第12章_乳化原油的破乳(1)
乳化原油破乳剂综述
乳化原油破乳剂综述摘要:乳化原油是指以原油作分散介质或分散相的乳状液。
以原油作分散介质的乳状液叫W/O型乳化原油；以原油作分散相的乳状液叫O/W型乳化原油本文介绍了破乳剂的国内外现状，破乳剂的类型及破乳机理，综述了破乳剂的发展趋势以及今后的研究方向。
关键词:乳化原油;破乳剂;W/O型破乳剂;O/W型破乳剂;破乳机理1、引言随着3次采油（尤其是碱驱、表面活性剂驱）在油田的广泛使用，采出的乳化原油多是O/W乳化原油。
形成稳定乳状液的主要因素是原油中含有沥青质、胶质等天然表面活性剂物质，他们吸附在油-水界面上形成具有一定强度的界面膜。
由于乳化原油含水会增加泵、管线和储罐的负荷，引起金属表面腐蚀和结垢，因此乳化原油外输前，都要破乳，将水脱出。
破乳的方法[3]有电法、热法和化学法，这几种方法常常联合起来使用。
但是使用最多的是化学法。
化学破乳法需要的化学剂即破乳剂，目前我国油田年需破乳剂大约2万吨。
2、化学破乳剂由于乳状液有两种形态，因此发展了相应的破乳剂，W/O型破乳剂和O/W型破乳剂。
2.1 W/O乳化原油破乳剂（1）第一代破乳剂羧酸盐型，如：环烷酸盐脂肪酸盐硫酸酯盐型，如：烷基硫酸酯盐磺酸盐型，如：烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、丁二酸二烷基酯磺酸盐；（2）第二代破乳剂OP型，平平加型，土温型；（3）第三代破乳剂这代破乳剂一般由引发剂（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、酚胺树脂等）和环氧化合物（如环氧乙烷、环氧丙烷等）组成。
有些还有扩链剂（如二异氰酸酯、二元羧酸等）和封尾剂（如松香酸、羧酸、硫酸等）。
此外，第三代破乳剂[4]还包括一些高分子非离子-阳离子型两性表面活性剂，如聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚与二[聚氧乙烯基]二烷基氯化铵的二元羧酸扩链产物和含氧烷基化季铵基硅氧烷。
2.2 W/O乳化原油破乳剂破乳机理破乳过程的实质[5]是破乳剂分子渗入并粘附在乳化液滴的界面上取代天然乳化剂并破坏表面膜，将膜内包复的水释放出来，水滴互相聚结形成大水滴并沉降到底部，油水两相发生分离。
乳化原油的破乳
与乳化剂反应（阳离子型表面活性剂），
形成不牢固吸附膜（有分支结构的阴离子表面 活性剂）
抵消作用（油溶性表面活性剂）
3．水包油乳化原油破乳剂的破乳机理
➢聚合物：
通过桥接机理起破乳作用
➢复配使用：
低分子醇与盐复配使用 石油磺酸盐与盐复配使用 季铵盐型表面活性剂 醇与盐的复配使用
乳化原油的破乳
前言
原油中含有各种表面活性物质如环烷 酸、脂肪酸、胶质、沥青质等，增产措施、 提高原油采收率注入地层表面活性剂、聚 合物等，它们可吸附在油水界面或气液表 面，对液珠和气泡有稳定作用，由此产生 原油乳化和起泡沫问题。
一、乳化原油的类型
1．油包水乳化原油（W/O）
以原油作分散介质，以水作分散相的乳化原油。
使垂直电力线方向的界面保护作用削弱，导致水 珠沿垂直电力线方向聚并，引起破乳。
（3）化学法
用破乳剂破坏油包水乳化原油的方法。
2．油包水乳化原油的破乳剂
➢ 低分子破乳剂：
脂肪酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸 盐、OP型表面活性剂、平平加型表面活性剂和吐温 型表面活性剂
➢ 高分子破乳剂：
一次采油和二次采油采出的乳化原油多是油包水乳化原 油。
稳定这类乳化原油的乳化剂主要是原油中的活性石油酸 （如环烷酸、沥青质酸等）和油湿性固体颗粒（如蜡颗 粒、沥青质颗粒等）。
2、水包油乳化原油（O/W）
以水作分散介质，以原油作分散相的乳化原油。
三次采油（尤其是碱驱、表面活性剂驱）采出的乳化原 油多是水包油乳化原油。
稳定这类乳化原油的乳化剂是活性石油酸的碱金属盐， 水溶性表面活性剂或水湿性固体颗粒（如粘土颗粒等）
W/O/W、O/W/O
二、油包水乳化原油的破乳
原油破乳及化学破乳剂PPT
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(3)温度对原油破乳的影响
温度升高： A.原油黏度降低，有利 于破乳剂向油水界面扩 散，降低油水界面张力。 B.亲水和憎水链节向油 水界面转移，使破乳剂 所占据有效面积增大， 排替出更多的成膜物质， 有利于提高破乳率。
Ind.Eng.Chem.Res. 1994 (33): 1271
随着温度升高，破乳率减缓，并无满意解释
