破乳剂
试论破乳剂破乳机理而及破乳效果影响因素
试论破乳剂破乳机理而及破乳效果影响因素1. 引言1.1 破乳剂的定义与作用破乳剂是一种用于破乳的化学剂，在工业生产和环境保护中起着重要的作用。
它们通常被添加到含有乳状液体的溶液或混合物中，以促使乳状液分离成液体和固体两个相分离体系。
破乳剂的作用主要有两个方面：一是降低乳状液的表面张力，使分散相和连续相之间的接触面积减小，从而促进相分离；二是改变乳状液的乳化稳定性，破坏乳化剂对分散相和连续相的包裹作用，使两相分离。
通过使用破乳剂，可以实现乳状液的快速、有效地破乳，从而提高工艺效率，改善产品质量，减少污染物的排放。
破乳剂在各种工业领域的应用非常广泛，包括石油化工、食品加工、造纸等。
在环境保护领域，破乳剂也被用于处理含有油水混合物的废水，将其中的油类物质和水分离，以达到净化水质的目的。
破乳剂在工业生产和环境保护中发挥着重要的作用，为化工行业的可持续发展和环境保护工作提供了重要支持。
1.2 破乳机理初探破乳机理是研究破乳剂作用原理的重要内容之一，其破乳效果的良好与否直接关系到破乳剂的应用效果。
目前对于破乳机理的研究仍处于初探阶段，主要包括以下几个方面的内容：1. 界面活性剂作用机理：破乳剂中常含有一定浓度的界面活性剂，通过改变液相间的界面张力，使乳液不再稳定，促使其中的油滴或气泡聚集并脱离维持其稳定性的因素，从而实现破乳的效果。
2. 构型碰撞理论：根据构型碰撞理论，破乳剂与乳液中的油滴或气泡之间相互作用，通过吸附和脱附的过程使其结构发生改变，进而实现破乳效果。
3. 界面吸附层破裂理论：破乳剂在乳液界面吸附形成一个薄膜，当该膜发生破裂时，原有稳定的乳液结构被破坏，从而达到破乳的目的。
4. 电荷中和理论：根据电荷中和理论，破乳剂可以中和乳液中的电荷，减少相互排斥力，促使油滴或气泡聚集凝聚，从而实现破乳效果。
破乳机理是一个复杂的过程，涉及到多种因素的作用和相互影响，需要进一步深入研究和探讨才能更好地理解和应用于工业生产实践中。
试论破乳剂破乳机理而及破乳效果影响因素
试论破乳剂破乳机理而及破乳效果影响因素
破乳剂是指一类能够破坏乳液稳定性并使之分离的化学物质，常用于工业生产中的分离、提纯与浓缩等过程中。
而破乳机则是针对乳液分离的机械设备，主要使用物理力学的原理，在一定温度、压力等条件下实现破乳，达到分离出乳液中想要分离的物质。
破乳剂的机理可分为两种类型：一种是静电型的机理，另一种是表面活性剂型机理。
在静电型机理中，破乳剂通过改变乳液粒子表面的电荷密度，使得粒子间斥力减小，还能使表面存在多个电荷的乳液稳定剂退火失去活性，粒子聚集后破裂成较大的团块并沉淀于底部，从而得到分离。
然而，破乳效果受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：
1. 破乳剂种类：不同类型的破乳剂对应的破乳机理不同，因此不同的破乳剂在使用过程中效果也会不同，需要选择适合的破乳剂。
2. 破乳剂用量：过低的破乳剂用量可能无法达到破乳的效果，而过高的用量则会增加成本，同时可能会引起污染等问题。
3. 温度：温度可以影响破乳剂的溶解度和乳液粒子的稳定性，通常在破乳剂的使用过程中需要调整温度达到最佳效果。
4. 乳液的特性：不同的乳液在破乳的难易程度上有所不同，一般来说，乳液中颗粒的大小、浓度、稳定剂的种类和用量等都会影响破乳的效果。
总之，破乳剂在分离等生产过程中发挥了重要的作用，破乳机理的了解能够帮助选择合适的破乳剂以及最佳的破乳条件，从而达到最优化的破乳效果。
破乳剂生产工艺流程图
破乳剂生产工艺流程图破乳剂是一种常用于石油开采过程中的化学品，用来分散和排出含油水乳液中的油，提高油水分离效率。
下面是一个破乳剂生产工艺流程图。
原料准备：在生产破乳剂的过程中，需要准备一些原料，包括表面活性剂、溶剂和辅助剂。
