Қазақша рефераттар

Мұнай эмульсиялары

Мұнай эмульсиялары: негізгі ұғымдар

Мұнай эмульсиялары көбінесе кері эмульсиялар түрінде кездеседі: су мұнай көлемінде ұсақ тамшылар күйінде таралған жүйе. Мұндай жүйелерде дисперстік орта — мұнай, ал дисперстік фаза — су. Бұл эмульсиялар гидрофобты деп есептеледі.

Тура эмульсиялар сирек ұшырасады: мұнай тамшылары сулы ортада біркелкі таралады. Мұндай эмульсиялар гидрофильді болып саналады.

Эмульсия терминологиясында сыртқы (жалпы) фаза — басқа сұйықтың ұсақ тамшылары бар дисперсті орта, ал ішкі (айрылған) фаза — сол ортада тамшы түрінде орналасатын дисперсті фаза.

Эмульсиялардың жіктелуі

Дисперстік орта мен фаза сипатына қарай

  • I — тура түрі (судағы мұнай), белгіленуі: (М/С). Бұл жағдайда сыртқы фаза — су, сондықтан эмульсия сумен кең арақатынаста жақсы араласады және жоғары электрөткізгіштікке ие болады.
  • II — кері түрі (мұнайдағы су), белгіленуі: (С/М). Бұл эмульсия тек көмірсутекті сұйықтармен араласады және әдетте электрөткізгіштігі төмен болады.

Қай түрі түзіледі: негізгі факторлар

Эмульсия түрі көбіне мұнай мен су көлемдерінің арақатынасына тәуелді: қай сұйықтың көлемі көп болса, сол сыртқы орта ретінде қалыптасуға бейім.

Алайда эмульгаторлар қатысқанда (асфальтендер, нафтендер, шайырлар, парафиндер, тұздар және механикалық қоспалар) нәтиже өзгеруі мүмкін. Гидрофобты эмульгаторлар (суда ерімей, мұнайда еритін) көбіне (С/М) түрін, ал гидрофильді эмульгаторлар (суда еритін) (М/С) түрін түзуді қолдайды.

Эмульсиядағы су мөлшерін түсі бойынша бағалау

Көп жағдайда эмульсиядағы судың мөлшерін шамамен оның түсі арқылы бағалауға болады:

  • 10% дейін су

    Түсі мұнайдан айтарлықтай ерекшеленбейді.

  • 5–20% су

    Түсі қоңырдан сарыға дейін өзгеруі мүмкін.

  • 25% және одан көп

    Айқын сары түске ие болады.

Мұнайлы дисперсті жүйелер (МДЖ) туралы

Дисперсті жүйелердің (соның ішінде мұнай өнімдерінің) классикалық белгісі — дисперсті фазаның және дисперстік ортаның агрегаттық күйлерінің әр түрлілігі, яғни жүйенің гетерогенділігі.

Мұнайлы дисперсті жүйелер (МДЖ) — олеодисперсті жүйелер: дисперстік орта полярсыз немесе аз полярлы болады. Дисперсті фаза ретінде парафиндер, беттік-активті заттар, жүйеге арнайы қосылатын синтетикалық қоспалар, сондай-ақ технологиялық жабдық коррозиясының өнімдері мен механикалық қоспалар кездеседі.

Көпфазалылық (полигетерогенділік)

Көптеген реалды мұнай жүйелері тасымалдау, өңдеу және қолдану барысында полигетерогенді болады, яғни үш және одан да көп фазадан тұрады.

Мысалы, мұнайдың атмосфералық айдау процестерінде екі дисперсті фазалы жүйе қалыптасуы мүмкін: біріншісі — төмен қайнайтын компоненттердің булануы есебінен түзілетін газды фаза, екіншісі — нативті асфальтендерге байланысты қатты фаза.

Тасымалдау кезінде мұнай және газ конденсаты жүйелері қатты және газды фазалары бар дисперсті жүйе ретінде бір мезгілде байқалуы мүмкін.

Мұнай эмульсияларының түрлері (қысқаша кесте)

Көрсеткіш Су мұнайда таралған (С/М) Мұнай суда таралған (М/С)
Дисперстік орта Мұнай Су
Дисперстік фаза Су Мұнай
Негізгі қасиеті Гидрофобты: суда қалқып шығады, бензинде біркелкі таралуға бейім. Гидрофильді: суда біркелкі таралады, бензинде батады.

Эмульсияларды бұзу (деэмульсация) және тұзсыздандыру

Эмульсияны бұзу үшін тамшылардың бір-бірімен соқтығысуына жағдай жасау қажет. Соқтығысудан кейін тамшылар бірігіп, ірі тамшыларға айналады да, сұйықтардың қабаттарға бөлінуі жеңілдейді.

Эмульсациялау және тұзсыздандыру үшін әртүрлі әдістер қолданылады. Әдісті таңдау, біріншіден, эмульсияның түріне байланысты: кейбір эмульсиялар оңай тұнбаға түседі, ал кейбіреулері тұнбаға мүлдем түспей, химиялық тәсілдерді қажет етеді. Кей жағдайларда электрогидратация әдісі қолданылады.

Екіншіден, деэмульсациялау әдісі зауыттың жергілікті жағдайларына тәуелді. Тасымалдау қашық болғанда деэмульсациядан бас тарту да мүмкін. Ауыз суы тапшылығы бар кәсіпорындарда тұзсыздандыру процесі кейде мүлде жүргізілмейді.

Негізгі қағида

Тиімді деэмульсацияның түйіні — тамшылардың коалесценциясын (бірігуін) күшейтіп, фазалардың айқын бөлінуіне мүмкіндік беру.

Мұнай суспензиялары

Мұнай суспензиялары — орташа және ірі дисперсті мұнайлы дисперсті жүйелер. Бос дисперсті жүйелердің бір түрі ретінде суспензияларды мысалға келтіруге болады: құрамында диспергирленген асфальтендерден бөлек, парафин бөлшектері бар мұнай.