为此，在石油出口、进入炼油厂时，都对 原油中的残水量有一定的要求，一般不得大于 0.5%。
原油破乳方法：
1.电破乳脱水法：
缺点：高电场强度， 含水量低时水链难以 形成。
2.热沉降脱水法： ①加热可使乳状液液滴平均动能加剧，增加
碰撞几率和强度，有利于水滴聚集成团。②降 低界面膜黏度和强度，使水滴易于聚结。 3.化学破乳方法：
4.含硅破乳剂：
Phys.Chem.Chem.Phys 2004 (5): 1570-1574
原油破乳模型：平板破乳模型
Ind.Eng.Chem.Res. 1994 (33): 1271-1279
破乳剂能 够破乳的 先决条件 是具有较 高的表面 活性。
Ind.Eng.Chem.Res. 1994 (33): 1271-1279
3.原油本身含有的天然表面活性物质如胶质、 沥青质、树脂、石蜡及水湿性颗粒
这种含水原油经过喷油嘴、集输管道 逐渐形成比较稳定的W/O型乳状液，一般 水珠直径为0.1-10μm。
含水原油破乳的意义：
由于原油中含有大量的水分 1.加大输油管线和设备的负荷，增加投资费用。 2.引起输油管道腐蚀，在管壁上结垢进而堵塞 输油管道。 3.进入炼油厂时会造成催化剂中毒，从而造成 经济损失。 4.原油含水使乳状液粘度大大增加，迫使系统 加大推动力及提高输运温度，导致集输能耗加 大。
原油破乳剂原理
原油破乳剂原理一、引言原油是一种复杂的混合物，其中含有多种组分，如沥青质、蜡质、树脂、胶质等。
这些组分会在原油中形成乳状液，使得原油的流动性变差，给石油开采、输送和加工带来很大的困扰。
为了解决这一问题，人们研发了原油破乳剂，通过改变原油乳状液的物理和化学性质，使其破乳并恢复其原本的流动性。
二、原油破乳剂的作用机制原油破乳剂的作用机制主要包括两个方面：物理作用和化学作用。
1. 物理作用原油破乳剂通过改变原油中乳状液的物理性质，使其破乳。
原油乳状液的稳定性是由于乳状液中的水相和油相之间存在着界面活性物质，如表面活性剂和胶体颗粒等。
原油破乳剂中的活性成分与界面活性物质相互作用，改变乳状液的表面张力和胶体稳定性，从而破乳。
2. 化学作用原油破乳剂中的活性成分可以与原油中的乳状液组分发生化学反应，改变其结构和性质，从而破乳。
例如，原油中的胶质物质会形成胶体颗粒，原油破乳剂中的活性成分可以与胶质物质发生反应，使其转化为可溶性物质，从而破乳。
三、原油破乳剂的分类根据原理和成分的不同，原油破乳剂可以分为表面活性剂型、胶体颗粒型和光催化型等。
1. 表面活性剂型表面活性剂型原油破乳剂的作用机制是通过改变乳状液的表面张力，使其破乳。
表面活性剂型原油破乳剂中的活性成分具有亲水性和疏水性基团，可以在水相和油相之间形成胶束结构，降低乳状液的表面张力，促使乳状液的破乳。
2. 胶体颗粒型胶体颗粒型原油破乳剂的作用机制是通过胶体颗粒的吸附和聚集作用，使乳状液破乳。
胶体颗粒型原油破乳剂中的活性成分是一种具有胶体性质的固体颗粒，可以吸附在乳状液的界面上，形成胶体颗粒，进而聚集形成较大的胶体团簇，最终破乳。
3. 光催化型光催化型原油破乳剂的作用机制是通过光催化反应，改变乳状液的结构和性质，使其破乳。
光催化型原油破乳剂中的活性成分可以吸收特定波长的光线，产生光催化反应，与乳状液中的组分发生化学反应，改变其结构和性质，从而破乳。
四、原油破乳剂的应用领域原油破乳剂广泛应用于石油勘探、开采、储运和炼油等领域。
乳化油破乳及除油
污水的物理处理-隔油和破乳一、一、含油废水的来源、油的状态及含油废水对环境的危害二、隔油池三、乳化油及破乳方法一、含油废水的来源、油的状态及含油废水对环境的危害1．来源含油废水的来源非常广泛。
除了石油开采及加工工业排出大量含油废水外，还有固体燃料热加工、纺织工业中的洗毛废水、轻工业中的制革废水、铁路及交通运输业、屠宰及食品加工以及机械工业中车削工艺中的乳化液等。
其中石油工业及固体燃料热加工工业排出的含油废水为其主要来源。
石油工业含油废水主要来自石油开采、石油炼制及石油化工等过程。
石油开采过程中的废水主要来自带水原油的分离水、钻井提钻时的设备冲洗水、井场及油罐区的地面降水等。
石油炼制、石油化工含油废水主要来自生产装置的油水分离过程以及油品、设备的洗涤、冲洗过程。
固体燃料热加工工业排出的焦化含油废水，主要来自焦炉气的冷凝水、洗煤气水和各种贮罐的排水等。
2．状态含油废水中的油类污染物，其比重一般都小于1，但焦化厂或煤气发生站排出的重质焦油的比重可高达1.1。
油通常有三种状态：(1)呈悬浮状态的可浮油如把含油废水放在桶中静沉，有些油滴就会慢慢浮升到水面上，这些油滴的粒径较大，可以依靠油水比重差而从水中分离出来，对于石油炼厂废水而言，这种状态的油一般占废水中含油量的60％～80％左右。
