Endüstriyel Petrol Sahasında Emülsiyon Giderici

Demülsiyonlaştırıcı ürünün (izosiyanat modifiye fenolik reçine esaslı polieter) demülsiyonlaştırıcı etkisi sıcaklıkla yakından ilişkilidir. 

Bunun temel nedeni, sıcaklığın moleküler hareket aktivitesini, emülsiyon ara yüz filminin kararlılığını ve emülsiyon çözücü ürünün yapısal kararlılığını etkileyebilmesidir. 

Demülsiyonlaştırıcı ürünün kimyasal yapısı (fenolik reçinenin sert iskeleti, izosiyanat tarafından oluşturulan çapraz bağlayıcı/polar gruplar ve polieter segmentinin hidrofilik lipofilik dengesi) göz önüne alındığında, farklı sıcaklıklardaki demülsiyonlaştırma etkileri aşağıdaki aralıklarla analiz edilebilir: 

1. Düşük sıcaklık aralığı (<40℃): Emülsiyon giderme verimliliği nispeten düşük ve hızı yavaştır. Düşük sıcaklıklarda moleküler termal hareket zayıftır. Emülsiyon giderici ürün moleküllerinin yağ-su ara yüzeyine yayılma hızı azalır ve polieter segmentlerinin esnekliği düşük sıcaklık ortamı tarafından kısıtlanarak tam genleşmeyi zorlaştırır. Sonuç olarak, emülsiyon giderici ürünün ham petroldeki doğal emülgatörlerle (asfaltenler ve reçineler gibi) adsorpsiyon rekabeti azalır. Aynı zamanda, ham petrol emülsiyonunun viskozitesi düşük sıcaklıklarda yüksek olur ve su damlacıklarının birleşme sonrası sedimantasyon direnci yüksek olur, bu da su giderme işlemini daha da geciktirir. 

Etki tezahürü: Demülsifikasyon hızı yavaştır (susuzlaştırma süresi %50'den fazla uzayabilir), susuzlaştırma oranı nispeten düşüktür (genellikle %70'in altındadır) ve yağ fazındaki su içeriği nispeten yüksektir. Bununla birlikte, izosiyanat modifikasyonu ile eklenen karbamat grupları ve fenolik hidroksil gruplarının düşük sıcaklıklarda bile koruyabildiği belirli polar etkiler nedeniyle, hafif ham petrol veya düşük viskoziteli emülsiyonlar (örneğin su içeriği %30'un altında olanlar) için bir miktar demülsifikasyon aktivitesine sahiptir, ancak verimlilik orta ve yüksek sıcaklıklara göre daha düşüktür. 

2. Orta sıcaklık aralığı (40-100℃): Emülsiyon giderme verimliliği en yüksek seviyededir ve kapsamlı performans optimumdur. Bu sıcaklık aralığı, aşağıdaki nedenlerden dolayı bu tür emülsiyon giderici ürünler için en ideal aralıktır: 

Arttırılmış moleküler aktivite: Sıcaklık arttıkça, emülsiyon çözücü ürün moleküllerinin hareketi hızlanır ve polieter segmentlerinin (özellikle hidrofobik segmentlerin) esnekliği artar. Yağ-su arayüzüne hızla difüze olabilirler. Polar gruplar (fenolik hidroksil grupları, karbamat grupları) aracılığıyla, arayüz filmindeki polar bileşenlerle (reçinelerin karboksil ve hidroksil grupları gibi) hidrojen bağları veya Van der Waals kuvvetleri oluşturabilirler, böylece doğal emülgatörlerin yerini etkili bir şekilde alabilir ve arayüz filminin kararlılığını bozabilirler. Azalmış emülsiyon viskozitesi: Orta sıcaklıklarda, ham petrol emülsiyonunun viskozitesi önemli ölçüde azalır (özellikle ağır ham petrol için), birleşmeden sonra su damlacıklarının sedimantasyon direnci azalır ve susuzlaştırma hızı artar (genellikle ana susuzlaştırma 30-60 dakika içinde tamamlanabilir). 

Uygun yapısal kararlılık: Fenolik reçine iskeletinin kendisi mükemmel ısı direncine sahiptir (ayrışma sıcaklığı genellikle 200℃'dir) ve izosiyanat tarafından tanıtılan karbamat bağları 100℃'nin altında, belirgin bir hidroliz veya ayrışma olmaksızın kararlıdır, bu da emülsiyon çözücünün aktivitesinin bozulmamasını sağlar. 

