1、概述 页岩油是页岩干馏所得,是一种多组分混合物,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,伴有水和无机盐及游离性硫、氮等以不同形式分散在胶质和沥青质中(胶质和沥青质是天然的高性能乳化剂),使得页岩油的乳状液的稳定性很强,破乳难度增加。使页岩油达到加氢精制的要求,就必须要进行脱盐脱水处理,我厂采用化学脱盐脱水即:在电场作用下加入化学破乳剂。
2.破乳剂的作用机理 2.1油、水形成乳状液的条件: 存在两个不相溶液体,即页岩油和水;存在一种乳化剂,以形成和稳定乳状液,胶质和沥青质都是天然的高效乳化剂;具有使油水混合物中一种液体分散到另一种液体充足的混合能或搅拌,页岩油干馏及页岩油的输送过程中,油、水、乳化剂三者共聚一体,在油嘴、管道、阀件、机泵中充分接触混合,使油水乳化液的乳化程度逐渐加深。 (干馏过程是否是一个乳化过程) 2.2页岩油乳状液的类型 乳状液通常由水(或水溶液)和有机液体(常称为“油”)组成,它们两者可分别为分散相或分散介质,所以乳状液有两种类型,一种是以油为分散相,水为分散介质,简称水包油型,以O/W表示。牛奶即为O/W型乳状液;另一种是以水为分散相,油为分散介质,简称油包水型,以W/O表示。我厂的原料页岩油即为W/O型乳状液。 2.2破乳剂破乳机理 破乳剂的破乳机理主要有以下几种。 2.2.1相转移一反向变形机理 加入破乳剂后发生了相转变,即能够生成与乳化剂形成的乳状液类型相反的表面活性剂(反相破乳剂)。这类破乳剂与憎水的乳化剂作用生成络合物,从而使乳化剂失去了乳化性能。 2.2.2 碰撞击破界面膜机理 在加热或搅拌的条件下,破乳剂有许多的机会碰撞乳状液的界面膜, 或吸附在界面膜上或排除替代部分表面活性物质,从而击破界面膜,使其稳定性大大降低,发生絮凝、聚结而破乳。 2.2.3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。 2.2.4褶皱变形机理 微镜观察结果表明,O/W型乳状液均有双层或多层水圈,两层水圈之间是油圈。因而提出褶皱变型机理,液珠在加热搅拌和破乳剂的作用下,液珠内部各层水圈相连通,使液滴凝聚而破乳 。
3. 当前我国破乳剂现状 当前国内破乳剂从类型和结构上分,仅有40多个破乳剂单剂产品,众多的破乳剂牌号,是由这40多个单剂产品,进行各种各样的复配而来。复配是一种有效的手段和方法,采用复配的方法能提高破乳剂的效果和广谱性。
4.影响破乳剂的工艺条件 4.1电场强度 电场对原油的破乳脱水有明显作用,施加适当电压时,原油中悬浮的微小水滴迅速聚结下沉。电场强度增大时,微小水滴的聚结作用增强,同时大水滴间的分散作用也增大。 电场强度对原油中水滴的聚结速度和脱盐时的电能消耗大小有重大影响,应综合考虑各方面因素确定电场强度。我厂电脱盐装置设计电场强度为600~800 V/era