(2)呈乳化状态的乳化油这些非常细小的油滴，即使静沉几小时，甚至更长时间，仍然悬浮在水中。
这种状态的油滴不能用静沉法从废水中分离出来，这是由于乳化油油滴表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并。
如果能消除乳化剂的作用，乳化油即可转化为可浮油，这叫破乳。
乳化油经过破乳之后，就能用沉淀法来分离。
(3)呈溶解状态的溶解油，油品在水中的溶解度非常低，通常只有几个毫克每升。
3．对环境的危害油污染的危害主要表现在对生态系统、植物、土壤、水体的严重影响。
油田含油废水浸入土壤孔隙间形成油膜，产生堵塞作用，致使空气、水分及肥料均不能渗入土中，破坏土层结构，不利于农作物的生长，甚至使农作物枯死。
集输化学——乳化原油的破乳及起泡沫原油的消泡
2、水包油乳化原油的破乳剂
（3）表面活性剂 阳离子型表面活性剂 阴离子型表面活性剂 破乳机理： 形成不牢固吸附膜（有分支结构的阴离子表 面活性剂）； 抵消作用（油溶性表面活性剂）； 与乳化剂反应（阳离子型表面活性剂）。
2、水包油乳化原油的破乳剂
十四烷基三甲基氯化铵 二（六亚甲基）胺二（氨基二硫代甲酸钠
聚氧丙烯-2,2-二羟甲基正丁醇醚三（氨基二硫代甲酸钠）
2、水包油乳化原油的破乳剂
（4）聚合物
非离子型聚合物破乳机理：通过桥接机理
起破乳作用
阳离子型聚合物
桥接机理、
非离子-阳离子型聚合物
பைடு நூலகம்
中和油珠表面 的负电荷
2、水包油乳化原油的破乳剂
清； 6、含环烷酸原油选用AE加少量有机酸； 7、支链与线性复配； 8、POI适应于稠油。
三、水包油乳化原油的破乳
1、水包油乳化原油的破乳方法 （1）热法 （2）电法
在中频（1×103～2×104Hz）或高频（大于2×104Hz） 的高压交流电场下进行 在通电的电极中必须有一个是绝缘的 在电场的作用下，由于乳化剂吸附层的有序性受到干 扰而使保护作用削弱，导致油珠聚并，引起破乳。
4、高分子破乳剂的发展趋势
烷基苯酚甲醛树脂
聚碳酸亚乙酯烷基苯酚甲醛树脂
甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯共聚物
5、破乳剂的复配规律
1、含胶质、沥青质较少的石蜡基原油选用三嵌段，胶 质、沥青质含量较高原油用二嵌段；
2、脱出水混浊，宜选用亲油性强的破乳剂； 3、油溶性破乳剂破乳速度快； 4、低温破乳剂选用浊点较低的破乳剂； 5、PFA1031脱水速度快，水浊；SP169脱水效果差，水
原油破乳方法
原油破乳剂的破乳机理介绍一种乳液由至少两种不相混溶的液体组成。
随着原油开采中重稠油比例的不断增加以及三次采油采出的原油乳液愈来愈复杂、愈来愈稳定，石油试剂破乳剂的研究开发也不断地向提高破乳能力，降低破乳温度，减少破乳剂使用浓度和增强适应性方向发展。
破乳机理：原油本身是一种多组分混合物，主要由不同相对分子质量、不同结构的烃以及少量非烃化合物质，主要是水以及溶解于水的无机盐、机械杂质（砂、粘土等）、游离的硫化氢、氯化氢等，以不同形式分散于原油中的胶质、沥青质含量增加，使得原油乳状液更加稳定，加上采油技术的不断开发和应用，大量表面活性剂用来驱油、使原油的组分变得更加复杂，油田采出的原油含水含盐率逐渐增加。
破乳的缘由：原油中含有以上杂质，会增加泵和管线负荷，引起金属表面腐蚀和结聚；而排放的水中含油也会造成环境污染和原油浪费。
不论从经济还是从环境角度均需对原油进行破乳脱水和污水除油，原油破乳都是必需的。
石油试剂乳状液的破乳脱水脱盐是石油生产和加工过程中重要的环节之一，目前石油工业最重要的破乳方法是在原油中加入石油试剂破乳剂原油乳液在油品的生产和炼制中经常出现，世界上主要的粗品油都以一种乳液的形态产出。
目前公认的破乳机理：相转移——反向变形机理，加入石油试剂破乳剂后发生了相转变，这类破乳剂产生与乳化剂形成的乳状液类型相反的表面活性剂碰撞击破界面膜机理。
在加热或搅拌的条件下，石油试剂破乳剂有许多的机会碰撞乳状的界面膜，或吸附在界面膜上，或排除替代部分表面活性物质，从而使其稳定。
增溶机理使用的破乳剂一个或少数几个分子即可形成胶束，这种高分子线团或胶束可增溶乳化剂分子，引起乳化原油破乳褶皱变形机理显微镜观察结果表明，W/O型乳状液具有双层或多层水圈，两层水圈之间是油圈液滴在加热搅拌和破乳剂的作用下，液滴内部各层相互连通，使液滴发生凝聚而破乳此外，国内在对O/W型乳化原油体系的破乳机理研究方面也有一些研究工作，认为理想的石油试剂破乳剂必须具备下列条件：较强的表面活性；良好的润湿性能；足够的絮凝能力；较好的聚结效果石油试剂破乳剂在油品生产和炼制中的应用具有十分重要的意义. 超声波破乳法原理原油破乳脱水脱盐是炼油工艺的重要课题之一。
