Demulgeálószer
| Mivel egyes szilárd anyagok vízben oldhatatlanok, ha ezek közül a szilárd anyagok közül egy vagy több nagy mennyiségben van jelen vizes oldatban, akkor hidraulikus vagy külső erővel történő keverés közben emulgeált állapotban lehetnek vízben, emulziót képezve. Elméletileg ez a rendszer instabil, de ha valamilyen felületaktív anyag (talajrészecskék stb.) van jelen, az emulgeálódási állapotot nagyon súlyosbítja, sőt a két fázis szétválasztása is nehézkes. A legjellemzőbb az olaj-víz keverék az olaj-víz elválasztásban és a víz-olaj keverék a szennyvíztisztításban. A két fázis stabilabb olaj-a-vízben vagy víz-az-olajban szerkezetet alkot. Az elméleti alap a "kettős elektromos réteg szerkezet". Ebben az esetben bizonyos szereket adnak hozzá, amelyek megzavarják a stabil elektromos kettősrétegű szerkezetet, valamint stabilizálják az emulgeálórendszert, hogy a két fázis szétváljon. Ezeket az emulgeálás megzavarására használt szereket emulziótörőknek nevezik. |
Fő alkalmazások
| A demulgeálószer egy felületaktív anyag, amely emulziószerű folyékony szerkezetet képes lebontani, hogy elérje az emulzió célját a különböző fázisok elválasztásában. A nyersolaj demulgeálása az emulziótörő szer kémiai hatásának alkalmazását jelenti, amelynek során az olajat és a vizet az emulgeált olaj-víz keverékben hagyják el, hogy elérjék a nyersolaj dehidratálásának célját, és biztosítsák a nyersolaj víztartalmának megfelelő szintjét a külső átvitelhez. A szerves és vizes fázisok hatékony szétválasztásának egyik legegyszerűbb és leghatékonyabb módszere az emulgeálószer használata az emulgeálás kiküszöbölésére, egy bizonyos erősségű emulgeált határfelület kialakítására a két fázis elválasztásához. A különböző emulgeálószerek azonban eltérő emulziótörő képességgel rendelkeznek a szerves fázisra, és ennek teljesítménye közvetlenül befolyásolja a kétfázisú elválasztási hatást. A penicillin előállításának folyamatában fontos eljárás a penicillin extrakciója a penicillin fermentléből szerves oldószerekkel (például butil-acetáttal). Mivel a fermentlé fehérjék, cukrok, micélium stb. komplexeit tartalmazza, a szerves és a vizes fázis közötti határfelület az extrakció során nem egyértelmű, és az emulgeáló zóna bizonyos intenzitású, ami nagy hatással van a késztermékek hozamára. |
Gyakori demulgeálószerek - Az alábbiakban a főbb nemionos demulgeálószerek láthatók, amelyeket általában az olajmezőben használnak.
SP-típusú emulgeálószer
| Az SP típusú emulziótörő fő összetevője a polioxietilén-polioxipropilén-oktadecil-éter, amelynek elméleti szerkezeti képlete R(PO)x(EO)y(PO)zH, ahol: EO-polioxietilén; PO-polioxipropilén; R-alifás alkohol; x, y, z-polimerizációs fok.Az SP típusú demulgeálószer világossárga paszta formájában kapható, HLB-értéke 10~12, vízben oldódik. Az SP típusú nemionos demulgeálószer jobb demulgeáló hatással rendelkezik paraffin alapú nyersolajra. Hidrofób része 12~18 szénatomos szénhidrogénláncokból áll, hidrofil csoportja pedig a molekulában lévő hidroxil- (-OH) és éter- (-O-) csoportok és a víz kölcsönhatása révén hidrofil. Mivel a hidroxil- és étercsoportok gyengén hidrofilek, csak egy vagy két hidroxil- vagy étercsoport nem tudja a 12~18 szénhidrogénlánc hidrofób csoportját vízbe húzni, ezért a vízoldhatóság eléréséhez egynél több ilyen hidrofil csoportnak kell lennie. Minél nagyobb a nemionos demulgeálószer molekulatömege, minél hosszabb a molekulalánc, minél több hidroxil- és étercsoportot tartalmaz, annál nagyobb a húzóereje, annál erősebb a nyersolaj-emulziók demulgeáló képessége. Az SP típusú demulgeálószer alkalmasságának egy másik oka a paraffin alapú nyersolajhoz az, hogy a paraffin alapú nyersolaj nem vagy nagyon kevés mézgát és aszfaltént tartalmaz, kevesebb lipofil felületaktív anyagot és kisebb relatív sűrűséget tartalmaz. A magas mézga- és aszfalténtartalmú (vagy 20%-nál nagyobb víztartalmú) nyersolaj esetében az SP típusú demulgeálószer demulgeáló képessége gyengébb az egyetlen molekuláris szerkezet, az elágazó láncú szerkezet hiánya és az aromás szerkezet miatt. |
AP típusú emulgeálószer
