Demulgator
| Da nogle faste stoffer er uopløselige i vand, kan et eller flere af disse faste stoffer, når de er til stede i store mængder i en vandig opløsning, være til stede i vand i en emulgeret tilstand under omrøring med hydraulisk eller ekstern kraft og danne en emulsion. Teoretisk set er dette system ustabilt, men hvis der er tilstedeværelsen af nogle overfladeaktive stoffer (jordpartikler osv.), vil det gøre emulgeringstilstanden meget alvorlig. Selv de to faser er vanskelige at adskille. Den mest typiske er olie-vand-blandingen ved olie-vand-separation og vand-olie-blandingen ved spildevandsbehandling. De to faser danner en mere stabil olie-i-vand- eller vand-i-olie-struktur. Det teoretiske grundlag er "dobbelt elektrisk lagstruktur". I dette tilfælde tilsættes nogle stoffer for at forstyrre den stabile elektriske dobbeltlagsstruktur samt for at stabilisere emulgeringssystemet for at opnå adskillelse af de to faser. Disse stoffer, der bruges til at opnå forstyrrelse af emulgeringen, kaldes emulsionsbrydere. |
Vigtigste anvendelser
| En demulgator er et overfladeaktivt stof, der kan ødelægge den emulsionslignende flydende struktur for at opnå formålet med emulsion ved adskillelse af de forskellige faser. Råolie-demulgeringsmiddel refererer til brugen af den kemiske effekt af et emulsionsbrydningsmiddel, der efterlader olie og vand i den emulgerede olie-vand-blanding for at opnå formålet med dehydrering af råolie og for at sikre standarden for råolievandindholdet til ekstern transmission. En af de enkleste og mest effektive metoder til effektiv separation af organiske og vandige faser er at bruge en demulgator til at eliminere emulgeringen og danne en emulgeret grænseflade med en vis styrke for at opnå separation af de to faser. Forskellige demulgatorer har dog forskellig emulsionsbrydningsevne for den organiske fase, og deres ydeevne påvirker direkte tofaseseparationseffekten. I penicillinproduktionsprocessen er en vigtig procedure at ekstrahere penicillin fra penicillinfermenteringsbouillon med organiske opløsningsmidler (såsom butylacetat). Da fermenteringsbouillonen indeholder komplekser af proteiner, sukkerarter, mycelium osv., er grænsefladen mellem organiske og vandige faser uklar under ekstraktionen, og emulgeringszonen har en vis intensitet, hvilket har stor indflydelse på udbyttet af færdige produkter. |
Almindelig demulgator - Følgende er de vigtigste ikke-ioniske demulgatorer, der almindeligvis anvendes i oliefeltet.
SP-type demulgator
| Hovedkomponenten i SP-type emulsionsbryder er polyoxyethylen-polyoxypropylen-octadecylether, den teoretiske strukturformel er R(PO)x(EO)y(PO)zH, hvor: EO-polyoxyethylen; PO-polyoxypropylen; R-alifatisk alkohol; x, y, z-polymerisationsgrad.SP-type demulgator har udseendet af en lysegul pasta, HLB-værdi på 10~12, opløselig i vand. SP-type ikke-ionisk demulgator har en bedre demulgerende effekt på paraffinbaseret råolie. Dens hydrofobe del består af kulstof 12~18 kulbrintekæder, og dens hydrofile gruppe er hydrofil gennem virkningen af hydroxyl (-OH) og ether (-O-) grupper i molekylet og vand for at danne hydrogenbindinger. Da hydroxyl- og ethergrupperne er svagt hydrofile, kan kun en eller to hydroxyl- eller ethergrupper ikke trække den hydrofobe gruppe i kulstof 12~18 kulbrintekæden ind i vand. Der skal være mere end én sådan hydrofil gruppe for at opnå formålet med vandopløselighed. Jo større molekylvægten af den ikke-ioniske demulgator er, jo længere molekylkæden er, jo flere hydroxyl- og ethergrupper den indeholder, jo større dens trækkraft er, desto stærkere er dens demulgerende evne af råolieemulsioner. En anden grund til, at SP-demulgator er egnet til paraffinbaseret råolie, er, at paraffinbaseret råolie indeholder ingen eller meget lidt gummi og asfalten, færre lipofile overfladeaktive stoffer og lavere relativ densitet. For råolie med et højt indhold af gummi og asfalten (eller vandindhold på over 20 %) er SP-type demulgatorens demulgeringsevne svagere på grund af den enkelte molekylære struktur, ingen forgrenet kædestruktur og aromatisk struktur. |
AP-type demulgator