原油乳状液的破乳机理及破乳方法
原油乳状液的破乳机理及破乳方法摘要：归纳了近年来对原油乳状液破乳机理和破乳方法的研究进展，介绍了各种方法的特点、破乳机理和发展现状，对今后乳状液破乳工作的发展提出了建议。
关键词：原油乳状液破乳机理破乳方法原油乳状液的稳定性主要取决于油水界面膜，近年来，随着原油开采进入中后期，采油技术的不断开发和应用，大量的表面活性剂用来驱油，使得原油组成变得更加复杂，因此不断深入研究原油乳状液的破乳机理及新的破乳方法对油田的持续开发具有重要意义。
下面对原油乳状液的破乳机理及破乳方法的研究情况做了归纳，希望对广大油田科研工作者提供参考。
一、原油乳状液的破乳机理目前，由于原油乳状液的形成及稳定性的因素复杂，以及影响原油乳状液破乳的因素众多，以致原油乳状液破乳的机理没有完全弄清楚。
破乳就是破坏乳状液的稳定性，将其从稳定体系变成不稳定体系，最终达到脱水目的。
人们在长期的实践中，总结了一些破乳剂的作用机理：1.顶替或置换机理这种机理认为：破乳剂加入到原油乳状液后，由于破乳剂比乳状液的成膜物质具有更高的表面活性，所以能迅速吸附到油水界面上，将部分原成膜化合物顶替出来，形成新界面膜强度比原来界面膜强度低，减弱了界面膜的稳定性，从而促进原油乳状液的破乳。
这种机理已经被大多数学者认可。
2.反相作用机理这种机理认为，向乳状液中加入破乳剂，发生了相转变，即使原来的稳定油包水型乳状液类型转变为与其相反的乳状液类型，破乳剂的作用是充当水包油型乳化剂，在发生相转变的时候水由于受重力的作用而脱出。
3.润湿增溶机理这种机理认为破乳剂分子对乳状液的乳化膜有很强的溶解能力，从而破坏界面膜。
破乳剂分子可以润湿成膜物质，这种润湿包括水湿和油湿，分别使成膜物质向水中或油中溶解，从而破坏界面膜。
这类破乳剂也可被称作增溶剂。
3.絮凝-聚结机理絮凝作用是指分子量较大的破乳剂分子可将原油乳状液中的分散水滴聚集在一起，形成鱼卵状的聚集体。
这一过程是一个可逆过程，称作絮凝作用。
乳化油破乳及除油
污水的物理处理-隔油和破乳一、一、含油废水的来源、油的状态及含油废水对环境的危害二、隔油池三、乳化油及破乳方法一、含油废水的来源、油的状态及含油废水对环境的危害1．来源含油废水的来源非常广泛。
除了石油开采及加工工业排出大量含油废水外，还有固体燃料热加工、纺织工业中的洗毛废水、轻工业中的制革废水、铁路及交通运输业、屠宰及食品加工以及机械工业中车削工艺中的乳化液等。
其中石油工业及固体燃料热加工工业排出的含油废水为其主要来源。
石油工业含油废水主要来自石油开采、石油炼制及石油化工等过程。
石油开采过程中的废水主要来自带水原油的分离水、钻井提钻时的设备冲洗水、井场及油罐区的地面降水等。
石油炼制、石油化工含油废水主要来自生产装置的油水分离过程以及油品、设备的洗涤、冲洗过程。
固体燃料热加工工业排出的焦化含油废水，主要来自焦炉气的冷凝水、洗煤气水和各种贮罐的排水等。
2．状态含油废水中的油类污染物，其比重一般都小于1，但焦化厂或煤气发生站排出的重质焦油的比重可高达1.1。
油通常有三种状态：(1)呈悬浮状态的可浮油如把含油废水放在桶中静沉，有些油滴就会慢慢浮升到水面上，这些油滴的粒径较大，可以依靠油水比重差而从水中分离出来，对于石油炼厂废水而言，这种状态的油一般占废水中含油量的60％～80％左右。
(2)呈乳化状态的乳化油这些非常细小的油滴，即使静沉几小时，甚至更长时间，仍然悬浮在水中。
这种状态的油滴不能用静沉法从废水中分离出来，这是由于乳化油油滴表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并。
如果能消除乳化剂的作用，乳化油即可转化为可浮油，这叫破乳。
乳化油经过破乳之后，就能用沉淀法来分离。
(3)呈溶解状态的溶解油，油品在水中的溶解度非常低，通常只有几个毫克每升。
3．对环境的危害油污染的危害主要表现在对生态系统、植物、土壤、水体的严重影响。
油田含油废水浸入土壤孔隙间形成油膜，产生堵塞作用，致使空气、水分及肥料均不能渗入土中，破坏土层结构，不利于农作物的生长，甚至使农作物枯死。
乳化油常用的破乳方法
本文摘自再生资源回收-变宝网（）乳化油常用的破乳方法乳化油的粒径极其微小，在水中形成水-油乳化液，表面形成一层界膜带有点火，油珠外围形成双电层，使油珠相互排斥极难接近。
因此，要使油水分离，首先要破坏油珠的界膜，使油珠相互接近并聚集成大滴油珠，从而浮于水面，这一过程叫破乳。
通常破乳后的污水需要再利用浮油去除及分散油去除的方法对其进行后续处理。
乳化油常用的破乳方法1、高压电场法该方法是利用电场力对乳液颗粒的吸引或排斥作用，使微细油粒在运动中互相碰撞，从而破坏其水化膜及双电层结构，使微细油粒聚结成较大的油粒浮升于水面，达到油水分层的目的高压电可采用交流、直流或脉冲电源。
