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破乳劑

概述

破乳劑是一種能破壞乳狀液的表面活性劑。破乳劑主要通過部分取代穩定膜的作用使乳狀液破壞。用作脫水劑,能把原油及重油中的水分脫出來,使含水量達到要求;用于油井中可降低原油粘度,使油井不堵。由脂肪醇、環氧丙烷、環氧乙烷聚合而得。易溶于水,淡黃色或乳白色粘稠液體。肥皂氣味。凝固點25~ 40℃。羥值≤60毫克氫氧化鉀/克。,水溶液呈乳白色。

工作原理

由于原油、油層水及所含天然乳化劑組成的復雜性,對油水界面上發生的物理化學過程的研究又極其困難,因而對化學破乳劑的破乳過程和破乳機理仍處于研究之中,但破乳劑和乳化劑都是表面活性物質,兩者的作用卻截然相反。

盡管破乳劑的破乳機理尚不完善,但從長期實踐中歸納出兩點結論:①破乳劑的分子量大于天然乳化劑的分子量才能有效破乳;②若把破乳劑用作油水混合物的乳化劑,則生成反相乳狀液,即O/W型乳狀液。

應用

破乳劑是一種表面活性物質,它能使乳化狀的液體結構破壞,以達到乳化液中各相分離開來的目的。原油破乳是指利用破乳劑的化學作用將乳化狀的油水混合液中油和水分離開來,使之達到原油脫水的目的,以保證原油外輸含水標準。

有機相與水相的有效分離,一種最簡單的有效方法是采用破乳劑,消除乳化形成具有一定強度的乳化界面,達到兩相分離。然而不同的破乳劑對有機相破乳能力是不同的 ,破乳劑的性能直接影響兩相分離效果。青霉素生產過程中,一個重要程序是用有機溶劑(如醋酸丁酯)從青霉素發酵液中萃取青霉素,由于發酵液中含有蛋白質、糖類、菌絲體等的復雜物,萃取時有機相與水相的界面不清,呈一定強度的 乳化區,對成品得率影響很大。為此必須使用破乳劑破乳,消除乳化現象,達到兩相快速有效分離。

分類

按照目前破乳劑使用的情況,可將破乳劑分為水溶性破乳劑和油溶性破乳劑兩大類。

破乳劑屬表面活性劑類型,破乳劑分子由親油、親水基團組成,親油部分為碳氫基團,特別是長鏈碳氫基團構成;而親水部分則由離子或非離子型的親水基所構成。破乳劑的種類繁多,若按表面活性劑的分類方法可分為:陽離子型、陰離子型、非離子型、兩型離子型破乳劑。

(1)陰離子破乳劑溶于水后生成的親水基團為帶負電荷的離子團,按其親水基又分為:羧酸類、磺酸類、硫酸酯類和磷酸酯類。陰離子型破乳劑有羧酸鹽類、磺酸鹽類和聚氧乙烯脂肪硫酸酯鹽等,具有用量大、效果差、易受電解質影響而減效等缺點。

(2)陽離子破乳劑溶于水后生成的親水基團為帶正電荷的粒子團,親水基主要為堿性氮原子,也有磷、硫、碘等。陽離子型破乳劑主要有季銨鹽類,其對一般原油有明顯效果,但不適合稠油及老化油。

(3)非離子破乳劑溶于水后不離解離子,因而不帶電荷。非離子型主要有以胺類為起始劑的嵌段聚醚,以醇類為起始劑的嵌段聚醚,烷基酚醛樹脂嵌段聚醚,酚胺醛樹脂嵌段聚醚,含硅破乳劑,超高相對分子質量破乳劑,聚磷酸酯,嵌段聚醚的改性產物以及以咪唑啉原油破乳劑為代表的兩性離子型破乳劑。

(4)兩型破乳劑為溶于水后可生成正、負兩種離子。它在酸性溶液中呈陽離子型,在堿性溶液中呈陰離子型。

選型指南

(1)有良好的表面活性,能將乳狀液中的乳化劑從界面上頂替下來。乳化劑都有表面活性,否則不能在界面上形成吸附膜,這種吸附作用是自發過程。因此破乳劑也必須有強烈的界面吸附能力才能頂替乳化劑。

(2)破乳劑在油一水界面上形成的界面膜不可以有牢固性,在外界條件作用下或液滴碰撞時易破裂,從而液滴易發生聚結。

(3)離子型的乳化劑可使液滴帶電而穩定,選用帶相反電荷的離子型破乳劑可使液滴表面電荷中和。

(4)相對分子質量大的非離子或高分子破乳劑溶解于連續相中,可因橋連作用使液滴聚集,進而聚結、分層和破乳。

(5)固體粉末乳化劑穩定的乳狀液可選擇固體粉末良好的潤濕劑作為破乳劑,以使粉體完全潤濕進入水相或油相。

由這些原則可以看出,有的乳化劑和破乳劑常沒有明顯的界限,需視具體體系而定。當然,也有一些表面活性劑只適用于做某一種乳狀液的破乳劑,對其他體系既不能做破乳劑也不能做乳化劑。

注意事項

1、破乳劑必須加水稀釋后加入,不可直接倒入原油中。      

2、由于各井場脫水溫度有差異,藥品濃度可在150ppm左右小范圍變動, 幅度變化≤±50ppm。    

3、循環時間保證在3.5h以上,沉降時間保證在4h以上。

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