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(shí),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。杰出的油酸酰胺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(yáng)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(duì)原油脫水效果較好的陰離子型破乳劑,價(jià)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(shí),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(shí)人為控制。油酸酰胺哪家好分子量都在1000~10000之間,具有較高的活性和較好的脫水效果。
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(huì)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(gè)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。
主要包括:溶解在水中的無(wú)機(jī)鹽類?;旧弦躁?yáng)離子和陰離子的形式存在,粒徑在1′10-3mm以下,如Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Fe2+、Cl-、HCO3-、CO32-等,還包括環(huán)烷酸類等有機(jī)溶解物。溶解的氣體如溶解氧、二氧化碳、硫化氫、烴類氣體等,粒徑一般為(3~5)′10-4mm??傮w上講,油田污水是一種含有固體雜質(zhì)、液體雜質(zhì)、溶解氣體以及溶解鹽類等 較復(fù)雜的多相體系。
隨著原油的不斷開(kāi)發(fā),采油技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,原油破乳劑變得越來(lái)越穩(wěn)定,使油田采出的原油含水率逐年升高,加重了乳化原油破乳脫水的任務(wù),加大了存儲(chǔ)、運(yùn)輸和精煉過(guò)程中的設(shè)備負(fù)荷,增高了加熱過(guò)程中的燃料消耗量。含有鹽類等物質(zhì)的乳狀液還會(huì)造成設(shè)備管道的腐蝕和結(jié)垢。所以,這就要求我們要更加深入地考察影響原油乳狀液穩(wěn)定的具體因素和破乳機(jī)理,努力開(kāi)發(fā)新的破乳劑。 現(xiàn)在,破乳劑的研究,從其化學(xué)的結(jié)構(gòu)看,主要是非離子型聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段聚合物。由于各地區(qū)原油性質(zhì)有很大的不同,而且原油乳狀液形成的條件和過(guò)程不一樣,使各地原油乳狀液的性質(zhì)存在一定差別。因此,對(duì)于破乳機(jī)理的研究難度較大,至今研究的不夠透徹。在實(shí)際原油生產(chǎn)中需對(duì)不同性質(zhì)的原油篩選不同的破乳劑。
針對(duì)我國(guó)目前原油破乳劑的使用和研究現(xiàn)狀以及越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保要求,對(duì)新型破乳劑的研究和應(yīng)用顯得愈來(lái)愈緊迫。比較國(guó)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(guó)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(shí)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(kāi)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(kuò)大破乳劑對(duì)原油的適用范圍,克服破乳劑專業(yè)性過(guò)強(qiáng)這一弱點(diǎn),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(duì)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(guó)內(nèi)應(yīng)投入較大力量進(jìn)行研究。
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