2、药剂破乳法药剂破乳法是指向废水中投加破乳剂，破坏油珠的水化膜，压缩双电层，使油珠聚集变大与水分开。
药剂破乳又分为盐析法、凝聚法、盐析—凝聚混合法和酸化法等。
(1)盐析法：盐析法是通过投加盐类电解质，破坏油珠的水化膜，压缩油粒与水界面处的双电层的厚度，使油粒脱稳。
单纯盐析法投药量大，聚析速度慢，设备占地面积大，对有表面活性剂的乳状液处理效果不好。
但由于操作简单、费用低，使用较多，常作为初级处理。
常用的电解质有氯化钙、氯化镁、氯化钠、硫酸钙、硫酸镁等。
(2)凝聚法：凝聚法是指向废水中投加絮凝剂，利用絮凝物质的架桥作用，使微粒油珠结合成为聚合体。
常用的絮凝剂有明矾、聚合氯化铝、活化硅酸、聚丙烯酰胺、硫酸亚铁、三氯化铁、镁矾土等。
(3)酸化法：酸化法是向废水中投加硫酸、盐酸、醋酸或环烷酸等，破坏乳化液油珠的界膜，使脂肪酸皂变为脂肪酸分离出来。
采用这种方法因降低了废品率水的pH值，故在油水分离后需要用碱剂调节pH值，使之达到排放标准。
(4)盐析—凝聚混合法：盐析—凝聚混合法是指向废水中加入盐类电解质，使乳化液初步破乳，再加入凝聚剂使油粒凝聚分离。
3、离心法该法是指借助离心机械所产生的离心力，将油水分离。
离心机有卧式和立式两种。
在离心力的作用下，水相从离心机的外层排出，油相从离心机的中部排出.离心机结构比较复杂，故这种方法国内采用得不普遍。
原油破乳和原油破乳剂
原油破乳和原油破乳剂1 乳化和乳化液一种液体以一定大小的液滴形式分散于另一种液体中，这一过程就叫乳化；形成的新液体就是乳化液。
常见乳化液如牛奶，原油。
在乳化液中，处于内部被包围状态的液滴叫分散相，又叫内相；处于外部的液体叫连续相，又叫外相。
内相为水外相为油的叫油包水型乳化液，记为W/O；内相为油外相为水的叫油包水型乳化液，记为O/W。
内外相的结合面叫界面。
乳化液的形成条件：1)两种互不相溶的液体；2)提供能量的条件，如搅拌；3)活性物质如乳化剂的存在，这是形成稳定乳化液的必要条件。
乳化剂的作用：扩散和分布在油水界面上，形成定向排列，降低界面张力，并与其他活性物质一起构成界面膜，从而稳定乳化液。
W/O乳化液和O/W乳化液的形成：1)油水比例。
2)乳化剂种类。
乳化剂是促进乳化发生并使乳化液更为稳定的一类表面活性剂。
乳化剂分子有亲油基团和亲水基团构成。
主要根据亲水基团的电离情况不同，可将乳化剂分为非离子、阴离子和阳离子三种类型。
亲水基团不电离的是非离子型，亲水基团电离后带负电的是阴离子型，亲水基团电离后带正电的是阳离子型。
但无论何种类型，亲水基/亲油基的大小、特性和能力决定了乳化剂分子的亲油性亲水性有强弱之分。
另外离子型乳化剂在界面膜上的排列，显然会使界面膜具有正电性或负电性，这样也会使液滴间产生电性排斥，阻止液滴合并，增加乳化液稳定性。
3)温度和混合方式等。
一般油多水少容易形成W/O乳化液，水多油少容易形成O/W乳化液。
存在亲油性或油溶性强的乳化剂，容易形成W/O乳化液，存在亲水性或水溶性强的乳化剂，容易形成O/W。
实际上生成何种乳化液受以上三种因素的综合影响。
而且一定条件下W/O乳化液和O/W乳化液可相互转换2 破乳和破乳剂破乳是乳化的逆过程。
从物理学上讲，乳化液是一种不稳定状态，有液相分离的趋势；但实际上许多乳化液室温下放置几年也不会分层，比如一些含水原油。
为什么呢？这是因为乳化液中的分散液滴一直在做无规则的运动（布朗运动），而且温度越高运动越快，液滴间的碰撞时时发生，由于同种液体间的引力较大，如果没有弹性界面膜的存在，必然发生液滴的结合，小液滴逐渐变成大液滴，然后因油水密度的差异而分层破乳。
第12章乳化原油的破乳1
第2节 起泡沫原油的消泡
二、起泡沫原油的消泡
1．溶剂型原油消泡剂
低分子醇、醚、醇醚和酯 与气的表面张力和与油的界面张力都低，
迅速扩展，使液膜局部变薄而导致泡沫的 破坏
第2节 起泡沫原油的消泡
第2节 起泡沫原油的消泡
2．表面活性剂型原油消泡剂
有分支结构的表面活性剂。 取代泡沫的表面活性物质后形成不稳定的保护 膜，导致泡沫的破坏。
（3）化学法
使用破乳剂
第1节 乳化原油的破乳
2、水包油乳化原油的破乳剂
电解质
盐酸、氯化钠、氯化镁、氯化镁、硝酸铝、氧氯化锆
低分子醇
水溶性醇：甲醇、乙醇、丙醇 油溶性醇：己醇、庚醇等。
表面活性剂
阳离子型表面活性剂 阴离子型表面活性剂
聚合物
阳离子型聚合物 阴离子型聚合物 非离子型聚合物 非离子-阳离子型聚合物
高分子破乳剂：
高效
