Способы разрушения водонефтяных эмульсий




 

Для разрушения прочного межфазного адсорбционного слоя, который представляет собой либо концентрированный гель, либо кристаллоподобное образование, необходимо пре­одоление энергетического барьера активации процесса разрушения. Понижение энергии активации и уменьшение времени, необходимого для разрушения адсорбционного слоя, достигает­ся каким-либо воздействием на такие системы, которое наруши­ло бы равновесие между двумя фазами.

На сегодняшний день существуют несколько основных методов предварительной подготовки нефти: физический, хими­ческий и комбинированный. Эти процессы осуществляются с использованием многочисленных приемов: нагрев, «промывка» через слой воды, гравитационный отстой, центрифугирование, перемешивание, вибрация, фильтрация, воздействие ультразву­ком, химическими реагентами, обработка в электрическом поле.

В промышленности наибольшее распространение нашли комбинированные способы разрушения нефтяных эмульсий, в них методы двух первых групп применяются в различном соче­тании. Наиболее доступным и дешевым является термохимиче­ский метод.

Под физическим методом воздействия подразумевается разрушение эмульсий в условиях интенсивного массообмена, когда создаются условия для появления дефектов в структуре защитных оболочек. Это достигается разгазированием системы, выводом какого-либо компонента защитной оболочки под воз­действием повышенных температур или селективных раствори­телей.

При разгазировании эмульсий происходит переход моле­кул легких углеводородов из жидкой фазы в газообразную через жидкую пленку, и в результате такого диффундирования на­блюдается нарушение структуры. Однако интенсивное разгазирование часто сопровождается значительным побочным эффек­том - сильным диспергированием капель эмульгированной во­ды.

Механическое воздействие на эмульсионные системы вызывает нарушение целостности адсорбционной оболоч­ки дополнительным диспергированием. Воздействие электрического поля определенной силы также приводит к пробою за­щитного слоя, стабильного к коалесценции.

Нагревание способствует расплавлению и растворению микрокристаллов парафина, что приводит к резкому снижению эмульгирующих свойств нефтей, для которых парафины состав­ляют иногда основу стабилизирующего слоя.

При температуре ниже 300С энергия активации процесса разрушения структуры межфазного слоя более стабильна, а при температуре выше 300С - константы, характеризующие этот процесс, увеличиваются почти на порядок. В защитной пленке происходит уменьшение плотности упаковки молекул, сниже­ние энергии межмолекулярных взаимодействий, в результате чего снижается поверхностное натяжение на межфазных грани­цах, т.е. повышение температуры значительно понижает энер­гию активации процесса разрушения эмульсии и заметно влияет на изменение состояния адсорбционного слоя.

Химические методы разрушения водонефтяных эмульсий подразумевают использование синтетических поверхностно-активных веществ в качестве реагентов-деэмульгаторов.

 

4 Разрушение водонефтяных эмульсий реагентами-деэмульгаторами. Механизм действия

 

Для этой цели применяется реагент-деэмульгатор, роль которого сводится к превращению эмульсии из агрегативно-устойчивого мелкодисперсного состояния в кинетически неустойчивую крупнодисперсную расслаивающую систему.

Несмотря на широкое применение реагентов-деэмульгаторов, единого мнения о механизме их действия на сегодняшний день не существует. Известны несколько теорий, объясняющих механизм действия реагентов.

По гипотезе акад. Ребиндера П.А. деэмульгатор изменяет поверхность раздела между непрерывной и дисперсной фазами, понижается поверхностное натяжение и происходит вытеснение природных стабилизаторов нефти с границы раздела фаз.

По второй гипотезе реагенты-деэмульгаторы снимают электрические поля с глобул воды, которые до этого препятст­вовали слиянию капель. По теории Де Грота деэмульгатор спо­собствует образованию комплексных соединений - гидрофоб­ных стабилизаторов и гидрофильных ПАВ-деэмульгаторов, в результате чего стабилизаторы теряют способность эмульгировать воду.

