WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

НЕФТИ И ГАЗА имени И. М. ГУБКИНА

Кафедра физической и коллоидной химии

В. М. ВИНОГРАДОВ, В. А. ВИНОКУРОВ

ОБРАЗОВАНИЕ, СВОЙСТВА И МЕТОДЫ

РАЗРУШЕНИЯ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Методические указания по теме «Нефтяные эмульсии»

курс «Физическая и коллоидная химия» для направления 130500 «Нефтегазовое дело» специальность 130503 «Разработка нефтяных и газовых месторождений»

Москва 2007 УДК 541.18 Виноградов В.М., Винокуров В.А.

Образование, свойства и методы разрушения нефтяных эмульсий:

Метод.указ. — М.: ФГУП «Нефть и газ», РГУ нефти и газа имени И. М.

Губкина, 2007.-31 с.

Методические указания содержат описание специфических свойств и особенно методов разрушения, присущих и применяемых только для нефтяных эмульсий.

Предназначены для самостоятельной работы студентов, обучающихся по направлению 130500 «Нефтегазовое дело», специальности «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» при подготовке к сдаче коллоквиумов в лабораторном практикуме, а также при подготовке к зачету по курсу «Физическая и коллоидная химия».

Работа рекомендована к изданию решением учебно-методической комиссии факультета химической технологии и экологии.

Рецензент — профессор Б, П. Туманян © Российский государственный университет нефти и газа имени И.М.

Губкина, 2007.

Глава I.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭМУЛЬСИЙ

В простейшем случае эмульсия представляет собой полидисперсную систему, состоящую из двух взаимно нерастворимых или слаборастворимых друг в друге жидкостей, образующих две фазы.

Непрерывная (внешняя, сплошная) фаза образует дисперсионную среду, а диспергированная в ней жидкость образует дисперсную (внутреннюю) фазу.

Характерной особенностью типичных эмульсий является сферическая форма частиц (капелек, глобул) дисперсной фазы, так как такая форма имеет наименьшую поверхность и наименьшую свободную энергию.

§ 1. Типы эмульсий По характеру дисперсной фазы и дисперсионной среды различают два типа эмульсий: масло в воде (М/В) — эмульсии первого рода, или прямые, и вода в масле (В/М) — эмульсии второго рода, или обратные. Под маслом и водой понимаются неполярная и полярная жидкости соответственно, независимо от их истинной природы.

По концентрации дисперсной фазы эмульсии делят на разбавленные, концентрированные и высококонцентрированные, или желатинированные.

К разбавленным эмульсиям обычно относят такие эмульсии, содержание дисперсной фазы в которых не превышаетет 1%. Однако этот предел весьма условен, так как к разбавленным эмульсиям относят не просто эмульсии с малой концентрацией дисперсной фазы, а системы, характеризующиеся определенными свойствами (рис.1).





Во-первых, разбавленные эмульсии — это наиболее высокодисперсные системы, размер крпель которых близок к коллоидной степени дисперсности (порядка 105 см).

Во-вторых, разбавленные эмульсии являются кинетически устойчивыми системами, не требующими введения стабилизаторов, которые в этом случае носят название эмульгаторов. Частицы таких эмульсий несут на себе электрический заряд, возникающий и peзультaтe адсорбции ионов неорганических электролитов, присутствующих иногда в ничтожных количествах. И, наконец, установлено подчинение этих эмульсий правилу Шульце-Гарди.

К концентрированным эмульсиям обычно относят эмульсии, содержание дисперсной фазы в которых может достигать 74% объемных (рис.2). Эта концентрация дисперсной фазы выбрана предельной потому, что в случае монодисперсной эмульсии она соответствует максимально возможному объемному содержанию недеформированных сферических частиц, независимо от их размера.