| Az AP típusú demulgeálószer polioxietilén-polioxipropilén-poliéter, polietilén-poliamin iniciátorral, egy többágú típusú nemionos felületaktív anyag, amelynek molekulaszerkezeti képlete: D(PO)x(EO)y(PO)zH, ahol: EO - polioxietilén; PO - polioxipropilén; R - zsíralkohol; D - polietilén-amin; x, y, z - polimerizációs fok. Az AP típusú szerkezetű demulgeálószer paraffin alapú nyersolaj demulgeálásához jobb hatást fejt ki, mint az SP típusú demulgeálószer, alkalmasabb 20%-nál nagyobb nyersolaj-víztartalom esetén, és alacsony hőmérsékleti viszonyok között is gyors demulgeáló hatást érhet el. Ha az SP típusú demulgeálószer 55~60℃-on és 2 órán belül leülepedik és demulgeálja az emulziót, akkor az AP típusú demulgeálószernek csak 45~50℃-on és 1,5 órán belül kell leülepednie és demulgeálnia az emulziót. Ez az AP típusú demulgeálószer molekula szerkezeti jellemzőinek köszönhető. A polietilén-poliamin iniciátor határozza meg a molekula szerkezeti formáját: a molekulalánc hosszú és elágazó, hidrofil képessége pedig nagyobb, mint az egyetlen molekulaszerkezetű SP típusú demulgeálószeré. A többágú lánc jellemzői miatt az AP típusú demulgeálószer magas nedvesíthetőségű és permeábilis. Amikor a nyersolaj demulgeálódik, az AP típusú demulgeálószer molekulák gyorsan behatolnak az olaj-víz határfelületi filmbe, mint a függőleges, egymolekulás filmelrendezésű SP típusú demulgeálószer molekulák, amelyek nagyobb felületet foglalnak el, így kisebb az adagolás, és az emulziótörő hatás nyilvánvaló. Jelenleg ez a típusú demulgeálószer a Daqing olajmezőn használt jobb nemionos demulgeálószer. |
AE típusú emulgeálószer
| Az AE típusú demulgeálószer egy polietilén-polioxipropilén poliéter, amelynek iniciátora polietilén-poliamin, és amely egy többágú nemionos felületaktív anyag. Az AP típusú demulgeálószerrel összehasonlítva az AE típusú demulgeálószer egy kétlépcsős polimer, kis molekulákkal és rövid elágazó láncokkal. A molekulaszerkezeti képlet: D(PO)x(EO)yH, ahol: EO - polioxietilén; PO - polioxipropilén; D - polietilén-poliamin; x, y - polimerizációs fok. Bár az AE és az AP típusú demulgeálószer molekuláris fázisai nagyon eltérőek, a molekuláris összetételük megegyezik, csak a monomer adagolásában és a polimerizációs sorrendben van különbség. (1) két nemionos demulgeálószer szintézisének tervezésénél a felhasznált anyagmennyiség feje és farka eltérő, ami a polimerizációs molekulák hosszának is eltérővé válását eredményezi. (2) Az AP típusú demulgeáló molekula kétkomponensű, polietilén-poliamin iniciátorral, és polioxietilén, polioxipropilén polimerizációval blokk kopolimereket képez: Az AE típusú demulgeáló molekula kétkomponensű, polietilén-poliamin iniciátorral, és polioxietilén, polioxipropilén polimerizációval két kopolimert képez, ezért az AP típusú demulgeáló molekula kialakításának hosszabbnak kell lennie, mint az AE típusú demulgeáló molekuláé. Az AE-típus egy kétlépcsős, többágú szerkezetű nyersolaj-demulgeálószer, amely aszfaltén nyersolaj-emulziók demulgeálására is alkalmas. Minél nagyobb a lipofil felületaktív anyag tartalma a bitumenes nyersolajban, annál erősebb a viszkózus erő, annál kisebb az olaj és a víz sűrűsége közötti különbség, és így az emulzió demulgeálása nehezebb. Az AE-típusú demulgeálószert az emulziók gyors demulgeálására használják, ugyanakkor az AE-típusú demulgeálószer jobb viaszviszkozitás-csökkentő. Többágú molekulaszerkezetének köszönhetően nagyon könnyen képez apró hálózatokat, így a nyersolajban már képződött paraffin egykristályai ezekbe a hálózatokba esnek, akadályozzák a paraffin egykristályainak szabad mozgását, és nem tudnak egymással kapcsolódni, kialakítva a paraffin hálószerkezetét, csökkentve a nyersolaj viszkozitását és fagyáspontját, valamint megakadályozva a viaszkristályok aggregációját, így elérve a viaszgátló hatást. |
AR-típusú demulgeálószer
| Az AR típusú demulgeálószer alkil-fenolgyantából (AR gyanta) és polioxietilénből, polioxipropilénből és egy új típusú olajban oldódó, nem ionos demulgeálószerből készül, HLB-értéke körülbelül 4 ~ 8, alacsony demulgeálási hőmérséklete 35 ~ 45 ℃. A molekulaszerkezeti képlet: AR(PO)x(EO)yH, ahol: EO-polioxietilén; PO-polioxipropilén; AR-gyanta; x, y, z-polimerizációs fok.A demulgeálószer szintézisének folyamatában az AR gyanta iniciátorként működik, és lipofil csoportot képez a demulgeálószer molekulájában. Az AR típusú demulgeálószer jellemzői: a molekula nem nagy, 5 ℃ feletti szilárdulási ponton jó oldódási, diffúziós és penetrációs hatással rendelkezik, gyors emulgeált vízcseppek flokkulációját és agglomerációját idézi elő. 45 ℃ alatti hőmérsékleten a nyersolajból a víz több mint 80%-át képes eltávolítani 50%~70% víztartalmú nyersolajból, és 45 perc alatt a víz több mint 80%-át képes eltávolítani 50%-70% víztartalmú nyersolajból, ami összehasonlíthatatlan az SP és AP típusú demulgeálószerekkel. |
Közzététel ideje: 2022. márc. 22.