Согласно гипотезе Неймана, разрушение эмульсии явля­ется коллоидно-физическим процессом, поэтому решающую роль играет не химическая структура деэмульгатора, а его кол­лоидные свойства.

Некоторые исследователи считают, что при разрушении эмульсии деэмульгатором происходит обращение фаз, поэтому деэмульгаторами являются ПАВ, способные образовывать эмульсию обратного типа (инверсионные деэмульгаторы) по от­ношению к той, которую образуют эмульгаторы.

Наибольшее распространение получил принцип, изло­женный П.А. Ребиндером относительно стабилизации и разру­шения концентрированных эмульсий типа В/М. Его теория как бы объединяет гипотические предположения нескольких иссле­дователей, но все же не охватывает всех сторон этого сложного процесса. Основываясь на теории образования и устойчивости эмульсий, а также на опытных данных, он считает, что, обладая большей поверхностной активностью, чем эмульгаторы, де­эмульгатор вытесняет их из поверхностного слоя глобул воды, т.е. наибольшую эффективность должны проявлять ПАВ с вы­сокой поверхностной активностью и растворимые преимущест­венно в нефтяной фазе. Деэмульгатор, адсорбируясь на межфаз­ной поверхности, способствует коллоидному растворению ме­ханически прочного гелеобразного слоя и формированию гид­рофильной поверхности, характеризующейся слабой структурно-механической прочностью. Такие эмульсии затем легко коалесцируют в крупные глобулы воды и осаждаются из дисперси­онной среды. В случае эмульсий, стабилизированных механиче­скими примесями, для перевода этих частиц вглубь дисперсион­ной среды деэмульгатор должен обладать также высокой смачи­вающей способностью.

На сегодняшний день исследователями, изу­чающими свойства эмульсий, определено много нового в пове­дении таких систем. Анализ этих сведений способствует значи­тельному пополнению известных теорий и конкретизации боль­шинства этапов процесса деэмульсации.

Ряд авторов доказывает наличие зависимости между возможностью адсорбции вводимого в эмульсионную систему реа­гента и концентрацией эмульгатора, являющегося стабилизато­ром эмульсии. Когда система содержит большое количество эмульгатора, поверхностная энергия значительно понижается, и адсорбироваться на такой пленке может только очень активный реагент. Причем, адсорбции реагента в такой ситуации значи­тельно способствует его гидрофобность, потому что преимуще­ственно за счет неполярных фрагментов увеличивается сродство молекулы реагента к поверхности защитной пленки на межфаз­ной границе. Это качество реагента может быть выражено и как смачивающая способность вещества, другими словами это озна­чает способность реагента к адсорбции за счет химических и физико-химических взаимодействий.

Процесс адсорбции также ускоряется, когда произошло связывание молекулы деэмульгатора с межфазной поверхностью хотя бы одной функциональной группой - это увеличивает вероятность прикрепления ее и другими группами. За счет ка­ких-либо взаимодействий эмульгаторов с деэмульгаторами да­лее происходит пептизация (процесс, обратный коагуляции и сгущению), т.е. разрушение многослойного адсорбционного слоя, что приводит к обратному диспергированию или коллоидному растворению эмульгатора в нефтяной среде. Однако про­цесс покидания адсорбированным веществом границы раздела фаз может произойти лишь в случае преодоления энергетиче­ского барьера процесса десорбции, т.е. десорбция возможна лишь при разрыве всех связей молекулы с поверхностью одно­временно.

Адсорбция реагента-деэмульгатора на поверхности раз­дела фаз возможна лишь тогда, когда энергия поверхностного натяжения межфазной пленки станет соизмеримой с соответст­вующей поверхностной характеристикой введенного реагентана границе жидкость-жидкость. Поэтому ввод реагента необходимо сопровождать какими-либо внешними воздействиями (нагревом, перемешиванием, ультразвуком и т.п.). Этим достигаетсяне только увеличение степени диспергирования реагента в нефтя­ную среду, но и воздействие на область периферии защитного слоя, где концентрируются подвижные гомологи, обладающие более слабыми поверхностно-активными свойствами.

