chất khử nhũ tương
| Vì một số chất rắn không hòa tan trong nước, nên khi một hoặc nhiều chất rắn này hiện diện với số lượng lớn trong dung dịch nước, chúng có thể hiện diện trong nước ở trạng thái nhũ hóa khi khuấy bằng thủy lực hoặc năng lượng bên ngoài, tạo thành nhũ tương. Về mặt lý thuyết, hệ thống này không ổn định, tuy nhiên nếu có sự có mặt của một số chất hoạt động bề mặt (hạt đất,…) sẽ làm cho trạng thái nhũ hóa rất nghiêm trọng, thậm chí hai pha khó tách rời, điển hình nhất là hỗn hợp dầu-nước. trong tách dầu-nước và hỗn hợp nước-dầu trong xử lý nước thải, hai pha tạo thành cấu trúc dầu trong nước hoặc nước trong dầu ổn định hơn, cơ sở lý thuyết là "cấu trúc lớp điện kép". Trong trường hợp này, một số tác nhân được đưa vào để phá vỡ cấu trúc lớp điện ổn định cũng như ổn định hệ thống nhũ hóa để đạt được sự phân tách hai pha. Những tác nhân này được sử dụng để phá vỡ quá trình nhũ hóa được gọi là chất phá nhũ tương. |
Ứng dụng chính
| Chất khử nhũ tương là một chất hoạt động bề mặt, có thể phá hủy cấu trúc chất lỏng giống như nhũ tương, nhằm đạt được mục đích nhũ tương trong việc tách các pha khác nhau. Quá trình khử nhũ tương dầu thô đề cập đến việc sử dụng tác dụng hóa học của chất phá nhũ tương để giữ lại dầu và nước trong hỗn hợp dầu-nước được nhũ hóa để đạt được mục đích khử nước dầu thô, nhằm đảm bảo tiêu chuẩn về hàm lượng nước trong dầu thô cho bên ngoài. quá trình lây truyền. Việc tách hiệu quả các pha hữu cơ và nước, một trong những phương pháp đơn giản và hiệu quả nhất là sử dụng chất khử nhũ tương để loại bỏ quá trình nhũ hóa để tạo thành giao diện nhũ hóa với độ bền nhất định để đạt được sự phân tách của hai pha. Tuy nhiên, các chất khử nhũ tương khác nhau có khả năng phá vỡ nhũ tương khác nhau đối với pha hữu cơ và hiệu suất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng tách hai pha. Trong quá trình sản xuất penicillin, một quy trình quan trọng là chiết xuất penicillin từ môi trường lên men penicillin bằng dung môi hữu cơ (như butyl axetat). Do môi trường lên men chứa các phức hợp protein, đường, sợi nấm, v.v., nên giao diện giữa pha hữu cơ và dung dịch nước không rõ ràng trong quá trình chiết xuất và vùng nhũ hóa có cường độ nhất định, ảnh hưởng lớn đến năng suất thành phẩm. |
Chất khử nhũ tương thông thường - Sau đây là chất khử nhũ tương không ion chính thường được sử dụng trong mỏ dầu.
