دمولسیفایر
| از آنجایی که برخی از جامدات در آب نامحلول هستند، هنگامی که یک یا چند مورد از این جامدات به مقدار زیاد در یک محلول آبی وجود داشته باشند، می‌توانند در حالت امولسیون در آب تحت هم زدن با نیروی هیدرولیک یا خارجی قرار گیرند و امولسیون تشکیل دهند. از لحاظ تئوری این سیستم ناپایدار است، اما اگر مقداری سورفکتانت (ذرات خاک و غیره) وجود داشته باشد، حالت امولسیون را بسیار جدی می‌کند، حتی جداسازی دو فاز نیز دشوار است، که رایج‌ترین آنها مخلوط روغن-آب در جداسازی روغن-آب و مخلوط آب-روغن در تصفیه فاضلاب است، دو فاز یک ساختار روغن در آب یا آب در روغن پایدارتر تشکیل می‌دهند، اساس تئوری آن "ساختار لایه الکتریکی مضاعف" است. در این حالت، برخی عوامل برای مختل کردن ساختار دولایه الکتریکی پایدار و همچنین تثبیت سیستم امولسیون‌سازی به منظور دستیابی به جداسازی دو فاز، اضافه می‌شوند. این عوامل که برای دستیابی به اختلال در امولسیون‌سازی استفاده می‌شوند، امولسیون‌شکن نامیده می‌شوند. |
کاربردهای اصلی
| دی‌مولسیفایر یک ماده سورفکتانت است که می‌تواند ساختار مایع امولسیون‌مانند را تخریب کند تا به هدف امولسیون‌سازی در جداسازی فازهای مختلف دست یابد. دی‌مولسیفیکاسیون نفت خام به استفاده از اثر شیمیایی عامل شکستن امولسیون برای باقی گذاشتن نفت و آب در مخلوط نفت و آب امولسیون‌شده برای دستیابی به هدف آب‌زدایی نفت خام اشاره دارد تا از استاندارد بودن میزان آب نفت خام برای انتقال خارجی اطمینان حاصل شود. جداسازی مؤثر فازهای آلی و آبی، یکی از ساده‌ترین و مؤثرترین روش‌ها، استفاده از دمولسیفایر برای از بین بردن امولسیون‌سازی و تشکیل یک سطح مشترک امولسیون‌سازی شده با قدرت مشخص برای دستیابی به جداسازی دو فاز است. با این حال، دمولسیفایرهای مختلف توانایی متفاوتی در شکستن امولسیون برای فاز آلی دارند و عملکرد آنها مستقیماً بر اثر جداسازی دو فاز تأثیر می‌گذارد. در فرآیند تولید پنی‌سیلین، یک روش مهم، استخراج پنی‌سیلین از محیط تخمیر پنی‌سیلین با حلال‌های آلی (مانند بوتیل استات) است. از آنجایی که محیط تخمیر حاوی کمپلکس‌هایی از پروتئین‌ها، قندها، میسلیوم و غیره است، سطح مشترک بین فازهای آلی و آبی در طول استخراج مشخص نیست و ناحیه امولسیون‌سازی از شدت خاصی برخوردار است که تأثیر زیادی بر بازده محصولات نهایی دارد. |
دمولسیفایر رایج - موارد زیر دمولسیفایر غیر یونی اصلی هستند که معمولاً در میدان نفتی استفاده می‌شوند.
دمولسیفایر نوع SP
| جزء اصلی امولسیون‌شکن نوع SP، پلی‌اکسی‌اتیلن پلی‌اکسی‌پروپیلن اکتادسیل اتر است که فرمول ساختاری نظری آن R(PO)x(EO)y(PO)zH است، که در آن: EO-پلی‌اکسی‌اتیلن؛ PO-پلی‌اکسی‌پروپیلن؛ R-الکل آلیفاتیک؛ درجه پلیمریزاسیون x، y، z.دمولسیفایر نوع SP ظاهری خمیری به رنگ زرد روشن دارد، مقدار HLB آن 10 تا 12 است و در آب محلول است. دمولسیفایر غیر یونی نوع SP اثر دمولسیفایر بهتری بر روی نفت خام پایه پارافین دارد. بخش آبگریز آن از زنجیره‌های هیدروکربنی کربن 12 تا 18 تشکیل شده است و گروه آبدوست آن از طریق عمل گروه‌های هیدروکسیل (-OH) و اتر (-O-) در مولکول و آب برای تشکیل پیوندهای هیدروژنی، آبدوست می‌شود. از آنجایی که گروه‌های هیدروکسیل و اتر آبدوستی ضعیفی دارند، فقط یک یا دو گروه هیدروکسیل یا اتر نمی‌توانند گروه آبگریز زنجیره هیدروکربنی کربن 12 تا 18 را به داخل آب بکشند، برای رسیدن به هدف انحلال در آب باید بیش از یک گروه آبدوست از این نوع وجود داشته باشد. هرچه وزن مولکولی دمولسیفایر غیر یونی بیشتر باشد، زنجیره مولکولی طولانی‌تر باشد، گروه‌های هیدروکسیل و اتر بیشتری داشته باشد، قدرت کشش آن بیشتر و توانایی دمولسیفایر امولسیون‌های نفت خام قوی‌تر است. دلیل دیگر مناسب بودن دمولسیفایر SP برای نفت خام پایه پارافین این است که نفت خام پایه پارافین حاوی صمغ و آسفالتین نیست یا مقدار بسیار کمی دارد، مواد سورفکتانت لیپوفیل کمتری دارد و چگالی نسبی آن کمتر است. برای نفت خام با محتوای صمغ و آسفالتین بالا (یا محتوای آب بیشتر از 20٪)، توانایی دمولسیفایر نوع SP به دلیل ساختار مولکولی تک، عدم وجود ساختار زنجیره شاخه‌دار و ساختار آروماتیک، ضعیف‌تر است. |
دمولسیفایر نوع AP
| دمولسیفایر نوع AP، پلی‌اتر پلی‌اکسی‌اتیلن پلی‌اکسی‌پروپیلن با پلی‌اتیلن پلی‌آمین به عنوان آغازگر است، یک سورفکتانت غیر یونی از نوع چند شاخه با فرمول ساختار مولکولی: D(PO)x(EO)y(PO)zH، که در آن: EO - پلی‌اکسی‌اتیلن؛ PO - پلی‌اکسی‌پروپیلن؛ R - الکل چرب؛ D - پلی‌اتیلن آمین: x، y، z - درجه پلیمریزاسیون. دمولسیفایر با ساختار AP برای دمولسیفایر نفت خام بر پایه پارافین، اثر بهتری نسبت به دمولسیفایر نوع SP دارد، برای نفت خام با محتوای آب بالاتر از 20٪ دمولسیفایر نفت خام مناسب‌تر است و می‌تواند در شرایط دمای پایین به اثر دمولسیفایر سریع دست یابد. اگر دمولسیفایر نوع SP امولسیون را در دمای 55 تا 60 درجه سانتیگراد و 2 ساعت ته‌نشین و دمولسیفایر کند، دمولسیفایر نوع AP فقط نیاز به ته‌نشین و دمولسیفایر شدن امولسیون در دمای 45 تا 50 درجه سانتیگراد و 1.5 ساعت دارد. این به دلیل ویژگی‌های ساختاری مولکول دمولسیفایر نوع AP است. پلی‌آمین پلی‌آمین آغازگر، شکل ساختاری مولکول را تعیین می‌کند: زنجیره مولکولی بلند و شاخه‌دار است و توانایی آبدوستی آن بیشتر از دمولسیفایر نوع SP با ساختار مولکولی تک است. ویژگی‌های زنجیره چند شاخه‌ای مشخص می‌کند که دمولسیفایر نوع AP دارای ترشوندگی و نفوذپذیری بالایی است، هنگامی که دمولسیفایر نفت خام عمل می‌کند، مولکول‌های دمولسیفایر نوع AP می‌توانند به سرعت در لایه مشترک نفت-آب نفوذ کنند، در حالی که مولکول‌های دمولسیفایر نوع SP با آرایش لایه تک مولکولی عمودی، سطح بیشتری را اشغال می‌کنند، بنابراین دوز کمتری مصرف می‌کنند و اثر شکستن امولسیون واضح است. در حال حاضر، این نوع دمولسیفایر، دمولسیفایر غیر یونی بهتری است که در میدان نفتی داکینگ استفاده می‌شود. |
دمولسیفایر نوع AE
| دمولسیفایر نوع AE یک پلی‌اتر پلی‌اکسی‌اتیلن پلی‌اکسی‌پروپیلن با پلی‌اتیلن پلی‌آمین به عنوان آغازگر است که نوعی سورفکتانت غیر یونی چند شاخه‌ای است. در مقایسه با دمولسیفایر نوع AP، تفاوت این است که دمولسیفایر نوع AE یک پلیمر دو مرحله‌ای با مولکول‌های کوچک و زنجیره‌های شاخه‌ای کوتاه است. فرمول ساختار مولکولی: D(PO)x(EO)yH است، که در آن: EO - پلی‌اکسی‌اتیلن: PO - پلی‌اکسی‌پروپیلن: D - پلی‌اتیلن پلی‌آمین؛ x، y - درجه پلیمریزاسیون. اگرچه فازهای مولکولی دمولسیفایر نوع AE و دمولسیفایر نوع AP بسیار متفاوت هستند، اما ترکیب مولکولی یکسان است، فقط در دوز مونومر و ترتیب پلیمریزاسیون تفاوت وجود دارد. (1) دو دمولسیفایر غیر یونی در طراحی سنتز، مقدار ماده مورد استفاده در ابتدا و انتهای آن متفاوت است و در نتیجه طول مولکول‌های پلیمریزاسیون نیز متفاوت است. (2) مولکول دمولسیفایر نوع AP دو بخشی است، با پلی‌اتیلن پلی‌آمین به عنوان آغازگر، و پلی‌اکسی‌اتیلن، پلیمریزاسیون پلی‌اکسی‌پروپیلن برای تشکیل کوپلیمرهای بلوکی: مولکول دمولسیفایر نوع AE دو بخشی است، با پلی‌اتیلن پلی‌آمین به عنوان آغازگر، و پلی‌اکسی‌اتیلن، پلیمریزاسیون پلی‌اکسی‌پروپیلن برای تشکیل دو کوپلیمر، بنابراین، طراحی مولکول دمولسیفایر نوع AP باید طولانی‌تر از مولکول دمولسیفایر نوع AE باشد. نوع AE یک امولسیون‌زدای نفت خام با ساختار چند شاخه‌ای دو مرحله‌ای است که برای امولسیون‌زدایی از آسفالتین نفت خام نیز مناسب است. هرچه مقدار سورفکتانت لیپوفیلیک در نفت خام قیری بیشتر باشد، نیروی چسبندگی قوی‌تر، اختلاف بین چگالی نفت و آب کمتر و امولسیون‌زدایی از آن آسان نیست. امولسیون‌زدای نوع AE برای امولسیون‌زدایی سریع استفاده می‌شود و در عین حال، امولسیون‌زدای نوع AE یک کاهنده ویسکوزیته ضد واکس بهتر است. به دلیل ساختار چند شاخه‌ای مولکول‌های آن، تشکیل شبکه‌های ریز بسیار آسان است، به طوری که کریستال‌های پارافین که قبلاً در نفت خام تشکیل شده‌اند، در این شبکه‌ها قرار می‌گیرند، مانع حرکت آزاد کریستال‌های پارافین می‌شوند و نمی‌توانند به یکدیگر متصل شوند، ساختار خالص پارافین را تشکیل می‌دهند، ویسکوزیته و نقطه انجماد نفت خام را کاهش می‌دهند و از تجمع کریستال‌های واکس جلوگیری می‌کنند و در نتیجه به هدف ضد واکس دست می‌یابند. |
دمولسیفایر نوع AR
| دی‌مولسیفایر نوع AR از رزین آلکیل فنولیک (رزین AR) و پلی‌اکسی‌اتیلن، پلی‌اکسی‌پروپیلن و نوع جدیدی از دی‌مولسیفایر غیر یونی محلول در روغن ساخته شده است، مقدار HLB آن حدود 4 ~ 8 و دمای دی‌مولسیفایری آن پایین و 35 ~ 45 ℃ است. فرمول ساختار مولکولی آن AR(PO)x(EO)yH است که در آن: EO-پلی‌اکسی‌اتیلن؛ PO-پلی‌اکسی‌پروپیلن؛ AR-رزین؛ x، y، z-درجه پلیمریزاسیون.در فرآیند سنتز دمولسیفایر، رزین AR هم به عنوان آغازگر عمل می‌کند و هم وارد مولکول دمولسیفایر می‌شود تا به گروه لیپوفیل تبدیل شود. ویژگی‌های دمولسیفایر نوع AR عبارتند از: مولکول بزرگ نیست، در مورد نقطه انجماد نفت خام بالاتر از 5 درجه سانتیگراد، انحلال، انتشار و نفوذ خوبی دارد و قطرات آب امولسیون شده را به سرعت لخته و متراکم می‌کند. این ماده می‌تواند بیش از 80٪ آب را از نفت خام با محتوای آب 50٪ تا 70٪ در دمای زیر 45 درجه سانتیگراد و در مدت زمان 45 دقیقه حذف کند تا بیش از 80٪ آب را از نفت خام با محتوای آب 50٪ تا 70٪ حذف کند، که با دمولسیفایر نوع SP و AP قابل مقایسه نیست. |
زمان ارسال: ۲۲ مارس ۲۰۲۲