Рис. 1 Рис. 2 Рис. Для полидисперсных эмульсий указанный предел, конечно, является условным, так как в таких эмульсиях маленькие капельки могут размещаться между большими (рис.3). Размер капелек дисперсной фазы концентрированных эмульсий, как правило, относительно велик, достигает 0,1 -1 мкм и выше. Поэтому эмульсии можно наблюдать с помощью обычного оптического микроскопа, разрешающая способность которого позволяет видеть такие частицы. Концентрированные эмульсии легко разделяются на составляющие их фазы, причем это разделение происходит тем легче, чем больше разница между плотностями дисперсной фазы и дисперсионной среды и ниже вязкость последней.

К высококонцентрированным эмульсиям обычно относят эмульсии, содержащие более 74% объемных дисперсной фазы. Характерной особенностью этих эмульсий является взаимное деформирование капелек дисперсной фазы, в результате чего они принимают форму неправильных многогранников, разделенных тонкими пленками, прослойками дисперсионной среды (рис.4). Такие эмульсии обладают свойствами, сходными со свойствами гелей. По этой причине их иногда называют желатинированными (например, эмульсии, содержащие 95% дисперсной фазы можно резать ножом).

От типичных лиофобных эмульсий, которые были рассмотрены выше, отличают лиофильные эмульсии или так называемые кpumuческие эмульсии. Лиофобными (в частном случае, гидрофобными) называются такие дисперсные системы, дисперсная фаза которых не способна к молекулярному взаимодействию с дисперсионной средой и не может растворяться в последней. Лиофильными (гидрофильными) называются дисперсные системы, дисперсная фаза которых мо-лекулярно взаимодействует с дисперсионной средой и способна в ней растворяться. Эмульсии, образующиеся из двух ограниченно растворимых жидкостей (например, анилин и вода, изоамиловый спирт и вода) при температурах, близких к критическим температурам растворения, когда поверхностное натяжение на границе раздела фаз становится весьма малым и когда теплового движения уже достаточно для самопроизвольного диспергирования одной жидкости в другой, называют лиофильными. В результате такого самопроизвольного диспергирования образуется высокодисперсная эмульсия, в которой стремление отдельных капелек к коалесценции (слиянию) уравновешивается стремлением обеих жидкостей равномерно распределиться в объеме. Предельный случай лиофильных систем соответствует безграничной растворимости жидкостей друг в друге, когда поверхностное натяжение обращается в нуль, то есть происходит образование однофазной системы — истинного раствора.





Определить тип эмульсии можно одним из следующих способов, основанных на свойствах ее внешней фазы. Для этого определяют:

1. Способность эмульсии смачивать гидрофобную поверхность. Капля эмульсии типа М/В, нанесенная на гидрофобную поверхность, сохраняет свою форму, а капля эмульсии типа В/М растекается по ней.

2. Способность эмульсии разбавляться водой. Этот метод чаще всего применяется в виде одной из двух разновидностей:

– капля эмульсии типа М/В, нанесенная на водную поверхность, расплывается и исчезает, а капля эмульсии типа В/М сохраняет свою форму, – вода, добавленная в сосуд с эмульсией типа М/В, смешивается с ней, образуя «гомогенную систему», а вода, добавленная в сосуд с эмульсией типа В/М, не смешивается с ней, и образуются два слоя: эмульсия и добавленная вода.

3. Способность эмульсии окрашиваться. При введении красителей водорастворимых (например, метиленового голубого) в эмульсии типа М/В или маслорастворимых (например, судана III) в эмульсии типа В/М.

4. Способность эмульсии проводить электрический ток. Эмульсии типа В/М в отличие от эмульсий типа М/В не обнаруживают заметной электропроводности.

Механизм образования эмульсий в настоящее время еще недостаточно изучен:

имеется много гипотез, но не все они подтверждаются на опыте. В нашей стране вопросам исследования механизма образования эмульсий посвящено значительное количество работ академика П А.Ребиндера.

Образование эмульсий, по Ребиндеру, происходит следующим образом: при перемешивании двухфазной системы капельки жидкости растягиваются в цилиндрики.

