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,失去穩(wěn)定性而形成絮體,更進(jìn)一步通過化學(xué)橋聯(lián),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。原油乳液通常出現(xiàn)在油的生產(chǎn)和精煉中。世界主要原油以乳液的形式生產(chǎn)。乳液由至少兩種不混溶液體組成。其中一個懸浮在具有非常細(xì)的分散體的液體中,例如約1mm的直徑。這些液體中的一種通常是水,另一種通常是油。油可以細(xì)分散在水中。在這種情況下,乳液是水包油型的。水被稱為連續(xù)相,油被稱為分散相。相反,如果油是連續(xù)相,并且水是分散相,則該乳液被稱為油包水型。大多數(shù)原油乳液屬于這種類型。
切削液是一種在金屬切、削、磨加工等過程中,用來冷卻和潤滑刀具和加工件的工業(yè)用液體,具備良好的冷卻性能、潤滑性能、防銹性能,除油清洗功能,但在加工過程中容易變質(zhì)、變性發(fā)臭,經(jīng)過一段時間使用后就會變成廢水。此類廢水一般要經(jīng)過預(yù)處理、二級處理和深度處理后才可能達(dá)標(biāo)排放,我司破乳劑主要應(yīng)用于預(yù)處理階段,作為除油的選擇。廢水中含有大量的乳化油,通過破乳的方式才能去除乳化油,從而有利于后續(xù)處理。
關(guān)于如何破乳的理論有多種,基本的一種是在乳狀液中有兩種相對抗的力在連續(xù)不斷地做功。這種理論認(rèn)為,水的界面張力可使其液滴趨向彼此聚結(jié),形成粒徑較大的液滴,靠重力從油中分離出來。另一方面,乳化劑存在于液滴周圍,促使液滴懸浮并彼此穩(wěn)定,破壞乳化劑的這種穩(wěn)定作用才能破乳。破乳理論的是關(guān)于應(yīng)用化學(xué)劑、加熱和電力改變?nèi)榛镌瓉淼臓顟B(tài)。 化學(xué)破乳理論認(rèn)為:化學(xué)破乳劑可以中和乳化劑的存在,破壞油包水乳液,固相聚集,從而破乳。化學(xué)破乳劑可能引起乳化劑的另一個理論變得脆弱,降低其膨脹能力,破乳劑破乳是取代天然乳化劑油水界面吸附的關(guān)鍵,降低界面膜的彈性和粘度,從而減少強(qiáng)度和加速液滴聚集。加熱時,包裹的水膨脹并破壞易碎的乳膠膜。乳液分解。然而,一些化學(xué)試劑不必被加熱或破乳。為了解釋這一點,熱理論信徒認(rèn)為,化學(xué)破乳劑不僅使界面膜脆弱,而且使界面膜收縮并產(chǎn)生破碎效果。
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。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。分子量都在1000~10000之間,具有較高的活性和較好的脫水效果。
在石油采油工業(yè),三次采油流程中,PAM聚丙烯酰胺充當(dāng)驅(qū)油劑,因為其有著良好的水溶性,粘度高,可以降低驅(qū)替液的流度,增大波及系數(shù),提高原油采收率,相比其他高分子聚合物更有優(yōu)勢。專業(yè)的預(yù)脫水劑PAM聚丙烯酰胺作為驅(qū)油劑的幾個優(yōu)點主要有以下作用:1、高分子PAM聚丙烯酰胺可以使水相溶液的粘度增高,增加了注入水的滲透阻力。石油原油層對PAM聚丙烯酰胺鏈狀分子具有吸附和捕集的作用,從而降低了高、中滲透層、水淹層的滲透性,降低水相相對滲透率。2、PAM聚丙烯酰胺使油層水相粘度的提高和水相相對滲透率的下降使得后續(xù)注入的流體可以轉(zhuǎn)入未波及的油層條帶,使低滲透層、低水淹層的吸水率提高,預(yù)脫水劑廠家擴(kuò)大注入水在油層面的波及范圍和油層縱向的水淹厚度,提高波及系數(shù),提高原油采收率。