由引发剂（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、酚胺树脂等）和环氧 化合物（如环氧乙烷、环氧丙烷等）反应生成。
为了提高其相对分子质量，可用扩链剂（如二异氰酸 酯、二元羧酸等）
为了改变破乳剂的亲水亲油平衡，可用封尾剂（如松 香酸、羧酸等）。
第1节 乳化原油的破乳
活性剂） 抵消作用（油溶性表面活性剂）
第1节 乳化原油的破乳
3．水包油乳化原油破乳剂的破乳机理
聚合物：
通过桥接机理起破乳作用
复配使用：
低分子醇与盐复配使用 石油磺酸盐与盐复配使用 季铵盐型表面活性剂 醇与盐的复配使用
第二节 起泡沫原油的消泡
28
第2节 起泡沫原油的消泡
一、原油泡沫的形成机理
如羟基系列的引发剂发展到用酚醛树脂，氨基系列的引发剂发展 到用多乙烯多胺． （4）新型的破乳剂仍在开发
原油破乳工艺流程
原油破乳工艺流程
原油破乳工艺流程如下：
１．原料准备：收集所需的化学原料，包括表面活性剂、分散剂、助剂等。
２．配料混合：按照一定的配方和比例将化学原料混合在一起。
通常，表面活性剂是原油破乳剂中的主要成分，而分散剂和助剂则起到增强分散效果和稳定性的作用。
３．混合反应：将混合好的原料送入反应釜中进行反应。
反应过程中，原料会发生化学反应，生成新的化合物，具备分散和破乳作用。
４．过滤和净化：将反应后的混合液进行过滤和净化，去除杂质和未反应的原料。
原油破乳和原油破乳剂
原油破乳和原油破乳剂1 乳化和乳化液一种液体以一定大小的液滴形式分散于另一种液体中，这一过程就叫乳化；形成的新液体就是乳化液。
常见乳化液如牛奶，原油。
在乳化液中，处于内部被包围状态的液滴叫分散相，又叫内相；处于外部的液体叫连续相，又叫外相。
内相为水外相为油的叫油包水型乳化液，记为W/O；内相为油外相为水的叫油包水型乳化液，记为O/W。
内外相的结合面叫界面。
乳化液的形成条件：1)两种互不相溶的液体；2)提供能量的条件，如搅拌；3)活性物质如乳化剂的存在，这是形成稳定乳化液的必要条件。
乳化剂的作用：扩散和分布在油水界面上，形成定向排列，降低界面张力，并与其他活性物质一起构成界面膜，从而稳定乳化液。
W/O乳化液和O/W乳化液的形成：1)油水比例。
2)乳化剂种类。
乳化剂是促进乳化发生并使乳化液更为稳定的一类表面活性剂。
乳化剂分子有亲油基团和亲水基团构成。
主要根据亲水基团的电离情况不同，可将乳化剂分为非离子、阴离子和阳离子三种类型。
亲水基团不电离的是非离子型，亲水基团电离后带负电的是阴离子型，亲水基团电离后带正电的是阳离子型。
但无论何种类型，亲水基/亲油基的大小、特性和能力决定了乳化剂分子的亲油性亲水性有强弱之分。
另外离子型乳化剂在界面膜上的排列，显然会使界面膜具有正电性或负电性，这样也会使液滴间产生电性排斥，阻止液滴合并，增加乳化液稳定性。
3)温度和混合方式等。
一般油多水少容易形成W/O乳化液，水多油少容易形成O/W乳化液。
存在亲油性或油溶性强的乳化剂，容易形成W/O乳化液，存在亲水性或水溶性强的乳化剂，容易形成O/W。
实际上生成何种乳化液受以上三种因素的综合影响。
而且一定条件下W/O乳化液和O/W乳化液可相互转换2 破乳和破乳剂破乳是乳化的逆过程。
从物理学上讲，乳化液是一种不稳定状态，有液相分离的趋势；但实际上许多乳化液室温下放置几年也不会分层，比如一些含水原油。
为什么呢？这是因为乳化液中的分散液滴一直在做无规则的运动（布朗运动），而且温度越高运动越快，液滴间的碰撞时时发生，由于同种液体间的引力较大，如果没有弹性界面膜的存在，必然发生液滴的结合，小液滴逐渐变成大液滴，然后因油水密度的差异而分层破乳。
原油破乳剂
原油破乳剂Crude oil demulsifier原油乳液在油品的生产和炼制中经常出现。
世界上主要的粗品油都以一种乳液的形态产出。
一种乳液由至少两种不相混溶的液体组成。
其中之一是以一种极细的分散体如大约1mm直径的液滴悬浮于另一液体上，这些液体的其中之一通常为水，而另一个经常是油。
油有可能极细地分散于水中。
在这种情况下，乳液是一种水包油型。
水被称作连续相，而油被称作分散相。
相反地，如果油为连续相而水是分散相，乳液就称作油包水型。
大多数的原油乳液属于这种类型水分子之间相互吸引，同样地，油分子之间也是如此。
但是在单个的水分子和油分子之间存在排斥力。
排斥力在油和水的界面发生作用。
表面张力将此界面面积降到一个最低值。
所以，水滴在油包水乳液中是球形的。
此外，单个的水滴倾向于形成聚集体，聚集体的总面积比所有液滴面积总和小。
因此，一种由纯水和纯油组成的乳液是不稳定的。
分散相趋于凝集，而两个分离的层面因此而形成，界面上的排斥力抵消，如通过特种化学品在界面上的累积可降低表面张力。
在技术上，许多情形通过加入熟知的乳化剂以生产稳定的乳液而开发利用这种作用。