Вследствие внешнего воздействия на адсорбционную плёнку при введении реагента-деэмульгатора происходит ис­кривление поверхности раздела фаз, нарушение динамического равновесия системы, что стимулирует процесс десорбции моле­кул эмульгатора из поверхностного слоя защитной оболочки и, как следствие, повышение поверхностной энергии. Это, естест­венно, достигается за больший период времени (этот процесс, в основном, характеризуется диффузными пределами) и только при наличии в дисперсионной среде электролитов, низкомоле­кулярных ПАВ или каких-либо компонентов, специфически взаимодействующих с десорбирующимся эмульгатором.

Молекулы деэмульгатора встраиваются в адсорбционный слой и в течение какого-то периода времени в слое происходят процессы перегруппировки, которые затрагивают также и внут­ренние слои защитной оболочки. После достижения равновесия система опять характеризуется невысоким избытком поверхностной энергии, а также наличием межмолекулярных связей Суб­страт-Субстрат, Субстрат-ПАВ, ПАВ-ПАВ. В случае достаточ­ного насыщения межфазной поверхности реагентом-деэмульгатором, адсорбционный слой теряет структурно-механическую прочность и становится гидрофильным. На этом этапе, когда значительно уменьшаются стерические затруднения к сближению и взаимодействию глобул, возможно разрушение адсорбционного слоя в результате чисто физической природы взаимодействий в системе за счет усиления парного взаимодей­ствия молекул, входящих в состав поверхностных слоев защит­ной оболочки сближающихся глобул воды; изменения поверх­ностного заряда межфазной границы; обращения фаз, когда по­верхностный слой стремится выгнуться в обратную сторону; усиления процессов солюбилизации.

Однако на сегодняшний день известно достаточное коли­чество работ по исследованию процессов, связанных с деструк­цией молекул в адсорбционном слое, доказывающих, что раз­рушение эмульсий - это результат не только физической, но и химической природы взаимодействий, происходящих на меж­фазной границе.

В период пребывания соединений в межфазном слое на них действует силовое (адсорбционное) поле ядра. Следова­тельно, когда сила адсорбционного поля превышает структур­ную прочность соединений (ПАВ), из которых формируется межфазная граница, в адсорбционном слое наблюдается преоб­ладание процессов, связанных с деструкцией молекул - химиче­ские превращения, которые носят каталитический характер. В литературе описано много примеров влияния ПАВ не только на скорость межфазных реакций, но и доказывается их роль в из­менении положения равновесия обратимых реакций, т.е. подтверждается их действие как катализаторов межфазных пре­вращений.

Основная роль ПАВ заключается в обеспечении:

• условий, при которых возникло бы взаимодействие меж­ду реагентами в средах, где обычно существует дефицит проявления водородных и донорно-акцепторных связей;

• нового пути реакции, в которой стадия, определяющая скорость процесса (самая медленная), имеет более низ­кую свободную энергию активации, чем стадия, опреде­ляющая скорость некатализируемого процесса.

Необходимо добавить, что напряжение, создаваемое на межфазной границе, зависит от состава фаз.

При увеличении в адсорбционном слое концентрации бо­лее активных ПАВ с меньшей структурной прочностью, вероят­ность ускорения химических процессов в слое увеличивается (иногда такое ускорение достигает нескольких порядков).

В основе разрушения эмульсионных систем за счет хи­мических взаимодействий, происходящих на межфазной грани­це, лежат следующие процессы: нейтрализация эмульгирующей способности природного ПАВ посредством связывания его с реагентом-деэмульгатором в не­активный комплекс; отрыва от природного ПАВ молекулой реагента-деэмульгатора полярной группы; эффекта стереоселективного транспорта; химического растворения адсорбционной пленки; увели­чения парного взаимодействия молекул, входящих в состав по­верхностных слоев защитной оболочки, сближающихся глобул воды; снятия электрических полей с поверхностей глобул.

