دمولسیفایر در میدان نفتی صنعتی

اثر امولسیون‌زدایی محصول امولسیون‌زدا (پلی‌اتر بر پایه رزین فنولیک اصلاح‌شده با ایزوسیانات) ارتباط نزدیکی با دما دارد. 

دلیل اصلی این است که دما می‌تواند بر فعالیت جنبش مولکولی، پایداری لایه واسط امولسیون و پایداری ساختاری محصول دمولسیفایر تأثیر بگذارد. 

با توجه به ساختار شیمیایی محصول دمولسیفایر (اسکلت سفت و سخت رزین فنولیک، گروه‌های اتصال عرضی/قطبی ایجاد شده توسط ایزوسیانات و تعادل آبدوستی-لیپوفیلی بخش پلی‌اتر)، اثرات دمولسیفایر در دماهای مختلف را می‌توان در فواصل زمانی زیر تجزیه و تحلیل کرد: 

۱. محدوده دمای پایین (<40℃): راندمان امولسیون‌زدایی نسبتاً پایین و سرعت آن کند است. در دماهای پایین، حرکت حرارتی مولکولی ضعیف است. سرعت انتشار مولکول‌های محصول امولسیون‌زدایی به سطح مشترک نفت-آب کاهش می‌یابد و انعطاف‌پذیری بخش‌های پلی‌اتر توسط محیط دمای پایین محدود می‌شود و انبساط کامل آن را دشوار می‌سازد. در نتیجه، رقابت توانایی جذب محصول امولسیون‌زدایی با امولسیفایرهای طبیعی در نفت خام (مانند آسفالتین‌ها و رزین‌ها) کاهش می‌یابد. در عین حال، ویسکوزیته امولسیون نفت خام در دماهای پایین بالا است و مقاومت رسوب قطرات آب پس از انعقاد زیاد است که فرآیند آبگیری را بیشتر به تأخیر می‌اندازد. 

بروز اثر: سرعت امولسیون‌زدایی پایین است (زمان آبگیری ممکن است بیش از 50٪ افزایش یابد)، نرخ آبگیری نسبتاً پایین است (معمولاً کمتر از 70٪) و میزان آب در فاز روغنی نسبتاً زیاد است. با این حال، به دلیل اثرات قطبی خاصی که گروه‌های کاربامات و گروه‌های هیدروکسیل فنلی ایجاد شده توسط اصلاح ایزوسیانات می‌توانند در دماهای پایین حفظ کنند، هنوز هم مقداری فعالیت امولسیون‌زدایی برای نفت خام سبک یا امولسیون‌های با ویسکوزیته پایین (مانند امولسیون‌های با محتوای آب کمتر از 30٪) دارد، اما راندمان آن کمتر از راندمان آن در دماهای متوسط و بالا است. 

۲. محدوده دمایی متوسط (۴۰-۱۰۰ درجه سانتیگراد): راندمان جداسازی امولسیون بالاترین و عملکرد جامع بهینه است. این محدوده دمایی به دلایل زیر، محدوده طلایی برای این نوع محصول جداسازی امولسیون است: 

فعالیت مولکولی افزایش یافته: با افزایش دما، حرکت مولکول‌های محصول دمولسیفایر سرعت می‌گیرد و انعطاف‌پذیری بخش‌های پلی‌اتر (به‌ویژه بخش‌های آبگریز) افزایش می‌یابد. آن‌ها می‌توانند به سرعت به سطح مشترک آب و نفت نفوذ کنند. آن‌ها می‌توانند از طریق گروه‌های قطبی (گروه‌های هیدروکسیل فنلی، گروه‌های کاربامات)، پیوندهای هیدروژنی یا نیروهای واندروالس را با اجزای قطبی در فیلم سطح مشترک (مانند گروه‌های کربوکسیل و هیدروکسیل رزین‌ها) تشکیل دهند و به طور مؤثر جایگزین امولسیفایرهای طبیعی شوند و پایداری فیلم سطح مشترک را مختل کنند. کاهش ویسکوزیته امولسیون: در دماهای متوسط، ویسکوزیته امولسیون نفت خام به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد (به‌ویژه برای نفت خام سنگین)، مقاومت رسوب قطرات آب پس از انعقاد کاهش می‌یابد و سرعت آبگیری افزایش می‌یابد (معمولاً آبگیری اصلی می‌تواند ظرف 30 تا 60 دقیقه انجام شود). 

پایداری ساختاری مناسب: اسکلت رزین فنولیک خود مقاومت حرارتی بسیار خوبی دارد (دمای تجزیه معمولاً ههههه۲۰۰℃ است) و پیوندهای کاربامات ایجاد شده توسط ایزوسیانات در دمای زیر 100℃ پایدار هستند و هیچ هیدرولیز یا تجزیه آشکاری ندارند و این تضمین می‌کند که فعالیت دمولسیفایر کاهش نمی‌یابد. 