其中，表面活性剂是破乳剂的主要成分，溶剂用于稀释和帮助混合反应，辅助剂可用于增加产品的稳定性和性能。
混合反应：将准备好的表面活性剂和溶剂加入反应釜中，并通过搅拌将它们充分混合。
在混合反应过程中，可以加热反应釜以加快反应速度，并控制反应温度在适当的范围内。
调整pH值：破乳剂的pH值对其破乳效果有很大影响。
常见的表面活性剂处于酸性或碱性环境下具有不同的性能。
在生产中，可以通过添加酸或碱来调整破乳剂的pH值，以达到最佳的破乳效果。
过滤和灭菌：完成混合反应和pH调整后，破乳剂需要进行过滤和灭菌处理以除去杂质和微生物。
过滤可以使用滤纸或其他合适的过滤介质进行。
灭菌可以使用高温或其他合适的方法进行。
包装和贮存：经过过滤和灭菌处理的破乳剂可以进行包装和贮存。
根据需要，可以选择不同规格和类型的包装材料，如塑料瓶或桶。
贮存时应注意避免阳光直射和高温环境，以确保产品的稳定性和性能。
质量控制：破乳剂生产过程中需要进行质量控制，以确保产品的质量和性能符合规定的标准。
常见的质量控制参数包括外观、颜色、pH值、含固量、稳定性等。
可以通过常规分析方法，如比色法、分光光度法和离子色谱法等进行质量控制。
以上是一个破乳剂生产工艺流程图的简单描述。
实际生产中，可能还会涉及其他工艺步骤和设备，具体的流程图可能因企业和产品的不同而有所变化。
这个工艺流程图可以作为破乳剂生产的基本参考，帮助理解破乳剂的生产过程。
破乳剂小试步骤
破乳剂小试步骤破乳剂如何实现破乳实验步骤药剂准备：1、将破乳剂稀释成25%溶液（破乳剂：自来水=1：3），待用；【浅色103、深色202】2、将聚合氯化铝（PAC）稀释成10%溶液，待用；小包装带中黄色就是PAC3、将聚丙烯酰胺(PAM)稀释成2‰溶液，待用；（小包装带中白色就是PAM，取1g加入500ml 自来水后搅拌溶解即可使用）4、氢氧化钠10%，待用（百分比质量分数可大概，用于调PH值）5、10%硫酸，待用（百分比质量分数可大概，用于调PH值）破乳剂使用大约500ml废水加入没有稀释的破乳剂0.5-2ml；如果用量超过则考虑是不是浓度太高；PH值检验下是否中性左右。
效果对比实验步骤：1、取水样：1000mL，混合均匀，测PH，加酸或者碱调节PH至7；碱性可以不调节；2、逐步投加25%破乳剂[记录投加量]；搅拌，【①如果加入破乳剂后水中没有产生沉淀，可增加破乳剂加入量直到沉淀产生】【②如果乳化液浓度过浓，可以将废水进行稀释再行实验】【③根据水质絮凝澄清状况判断破乳剂加入是否足够，如果水还是浑浊，继续加入破乳剂，并计量直到加入破乳剂后水中不再产生更多的沉淀】；加入破乳剂后，检查水样PH值，将PH值调节至7-8左右；3、破乳完成后；投加3ml左右-10%聚合氯化铝，搅拌，投加1ml-2‰的聚丙烯酰胺，搅拌5min后，沉淀分层，取清液标为样品，测量COD；【如果与原水进行比较；COD降的不够理想，可以将处理沉淀后的废水再加入破乳剂看是否破乳不够完全。
】实验中PAC与PAM的投加量可根据絮凝沉淀的效果进行增加或者减少；如果沉淀物多可以增加PAM滴加；PAC为增加沉淀效果而投加；如果现场没有PAC可不投加，直接加入PAM絮凝沉淀即可；如果投加破乳剂后效果不理想，请调节PH 至8.5-9再看效果；测试：分别测试样品1-5，CODcr数值进行比较实验效果。
注意：测量过程中，注意记录反应现象，并拍照记录。
油田化学药剂-破乳剂
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破乳剂的筛选方法
A 原油组成与水清、油净的 关系
B 化学破乳剂合成段数与水 清、油净的关系
C 引发剂结构与脱水能力的 关系
D 合成物分子量与脱水效果 的关系
E HLB值(亲油亲水平衡值) 与破乳性能的关系
单位名称－序号
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破乳剂的筛选方法
