Demulgator
| Da einige Feststoffe in Wasser unlöslich sind, können, wenn einer oder mehrere dieser Feststoffe in einer wässrigen Lösung in großen Mengen vorhanden sind, sie unter Rühren durch hydraulische oder äußere Kraft in emulgiertem Zustand in Wasser vorliegen und eine Emulsion bilden. Theoretisch ist dieses System instabil, aber wenn einige Tenside (Bodenpartikel usw.) vorhanden sind, wird der Emulgierungszustand sehr ernst, selbst wenn die beiden Phasen schwer zu trennen sind; die typischste ist die Öl-Wasser-Mischung Bei der Öl-Wasser-Trennung und dem Wasser-Öl-Gemisch in der Abwasserbehandlung bilden die beiden Phasen eine stabilere Öl-in-Wasser- oder Wasser-in-Öl-Struktur, die theoretische Grundlage ist die „doppelte elektrische Schichtstruktur“. In diesem Fall werden einige Wirkstoffe eingesetzt, um die stabile elektrische Doppelschichtstruktur zu zerstören und das Emulgierungssystem zu stabilisieren, um die Trennung der beiden Phasen zu erreichen. Diese zur Störung der Emulgierung eingesetzten Mittel werden als Emulsionsbrecher bezeichnet. |
Hauptanwendungen
| Demulgator ist eine oberflächenaktive Substanz, die die emulsionsartige Flüssigkeitsstruktur zerstören kann, um den Zweck der Emulsion bei der Trennung der verschiedenen Phasen zu erreichen. Die Deemulgierung von Rohöl bezieht sich auf die Nutzung der chemischen Wirkung eines Mittels zum Brechen der Emulsion, um Öl und Wasser in der emulgierten Öl-Wasser-Mischung zu belassen, um den Zweck der Dehydratisierung von Rohöl zu erreichen und den Standard des Rohöl-Wassergehalts für den Außenbereich sicherzustellen Übertragung. Die effektive Trennung organischer und wässriger Phasen, eine der einfachsten und effektivsten Methoden, besteht darin, Demulgatoren zu verwenden, um die Emulgierung zu verhindern und eine emulgierte Grenzfläche mit einer bestimmten Stärke zu bilden, um die Trennung der beiden Phasen zu erreichen. Allerdings haben unterschiedliche Demulgatoren unterschiedliche Fähigkeit zur Emulsionsspaltung der organischen Phase, und ihre Leistung wirkt sich direkt auf den Zweiphasentrennungseffekt aus. Bei der Herstellung von Penicillin besteht ein wichtiges Verfahren darin, Penicillin aus der Penicillin-Fermentationsbrühe mit organischen Lösungsmitteln (z. B. Butylacetat) zu extrahieren. Da die Fermentationsbrühe Komplexe aus Proteinen, Zuckern, Myzel usw. enthält, ist die Grenzfläche zwischen organischer und wässriger Phase während der Extraktion unklar und die Emulgierungszone weist eine gewisse Intensität auf, was einen großen Einfluss auf die Ausbeute an Endprodukten hat. |
Gängige Demulgatoren – Im Folgenden sind die wichtigsten nichtionischen Demulgatoren aufgeführt, die üblicherweise auf dem Ölfeld verwendet werden.