Возникновение таких эффектов в системах с развитой межфазной поверхностью вполне объяснимо: это связывается с их способностью концентрировать реагенты в адсорбционном слое. Межфазная оболочка играет роль модулятора по отноше­нию к вращательным и колебательным движениям встраивае­мой в адсорбционный слой молекулы ПАВ. В частности, она может выступать в качестве своеобразных «молекулярных тисков», демпфирующих конформационную подвижность молеку­лы вводимого ПАВ.

Наибольший активирующий эффект процессов разруше­ния эмульсий достигается при встраивании в состав адсорбци­онного слоя молекул веществ, содержащих, в основном, такие функциональные группы как:

• простые эфирные;

• сложноэфирные, образованные различными гетероатомами;

• аминосодержащие, преимущественно с третичными и четвертичными атомами азота;

• аминосодержащие, с одновременным присутствием в мо­лекуле фосфорных остатков;

• цианидные;

• ненасыщенные по связям углерод - углерод; этиленоксидные (полимерные вещества);

• карбонильные;

• карбоксильные.

Конкретные реакции, ускоряемые такими ПАВ на меж­фазной границе:

• алифатическое и ароматическое нуклеофильное замеще­ние;

• нуклеофильное замещение в карбоксильных производ­ных (сложных эфирах, амидах, ангидридах), фосфатах и сульфонатах;

• галогенирование ненасыщенных молекул;

• окислительно-восстановительные и свободнорадикальные реакции.

Кроме перечисленных выше возможных реакций ПАВ на межфазной поверхности, в литературе отмечаются процес­сы комплексообразования и замещения лигандов в ходе взаимодействия соединений, из которых формируется межфазная граница. Как правило, здесь проявляются те же эффекты концентрирования реагентов в поверхностном слое межфазной границы. В частности, это приводит к возрастанию относитель­ной устойчивости высших комплексов по сравнению с низши­ми. Значительное ускорение комплексообразования в присутст­вии АПАВ происходит при взаимодействии двухзарядных ка­тионов с нейтральными лигандами.

В нескольких работах описываются взаимодействия различных синтетических ПАВ с представителями природных поверхностно-активных соединений (субстратов) в условиях меж­фазной границы с описанием механизмов катализируемых реак­ций. Отмечается, что стереоселективность возрастает при уве­личении длины цепи радикала ПАВ, а также при увеличении гидрофобности субстрата, т.е. катализируемая реакция ускоря­ется при усилении связывания в комплексе ПАВ - природный эмульгатор. Тот же эффект (как упоминалось ранее), иногда да­же более значительный, достигается при использовании в по­добных системах реагентов, в структуре которых имеется опре­деленного размера гидрофобная полость, внутри которой может крепко связаться также гидрофобный фрагмент молекулы суб­страта. Такие соединения проявляют оптимальную каталитиче­скую активность, когда комплексообразование происходит при со­ответствии размеров полости и связуемой части молекулы.

Прежде всего, это молекулы ПАВ, содержащие в своей структуре определенных размеров макроциклы, в которые могут селективно включаться реагенты. К таким веществам относятся молекулы типа «осьминог» - производные циклофанов, рядакаликсаренов и т. п.

Циклические соединения предпочтительно связывают соединения определенного размера, а нециклические - не про­являют селективности к размеру связуемого вещества. Сочета­ние олигоэтиленподобного бокового остатка и макроцикла ведет к образованию класса соединений, которые называются понандокоронандами (ПК). Такие соединения обладают большей свя­зывающей силой. Эффект ПК как реагентов, активных на меж­фазной границе, наиболее высок при внутримолекулярном взаимодействии макроцикла и бокового заместителя. Свойства ПК не зависят от положения донорных атомов, но для эффек­тивного связывания катиона и активации аниона макроцикл и относящийся к нему боковой заместитель должны расположить­ся так, чтобы охватить катион, сольватировать его и заслонить от противоиона.

Имеются многочисленные данные, свидетельствующие о влиянии неприродных полиэлектролитов на свойства индивиду­альных ПАВ. На сегодняшний день можно считать установлен­ным, что в образование комплексов ПАВ - полиэлектролит оп­ределяющий вклад вносят кооперативные электростатические взаимодействия. Закономерности и количественные характери­стики первоначально устанавливались на примере противопо­ложно заряженных линейных полиэлектролитов.