单位名称－序号
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典型破乳剂案例
酸化原油乳化稳定机理和脱水困难原因分析
单Re位su名lts称a－fte序r 5号minutes of settling with inhibitor
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典型破乳剂案例
多元热流体返出液处理
—— 渤海稠油油藏（QHD32-6、SZ36-1)氮气泡沫压锥控水增油技术
单位名称－序号
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典型破乳剂案例
氮气泡沫压锥作业后，经过一定周期后，其 返出液进入流程，对油气水的处理产生很大的 影响。
破除乳化的过程一般分为两个阶段.
絮凝阶段
将细小的乳化颗粒聚合在一起从而形成比较大的颗粒 较大的颗粒快速上升或下沉
聚集阶段
达到破除乳化的目的
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原油乳状液
单位名称－序号
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原油乳状液
单颗聚集颗粒破乳过程示意图
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原油乳状液
水包油乳化破乳过程示意图
Formation of creamed layer
原油乳状液
影响因素
说明
如脂肪酸、环烷酸和部分低分子胶质，它们有较强的表面活性，分散度很高，易在内
低分子有机物
相颗粒界面形成界面膜。但由于分子量低，形成界面膜强度不高，形成的乳化液稳
定性较弱
高分子有机物
原油破乳剂的用法与用量
原油破乳剂的用法与用量
1.将破乳剂稀释1到3倍，直接投加或加入溶解罐，用泵投加到反应池。
2.破乳剂在碱性条件（PH值≥8）下使用较佳，使用量约
100~1000ppm（即0.1~1公斤/方废水），根据废水水质不同齐永亮有所差异，具体用量一般通过实验确定。
3.实验时取一定量的废水，先将pH值调制≥8，加入适量本产品（如500ppm），搅拌反应3-5分钟，再加入PAM后经过絮凝沉淀，看该污水是否有沉淀物后，观测澄清度再往上提升加药量。
小试实验
1.100ml的水样进行加药；
2.用pH试纸测试原水pH值，并将pH值调节至9-10；
3.投入破乳剂至出现细小矾花后投加PAC和PAM；
4.静置5分钟，观察破乳情况；
5.记录相关数据。
试论破乳剂破乳机理而及破乳效果影响因素
试论破乳剂破乳机理而及破乳效果影响因素破乳剂是一种用于破乳的化学物质，它能够破坏乳状液体系中胶体颗粒之间的吸附力和极化力，使其分解为分散相和连续相。
破乳剂成功地破乳则需要选择合适的破乳剂种类和适当的使用方法。
同时，破乳的效果受到多种因素的影响，如破乳剂浓度、温度、搅拌速度、pH值等。
破乳剂的作用基础在于破坏胶体颗粒之间的相互强吸附作用。
在乳状液体系中，胶体颗粒间的吸附力和极化力，以及在它们周围的泡沫、膜和电荷等因素，都会使这些颗粒具有较高的稳定性，从而阻碍着分离成分的分解和沉降。
破乳剂能够精确地破坏吸附力和极化力，使得分散相和连续相分离出来。
常用的破乳剂有表面活性剂和界面活性剂。
例如，非离子表面活性剂可通过展开在胶体颗粒表面上形成的吸附层来抑制胶体颗粒之间的相互吸附。
破乳剂的选择对于成功破乳来说至关重要。
选择一个合适的破乳剂种类需要考虑多个因素，如胶体颗粒的性质、连续相的化学特性、破乳效果、以及剂量和成本等问题。
在选择破乳剂时必须考虑到破乳的质量、效率和成本问题，以便在满足破乳需求的同时节约成本和资源。