Etki tezahürü: Su giderme oranı %90'ın üzerine çıkabilir, yağ fazındaki su içeriği %0,5'in altına düşürülebilir ve su fazının berraklığı yüksektir (askıda katı madde miktarı azdır). Özellikle yüksek zamk ve asfalten içerikli (su içeriği %30-%70) ağır ham petrol emülsiyonları için etkilidir ve hem emülsiyon giderme hızı hem de su giderme derinliği, sıradan polieter emülsiyon giderici ürünlerinden daha iyidir. 

3. Yüksek sıcaklık aralığı (100-150℃): Demülsiyon verimi stabildir, ancak termal stabiliteye dikkat edilmelidir. 100-150℃ aralığında, demülsiyon ürünü hala yüksek bir aktiviteye sahip olabilir: Moleküler hareket daha da yoğunlaşır, arayüz filmi daha hızlı bozulur ve ham petrol emülsiyonunun viskozitesi son derece düşük olduğundan, su damlacıklarının çökelme hızı son derece yüksektir. İlk susuzlaştırma verimi, orta sıcaklıklardakinden bile daha yüksektir (örneğin, 120℃'de susuzlaştırma oranı 30 dakikada %95'e ulaşabilir). Fenolik reçine iskeleti ve polieter segmentleri bu sıcaklıkta mükemmel bir stabiliteye sahiptir. Ancak, izosiyanat tarafından oluşturulan karbamat bağlarının uzun süreli yüksek sıcaklıklarda (>130℃, birkaç saat süren) hafif bir hidrolize uğrayabileceği, bunun sonucunda polar gruplarda azalma ve demülsifiye edici ürünün aktivitesinde hafif bir düşüş olabileceği (su giderme oranı %3-5 oranında azalabilir) unutulmamalıdır. 

Emülsiyon giderici ürün için uygundur: Derin kuyularda yüksek sıcaklıkta üretilen akışkanlar (örneğin 120-140℃ rezervuar sıcaklıkları) veya yüksek sıcaklık ve hızlı etkili emülsiyon kırıcı gerektiren prosesler (örneğin elektro dehidratasyon öncesi ön işlem) için uygundur. 

Ancak aktivitede azalma olmaması için yüksek sıcaklıklara maruz kalma süresinin kontrol altında tutulması (genellikle ≤4 saat olması önerilir) gerekir. 

4. Aşırı yüksek sıcaklık (>150℃): Demülsiyon verimi önemli ölçüde düşer ve endüstriyel kullanım için demülsiyonlaştırıcı önerilmez. Sıcaklık 150℃'yi aştığında, izosiyanat modifikasyonu ile oluşturulan karbamat bağlarının hidrolizi yoğunlaşır ve fenolik reçine iskeletinin kısmi bozunumu bile meydana gelebilir ve bu da demülsiyonlaştırıcı ürünün moleküler yapısının bozulmasına yol açabilir: 

Çok sayıda polar grup azalır ve arayüz filmine bağlanma kabiliyeti önemli ölçüde azalır. Polieter segmentleri yüksek sıcaklıktaki oksidasyon nedeniyle kırılabilir, bu da hidrofilik lipofilik dengeyi bozarak yağ-su arayüzünde etkili bir şekilde adsorpsiyonunu zorlaştırır. 

Etki tezahürü: Su giderme oranı aniden %70'in altına düşer, yağ fazı büyük miktarda su çeker ve su fazı bulanıklaşır (yağ içeriği artar) ve pratik uygulama değerini kaybeder. 

İzosiyanat modifiye fenolik reçine esaslı polieter için optimum demülsifikasyon sıcaklığı, demülsifikasyon verimliliğinin yüksek, hızın yüksek ve susuzlaştırmanın tam olduğu 40-100℃'dir. 100-150℃ aralığında bile stabil bir şekilde kullanılabilir, ancak yüksek sıcaklığa maruz kalma süresinin kontrol edilmesi gerekir. Verimlilik 40℃'nin altında nispeten düşükken, yapısal hasar nedeniyle etki 150℃'nin üzerinde önemli ölçüde düşer. Pratik uygulamalarda, ham petrolün türü (hafif/ağır), emülsiyonun su içeriği ve ekstraksiyon sıcaklığı ile birleştirildiğinde, en iyi performansını tam olarak gösterebilmesi için işlem sıcaklığı 40-150℃ (tercihen 60-120℃) arasında kontrol edilmelidir.

Sektöre özgü nitelikler

Diğer Nitelikler

Tedarik Yeteneği

Kurşun zamanı

Hükümet nezdinde işletme lisansı

Tehlikeli kimyasallar