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。
這些液體的其中之一通常為水,而另一個經(jīng)常是油。油有可能很細(xì)地分散于水中。在這種情況下,乳液是一種水包油型。水被稱作連續(xù)相,而油被稱作分散相。相反地,如果油為連續(xù)相而水是分散相,乳液就稱作油包水型。大多數(shù)的原油乳液屬于這種類型。水分子之間相互吸引,同樣地,油分子之間也是如此。但是在單個的水分子和油分子之間存在排斥力。排斥力在油和水的界面發(fā)生作用。此外,單個的水滴傾向于形成聚集體,聚集體的總面積比所有液滴面積總和小。因此,一種由純水和純油組成的乳液是不穩(wěn)定的。分散相趨于凝集,而兩個分離的層面因此而形成。 界面上的排斥力抵消,如通過特種化學(xué)品在界面上的累積可降低表面張力。在技術(shù)上,許多情形通過加入熟知的乳化劑以生產(chǎn)穩(wěn)定的乳液而開發(fā)利用這種作用。任何以這種方式起穩(wěn)定作用的物質(zhì)具有能使其同時與水分子和油分子互相作用化學(xué)組成,即它應(yīng)含有一個親水基團(tuán)和一個疏水基團(tuán)。
油破乳劑的破乳是是復(fù)雜的問題,它都與原油的組件和自然和乳狀液的類型和穩(wěn)定的因素有關(guān),也和破的乳劑的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有關(guān),所以選擇的破乳,油破乳劑需要綜合考慮以下因素︰ 脫水率和脫水速度、 和石油水接口狀態(tài)和脫垂的載油量和破的乳的劑量和低溫脫水性能的水。原油破乳劑的機制是反相轉(zhuǎn)移變形機理。油破乳劑加入后乳液相變,這是能夠建立而不是乳狀液型表面活性劑和乳化劑 (反的相乳液聚合)。油破乳劑這種乳狀液形成的疏水性乳化劑配合物,因而剝奪了乳化劑的乳化性能。影響破壞的接口機制。油破乳劑在熱或攪拌的條件下,乳液有很多機會碰撞乳液界面膜或吸附膜,或排除以取代部分的表面活性物質(zhì),以打破電影,其穩(wěn)定性大大降低、 破碎的絮凝、 聚結(jié)。
驅(qū)油劑(oil-displacing agent)是廣泛應(yīng)用在石油開采過程中,用以提高原油采收率的助劑。杰出的表面活性劑化學(xué)驅(qū)分為:聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、堿驅(qū)、復(fù)合驅(qū)。三次采油中,凡是向注入水中加入化學(xué)劑,以改變驅(qū)替流體性質(zhì)、驅(qū)替流體與原油之間界面性質(zhì),從而有利于原油生產(chǎn)的所有方法都屬于化學(xué)驅(qū)范疇。而對應(yīng)的化學(xué)劑則稱為聚合物驅(qū)油劑、表面活性劑驅(qū)油劑、堿驅(qū)油劑、復(fù)合驅(qū)油劑。減阻劑是一種高分子聚合物的化學(xué)制品,能減少液體在管道內(nèi)流動的摩阻。減阻劑的使用,對輸油管道的增輸、節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟效益和社會效益起到重要的作用。表面活性劑公司已知的減阻劑主要是烯烴的聚合物,聚異丁烯、丁烯與異戊二烯共聚物或其加氫聚合物、聚乙烯、乙烯與丙烯,或它們與其它烯的共聚物、丁二烯與異戊二烯或苯乙烯的共聚物等等。
針對我國目前原油破乳劑的使用和研究現(xiàn)狀以及越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求,對新型破乳劑的研究和應(yīng)用顯得愈來愈緊迫。比較國內(nèi)外破乳劑的發(fā)展:① 在具有新的化學(xué)結(jié)構(gòu)的破乳劑研究方面,國內(nèi)研究的比較少,非聚醚型聚合物破乳劑有望逐漸取代聚醚型破乳劑。②盡管已意識到聚醚型破乳劑在生產(chǎn)和應(yīng)用中的不足,但由于單劑品種少,新類型破乳劑開發(fā)難;而復(fù)配破乳劑由于能低溫破乳,用量少,節(jié)省熱能,快速破乳,提高設(shè)備處理效率,擴大破乳劑對原油的適用范圍,克服破乳劑專業(yè)性過強這一弱點,正日益受到重視;因此各科研單位仍將以復(fù)配破乳劑研究為主,而且.目前情況下復(fù)配也是解決破乳劑專一性的有效辦法之一。對污水(o/w型乳液)的破乳處理,還未引起足夠的重視,在此領(lǐng)域國內(nèi)應(yīng)投入較大力量進(jìn)行研究。