تجلی اثر: نرخ آبگیری می‌تواند به بیش از ۹۰٪ برسد، محتوای آب در فاز نفتی می‌تواند به کمتر از ۰.۵٪ کاهش یابد و شفافیت فاز آبی بالا است (با مواد جامد معلق کم). این روش به ویژه برای امولسیون‌های نفت خام سنگین با محتوای بالای صمغ و آسفالتین (محتوای آب ۳۰٪ تا ۷۰٪) مؤثر است و هم سرعت آبگیری و هم دقت آبگیری بهتر از محصول آبگیری پلی‌اتر معمولی است. 

۳. محدوده دمایی بالا (۱۰۰-۱۵۰ درجه سانتیگراد): راندمان جداسازی امولسیون پایدار است، اما پایداری حرارتی باید مورد توجه قرار گیرد. در محدوده ۱۰۰-۱۵۰ درجه سانتیگراد، محصول جداسازی امولسیون همچنان می‌تواند فعالیت بالایی را حفظ کند: حرکت مولکولی بیشتر تشدید می‌شود، لایه سطحی سریع‌تر از هم گسیخته می‌شود و ویسکوزیته امولسیون نفت خام بسیار کم است، بنابراین سرعت رسوب قطرات آب بسیار سریع است. راندمان اولیه جداسازی آب حتی بیشتر از راندمان آن در دماهای متوسط است (به عنوان مثال، در ۱۲۰ درجه سانتیگراد، سرعت جداسازی آب می‌تواند در ۳۰ دقیقه به ۹۵٪ برسد). اسکلت رزین فنلی و بخش‌های پلی‌اتر در این دما پایداری بسیار خوبی دارند. با این حال، باید توجه داشت که پیوندهای کاربامات ایجاد شده توسط ایزوسیانات ممکن است در دماهای بالا و طولانی مدت (ههههه130℃، که چندین ساعت طول می‌کشد) دچار هیدرولیز جزئی شوند که منجر به کاهش گروه‌های قطبی و کاهش جزئی فعالیت محصول دمولسیفایر می‌شود (میزان آبگیری ممکن است 3 تا 5 درصد کاهش یابد). 

قابل استفاده برای محصول دمولسیفایر: این محصول برای سیالات تولید شده با دمای بالا در چاه‌های عمیق (مانند دمای مخزن ۱۲۰-۱۴۰ درجه سانتیگراد) یا فرآیندهایی که نیاز به دمای بالا و امولسیون شکن سریع دارند (مانند پیش تصفیه قبل از آبگیری الکتریکی) مناسب است. 

با این حال، مدت زمان قرار گرفتن در معرض دمای بالا باید کنترل شود (معمولاً توصیه می‌شود کمتر یا مساوی ۴ ساعت باشد) تا از کاهش فعالیت جلوگیری شود. 

۴. دمای بسیار بالا (ههههه150℃): راندمان امولسیون‌زدایی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و استفاده از امولسیون‌زدایی برای مصارف صنعتی توصیه نمی‌شود. هنگامی که دما از ۱۵۰℃ فراتر رود، هیدرولیز پیوندهای کارباماتی که توسط اصلاح ایزوسیانات ایجاد شده‌اند، تشدید می‌شود و حتی ممکن است تخریب جزئی اسکلت رزین فنلی رخ دهد که منجر به تخریب ساختار مولکولی محصول امولسیون‌زدایی می‌شود: 

تعداد زیادی از گروه‌های قطبی کاهش می‌یابند و توانایی اتصال به لایه سطحی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. بخش‌های پلی‌اتر ممکن است به دلیل اکسیداسیون در دمای بالا بشکنند، تعادل آب‌دوستی-لیپوفیلی را مختل کنند و جذب مؤثر در سطح مشترک نفت و آب را دشوار سازند. 

تجلی اثر: نرخ آبگیری به شدت به زیر ۷۰٪ کاهش می‌یابد، فاز روغن مقدار زیادی آب را جذب می‌کند و فاز آب کدر می‌شود (محتوای روغن افزایش می‌یابد) و ارزش کاربرد عملی خود را از دست می‌دهد. 

دمای مطلوب جداسازی امولسیون برای پلی‌اتر بر پایه رزین فنولیک اصلاح‌شده با ایزوسیانات، ۴۰ تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد است که در آن راندمان جداسازی امولسیون بالا، سرعت بالا و آبگیری کامل است. هنوز هم می‌توان از آن در محدوده ۱۰۰ تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد به طور پایدار استفاده کرد، اما مدت زمان قرار گرفتن در معرض دمای بالا باید کنترل شود. راندمان زیر ۴۰ درجه سانتیگراد نسبتاً کم است و اثر آن به دلیل آسیب ساختاری در دمای بالاتر از ۱۵۰ درجه سانتیگراد به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. در کاربردهای عملی، همراه با نوع نفت خام (سبک/سنگین)، میزان آب امولسیون و دمای استخراج، دمای فرآیند باید در محدوده ۴۰ تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد (ترجیحاً ۶۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد) کنترل شود تا بهترین عملکرد خود را به طور کامل ارائه دهد.

ویژگی‌های خاص صنعت

سایر ویژگی‌ها

توانایی تامین

زمان سرب

پروانه کسب با دولت

مواد شیمیایی خطرناک