Нефтяные эмульсии

Следовательно, в отличие от переменного электрического поля, где движущей силой процесса деэмульсации является диполь-ди-польное взаимодействие, в постоянном электрическом поле это взаимодействие должно быть сведено к минимуму. За счет каких же сил водяные капельки будут коалесцировать в этом поле? Характерной особенностью поведения дисперсных систем в постоянном электрическом поле даже пространственно-однородном (не градиентном) является то, что водяные капельки дисперсной фазы имеют тенденцию к направленному движению в сторону одного из электродов (в однородном переменном электрическом поле направленное движение капелек, образующих малообводненную эмульсию, вообще невозможно). Это объясняется наличием электрокинетического потенциала (дзета-потенциала), обусловленного двойным электрическим слоем. Скорость движения водяных капелек, взвешенных в углеводородной среде и помещенных в постоянное электрическое поле.

Скорость движения частиц дисперсной фазы крайне мала, то есть для того, чтобы водяные капельки, находящиеся в объеме эмульсии вдали от электродов, достигли их поверхности, нужно очень много времени. Однако для капелек, находящихся у поверхности электрода (например, на расстоянии диаметра капельки), эта скорость уже оказывается достаточной для того, чтобы покрыть этот путь в течение долей секунды.

При контакте с поверхностью электрода водяная капелька не удерживается около него, а отталкивается и с увеличившейся во много раз скоростью устремляется к противоположному электроду. Объясняется это тем, что капелька в результате контакта с электродом получает от него электрический заряд, величина которого во много раз больше ее «естественного» заряда (то есть заряда, обусловленного наличием двойного электрического слоя).

В результате взаимодействия внешнего электрического поля с этим зарядом и происходит увеличение скорости движения капелек. Приблизившись к противоположному электроду, капелька касается его своей поверхностью, в результате чего происходит электрическая перезарядка (капелька получает равный по величине и противоположный по знаку электрический заряд), и устремляется к первому электроду, где опять происходит ее перезарядка, и так далее.

В частности, пусть, например, при горизонтальном расположении электродов верхний электрод находится под высоким потенциалом, а нижний электрод заземлён. Тогда, соприкоснувшись с нижним электродом, капелька получает отрицательный заряд по отношению к верхнему электроду и двигается в сторону увеличения потенциала.

При контакте с верхним электродом она получает положительный заряд по отношению к нижнему электроду и двигается в сторону уменьшения потенциала, то есть к нижнему электроду.

Таким образом, водяные капельки дисперсной фазы эмульсии, помещенной в постоянное электрическое поле, совершают колебательные движения между электродами, образующими поле. Причем при своем перемещении между электродами они сталкиваются друг с другом, как имеющие противоположные заряды, так и с незаряженными капельками, находящимися в объеме, и укрупняются. Укрупнившиеся капельки при контакте с электродом получают от него еще больший заряд (величина заряда, при прочих равных условиях, прямо пропорциональна квадрату радиуса капельки), а следовательно, и большую скорость, что, во-первых, увеличивает вероятность столкновений с другими капельками и, во-вторых, увеличивает эффективность этих столкновений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 Нефтяные эмульсии, деэмульгирование которых для освобождения от сильно засоленной воды является важнейшей задачей первичной переработки нефти.

Снизив эмульгирование нефти водой, можно увеличить производительность нефтепроводов их эксплуатационный период, в особенности в холодное время года.

Чем меньше затрат на добычу, эксплуатацию транспортных путей (нефтепроводов) и переработку нефти, тем более качественная продукция будет поставлена на рынок товаров, при этом стоимость этих товаров будет ниже, чем в случае переработки нефти с дополнительными затратами на деэмульсацию. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Ю.В. Антипин, М.Д. Валеев, А.Ш. Сыртланов. Предотвращение осложнений при добыче обводненной нефти.- Уфа: Башк. кн. изд-во, 1987.-168 с., ил.
2. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. М., Химия, 2006.
3. Левченко Д.Н., Бергштейн Н.В., Худякова А.Д., Николаева Н.М. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения. М., Химия, 1967.
4. А.ПанченковГ.М., ЦабекЛ.К. Поведение эмульсий во внешнем электрическом поле. М„ Химия, 1969.
5. Каспаръянц К.С. Промысловая подготовка нефти. М., Недра, 1966.
6. Виноградов В.М. Основные свойства и принципы разрушения нефтяных эмульсий. М., МИНХ и ГП, 1974.
7. В. М. Виноградов, В. А. Винокуров «Образование, свойства и методы разрушения нефтяных эмульсий». - Москва, 2007. - 22 с.
8. О. Ф. Глаголева, В. М. Капустина. «Технология переработки нефти». В 2-х частях. ч.1, ч.2 - М.: Химия, КолосС, 2007. - 400 с.
9. Ши Г.Б. «Нефтяные эмульсии и методы борьбы с ними», Москва-Ленинград, Гостоптехиздат, 1946. - 143 с.
10. Левченко Д.Н.  «Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения». - М.: Химия, 1967. - 200 с.
11. Сахабутдинов Р.З., Губайдулин Ф.Р., Исмагилов И.Х., Космачева Т.Ф. «Особенности формирования и разрушения водонефтяных эмульсий на поздней стадии разработки нефтяных месторождений». - М.: ОАО "ВНИИОЭНГ", 2005. - 324 с.