Demulgator vom Typ SP
| Der Hauptbestandteil des SP-Typ-Emulsionsbrechers ist Polyoxyethylenpolyoxypropylenoctadecylether. Die theoretische Strukturformel lautet R(PO)x(EO)y(PO)zH, wobei: EO-Polyoxyethylen; PO-Polyoxypropylen; R-aliphatischer Alkohol; x, y, z-Polymerisationsgrad.Der Demulgator vom Typ SP hat das Aussehen einer hellgelben Paste mit einem HLB-Wert von 10 bis 12, die in Wasser löslich ist. Nichtionischer Demulgator vom Typ SP hat eine bessere Demulgierungswirkung auf Rohöl auf Paraffinbasis. Sein hydrophober Teil besteht aus Kohlenwasserstoffketten mit Kohlenstoff 12–18, und seine hydrophile Gruppe ist hydrophil durch die Wirkung von Hydroxyl- (-OH) und Ether- (-O-) Gruppen im Molekül und Wasser, um Wasserstoffbrückenbindungen zu bilden. Da die Hydroxyl- und Ethergruppen schwach hydrophil sind und nur eine oder zwei Hydroxyl- oder Ethergruppen die hydrophobe Gruppe der Kohlenwasserstoffkette mit Kohlenstoff 12–18 nicht in Wasser ziehen können, muss mehr als eine solche hydrophile Gruppe vorhanden sein, um den Zweck der Wasserlöslichkeit zu erreichen. Je größer das Molekulargewicht des nichtionischen Demulgators, je länger die Molekülkette, je mehr Hydroxyl- und Ethergruppen er enthält, desto größer ist seine Zugkraft, desto stärker ist die Demulgierungsfähigkeit von Rohölemulsionen. Ein weiterer Grund, warum der SP-Demulgator für Rohöl auf Paraffinbasis geeignet ist, besteht darin, dass Rohöl auf Paraffinbasis kein oder nur sehr wenig Gummi und Asphalten, weniger lipophile Tenside und eine geringere relative Dichte enthält. Bei Rohöl mit hohem Gummi- und Asphaltengehalt (oder einem Wassergehalt von mehr als 20 %) ist die Demulgierungsfähigkeit des SP-Typ-Demulgators aufgrund der Einzelmolekülstruktur, der fehlenden verzweigten Kettenstruktur und der aromatischen Struktur schwächer. |
Demulgator vom AP-Typ
| Demulgator vom AP-Typ ist Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyether mit Polyethylenpolyamin als Initiator, ein nichtionisches Tensid vom Mehrfachverzweigungstyp mit der Molekularstrukturformel: D(PO)x(EO)y(PO)zH, wobei: EO – Polyoxyethylen; PO – Polyoxypropylen; R – Fettalkohol; D – Polyethylenamin: x, y, z – Polymerisationsgrad. Strukturdemulgator vom AP-Typ für die Demulgierung von Rohöl auf Paraffinbasis, die Wirkung ist besser als der Demulgator vom SP-Typ, er eignet sich besser für Rohölwassergehalte von mehr als 20 % des Rohöldemulgators und kann bei niedrigen Temperaturen eine schnelle Demulgierungswirkung erzielen Bedingungen. Wenn sich der Demulgator vom Typ SP innerhalb von 55 bis 60 °C und 2 Stunden absetzt und die Emulsion demulgiert, muss sich der Demulgator vom AP-Typ nur innerhalb von 45 bis 50 °C und 1,5 Stunden absetzen und die Emulsion demulgieren. Dies ist auf die strukturellen Eigenschaften des Demulgatormoleküls vom AP-Typ zurückzuführen. Der Initiator Polyethylenpolyamin bestimmt die Strukturform des Moleküls: Die Molekülkette ist lang und verzweigt, und die hydrophile Fähigkeit ist höher als die des Demulgators vom SP-Typ mit einer einzelnen Molekülstruktur. Die Eigenschaften der mehrfach verzweigten Kette bestimmen, dass der Demulgator vom AP-Typ eine hohe Benetzbarkeit und Durchlässigkeit aufweist, wenn die Demulgatormoleküle vom Rohöl-Demulgator schneller in den Öl-Wasser-Grenzflächenfilm eindringen können als die Demulgatormoleküle vom SP-Typ der Vertikale Die Anordnung eines einzelnen Molekülfilms nimmt mehr Oberfläche ein, daher ist die Dosierung geringer, und die emulsionsbrechende Wirkung ist offensichtlich. Derzeit ist dieser Demulgatortyp der bessere nichtionische Demulgator, der im Daqing-Ölfeld verwendet wird. |
Demulgator vom AE-Typ
