Полимерите играят решаваща и многостранна роля в обратните деемулгатори, ключов продукт в нашето портфолио като доставчик на обратни деемулгатори. В този блог ще разгледаме подробно значението на полимерите в обратните деемулгатори, техните механизми на действие и влиянието, което оказват върху различни индустриални приложения.
Разбиране на обратните деемулгатори
Преди да се задълбочим в ролята на полимерите, важно е да разберем какво представляват обратните деемулгатори. Деемулгаторите са химикали, използвани за разделяне на емулсии, които са смеси от две несмесващи се течности, обикновено масло и вода. Обратните деемулгатори, по-специално, са предназначени да разграждат емулсии вода в масло. Тези емулсии могат да се образуват естествено по време на производството на петрол, транспортирането и процесите на рафиниране. Ако не бъдат третирани, те могат да причинят многобройни проблеми като корозия в тръбопроводите и оборудването, намалена ефективност при операциите по рафиниране и увеличени разходи поради необходимостта от допълнителни етапи на обработка.
Ролята на полимерите в обратните деемулгатори
1. Повърхностна активност и разрушаване на емулсията
Полимерите в обратните деемулгатори действат като повърхностно активни агенти. Те имат уникална молекулярна структура, която им позволява да се адсорбират на границата масло - вода на емулсионните капчици. Полимерните молекули имат както хидрофилни (водолюбиви), така и хидрофобни (маслолюбиви) сегменти. Хидрофобните сегменти взаимодействат с маслената фаза, докато хидрофилните сегменти взаимодействат с водната фаза.
Когато полимерът се адсорбира на границата, той разрушава стабилизиращия филм около водните капчици в емулсията вода - в - масло. Този филм често се състои от естествени повърхностноактивни вещества, асфалтени и други повърхностно активни компоненти, присъстващи в суровия нефт. Като разрушава този филм, полимерът отслабва стабилността на емулсията, което води до сливане на водните капки. След като капките се слеят в по-големи, те могат да се утаят от маслената фаза по-лесно под въздействието на гравитацията или други сили на разделяне.
Например, блокови съполимери, които се състоят от различни блокове от хидрофилни и хидрофобни мономери, обикновено се използват в обратните деемулгатори. Тези блок кополимери могат ефективно да адсорбират на границата масло - вода и да предизвикат коалесценция на капчици. Специфичният състав и архитектура на блок съполимера могат да бъдат пригодени за оптимизиране на неговата производителност в различни видове емулсии.
2. Флокулация и агрегация
Полимерите могат също така да насърчат флокулацията и агрегацията на водните капки в емулсията. Флокулацията е процесът, при който малки капчици се събират, за да образуват рохкави агрегати или флокулации. Полимерните вериги могат да създават мост между различни водни капки, като ги държат заедно в по-големи структури. Това увеличава ефективния размер на образуванията, съдържащи вода в емулсията, което улеснява отделянето им от маслената фаза.
В допълнение към мостовете, полимерите могат също да причинят неутрализиране на заряда. Много водни капки в емулсиите носят повърхностен заряд, който допринася за тяхната стабилност чрез създаване на електростатично отблъскване между капчиците. Полимерите с подходящи заредени групи могат да неутрализират тези повърхностни заряди, намалявайки електростатичното отблъскване и позволявайки на капчиците да се доближат една до друга и да се слеят.
3. Модификация на вискозитета
Друга важна роля на полимерите в обратните деемулгатори е модифицирането на вискозитета. Наличието на полимери в емулсията може да промени вискозитета на маслената фаза. В някои случаи полимерът може да намали вискозитета на маслото, което улеснява движението на водните капки през маслото. Маслото с по-нисък вискозитет позволява на водните капки да се утаяват по-бързо под действието на гравитацията, подобрявайки ефективността на разделяне.
От друга страна, полимерите също могат да се използват за увеличаване на вискозитета на водната фаза в емулсията. Това може да предотврати повторната дисперсия на събраните водни капки обратно в маслената фаза по време на процеса на разделяне. Чрез контролиране на вискозитета както на маслената, така и на водната фаза, полимерите помагат за оптимизиране на цялостния процес на деемулгиране.