任何以这种方式起稳定作用的物质必须具有能使其同时与水分子和油分子互相作用化学组成，即它应含有一个亲水基团和一个疏水基团，原油乳液因油中含有的天然物质而稳定。
这些物质通常含有极性基团如羧基或酚基。
它们可能以一种溶液或一种胶态分散体的形态存在。
特别的影响是附着于末端。
在此情形下，绝大多数的微粒分散于油相中并在油水界面累积，在此界面上，它们并排排列，极性基团指向水中。
所以最后形成了一种物理稳定的界面层。
像微粒层或石蜡结晶体似的固体包。
以肉眼通常认识到的结果包覆在界面层中。
这个机理解释了原油乳液的陈化和难于破除的事实。
编辑本段原油破乳剂的破乳机理近些年来，原油乳状液破乳机理研究多集中在液滴聚结过程的精细考察和破乳剂对界面流变性质的影响等方面。
但由于破乳剂对乳状液的作用非常复杂，尽管在这个领域进行了大量的研究工作，目前对破乳机理尚无统一论断。
乳化液破乳原理范文
乳化液破乳原理范文乳化液是由两种不相溶的液体组成的混合物，其中一种液体分散在另一种液体中形成小颗粒状悬浮物。
乳化液在众多实际应用中发挥着重要的作用，例如制备食品、化妆品、医药和涂料等。
然而，在一些特定情况下，需要将乳化液还原为其原始的两个不相溶的液体。
这个过程被称为破乳。
破乳的原理主要有物理和化学两个方面。
物理原理是基于液体间的相互作用力，主要包括重力沉降、电解质析出和渗流三种机制。
重力沉降是根据不同液滴的密度差异，使较轻的液滴上浮，较重的液滴下沉，从而破乳。
电解质析出是通过添加电解质使乳化液中的粒子带电，然后粒子之间的静电排斥力会使粒子聚集并形成沉淀，进而破乳。
渗流是指在两种液体的界面上形成一定的流动压力差，产生一定的流动速度，从而破乳。
化学原理是基于添加一些物质改变乳化液的性质，使其破乳。
常见的化学破乳剂有盐类、酸碱和表面活性剂等。
盐类可以中和表面活性剂的电荷，使液滴失去稳定性，从而破乳。
酸碱可以改变液滴表面的酸碱性，影响表面活性剂的结构和稳定性，进而破乳。
表面活性剂是一类具有亲水性和疏水性的分子，可以分散在两种不相容的液体中，使其形成乳化液。
破乳剂的原理是通过将表面活性剂与乳化液中的表面活性物质发生相互作用，降解或改变其分子结构，使乳化液剧烈振荡，最终破乳。
总结起来，乳化液破乳的原理是一种由物理和化学二者共同作用的过程。
物理原理包括重力沉降、电解质析出和渗流等机制；化学原理则是通过添加一些物质改变乳化液的性质，破坏其稳定性。
这些原理的应用使得乳化液能够在需要时容易被破乳，恢复为两种不相容的液体。
通过对乳化液破乳原理的深入研究，可以为相关领域的工程和科技研发提供重要的理论基础，进一步推动乳化液的应用和发展。
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第2节
起泡沫原油的消泡
3．聚合物型原油消泡剂 与气的表面张力和与油的界面张力都低的聚合物 与溶剂型原油消泡剂的消泡机理相同
破乳剂具有专一性． 含硅、含氮、含磷、含硼的新型高分子破乳剂， 用碳酸亚乙酯代替氧烷基化合物合成高分子破乳剂。 不含氧烷基的水溶性聚合物
（5）复配使用
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
三、水包油乳化原油的破乳
1．水包油乳化原油的破乳方法 （l）热法 （2）电法
在中频（1 ×103 ～2 × 104 Hz）或高频（大于2 × 104 Hz ）的高压交流电场下进行 在通电的电极中必须有一个是绝缘的。 在电场的作用下，由于乳化剂吸附层的有序性受到干 扰而使保护作用削弱，导致油珠聚并，引起破乳 使用破乳剂
第三篇 集输化学
第12章
乳化原油的破乳 与起泡沫原油的消泡
1
前言 原油中含有各种表面活性物质如环烷酸、 脂肪酸、胶质、沥青质等，增产措施、提 高原油采收率注入地层表面活性剂、聚合 物等，它们可吸附在油水界面或气液表面， 对液珠和气泡有稳定作用，由此产生原油 乳化和起泡沫问题。
第一节 乳化原油的破乳
第2节
起泡沫原油的消泡
二、起泡沫原油的消泡 1．溶剂型原油消泡剂
低分子醇、醚、醇醚和酯
与气的表面张力和与油的界面张力都低， 迅速扩展，使液膜局部变薄而导致泡沫的 破坏Leabharlann 第2节起泡沫原油的消泡
第2节
起泡沫原油的消泡
2．表面活性剂型原油消泡剂 有分支结构的表面活性剂。 取代泡沫的表面活性物质后形成不稳定的保护 膜，导致泡沫的破坏。
（2）电法
（3）化学法
用破乳剂破坏油包水乳化原油的方法。
第1节
乳化原油的破乳
2．油包水乳化原油的破乳剂 低分子破乳剂：