破乳效果影响因素主要有破乳剂浓度、温度、搅拌速度和pH值等。
破乳剂浓度越大，破乳效果就越好，但浓度过高可能导致添加过多剂量、降低破乳效能等问题。
温度能够影响破乳剂的分子活性和稳定性，通常情况下，温度升高会加速破乳剂的分解和水解，从而提高破乳剂的活性和效率。
搅拌速度和破乳剂的作用协同，当搅拌速度适当时，可将破乳剂均匀地分散在乳状液体系中，使得破乳剂与胶体颗粒之间的接触面积增加，从而促进破乳剂的分解和活化，提高破乳速度和效率。
同时，在最适宜的pH值范围内，破乳剂的表面活性和化学稳定性最高，破乳效率也更高。
破乳剂及破乳原理
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• 破乳剂作用机理示意图
• 破乳剂作用机理示意图
1、破乳剂应用的必要性 2、 破乳剂的破乳机理 3、破乳剂的MSDS
破乳剂的MSDS
BH-41C
浅黄至红棕色液体
改性聚醚、甲醇 高闪点易燃液体 储存于阴凉、干燥、通 风库房，避免曝晒。远 离火种、热源和不相容 物。保持容器密封 有毒性；对人体皮肤、眼睛、 呼吸道有刺激性
油包水型
水包油型
破乳剂应用的必要性
增大了输送过 程的动力消耗 增加了升温过 程的燃料消耗
液流体积增大， 降低了设备和管 道的有效利用率
引起管道、设备 的结垢和腐蚀
危害
1、破乳剂应用的必要性 2、 破乳剂的破乳机理 3、破乳剂的MSDS
破乳剂的破乳机理
1 相转移——反向变型机理 加入破乳剂后，发生相转化，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可以作为破乳剂。此类破乳剂易与乳 化剂生成络合物使乳化剂失去了乳化性。 絮凝–聚结破乳机理 在加热或搅拌的条件下，破乳剂有较多的机会碰撞乳化液的界面膜， 或吸附于界面膜上，或排替部分表面活性物质，从而击破界面膜， 使其稳定性大大降低，发生了絮凝、聚结而破乳。 增溶机理 使用的破乳剂一个分子或少数几个分子即可形成胶柬，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。 中和界面膜电荷破乳机理 O/W型乳状液的液滴表面带有负电荷，阳离子聚合物对O/W型乳化液 有中和界面电荷、吸附桥联、絮凝聚结等作用，因此具有良好的破 乳性能。
破乳剂及破乳机理
于淼 2015.4.13
1、破乳剂应用的必要性 2、 破乳剂的破乳机理 3、破乳剂的MSDS
破乳剂应用的必要性
乳 化 液 形 成 乳 化 液 类 型 两种不相容液体
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破乳剂的发展
第一代破乳剂（20世纪20到30年代） 这代破乳剂大多为阴离子型表面活性剂 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 优点是价格便宜; 缺点是用量大，效果低，易受电解质影响
第二代破乳剂(20世纪40到50年代) 这代破乳剂主要是低分子非离子型表面活 性剂 O P型，平平加型，吐温型 优点：耐酸，耐碱，耐盐， 缺点：用量还很大，破乳效果还不够理想 。
各种类型破乳剂的破乳机理
1 、电解质主要通过减小油珠表面的负电 性和改变乳化剂的亲水亲油平衡而起作用 。 2 、低分子醇是通过改变油水相的极性（ 使油相极性增加，水相极性减小)，使乳化 剂移向油相或水相而起破乳作用
3、表面活性剂是通过与乳化剂反应(阳离 子型表面活性剂)，形成不牢固吸附膜(有 分支结构的阴离子型表面活性剂)和抵消作 用(油溶性表面活性剂)引起破乳 4 、高分子主要通过聚结机理起破乳作用
优点：用量少，效果好， 缺点：专一性强，即一种破乳剂只适合某 些地层，某些区域乳化原油的破乳。
破乳剂选用原则
较强的表面活性 良好的湿润性能 足够的絮凝能力 较好的聚结效果