Многие из высокомолекулярных ПАВ проявляют каталитические свойства только в присутствии соединений, которые при определенном микроокружении играют роль активаторов в процессах межфазных превращений. Такие вещества можно разделить на две группы: обладающие и не обладающие окисли­тельно-восстановительными свойствами. Роль окислительно-восстановительных активаторов могут играть металлопорфирины и сложные асимметричные молекулы, содержащие несколь­ко гетероатомов в составе различных функциональных групп.

Таким образом, анализ тематической литературы по во­просу о воздействии деэмульгаторов на водонефтяные эмульсии показал, что исследования в этой области продолжаются. В ра­ботах подтверждается, что между природным поверхностно-активным веществом и реагентом-деэмульгатором в процессе разрушения эмульсионных систем возникают как физические, так и химические взаимодействия. Проявления того или иного механизма при разрушении в большей степени зависит от свойств реагента-деэмульгатора, и в меньшей степени - от строения природных ПАВ.

Представленный выше материал дает основание предпо­лагать, что в каждом случае при разрушении нефтяной эмульсии химическим методом, возможно проявление механизма по каж­дой из предполагаемых теорий (Ребиндер П.А., Де Грота М. и др.) или в различном их сочетании.

Вышеизложенное подтверждает необходимость получе­ния высокоэффективных деэмульгирующих композиций, т.к. механизм взаимодействия компонентов деэмульгирующей сме­си с веществами из состава адсорбционной оболочки носит мно­гофакторный характер.


5 Развитие химии деэмульгаторов.

Современные реагенты-деэмульгаторы

 

Реагенты-деэмульгаторы относятся к классу поверхност­но-активных веществ (ПАВ), которые обладают способностью изменять фазовые взаимодействия на различных поверхностях раздела. Такая активность обусловлена химическим строением ПАВ, одна часть молекулы которого имеет сродство к углеводо­родам (гидрофобная), а другая - к воде (гидрофильная).

Поверхностно-активные вещества разделили на две груп­пы: ионогенные и неионогенные. Ионогенные вещества в вод­ных растворах диссоциируют на ионы, неионогенные вещества ионов не образуют.

Ионногенные ПАВ разделяются на:

а) анионактивные, образующие в водных растворах поверхност­но-активные анионы;

б) катионактивные, подвергающиеся ионизации в водных раство­рах с образованием поверхностно-активных катионов;

в) амфотерные ПАВ - образуют в водном растворе в зависимости от pН среды либо анионактивные, либо катионактивные ионы.

Неионогенные ПАВ - высокоэффективные соединения, неспособные к ионизации в растворах и находящиеся в них в молекулярной форме. Неионогенные ПАВ значительно эффек­тивнее анионактивных в качестве реагентов-деэмульгаторов. Технологический процесс их получения более прост по сравне­нию с технологическим процессом получения ПАВ других ти­пов. Кроме того, на одной установке можно получать большой ассортимент деэмульгаторов с заданными свойствами.

Разработка новых химических продуктов - деэмульгато­ров нефтяных эмульсий - прошла несколько этапов. После при­менения неорганических продуктов (железный купорос, карбо­нат натрия, минеральные кислоты и т.д.) в качестве деэмульга­торов стали использовать анионные ПАВ - щелочные соли карбоновых и нафтеновых кислот, продукты нейтрализации окис­ленного керосина или газойля. Значительное повышение эффек­тивности химического деэмульгирования было достигнуто ис­пользованием в качестве реагентов ПАВ, содержащих сульфогруппу SО3Н или сульфатную группу OSO3Н. Так, положитель­ные результаты применения натриевой соли сульфированного касторового масла дали толчок к широким исследованиям де­эмульгирующих свойств сульфированных ПАВ. В 20-30-х годах прошлого столетия было предложено большое число различных деэмульгаторов нефтяных эмульсий из этого класса соединений, гидрофобная часть молекул которых отличалась большим раз­нообразием. Для этой цели сульфированию подвергались различные высокомолекулярные ненасыщенные кислоты и оксикислоты, а также их производные - эфиры или алкилированные амиды. Широко использовались естественные глицериды ки­слот.

