Aditivo demulsionante para petróleo crudo

En la explotación petrolera, el demulsionante soluble en aceite se utiliza para las emulsiones de agua en aceite (A/O) formadas durante el proceso de extracción de crudo. Es decir, el agua se presenta en forma de diminutas gotas dispersas en la fase continua del crudo, envueltas por una película de emulsión estable. El principio fundamental de demulsificación del demulsionante chino es destruir la estabilidad de la película de emulsión, promover la coalescencia y sedimentación de diminutas gotas de agua y, en última instancia, lograr la separación del petróleo y el agua. 

El proceso específico se puede descomponer en los siguientes pasos clave:  

1.adsorción dirigida de demulsionante soluble en aceite: penetración en la interfaz aceite-agua Las moléculas de demulsionante soluble en aceite para petróleo crudo usualmente tienen una estructura anfifílica: un extremo es un grupo lipofílico (tal como grupos alquilo o aromáticos de cadena larga), que puede ser bien compatible con y disolverse en el petróleo crudo (fase oleosa); el otro extremo es un grupo hidrofílico (tal como enlaces hidroxilo, amino o éter), que es polar. Cuando el demulsionante para petróleo crudo se inyecta en la emulsión de petróleo crudo, el grupo lipofílico le permite disolverse rápidamente y difundirse en la fase oleosa. Finalmente, a través del efecto polar del grupo hidrofílico, se adsorbe direccionalmente en la interfaz aceite-agua (la película de emulsión en la superficie de las gotas de agua), reemplazando las moléculas originales del emulsionante. 

2. Destrucción de la estabilidad de la película de emulsión: Debilitación de la tensión interfacial y la resistencia de la película. La película de emulsión estable en la emulsión de petróleo crudo se compone principalmente de emulsionantes naturales presentes en el petróleo crudo (como asfaltenos, resinas, jabones de ácido nafténico, partículas de arcilla, etc.). Estos se encuentran densamente dispuestos sobre la superficie de las gotas de agua, formando una barrera mecánica que impide su coalescencia. Los demulsionantes solubles en aceite para petróleo crudo destruyen esta película de las siguientes maneras: 

Reducción de la tensión interfacial: Tras la adsorción de las moléculas demulsionantes en la interfaz aceite-agua, pueden reducir significativamente la tensión interfacial entre ambos, disminuyendo así la energía interfacial. Las diminutas gotas, originalmente estables, son más propensas a deformarse y colisionar. 

Reemplazo y desplazamiento de emulsionantes naturales: La capacidad de adsorción del aditivo demulsionante para las moléculas de petróleo crudo es mayor que la de los emulsionantes naturales. Estos desplazan y reemplazan gradualmente las moléculas de emulsionante natural en la película de emulsión, lo que provoca que la estructura de la película de emulsión se vuelva dispersa y discontinua. 

Deterioro de la resistencia mecánica de la película: La película formada por emulsionantes naturales posee cierta tenacidad y elasticidad. Sin embargo, la estructura molecular de los aditivos demulsionantes para petróleo crudo (como poliéteres y aminas) es más simple y no puede formar una película compacta y resistente. Como resultado, la resistencia mecánica de la película de emulsión se reduce considerablemente y es propensa a romperse ante colisiones o cambios de temperatura y presión. 

3. Promoción de la coalescencia de gotas de agua: de "Pequeñas gotasddhhh a "Grandes gotas" Después de que se destruye la película de emulsión, las diminutas gotas de agua separadas originalmente pierden su barrera y se fusionan bajo los siguientes efectos: 

Movimiento browniano y colisión: Pequeñas gotas de agua chocan entre sí debido al movimiento browniano. La interfaz, bajo la acción del aditivo demulsionante para petróleo crudo, pierde su estabilidad y, tras la colisión, no rebotan, sino que se fusionan para formar gotas de agua más grandes. 

Impulsión por gravedad y flotabilidad: La densidad de las grandes gotas de agua fusionadas (aproximadamente 1 g/cm³) es mucho mayor que la del petróleo crudo (aproximadamente 0,8-0,9 g/cm³). Bajo la acción de la gravedad, se hunden gradualmente y se separan del petróleo crudo (fase oleosa). 

Mejora Sinérgica de Procesos: En la recolección y el transporte de petróleo, el proceso de demulsificación suele ir acompañado de calentamiento (como el calentamiento en boca de pozo o en tuberías) o agitación. Un aumento de temperatura puede reducir la viscosidad del crudo, la resistencia al movimiento de las gotas de agua y acelerar aún más la coalescencia y la sedimentación. 

4. Deshidratación Asistida: Separación Completa del Petróleo y el Agua. Las grandes gotas de agua coalescidas se sedimentan continuamente por gravedad. Finalmente, se forma una capa de agua libre en el fondo del crudo. El agua se descarga mediante equipos como tanques de sedimentación y separadores, reduciendo el contenido de agua del crudo al estándar requerido (por ejemplo, los requisitos industriales son < 0,5%). 

Resumen: La lógica básica de los demulsionantes solubles en aceite es romper específicamente la estabilidad de las emulsiones W/O en petróleo crudo mediante cuatro pasos: disolución - adsorción - rotura de película - coalescencia. Utilizan grupos lipofílicos para disolverse en la fase oleosa, actuar sobre la interfaz petróleo-agua, destruir la barrera protectora formada por los emulsionantes naturales y, finalmente, hacer que las diminutas gotas de agua se fusionen en agua libre, la cual puede separarse. Este proceso no solo depende de la estructura química (anfifilicidad) del demulsionante, sino que también requiere la cooperación de las condiciones tecnológicas (como temperatura, presión y tiempo de residencia) en la producción, recolección y transporte de petróleo para lograr una demulsificación eficiente.

El producto demulsionante al por mayor siempre se envasa en tambor o tanque IBC, que se utiliza para separar aceite y agua y demulsionar para petróleo crudo en yacimientos petrolíferos y el aditivo demulsionante para petróleo crudo tiene un rendimiento estable y un tiempo de almacenamiento de 12 meses.

Atributos específicos de la industria

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