| Der Demulgator vom AE-Typ ist ein Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyether mit Polyethylenpolyamin als Initiator, einem nichtionischen Tensid vom Typ mit mehreren Verzweigungen. Im Vergleich zum Demulgator vom AP-Typ besteht der Unterschied darin, dass der Demulgator vom AE-Typ ein zweistufiges Polymer mit kleinen Molekülen und kurzen verzweigten Ketten ist. Die Molekülstrukturformel lautet: D(PO)x(EO)yH, wobei: EO – Polyoxyethylen: PO – Polyoxypropylen: D – Polyethylenpolyamin; x, y - Polymerisationsgrad. Obwohl die molekularen Phasen des Demulgators vom AE-Typ und des Demulgators vom AP-Typ sehr unterschiedlich sind, ist die molekulare Zusammensetzung dieselbe, nur in der Monomerdosierung und der Polymerisationsreihenfolge. (1) Bei der Gestaltung der Synthese zweier nichtionischer Demulgatoren ist die Menge des verwendeten Materials am Kopf und am Ende unterschiedlich, was dazu führt, dass die Länge der Polymerisationsmoleküle ebenfalls unterschiedlich ist. (2) Das Demulgatormolekül vom AP-Typ ist zweiteilig, mit Polyethylenpolyamin als Initiator und einer Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polymerisation zur Bildung von Blockcopolymeren: Das Demulgatormolekül vom AE-Typ ist zweiteilig, mit Polyethylenpolyamin als Initiator und einer Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polymerisation zur Bildung von zwei Copolymeren Daher sollte das Design des Demulgatormoleküls vom AP-Typ länger sein als das Demulgatormolekül vom AE-Typ. Der AE-Typ ist ein zweistufiger Rohöldemulgator mit mehrzweigiger Struktur, der auch für die Demulgierung von Asphalten-Rohölemulsionen geeignet ist. Je höher der Gehalt an lipophilem Tensid im bituminösen Rohöl ist, desto stärker ist die Viskositätskraft, desto geringer ist der Unterschied zwischen Öl- und Wasserdichtigkeit und es ist nicht einfach, die Emulsion zu demulgieren. Der Demulgator vom AE-Typ wird verwendet, um eine Emulsion schnell zu demulgieren, und gleichzeitig ist der Demulgator vom AE-Typ ein besserer Anti-Wachs-Viskositätsreduzierer. Aufgrund seiner vielfach verzweigten Molekülstruktur ist es sehr leicht, winzige Netzwerke zu bilden, so dass die bereits im Rohöl gebildeten Paraffin-Einkristalle in diese Netzwerke fallen, die freie Bewegung der Paraffin-Einkristalle behindern und sich nicht miteinander verbinden können Andere bilden die Netzstruktur von Paraffin, verringern die Viskosität und den Gefrierpunkt von Rohöl und verhindern die Aggregation von Wachskristallen, wodurch der Zweck des Antiwachses erreicht wird. |
Demulgator vom AR-Typ
| Der Demulgator vom AR-Typ besteht aus Alkylphenolharz (AR-Harz) und Polyoxyethylen, Polyoxypropylen und einem neuen Typ eines öllöslichen nichtionischen Demulgators mit einem HLB-Wert von etwa 4 bis 8 und einer niedrigen Demulgiertemperatur von 35 bis 45 °C. Die Molekülstrukturformel lautet: AR(PO)x(EO)yH, wobei: EO-Polyoxyethylen; PO-Polyoxypropylen; AR-Harz; x, y, z-Polymerisationsgrad.Bei der Synthese des Demulgators fungiert AR-Harz sowohl als Initiator als auch als Teil des Demulgatormoleküls und wird zu einer lipophilen Gruppe. Die Eigenschaften des AR-Typ-Demulgators sind: Das Molekül ist nicht groß, im Falle eines Rohöl-Erstarrungspunkts über 5 °C hat es eine gute Auflösung, Diffusion, Penetrationswirkung, schnelle Ausflockung emulgierter Wassertröpfchen und Agglomeration. Es kann mehr als 80 % des Wassers aus Rohöl mit einem Wassergehalt von 50 % bis 70 % bei unter 45 °C und 45 Minuten entfernen, um mehr als 80 % des Wassers aus Rohöl mit einem Wassergehalt von 50 % bis 70 % zu entfernen ist mit Demulgatoren vom SP-Typ und AP-Typ nicht vergleichbar. |
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 22. März 2022