Промишлени приложения на обратни деемулгатори с полимери
1. Нефтена и газова промишленост
В нефтената и газовата промишленост обратните деемулгатори с полимери се използват широко в различни етапи от производството и преработката на нефт. В устието на производствения кладенец към суровия нефт се добавят обратни деемулгатори, за да се отдели водата, която често се произвежда съвместно с нефта. Това помага да се намали съдържанието на вода в суровия нефт, преди да бъде транспортиран по тръбопроводи. Високото съдържание на вода в тръбопровода може да причини корозия и да увеличи разходите за изпомпване.
По време на процеса на рафиниране в инсталациите за обезсоляване се използват обратни деемулгатори.Деемулгатор за обезсоляване на рафинериие специално предназначен за отстраняване на вода, съдържаща сол, от суровия нефт. Полимерите в тези деемулгатори помагат за разграждането на емулсията вода в масло и отделянето на водата, заедно с разтворените соли, от маслото. Това е от решаващо значение за предотвратяване на корозия и замърсяване в оборудването на рафинерията.
2. Пречистване на отпадъчни води
Обратните деемулгатори с полимери също се използват при пречистване на отпадъчни води, особено в индустрии, които генерират нефтени отпадъчни води. Например в металообработващата промишленост отпадъчните води често съдържат емулсии масло във вода или вода в масло. Обратните деемулгатори могат да се използват за разграждане на тези емулсии, позволявайки маслото да бъде отделено от водата. След това отделеното масло може да бъде рециклирано или изхвърлено правилно, докато пречистената вода може да бъде допълнително обработена или изхвърлена.Деемулгатор за отстраняване на солможе също да се прилага при пречистване на отпадъчни води за отстраняване на соли заедно с разделянето на масло и вода.
Фактори, влияещи върху ефективността на полимерите в обратните деемулгатори
1. Полимерна структура и състав
Структурата и съставът на полимера оказват значително влияние върху работата му в обратните деемулгатори. Както бе споменато по-рано, балансът между хидрофилните и хидрофобните сегменти е от решаващо значение. Молекулното тегло на полимера също играе роля. Полимерите с по-високо молекулно тегло може да имат по-добри способности за свързване и флокулация, но те също могат да увеличат твърде много вискозитета на маслената фаза, което може да бъде пагубно за процеса на разделяне.
2. Характеристики на емулсията
Характеристиките на емулсията, като вида на маслото, съдържанието на вода, разпределението на размера на капките и наличието на други замърсители, също влияят върху работата на базирания на полимер обратен деемулгатор. Различните видове сурови масла имат различен състав от естествени повърхностно активни вещества и асфалтени, които могат да взаимодействат по различен начин с полимера. Например, тежките сурови масла с високо съдържание на асфалтен може да изискват различен тип деемулгатор на полимерна основа в сравнение с леките сурови масла.
Заключение
Полимерите играят жизненоважна роля в обратните деемулгатори. Тяхната способност да адсорбират на границата масло - вода, да насърчават флокулацията и коалесценцията и да променят вискозитета ги прави основни компоненти в процеса на деемулгиране. Като аОбратен деемулгатордоставчик, ние разбираме значението на използването на висококачествени полимери в нашите продукти, за да осигурим оптимална производителност в различни индустриални приложения.
Ако се нуждаете от ефективни обратни деемулгатори за вашите процеси за производство на нефт, рафиниране или пречистване на отпадъчни води, ви каним да се свържете с нас за подробна дискусия. Нашият екип от експерти може да предостави персонализирани решения въз основа на вашите специфични изисквания и характеристиките на вашите емулсии.
Референции
- Schulz, DN, & Murchison, HE (1991). Химично деемулгиране на емулсии вода в масло. Journal of Dispersion Science and Technology, 12(3), 253 - 277.
- Sjoblom, J., et al. (2003). Емулсии и стабилност на емулсиите. Наръчник по приложна повърхностна и колоидна химия, 2, 355 - 403.
- Wang, Y., & Guo, J. (2015). Напредък в изследванията на технологиите за деемулгиране на емулсии вода в масло. Вестник по химическо инженерство, 272, 392 - 405.