脂肪酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸 盐、OP型表面活性剂、平平加型表面活性剂和吐温 型表面活性剂 高效 由引发剂（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、酚胺树脂等）和环氧 化合物（如环氧乙烷、环氧丙烷等）反应生成。 为了提高其相对分子质量，可用扩链剂（如二异氰酸 酯、二元羧酸等） 为了改变破乳剂的亲水亲油平衡，可用封尾剂（如松 香酸、羧酸等）。
3
第1节
乳化原油的破乳
一、乳化原油的类型
1．油包水乳化原油（W/O）
以原油作分散介质，以水作分散相的乳化原油。 一次采油和二次采油采出的乳化原油多是油包水乳化原 油。 稳定这类乳化原油的乳化剂主要是原油中的活性石油酸 （如环烷酸、沥青质酸等）和油湿性固体颗粒（如蜡颗 粒、沥青质颗粒等）。 以水作分散介质，以原油作分散相的乳化原油。 三次采油（尤其是碱驱、表面活性剂驱）采出的乳化原 油多是水包油乳化原油。 稳定这类乳化原油的乳化剂是活性石油酸的碱金属盐， 水溶性表面活性剂或水湿性固体颗粒（如粘土颗粒等）
与乳化剂反应（阳离子型表面活性剂）， 形成不牢固吸附膜（有分支结构的阴离子表面 活性剂） 抵消作用（油溶性表面活性剂）
第1节
乳化原油的破乳
3．水包油乳化原油破乳剂的破乳机理
聚合物：
通过桥接机理起破乳作用 低分子醇与盐复配使用 石油磺酸盐与盐复配使用 季铵盐型表面活性剂 醇与盐的复配使用
聚合物
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
3．水包油乳化原油破乳剂的破乳机理
电解质：
减小油珠表面的负电性和改变乳化剂的亲水亲 油平衡。 改变油水相的极性（使油相极性增加，水相极 性减小），使乳化剂移向油相或水相
低分子醇：
表面活性剂：
2、水包油乳化原油（O/W）
W/O/W、O/W/O
第1节
乳化原油的破乳
二、油包水乳化原油的破乳
1. 油包水乳化原油的破乳方法
（l）热法
可以减少乳化剂的吸附量； 减小乳化剂的溶剂化程度； 降低分散介质的粘度 在电场作用下，水珠被极化变成纺锤形； 表面活性物质则取向并浓集在变形水珠的端部， 使垂直电力线方向的界面保护作用削弱，导致水 珠沿垂直电力线方向聚并，引起破乳。
高分子破乳剂：
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
第1节
乳化原油的破乳
3．油包水乳化原油破乳剂的破乳机理
（3）化学法
第1节
乳化原油的破乳
2、水包油乳化原油的破乳剂
电解质
盐酸、氯化钠、氯化镁、氯化镁、硝酸铝、氧氯化锆
水溶性醇：甲醇、乙醇、丙醇 油溶性醇：己醇、庚醇等。 阳离子型表面活性剂 阴离子型表面活性剂 阳离子型聚合物 阴离子型聚合物 非离子型聚合物 非离子-阳离子型聚合物
低分子醇
表面活性剂
第1节
乳化原油的破乳
4．高分子破乳剂的发展趋势
（l）相对分子质量继续升高 使用扩链剂：醛、二元羧酸、多元羧酸、环氧衍生物、多异氰酸 酯。 （2）由水溶性转向油溶性 油田产液中水含量越来越高，水溶性破乳剂主要分配在水中因而 破乳效果越来越差，而油溶性破乳剂主要分配在油中，因而能延长 其起作用时间，提高破乳效果． （3）由直链线型转向支链线型 如羟基系列的引发剂发展到用酚醛树脂，氨基系列的引发剂发展 到用多乙烯多胺． （4）新型的破乳剂仍在开发
低分子破乳剂都是水溶性破乳剂（HLB 值大于8）
对油包水乳化原油乳化剂（HLB值一般 在3～6范围）是反型乳化剂 通过抵消作用使油包水乳化原油破乳
第1节
乳化原油的破乳
高分子破乳剂的破乳机理
高分子破乳剂中的水溶性破乳剂有抵消作用。 高分子破乳剂主要通过下列机理破乳： （l）不牢固吸附膜的形成 因高分子破乳剂在界面上取代原来的乳化剂后所形 成的吸附层不紧密（特别是支链线型的高分子破乳剂）， 保护作用差。 （2）对水珠的桥接 由高分子破乳剂可同时吸附在两个或两个以上水珠的 界面上引起，这些为破乳剂分子连系起来的水珠有更多 的机会碰撞、聚并。 （3）对乳化剂的增溶 高分子破乳剂的一个分子或少数几个分子即可形成胶 束，这种高分子胶束可增溶乳化剂分子，引起乳化原油 的破乳。
复配使用：
第二节 起泡沫原油的消泡
29
第2节
起泡沫原油的消泡
一、原油泡沫的形成机理
原油在油气分离和原油稳定过程中压力降低和 （或）温度升高，使天然气（包含C1～C7的烃， 主要是烷烃）从原油释出，产生油气表面。 原油中含有的表面活性剂可作为起泡剂
低分子表面活性剂（如脂肪酸、环烷酸），降低油 气表面张力，使泡沫易于生成 高分子表面活性剂（如胶质、沥青质） ，吸附在油 气表面，可在油气表面上形成高强度的表面膜，起 稳定泡沫的作用