Chất khử nhũ tương loại SP
| Thành phần chính của chất phá nhũ tương loại SP là polyoxyethylene polyoxypropylene octadecyl ether, công thức cấu tạo lý thuyết là R(PO)x(EO)y(PO)zH, trong đó: EO-polyoxyethylene; PO-polyoxypropylen; Rượu R-aliphatic; mức độ trùng hợp x, y, z.Chất khử nhũ tương loại SP có dạng bột màu vàng nhạt, giá trị HLB từ 10 ~ 12, hòa tan trong nước. Chất khử nhũ tương không ion loại SP có tác dụng khử nhũ tương tốt hơn đối với dầu thô gốc parafin. Phần kỵ nước của nó bao gồm các chuỗi hydrocarbon 12 ~ 18 và nhóm ưa nước của nó là ưa nước thông qua tác dụng của các nhóm hydroxyl (-OH) và ether (-O-) trong phân tử và nước để tạo thành liên kết hydro. Vì các nhóm hydroxyl và ether có tính ưa nước yếu nên chỉ một hoặc hai nhóm hydroxyl hoặc ether không thể kéo nhóm kỵ nước của chuỗi hydrocarbon carbon 12 ~ 18 vào nước, nên phải có nhiều hơn một nhóm ưa nước như vậy để đạt được mục đích hòa tan trong nước. Trọng lượng phân tử của chất khử nhũ tương không ion càng lớn, chuỗi phân tử càng dài, càng chứa nhiều nhóm hydroxyl và ether, sức kéo của nó càng lớn thì khả năng khử nhũ tương của nhũ tương dầu thô càng mạnh. Một lý do khác khiến chất khử nhũ tương SP phù hợp với dầu thô gốc parafin là dầu thô gốc parafin không chứa hoặc chứa rất ít gôm và nhựa đường, ít chất hoạt động bề mặt ưa mỡ và mật độ tương đối ít hơn. Đối với dầu thô có hàm lượng gôm và nhựa đường cao (hoặc hàm lượng nước lớn hơn 20%), khả năng khử nhũ tương của chất khử nhũ tương loại SP yếu hơn do cấu trúc phân tử đơn, không có cấu trúc chuỗi nhánh và cấu trúc thơm. |
Chất khử nhũ tương loại AP
| Chất khử nhũ tương loại AP là polyoxyethylene polyoxypropylene polyether với chất khởi đầu là polyethylen polyamine, là chất hoạt động bề mặt không ion loại đa nhánh có công thức cấu tạo phân tử: D(PO)x(EO)y(PO)zH, trong đó: EO - polyoxyethylene; PO - polyoxypropylen; R - rượu béo; D - polyetylen amin: x, y, z - mức độ trùng hợp. Chất khử nhũ tương cấu trúc loại AP để khử nhũ tương dầu thô dựa trên parafin, hiệu quả tốt hơn chất khử nhũ tương loại SP, phù hợp hơn với hàm lượng nước trong dầu thô cao hơn 20% chất khử nhũ tương dầu thô và có thể đạt được hiệu quả khử nhũ tương nhanh ở nhiệt độ thấp điều kiện. Nếu chất khử nhũ tương loại SP lắng và khử nhũ tương trong vòng 55 ~ 60oC và 2 giờ, thì chất khử nhũ tương loại AP chỉ cần lắng và khử nhũ tương trong vòng 45 ~ 50oC và 1,5 giờ. Điều này là do đặc điểm cấu trúc của phân tử chất khử nhũ tương loại AP. Polyamine khởi đầu xác định dạng cấu trúc của phân tử: chuỗi phân tử dài và phân nhánh, khả năng ưa nước cao hơn chất khử nhũ tương loại SP có cấu trúc phân tử đơn. Các đặc tính của chuỗi nhiều nhánh xác định chất khử nhũ tương loại AP có độ thấm ướt và tính thấm cao, khi khử nhũ tương dầu thô, các phân tử chất khử nhũ tương loại AP có thể nhanh chóng thâm nhập vào màng giao diện dầu-nước, hơn các phân tử chất khử nhũ tương loại SP theo chiều dọc Sự sắp xếp màng phân tử đơn lẻ chiếm nhiều diện tích bề mặt hơn, do đó liều lượng ít hơn, hiệu quả phá vỡ nhũ tương là rõ ràng. Hiện nay, loại chất khử nhũ tương này là chất khử nhũ tương không ion tốt hơn được sử dụng ở mỏ dầu Đại Khánh. |
Chất khử nhũ tương loại AE
