chất khử nhũ tương
| Vì một số chất rắn không hòa tan trong nước, nên khi một hoặc nhiều chất rắn này có mặt với số lượng lớn trong dung dịch nước, chúng có thể có mặt trong nước ở trạng thái nhũ tương khi được khuấy bằng thủy lực hoặc năng lượng bên ngoài, tạo thành nhũ tương. Về mặt lý thuyết hệ thống này không ổn định, nhưng nếu có sự góp mặt của một số chất hoạt động bề mặt (hạt đất,…) sẽ làm cho trạng thái nhũ tương hóa rất nghiêm trọng, thậm chí khó tách 2 pha, điển hình nhất là hỗn hợp dầu-nước trong tách dầu-nước và hỗn hợp dầu-nước 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 kép ổn định cũng như ổn định hệ thống nhũ hóa để đạt được sự phân tách của hai pha.Những tác nhân được sử dụng để đạt được sự phá vỡ quá trình nhũ hóa được gọi là chất phá vỡ 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, để đạt được mục đích của nhũ tương trong việc tách các pha khác nhau.Khử nhũ tương dầu thô đề cập đến việc sử dụng tác dụng hóa học của chất phá vỡ nhũ tương để rời khỏi dầu và nước trong hỗn hợp dầu-nước được nhũ tương hóa để đạt được mục đích khử nước dầu thô, nhằm đảm bảo tiêu chuẩn hàm lượng nước dầu thô cho bên ngoài. truyền tải. Để tách các pha hữu cơ và pha nước một cách hiệu quả, 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 một giao diện nhũ hóa với cường độ 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 (chẳng hạn như butyl axetat).Do nước dùng lên men chứa phức hợp protein, đường, sợi nấm, v.v., giao diện giữa pha hữu cơ và pha 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 phổ biến - Sau đây là chất khử nhũ tương không ion chính thường được sử dụng trong mỏ dầu.
Chất khử nhũ loại SP
| Thành phần chính của chất phá vỡ nhũ tương loại SP là polyoxyetylen polyoxypropylen octadecyl ete, công thức cấu trúc lý thuyết là R(PO)x(EO)y(PO)zH, trong đó: EO-polyoxyetylen;PO-polyoxypropylen;R-rượu béo;độ trùng hợp x, y, z.Chất khử nhũ tương loại SP có dạng bột nhão 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 carbon, và nhóm ưa nước của nó là ưa nước thông qua hoạt động 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 hydrocacbon 12 ~ 18 vào nước, 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, lực kéo của nó càng lớn, 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 có rất ít kẹo cao su và nhựa đường, các chất hoạt động bề mặt ít ưa béo hơn và mật độ tương đối ít hơn.Đối với dầu thô có hàm lượng nhựa đường và nhựa đường cao (hoặc hàm lượng nước lớn hơn 20%) thì khả năng khử nhũ tương của chất khử nhũ loại SP yếu hơn do có cấu trúc đơn phân tử, không có cấu trúc mạch phân nhánh và cấu trúc nhân thơm. |
Chất khử nhũ loại AP
| Chất khử nhũ tương loại AP là polyete polyoxyetylen polyoxypropylen với polyetylen polyamine làm chất khởi đầu, một chất hoạt động bề mặt không ion đa nhánh có công thức cấu trúc phân tử: D(PO)x(EO)y(PO)zH, trong đó: EO - polyoxyetylen;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, nó phù hợp hơn với hàm lượng nước dầu thô cao hơn 20% trong chất khử nhũ tương dầu thô và có thể đạt được hiệu quả khử nhũ tương nhanh ở nhiệt độ thấp các điều kiện.Nếu chất khử nhũ tương loại SP lắng và khử nhũ tương trong vòng 55~60℃ và 2h, thì chất khử nhũ tương loại AP chỉ cần lắng và khử nhũ tương trong vòng 45~50℃ và 1,5h.Điều này là do đặc điểm cấu trúc của phân tử chất khử nhũ loại AP.Chất khởi đầu polyetylen polyamine xác định dạng cấu trúc của phân tử: chuỗi phân tử dài và phân nhánh, khả năng ưa nước cao hơn so với chất khử nhũ tương loại SP có cấu trúc phân tử đơn.Các đặc tính của chuỗi đa nhánh xác định chất khử nhũ tương loại AP có độ ẩm và tính thấm cao, khi dầu thô khử nhũ tương, các phân tử chất khử nhũ tương loại AP có thể nhanh chóng xuyên qua màng giao diện dầu-nước, so với các phân tử chất khử nhũ tương loại SP theo chiều dọc. sự sắp xếp màng đơn phân tử chiếm nhiều diện tích bề mặt hơn, do đó liều lượng ít hơn, hiệu quả phá vỡ nhũ tương là rõ ràng.Hiện tại, loại chất khử nhũ tương này là chất khử nhũ tương không ion tốt hơn được sử dụng trong mỏ dầu Đại Khánh. |
Chất khử nhũ loại AE
| Chất khử nhũ tương loại AE là một polyether polyoxyetylen polyoxypropylene với polyamine polyamine làm chất khởi đầu, là một loại chất hoạt động bề mặt không ion đa nhánh.So với chất khử nhũ tương loại AP, điểm khác biệt là chất khử nhũ tương loại AE là một 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 - polyoxyetylen: PO - polyoxypropylen: D - polyetylen polyamin;x, y - mức độ trùng hợp.Mặc dù các giai đoạn phân tử của chất khử nhũ tương loại AE và chất khử nhũ tương loại AP rất khác nhau, nhưng thành phần phân tử giống nhau, chỉ khác nhau về liều lượng monome và thứ tự trùng hợp. (1) hai chất khử nhũ tương không ion trong thiết kế tổng hợp, lượng vật liệu được sử dụng ở đầu và đuôi là khác nhau, dẫn đến độ 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 là 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 là 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 được điều chỉnh để khử nhũ tương nhũ tương dầu thô asphalten.Hàm lượng chất hoạt động bề mặt lipophilic trong dầu thô bitum càng nhiều thì lực nhớt càng mạnh, chênh lệch mật độ dầu và nước càng nhỏ, không dễ làm mất nhũ tương.Chất khử nhũ tương loại AE được sử dụng để khử nhũ tương nhanh chóng, đồng thời, chất khử nhũ tương loại AE là chất làm giảm độ nhớt chống sáp tốt hơn.Do cấu trúc phân tử có nhiều nhánh nên rất dễ hình thành các mạng cực nhỏ, do đó các đơn tinh thể parafin đã hình thành sẵn trong dầu thô rơi vào các mạng này, cản trở sự chuyển động tự do của các đơn tinh thể parafin và không thể liên kết 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. |
AR-loại chất khử nhũ tương
| Chất khử nhũ 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 ~ 45 ℃.Công thức cấu trúc phân tử là: AR(PO)x(EO)yH, trong đó: EO-polyoxyetylen;PO-polyoxypropylen;nhựa AR;x, y, z-mức độ trùng hợp.Trong quá trình tổng hợp chất khử nhũ tương, nhựa AR vừa đóng vai trò là chất khơi mào, vừa đi vào phân tử chất khử nhũ tương để trở thành nhóm ưa béo.Đặc điểm của chất khử nhũ tương loại AR là: phân tử không lớn, trong trường hợp điểm đông đặc dầu thô cao hơn 5 ℃ có tác dụng hòa tan, khuếch tán, thẩm thấu tốt, nhanh chóng kết tụ các giọt nước nhũ tương, 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 với chất khử nhũ tương loại SP và loại AP. |
Thời gian đăng: 22-03-2022