Многие деэмульгаторы были получены путем сульфирования алкилированных ароматических углеводородов с последующей нейтрализацией или этерификацией полученных сульфокислот. Эти реагенты можно применять отдельно и в смеси с другими ПАВ - слоями карбоновых или нафтеновых кислот, фенолами. В качестве деэмульгаторов предлагались сульфиро­ванные производные продуктов конденсации ароматических уг­леводородов с альдегидами и кетонами.

Новым этапом в развитии химического деэмульгирования нефтяных эмульсий стало использование в качестве деэмульга­торов неионогенных ПАВ, которые оказались значительно эф­фективнее анионных ПАВ. Эти реагенты получают путем кон­денсации оксида этилена с соединениями, содержащими под­вижный атом водорода. Такие соединения относятся к классу оксиалкиленпроизводных и называются аддуктами.

Широкому распространению оксиалкилированных де­эмульгаторов способствовала возможность достаточно тонкого регулирования соотношения величины полярной и неполярной частей молекулы реагента, т.е. его гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ). Такая возможность связана с тем, что в отличие от реагентов ионного типа изменением ГЛБ они обеспечивают высокую деэмульгирующую активность не только за счет вели­чины неполярной части молекулы, но и в результате изменения длины оксиэтилированной цепи.

В качестве гидрофобного радикала таких аддуктов широ­ко применялись различные высокомолекулярные спирты и алкилфенолы. Использование высокомолекулярных кислот для этой цели было довольно ограничено.

Применение неионогенных деэмульгаторов особенно возросло после создания соединений нового типа, гидрофобная часть которых состоит из блоков оксида пропилена. Этот тип соединений позволяет широко варьировать свойства ПАВ путем изменения молекулярной массы не только гидрофильной (полиэтиленгликолевой), но и гидрофобной (полипропиленгликолевой) части молекулы. Благодаря доступности сырья, относительной простоте технологии промышленного производства, широким возможностям варьирования свойств реагентов путем изменения соотношения используемых оксидов алкиленов, а также высокой деэмульгирующей способности продукты этого типа находят широкое применение в процессах деэмульсации нефтяных эмульсий.

Предлагаемые на мировом рынке деэмульгаторы можно разделить на несколько типов соединений.

К первому типу следует отнести блоксополимеры окси­дов алкиленов. Известны бесчисленные варианты таких соеди­нений, в которых оксиды этилена и пропилена присоединены к стартовому веществу в различной последовательности. В зави­симости от стартового вещества, синтезируемые блоксополиме­ры могут быть прямоцепочными, симметричноразветвленными, несимметрично-разветвленными. В качестве стартовых веществ применяют гликоли, этилендиамин, глицерин и др. Такие ПАВ представляют собой довольно сложную смесь полимергомологов, и гомологический состав продукта в значительной мере влияет на его физико-химические свойства и деэмульгирующую способность. Для обеспечения одинакового состава в опреде­ленной области молекулярно-массового распределения с воз­можно малым количеством побочных продуктов при получении олигомера необходимо точно соблюдать параметры технологи­ческого процесса (чистота исходных мономеров, интенсивность перемешивания, особенно на первой стадии процесса, темпера­тура и давление).

Этот тип деэмульгаторов имеет относительно широкий спектр действия и универсален при обработке эмульсий нефтей с различными физико-химическими свойствами.

Вторую группу образуют реагенты на основе алкилфенолформальдегидных смол. Эти смолы используются в качестве гидрофобной основы ПАВ. Для получения соединений такого рода производится конденсация алкилфенолов, содержащих в алкильном радикале 4-9 атомов углерода, с формальдегидом в присутствии кислых или щелочных катализаторов. Продукт конденсации может иметь от 4 до 30 бензольных ядер. Присое­динением оксида этилена, а иногда и оксида пропилена, можно подобрать нужное соотношение гидрофобной и гидрофильной части молекулы для достижения максимального деэмульгирующего эффекта.

