原油破乳剂作用原理.doc

原油破乳剂作用机理 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：化学破乳剂能中和存在着的乳化剂，破坏油包水型乳状液，并使固相聚集，从而破乳。另一种理论认为，化学破乳剂能引起乳化剂变得脆弱并降低它膨胀的能力，破乳剂破乳作用的关键是取代吸附在油水界面上的天然乳化剂，降低界面膜的弹性和粘性，从而降低其强度，加速液滴的聚结。当加热时，使被包裹的水膨胀，打破了易碎的乳化膜。使乳状液解体。但是有些化学剂不必加热也可破乳，为了解释这一点，热理论的信奉者认为，化学破乳剂不仅使界面膜变得脆弱，而且也引起界面膜充分收缩而产生破碎作用。 热学理论认为：该领域存有两种基本理论。第一种是假设微小液滴有着类似于布朗运动的现象，加热增加液滴的动量，导致更大力量的碰撞，使膜破裂，水滴聚结。第二种是认为加热降低了连续相油的粘度，促使碰撞力加大，同时，热可以使水滴的沉降速度加快。 电学理论认为：乳状液的界面膜是由外部带电的极性分子组成，它们很容易干扰或吸引水滴。而电场能导致乳状液微粒相互吸引，它们沿着静电力线重新排列，使界面膜不能长期稳定下来，促使附近的水滴游离聚结，直到它们变得足够大时，靠自身的重力沉降下来。 较长时间以来，国外报道了大量原油破乳剂的研究结果，但对于原油破乳机理及影响因素的相关性规律研究甚少。进入20世纪80年代以来，这方面的研究逐渐增多。由于破乳剂的作用机理比较复杂，所提出的各种见解也只能供读者参考。破乳剂破乳过程一般认为破乳剂的破乳过程可分为三个阶段：1加入破乳剂将破乳剂加到原油乳状液中，让它分布在整个油相中，并进入到要被破坏的乳状液水滴上。破乳剂渗入到被乳化的水滴的保护层，并破坏保护层。油溶性的破乳剂以分子状态分布于油相当中，它向乳化水滴表面层的移动是纯粹的分子扩散运动。水溶性破乳剂则首先要从水相进入油相，在油相中进行再分配以后，再扩散到乳化的水滴上。因此，它进行了两种扩散，即分子扩散和对流扩散，这就是水溶性破乳剂脱水时间长于油溶性破乳剂的主要原因。2保护层破坏后，被乳化的水滴相互接近和接触一旦破乳剂在油水界面处占据一种好的位置，它就开始进行下一步的絮凝作用。一种好的破乳剂，在水滴界面处聚集，对处于同一状态的其他水滴有很强的吸引作用。根据这种原理，大量的水滴就会聚结在一起，当其足够大时，就出现一个个鱼卵大的水泡。油相变得清澈起来，因为油相的各处再没有分散的水滴漫射光。破乳剂使水滴结合在一起的特性并不破坏乳化剂膜的连续性，恰恰相反，是加强了膜的连续性。如果乳化膜确实很脆弱，则絮凝作用足以使乳状液全部析出。可是在大多数情况下，须进一步加强水滴的结合作用，使它变得足够大并呈游离状态沉降下来。这种使水滴结合的作用称为聚结作用。3滴聚结，被乳化的水滴从连续相分离出来在此过程中，水滴之间液膜中的油必须排出，因而膜变薄而最终破裂。有研究表明：当被分散相的粒径在0.5lm时，被分散相液滴就表现出宏观上的凝聚，液膜扩大并开始流动，直至变薄到0.lm以至更薄。此时通过适当地几何重排，而使液膜破裂，液滴聚结。在多种影响因素中，液膜中液体的排出速率取决于界面剪切粘度。高的界面剪切粘度10表面泊(sPas)明显降低液体排出速率。绝大多数破乳剂可将界面剪切粘度降到一个低值(10-1 sPas)。除界面剪切粘度外，膜变薄的速率亦可取决于油水界面动态界面张力梯度。随着膜的变薄，在水滴的表面有一种向外的流动，造成膜内破乳剂的浓度不均匀，这能造成界面张力梯度，该梯度是向内流动的驱动力。这种力与向外的流动阻力抗衡，致使界面刚硬。因此，降低界面的动态张力梯度对于破乳是很必要的。可以看到较小的油滴，它们依次地油