原油破乳是指利用破乳劑的化學(xué)作用將乳化狀的油水混合液中油和水分離開來,使之達(dá)到原油脫水的目的,以保證原油外輸含水標(biāo)準(zhǔn)。反相破乳劑有效地改善水包油(O/W)乳液的界面張力,使污水內(nèi)的膠體顆粒失去穩(wěn)定的排斥力及吸引力,最終失去穩(wěn)定性而形成絮體,更進(jìn)一步通過化學(xué)橋聯(lián),最終完成對污水中的油水分離及有害雜質(zhì)的分離,達(dá)到回收油品、使污水得到凈化的目的。以滿足后續(xù)處理工序?qū)λ|(zhì)的要求或達(dá)到國家對污水的排放要求。
原油破乳劑的機(jī)理是相轉(zhuǎn)移一反向變形機(jī)理。加入破乳劑后發(fā)生了相轉(zhuǎn)變,即能夠生成與乳化劑形成的乳狀液類型相反的表面活性劑(反相破乳劑)。 這類破乳劑與憎水的乳化劑作用生成絡(luò)合物,從而使乳化劑失去了乳化性能。碰撞擊破界面膜機(jī)理。在加熱或攪拌的條件下,破乳劑有許多的機(jī)會碰撞乳狀液的界面膜,或吸附在界面膜上,或排除替代部分表面活性物質(zhì),從而擊破界面膜,使其穩(wěn)定性大大降低,發(fā)生了絮凝、聚結(jié)而破乳。原油乳液在油品的生產(chǎn)和煉制中經(jīng)常出現(xiàn)。世界上主要的粗品油都以一種乳液的形態(tài)產(chǎn)出。一種乳液由至少兩種不相混溶的液體組成。其中之一是以一種極細(xì)的分散體如大約1mm直徑的液滴懸浮于另一液體上。
按分子結(jié)構(gòu)可把化學(xué)破乳劑分為離子型和非離子型兩大類。當(dāng)原油破乳劑溶于水時,凡能電離生成離子的,稱為離子型破乳劑;凡在水溶液中不能電離的,稱非離子型破乳劑。杰出的除氧劑離子型破乳劑按其在水溶液中具有表面活性作用的離子電性,還可分為陰離子、陽離子和兩性離子等類別。早期使用的烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉等屬于對原油脫水效果較好的陰離子型破乳劑,價格低廉,但用量大,約1000mg/L,脫水效果不太穩(wěn)定。非離子型化學(xué)破乳劑是以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等基本有機(jī)合成原料為基礎(chǔ),在具有活潑氫起始劑引發(fā)下、有催化劑存在時,按照一定程序聚合而成。原料配比,操作條件、分子量大小等參數(shù),都可以在合成時人為控制。除氧劑公司分子量都在1000~10000之間,具有較高的活性和較好的脫水效果。
與離子型相比,非離子型化學(xué)破乳劑有如下優(yōu)點(diǎn):(1)用量少。劑量約為20~50mg/L;(2)不產(chǎn)生沉淀。一般不會同油水混合物中的鹽類和酸類起化學(xué)反應(yīng),在管路和設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生沉淀;(3)脫出水中含油少。非離子型化學(xué)破乳劑僅破壞W/O型乳狀液,破乳時一般不生成O/W型乳狀液,脫出的水清澈,水中含油少;(4)脫水成本低。雖然非離子型破乳劑的單價較高,但用量僅為離子型破乳劑的幾十分之一,故使原油脫水成本降低。由于非離子型破乳劑的上述優(yōu)點(diǎn),在原油脫水中已取代陰離子型破乳劑,起著極為重要的作用。根據(jù)溶解性能,非離子型破乳劑可分為水溶性、油溶性和部分溶解于水、部分溶解于油三類。(1)水溶性破乳劑,可根據(jù)需要配制成任意濃度的水溶液。(2)油溶性破乳劑的特點(diǎn)是不會被脫出水帶走,且隨著水的不斷脫出原油中破乳劑的濃度逐漸提高,有利于凈化原油水含率的繼續(xù)下降。油溶性破乳劑的分子量較水溶性大,凈化油的能力比水溶性高,但有時脫出水含油率稍高。(3)部分溶于水、部分溶于油的破乳劑能增加使用的靈活性。