剂的吸附,在界面上形成界面膜,并有一定的强度,对分散相起保护作用。
界面膜在表面活性剂浓度较低时,吸附的分子少,强度低,当表面活性剂的浓度达到一定程度时,界面上的分子排列紧密,组成了定向排列的吸附分子膜,强度也相应的增大,因此液珠聚结时受到的阻力也增加,使形成的乳状液比较稳定。
由表面活性剂的表面吸附膜研究指出:若乳化剂中有脂肪醇、脂肪酸和脂肪胺等有机物共存时,则表面膜的强度大大提高。
如果原油中的油水界面张力较低,易于破裂,有利于水滴的合并,原油乳状液的稳定性较差。
反之,如果原油中的油水界面张力较高,且强度较高,因而形成的乳状液较稳定。
三、破乳剂破乳机理近些年来,人们对破乳剂的作用机理进行了大量的研究工作,但由于其作用非常复杂,到目前尚未形成统一的理论。
目前公认的破乳机理有以下几点[7~9]:(1)相转移—反向变型机理加入破乳剂,发生了相转化,即能够生成与乳化剂形成的乳状液类型相反(反相破乳剂)的表面活性剂可以作为破乳剂。
此类破乳剂易与乳化剂生成络合物使乳化剂失去了乳化性[10]。
(2)碰撞击破界面膜机理在加热或搅拌的条件下,破乳剂有较多的机会碰撞乳化液的界面膜,或吸附于界面膜上,或排替部分表面活性物质,从而击破界面膜,使其稳定性大大降低,发生了絮凝、聚结而破乳。
(3)增溶机理使用的破乳剂一个分子或少数几个分子即可形成胶柬,这种高分子线团或胶束可增溶乳化剂分子,引起乳化原油破乳。
(4)褶皱变型机理显微镜观察结果表明,W/O型乳状液均有双层或多层水圈,两层水圈之间是油圈,因而提出褶皱变型机理,液珠在加热搅拌和破乳剂的作用下,液珠内部各层水圈相连通,使液滴凝聚而破乳。
四、聚醚类破乳剂的合成机理与研究思路4.1 聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚类破乳剂的合成机理因目前使用的破乳剂仍然是以聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚类破乳剂为主,因此本文只对聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚类破乳剂的合成方法进行介绍[11]。
聚醚即环氧丙烷环氧乙烷嵌段聚醚是由含有活泼氢的起始剂(引发剂)在催化剂作用下与环氧丙烷和环氧乙烷反应而得到的。
是在引发剂活泼氢的位置引入羟乙基或1-甲基羟乙基(氧丙烯基),这个反应是在酸或碱的催化作用下完成的。
最常用的酸性催化剂是三氟化硼和它的乙醚配合物,有时也用到酸性氧化铝。
酸催化是单分子亲电取代反应,其反应历程[12]可简单表示如下(以醇或酚的羟乙基化为例):最常用的碱催化剂是固体氢氧化钠和固体氢氧化钾。
碱催化是双分子亲电加成反应,其反应历程可简单表示如下(以醇或酚的羟乙基化为例):R-OH三氟化硼-乙醚配合物催化作用较强,羟乙基化反应在25℃~75℃、常压或不太高的压力下进行。
固体氢氧化钾和固体氢氧化钠的催化作用较弱,羟乙基化反应要在较高的温度和压力下进行。
酚羟基的羟乙基化只采用碱催化法。
上述反应得到的是不同聚合度的聚醚的混合物[13]。
4.2 破乳剂的研究思路为了合成更高效的破乳剂可以对传统的乳化剂进行改性。
其研究方法主要有“改头、换尾、加骨、接枝、扩链、交联、复配”等[14]。