| AP-type demulgator er polyoxyethylen-polyoxypropylen-polyether med polyethylenpolyamin som initiator, et ikke-ionisk overfladeaktivt stof med flere forgreninger med molekylstrukturformel: D(PO)x(EO)y(PO)zH, hvor: EO - polyoxyethylen; PO - polyoxypropylen; R - fedtalkohol; D - polyethylenamin; x, y, z - polymerisationsgrad. AP-type strukturdemulgator til paraffinbaseret råoliedemulgering. Effekten er bedre end SP-type demulgatorer. Den er mere egnet til råolievandindhold højere end 20% af råoliedemulgatoren og kan opnå en hurtig demulgerende effekt under lave temperaturforhold. Hvis SP-type demulgatoren bundfælder og demulgerer emulsionen inden for 55~60℃ og 2 timer, behøver AP-type demulgatoren kun at bundfælde og demulgere emulsionen inden for 45~50℃ og 1,5 timer. Dette skyldes de strukturelle egenskaber ved AP-type demulgatormolekylet. Initiatoren polyethylenpolyamin bestemmer molekylets strukturform: Molekylkæden er lang og forgrenet, og den hydrofile evne er højere end SP-type demulgatoren med en enkelt molekylær struktur. Karakteristikaene for den flerforgrenede kæde bestemmer, at AP-type demulgator har høj befugtningsevne og permeabilitet. Når råoliedemulgatorer, kan AP-type demulgatormolekyler hurtigt trænge ind i olie-vand-grænsefladefilmen, mens SP-type demulgatormolekyler i den vertikale enkeltmolekylefilm optager et større overfladeareal, og dermed mindre dosering, hvilket gør emulsionsbrydningseffekten tydelig. I øjeblikket er denne type demulgator den bedre ikke-ioniske demulgator, der anvendes i Daqing-oliefeltet. |
AE-type demulgator
| AE-type demulgator er en polyoxyethylen-polyoxypropylen-polyether med polyethylenpolyamin som initiator, som er et flergrenet ikke-ionisk overfladeaktivt middel. Sammenlignet med AP-type demulgator er forskellen, at AE-type demulgator er en totrinspolymer med små molekyler og korte forgrenede kæder. Molekylstrukturformlen er: D(PO)x(EO)yH, hvor: EO - polyoxyethylen; PO - polyoxypropylen; D - polyethylenpolyamin; x, y - polymerisationsgrad. Selvom de molekylære faser af AE-type demulgator og AP-type demulgator er meget forskellige, er den molekylære sammensætning den samme, kun forskelle i monomerdosering og polymerisationsrækkefølge. (1) I syntesedesignet af to ikke-ioniske demulgatorer er mængden af anvendt materiale forskellig i både hoved og hale, hvilket resulterer i, at længden af polymerisationsmolekylerne også er forskellig. (2) AP-type demulgatormolekylet er todelt med polyethylenpolyamin som initiator og polyoxyethylen-polyoxypropylen-polymerisation for at danne blokcopolymerer: AE-type demulgatormolekylet er todelt med polyethylenpolyamin som initiator og polyoxyethylen-polyoxypropylen-polymerisation for at danne to copolymerer. Derfor bør AP-type demulgatormolekylets design være længere end AE-type demulgatormolekylets design. AE-typen er en to-trins råolie-demulgator med flere forgreninger, som også er egnet til demulgering af asfalten-råolieemulsioner. Jo højere indholdet af lipofilt overfladeaktivt stof er i bituminøs råolie, desto stærkere er den viskøse kraft, desto mindre er forskellen mellem olie- og vanddensitet, hvilket gør emulsionen ikke let at demulgere. AE-typen demulgator bruges til hurtigt at demulgere emulsioner, og samtidig er AE-typen demulgator en bedre anti-voks viskositetsreducer. På grund af sin flerforgrenede molekylstruktur er det meget nemt at danne små netværk, så de enkeltkrystaller af paraffin, der allerede er dannet i råolie, falder ind i disse netværk, hindrer den frie bevægelse af enkeltkrystaller af paraffin og ikke kan forbindes med hinanden, hvilket danner paraffinens netstruktur, reducerer viskositeten og frysepunktet for råolie og forhindrer aggregering af vokskrystaller, hvorved formålet med anti-voks opnås. |
AR-type demulgator
| AR-type demulgator er lavet af alkylphenolharpiks (AR-harpiks) og polyoxyethylen, polyoxypropylen og en ny type olieopløselig ikke-ionisk demulgator, HLB-værdi på ca. 4 ~ 8, lav demulgeringstemperatur på 35 ~ 45 ℃. Molekylstrukturformlen er: AR(PO)x(EO)yH, hvor: EO-polyoxyethylen; PO-polyoxypropylen; AR-harpiks; x, y, z - polymerisationsgrad.I processen med at syntetisere en demulgator fungerer AR-harpiks både som initiator og trænger ind i demulgatormolekylet for at danne en lipofil gruppe. Karakteristika for AR-type demulgator er: molekylet er ikke stort, og i tilfælde af råolie har et størkningspunkt højere end 5 ℃ en god opløsnings-, diffusions- og penetrationseffekt, samt hurtig flokkulering og agglomerering af emulgerede vanddråber. Den kan fjerne mere end 80 % vand fra råolie med et vandindhold på 50 % ~ 70 % ved temperaturer under 45 ℃ og fjerne mere end 80 % vand fra råolie med et vandindhold på 50 % til 70 % på 45 minutter, hvilket er usammenligneligt med SP-type og AP-type demulgatorer. |
Opslagstidspunkt: 22. marts 2022