影响破乳剂质量的因素
原油破乳剂大多数是由环氧化物（主要有 环氧乙烯（EO） 、环氧丙烯（PO） 、环 氧丁烯（BO）和四氢呋喃（THF）等）的 开环聚合和自由基聚合而成的聚醚或非聚 醚产品，
影响破乳剂质量的主要因素是合成破乳 剂的原料料纯度、含水量、含醛量以及聚 合时的操作温度
研发最新破乳剂
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，原油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
关于原油破乳剂的研发，魏国晨等人曾提 出一个五条十字技术路线，即改头、换尾 、加骨、调重、复配。
改头--即选用不同嵌段聚醚型破乳剂的起 始剂，如丙二醇、乙二胺或合成新物质等 。 换尾--即改变嵌段聚合的段数，二段、三 段、四段等，并变化尾段大小。 加骨--即在非离子聚醚型破乳剂化学结构 中引入硅(Si)、磷(P)等。
调重--即增大非离子聚醚破乳剂的分子量 ，如选用甲苯二异氰酸酯、环氧氯丙烷 、硅氧烷等，与聚醚反应生成分子量更 大的产物。 复配
破乳剂概述
摘要
本文简要介绍了破乳剂对于原油尤其 是三次采油的原油的油水分离的重要作用 ，本文介绍了原油乳状液的形成，简要的 说明其稳定性的原因，通过对其分析，提 出了破乳的方法，其中化学方法最为高效 ，这里就需要高效的破乳剂，本文还阐明 了破乳的机理。
介绍了破乳剂的发展和分类，由开始的以 阴离子型表面活性剂为主的第一代到以低 分子非离子型表面活性剂为主的第二代， 一直到现在以高分子非离子型表面活性剂 为主的第三代破乳剂，简要地分析了其优 缺点，并对如何选择合适的乳化剂的原则 做了一些说明。
乳状液形成的条件
1 2
3
存在两个不相溶液体,即原油和水 存在一种乳化剂,以形成和稳定乳状液, 形成乳状液的类型依赖于存在的乳化剂 应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(mixing energy)或搅拌
破乳机理
破乳过程的实质是破乳剂分子渗入并 黏附在乳状液界面上，取代天然乳化剂并 破坏表面膜，将膜内包覆的水释放出来， 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。
Байду номын сангаас
第三代破乳剂（20世纪60年代至今） 这代破乳剂主要是高分子非离子型表面活 性剂
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）。
本文也介绍了几点影响破乳剂质量的因素 ，在文章的最后指出了最新破乳剂的发展 趋势关于原油破乳剂的研发就是要改头、 换尾、加骨、调重、复配。
关键词
乳化原油 破乳剂 破乳机理 分类 选 用原则 影响因素 应用 发展趋势
引言
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 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。
原油破乳是指利用破乳剂的化学作用将 乳化状的油水混合液中油和水分离开来， 使之达到原油脱水的目的，以保证原油外 输含水标准。
原油乳状液
乳状液是一种液体分散于另一种不相混 溶液体形成的多分散体系,分散的液珠一般 大于0.1µm。
破乳剂的发展趋势
分子量继续增高。各种扩链剂的使用表 现出这一趋势 由水溶性转向油溶性。由于油田采液中 水含量越来越高，油溶性破乳剂主要分 配在油中，因而能延长作用时间，提高 破乳效果。
由直链线型转向支链线型。如从羟基系 列的引发剂发展到用酚醛树脂，从氨基 系列的引发剂发展到用多乙烯基多胺。 开发低温时效果好、适应性强并用于重 质原油和副产中间层乳浊液的破乳剂。 复配使用 破乳剂趋向系列化。