破乳剂

    破乳剂 : 能破坏乳状液的化 学剂。原油开采大都伴有水,原油在经由地 层、油嘴、管道时,会逐渐形成较稳定的油 包水乳状液(water in oil emulsion),水包油 乳状液(oil in water emulsion)或者多重乳状 液 (W/O/W、O/W/O)。原油含有水,不仅 会增加泵及管线等设备负荷,而且还会引起 结垢和腐蚀,更重要的还会影响石油的加工, 因此必须将水脱除。脱水过程也就是破乳过 程,其实质是破乳剂分子渗入并粘附在乳化 液滴的界面上,将原乳状液中的乳化剂从界 面上顶替下来或部分顶替下来,但破乳剂不 能在界面上形成牢固的膜,使膜很易破裂,膜 内的相释放出来,互相聚结成大的液滴,由 于相与分散介质密度的不同而使相和介质发 生分离。破乳剂主要由表面活性剂构成,主要 有以下品种。
(1)阴离子型破乳剂(anionic demulsifier) 主要有羧酸盐型,如环烷酸 盐、脂肪酸盐;磺酸盐型,如烷基磺酸盐、烷 基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、马来酸醋磺酸 盐; 硫酸盐型,如烷基苯硫酸盐、硫酸酯盐 型、聚氧乙烯脂肪醇硫酸酯盐、聚氧乙烯烷 基酚硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基胺硫酸酯盐;磷 酸盐型,如聚氧乙烯脂肪醇磷酸盐。它们溶于 水时发生离解,其表面活性结构部分呈阴离 子行为。
(2) 阳离子型破乳剂 (cationic demulsifier) 如十四烷基三甲基氯化铵、十二烷基 二甲基苄基氯化铵等,当它溶于水时发生离 解,其表面活性结构部分呈阳离子行为。
(3) 非离子型破乳型(nonionic demulsifier) 非离子型石油破乳剂与离子型石油破 乳剂的根本不同,在于它在水中不解离,而 靠氧乙烯链作为亲水部分,其他为疏水 部分。
非离子型石油破乳剂是研究和应用最广 泛的一大类,它的基本原料是环氧乙烷、环 氧丙烷、环氧丁烷等,都可找到引发剂 (如 丙二醇、丙三醇、二乙烯三胺、三乙烯四胺、 四乙烯五胺、酚醛树脂、脂肪醇、酚胺树脂 等) 和基本原料环氧化合物来组成的部分, 例:聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醇(或苯酚)醚, 聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚,聚氧乙烯烷基 苯酚甲醛树脂,聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚 甲醛树脂,聚氧乙烯聚氧丙烯多乙烯多胺醚, 聚氧乙烯聚氧丙烯酚胺树脂等等。破乳剂的 发展方向是向低温、高效型、复配多效型、耐 高温型及适合三次采油的破乳。各类电解质 (如NaCl、MgCl₂、CaCl₂)可压缩油珠表面 的扩散双电层,减少油珠表面电性,增加碰 撞机会,故当超过一定浓度也可引起破乳,由 于原油后加工电解质对催化剂有毒化作用, 因此不用此作为原油破乳剂,低分子醇 (如 甲醇、乙醇、正丁醇等) 可通过改变油、水 相的极性来改变其HLB值,从而也可破乳, 但用量太大,而不单独使用。