| Chất khử nhũ tương loại AE là một polyether polyoxyethylene polyoxypropylene với polyethylene polyamine làm chất khởi đầu, là một loại chất hoạt động bề mặt không ion có nhiều nhánh. So với chất khử nhũ tương loại AP, điểm khác biệt là chất khử nhũ tương loại AE là polyme hai giai đoạn với các phân tử nhỏ và chuỗi phân nhánh ngắn. Công thức cấu tạo phân tử là: D(PO)x(EO)yH, trong đó: EO - polyoxyethylene: PO - polyoxypropylene: D - polyethylene polyamine; x, y - mức độ trùng hợp. Mặc dù các pha phân tử của chất khử nhũ tương loại AE và chất khử nhũ tương loại AP rất khác nhau, nhưng thành phần phân tử là như nhau, chỉ khác nhau ở liều lượng monome và thứ tự trùng hợp. (1) hai chất khử nhũ tương không ion trong thiết kế tổng hợp, phần đầu và phần đuôi của lượng vật liệu được sử dụng là khác nhau, dẫn đến chiều dài của các phân tử trùng hợp cũng khác nhau. (2) Phân tử chất khử nhũ tương loại AP là lưỡng cực, với polyetylen polyamine làm chất khởi đầu và trùng hợp polyoxyetylen, polyoxypropylen để tạo thành copolyme khối: Phân tử chất khử nhũ tương loại AE là lưỡng cực, với polyetylen polyamine làm chất khởi đầu và trùng hợp polyoxyetylen, polyoxypropylen để tạo thành hai chất đồng trùng hợp , do đó, thiết kế của phân tử chất khử nhũ tương loại AP phải dài hơn phân tử chất khử nhũ tương loại AE. Loại AE là chất khử nhũ tương dầu thô có cấu trúc đa nhánh hai giai đoạn, cũng thích ứng với quá trình khử nhũ tương của nhũ tương dầu thô atphalten. Hàm lượng chất hoạt động bề mặt lipophilic trong dầu thô bitum càng nhiều thì lực nhớt càng mạnh, chênh lệch giữa mật độ dầu và nước càng nhỏ, không dễ khử nhũ tương. Chất khử nhũ tương loại AE được sử dụng để khử nhũ tương nhanh, đồng thời chất khử nhũ tương loại AE là chất khử độ nhớt chống sáp tốt hơn. Do cấu trúc phân tử đa nhánh nên rất dễ hình thành các mạng lưới nhỏ, do đó các tinh thể parafin đơn lẻ đã hình thành trong dầu thô rơi vào các mạng lưới này, cản trở sự chuyển động tự do của các tinh thể parafin đơn lẻ và không thể kết nối với nhau. khác, tạo thành cấu trúc lưới của parafin, làm giảm độ nhớt và điểm đóng băng của dầu thô và ngăn chặn sự kết tụ của các tinh thể sáp, do đó đạt được mục đích chống sáp. |
Chất khử nhũ tương loại AR
| Chất khử nhũ tương loại AR được làm từ nhựa alkyl phenolic (nhựa AR) và polyoxyetylen, polyoxypropylen và một loại chất khử nhũ tương không ion hòa tan trong dầu mới, giá trị HLB khoảng 4 ~ 8, nhiệt độ khử nhũ tương thấp 35 ~ 45oC. Công thức cấu tạo phân tử là: AR(PO)x(EO)yH, trong đó: EO-polyoxyetylen; PO-polyoxypropylen; Nhựa AR; x, y, z - độ trùng hợp.Trong quá trình tổng hợp chất khử nhũ tương, nhựa AR vừa đóng vai trò là chất khởi đầu vừa đi vào phân tử chất khử nhũ tương để trở thành nhóm ưa mỡ. Đặc điểm của chất khử nhũ tương loại AR là: phân tử không lớn, trong trường hợp điểm đông đặc của dầu thô cao hơn 5oC có hiệu ứng hòa tan, khuếch tán, thẩm thấu tốt, nhanh chóng tạo ra các giọt nước nhũ hóa, kết tụ và kết tụ. Nó có thể loại bỏ hơn 80% nước khỏi dầu thô có hàm lượng nước từ 50% ~ 70% ở nhiệt độ dưới 45oC và 45 phút để loại bỏ hơn 80% nước khỏi dầu thô có hàm lượng nước từ 50% đến 70%. không thể so sánh được với chất khử nhũ tương loại SP và loại AP. |
Thời gian đăng: 22-03-2022