Важную группу реагентов представляют собой так назы­ваемые сшитые деэмульгаторы. Здесь происходит соединение реагентов через ОН-группу или Н-группу с образованием вы­сокомолекулярных продуктов. В качестве ди- или полифунк­циональных соединений, используемых как связующий агент, применяют дикарбоновые кислоты, треххлористую окись фос­фора, диэпоксиды, диизоционаты. За счет увеличения молеку­лярной массы соединения и благоприятной конфигурации ис­ходных веществ получают реагенты с повышенной деэмульгирующей способностью. Это проявляется в снижении расхода реагента, сокращении времени процесса разделения, улучшение процесса обессоливания нефти и качества дренажной воды.

Связывание относительно простых деэмульгаторов в вы­сокомолекулярные соединения осуществляется также с помо­щью растворов резольных смол. Водные резольные смолы слу­жат только для связывания блоксополимеров оксидов алкиленов. По этому принципу получен широкий спектр гидрофиль­ных и гидрофобных деэмульгаторов. Строение полученных про­дуктов весьма сложно и зачастую характеризуется только спо­собом его получения. Деэмульгирующая способность таких продуктов значительно увеличивается по сравнению с исходны­ми блоксополимерами.

Создание деэмульгаторов, как правило, осуществляется путем компаудирования активной основы и растворителя. В ка­честве растворителя используют низкомолекулярные спирты, в основном метанол, и различные ароматические углеводороды, их смеси, часто отходы нефтехимических производств. Содер­жание растворителя в товарной форме реагента различно, обыч­но 30-50% масс.

Различные группы реагентов-деэмульгаторов имеют не только ряд положительных свойств, но и проявляют некоторые недостатки. Так, некоторые реагенты обеспечивают отделение чистой воды, но эмульсии разрушаются недостаточно быстро. Другие реагенты способствуют быстрому разрушению эмуль­сии, но дренажные воды содержат много нефтепродуктов. Мно­гие из реагентов недостаточно эффективно отделяют механиче­ские примеси.

Поэтому в последние десятилетия стали разрабатываться композиции, в составе которых несколько индивидуальных со­единений, проявляющих синергетический эффект в смеси. Качественный и количественный состав композиций определя­ется эмпирическим методом. Такой подход обеспечивает полу­чение деэмульгаторов, эффективных для большего числа эмуль­сий. В состав композиции могут быть включены ПАВ со свой­ствами смачивателя, диспергатора, коагулянта. Новым направ­лением в создании деэмульгаторов в последние годы является использование композиций, в которых все большее место зани­мают катионные ПАВ. Повышение эффективности деэмульгато­ров может быть достигнуто и при совместном применении их с высокомолекулярными полиэлектролитами, которые увеличи­вают растворимость в воде солей кальция, магния, взаимодейст­вуют с микрокристаллами солей и механическими примесями, объединяя их в крупные агрегаты и облегчая тем самым удале­ния их из нефти. Полиэлектролитами являются полимеры с мо­лекулярной массой от 5000 до нескольких миллионов.

На основе большого ассортимента предлагаемых деэмульгаторов не создан универсальный реагент. Это связано со свойствами добываемой нефти (состав, физико-химические и колоидно-химические свойства нефти, минерализация пластовой коды, состав и количество механических примесей, обводненность нефти, температура), с разнообразием технологий ее добычи. Все это предполагает специфические для каждого ре­гиона требования к реагенту-деэмульгатору и не позволяет осу­ществить обезвоживание нефти с помощью универсального для всех регионов реагента-деэмульгатора. Тем более многие факто­ры переменны не только при переходе от одного месторождения к другому, но и во времени в пределах конкретного объекта.

До сих пор не определен принцип подбора компонентов в композицию для каждой конкретной нефтяной эмульсии. Нет четко разработанных методик составления композиций - все осуществляется эмпирическим методом.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: