关于如何破乳的理论有多种,基本的一种是在乳状液中有两种相对抗的力在连续不断地做功。这种理论认为,水的界面张力可使其液滴趋向彼此聚结,形成粒径较大的液滴,靠重力从油中分离出来。另一方面,乳化剂存在于液滴周围,促使液滴悬浮并彼此稳定,必须破坏乳化剂的这种稳定作用才能破乳。破乳理论的中心是关于应用化学剂、加热和电力改变乳化物原来的状态。 化学破乳理论认为:化学破乳剂可以中和乳化剂的存在,破坏油包水乳液,固相聚集,从而破乳。化学破乳剂可能引起乳化剂的另一个理论变得脆弱,降低其膨胀能力,破乳剂破乳是取代天然乳化剂油水界面吸附的关键,降低界面膜的弹性和粘度,从而减少强度和加速液滴聚集。加热时,包裹的水膨胀并破坏易碎的乳胶膜。乳液分解。然而,一些化学试剂不必被加热或破乳。为了解释这一点,热理论信徒认为,化学破乳剂不仅使界面膜脆弱,而且使界面膜收缩并产生破碎效果。
随着原油的不断开发,采油技术的不断发展和应用,原油破乳剂变得越来越稳定,使油田采出的原油含水率逐年升高,加重了乳化原油破乳脱水的任务,加大了存储、运输和精炼过程中的设备负荷,增高了加热过程中的燃料消耗量。含有盐类等物质的乳状液还会造成设备管道的腐蚀和结垢。所以,这就要求我们要更加深入地考察影响原油乳状液稳定的具体因素和破乳机理,努力开发新的破乳剂。 现在,破乳剂的研究,从其化学的结构看,主要是非离子型聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段聚合物。由于各地区原油性质有很大的不同,而且原油乳状液形成的条件和过程不一样,使各地原油乳状液的性质存在一定差别。因此,对于破乳机理的研究难度较大,至今研究的不够透彻。在实际原油生产中需对不同性质的原油筛选不同的破乳剂。
近日,我院高水平大学建设项目专项课题组成功研发出“海洋石油污染高效快速处理剂”,并申报四项发明zhuanli。杰出的油田工程石油是海洋环境中最普遍的污染物之一。2010年墨西哥湾漏油事件后,由于清除海上溢油的方法落后,容易给环境造成二次污染,造成资源浪费和经济损失。针对该问题,我院教授和从事有机化学研究的老师、研究生组成专项课题组,并与江苏理文集团正式在 “海洋油污染快速处理和回收技术” 项目上开展合作,进行科技攻关。2016年,双方共同研发出“海洋石油污染高效快速处理剂”。该驱油剂使用后能快速将漏油吸进油箱,具有应用和产业化前景。项目负责人介绍,该驱油剂含有含氟甜菜碱类化合物,回收速度为55cm/4s,比目前国际通用的驱油剂快3-7cm/4s,回收率高达99.8%,可满足海洋石油开采与运输的需求。油田工程厂家此外,在实现产业化目标后,预计中海油及沿海城市将将其应用作为海上溢油事故的应急物资储备,还可将其作为高科技出口产品,远销海外。
1)用量少。剂量约为20~50mg/L;(2)不产生沉淀。一般不会同油水混合物中的盐类和酸类起化学反应,在管路和设备内产生沉淀;(3)脱出水中含油少。非离子型化学原油破乳剂仅破坏W/O型乳状液,破乳时一般不生成O/W型乳状液,脱出的水清澈,水中含油少;(4)脱水成本低。虽然非离子型破乳剂的单价较高,但用量仅为离子型破乳剂的几十分之一,故使原油脱水成本降低。由于非离子型破乳剂的上述优点,在原油脱水中已取代阴离子型破乳剂,起着极为重要的作用。
驱油剂(oil-displacing agent)是广泛应用在石油开采过程中,用以提高原油采收率的助剂。化学驱分为:聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱、复合驱。三次采油中,凡是向注入水中加入化学剂,以改变驱替流体性质、驱替流体与原油之间界面性质,从而有利于原油生产的所有方法都属于化学驱范畴。而对应的化学剂则称为聚合物驱油剂、表面活性剂驱油剂、碱驱油剂、复合驱油剂。减阻剂是一种高分子聚合物的化学制品,能减少液体在管道内流动的摩阻。减阻剂的使用,对输油管道的增输、节能降耗、提高经济效益和社会效益起到重要的作用。已知的减阻剂主要是烯烃的聚合物,聚异丁烯、丁烯与异戊二烯共聚物或其加氢聚合物、聚乙烯、乙烯与丙烯,或它们与其它烯的共聚物、丁二烯与异戊二烯或苯乙烯的共聚物等等。
常用的是聚合物型驱油剂。如超高分子量聚丙烯酰胺,用0.05%的水溶液能渗入油层岩隙而多出油20%~30%,大致每用1kg驱油剂可以多出原油10桶(1590L)。 近年发展起来的聚合物溶液和表面活性剂(石油磺酸盐与醇配成的微乳液)的分段驱油,能将岩层毛细管中的原油驱替出来,收效几乎100%。
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