При растяжении капелек (увеличение поверхности) затрачивается работа на преодоление молекулярных сил поверхностного натяжения. Вытянутая форма капелек является неустойчивой, и они распадаются на более мелкие частицы. Чем меньше размер образовавшихся частиц, тем они более устойчивы и тем большую работу нужно затратить на их растяжение. Одновременно с процессом измельчения (диспергирования) капель протекает и обратный процесс — слияние (коалесценция) сталкивающихся капелек. Если мощность мешалки, при помощи которой готовится эмульсия, ограничена, то наступает такой момент (состояние динамического равновесия), когда скорости этих процессов становятся равными. При этом должна образоваться эмульсия определенной степени дисперсности. Однако на практике эмульсия всегда получается полидисперсной, так как создать одинаковые условия перемешивания по всему объему эмульсии невозможно.

Установлено, что тип образующейся эмульсии зависит от соотношения объемов смешиваемых фаз только в отсутствие эмульгаторов. Как правило, эмульгаторы представляют собой поверхностно-активные вещества, поэтому их концентрация на границе раздела фаз выше, чем в объеме. По своему отношению к фазам эмульсии эмульгаторы делятся на гидрофильные и гидрофобные.

Эмульгаторы, обладающие гидрофобными свойствами, способствуют образованию эмульсий типа В/М, а гидрофильные эмульгаторы — образованию ЭМУЛЬСИЙ типа М/В (правило Банкрофта).

При совместном присутствии одни эмульгаторы стремятся вытеснить с поверхности раздела фаз другие, что приводит к разрушению эмульсии, а иногда к обращению фаз, то есть к превращению эмульсии, например, типа М/В в эмульсию типа В/М или наоборот. При эмульгировании перемешиванием образуются одновременно оба типа эмульсий — М/В и В/М, но «выживает» только та эмульсия, которая соответствует природе примененного эмульгатора. Кроме того, при одновременном присутствии в системе двух эмульгаторов, противоположных по своему действию, могут возникать так называемые множественные эмульсии (рис. 5), в которых дисперсная фаза сама является эмульсией, содержащей капельки другой фазы.

Опыт эксплуатации нефтяных месторождений показывает, что в продуктивном пласте эмульсий нет, а они образуются только при добыче в тех местах, где происходит интенсивное перемешивание фаз (погружные насосы, штуцера, резкие повороты, изменения сечения трубопровода и т. д.).

Первоначально нефть может добываться за счет собственного давления, под которым она находится в пласте. Следующей стадией добычи нефти чаще всего является заводнение пласта, то есть инжек-ция воды под давлением. Обычно этим методом^тоадю дополнительно добыть до 40% остаточной нефти. Около 20-30% остаточной нефти удерживается в поровом пространстве пласта за счет эффекта смачивания. Остальная часть остаточной нефти находится в тех участках породы, которые не способны к смачиванию. Добыча этой остаточной нефти может быть осуществлена за счет использования полимеров или пен, применяемых в качестве агентов инжекции.

Преобладающая часть поверхностно-активных жидкостей, используемых при нефтедобыче, представляет собой концентрированные (до 10% ПАВ) микроэмульсионные системы, содержащие нефтяные сульфонаты и сорастворители (алифатические низкомолеку-лярные спирты).

Рис. 6. Схематический разрез продуктивного пласта:

1 — зона остаточной нефти; 2 — зона движения нефти с ПАВ;

Термин «микроэмульсии» был впервые введен в 1959 году Шуль-маном (Shulman).

Он предположил, что микроэмульсии образуются при смешении поверхностноактивных веществ (ПАВ) с так называемыми соПАВами (вещества, имеющие относительно высокую растворимость в водной и углеводородной фазах, например, алифатические спирты средней молекулярной массы) в нужных соотношениях с образованием смешанных адсорбционных пленок, которые снижают межфазное натяжение на границе раздела водной и углеводородной фаз до нуля. Такую систему называют также «двухнепрерыв-ной», поскольку как вода, так и углеводород образуют как бы непрерывную фазу.

Микроэмульсия инжектируется в скважину (рис.6) обычно вслед за водным раствором полимера (полимерная оторочка) для предотвращения разрыва фронта движения воды.

Нефтяные эмульсии, как правило, относятся к эмульсиям второго рода, то есть представляют собой эмульсии типа В/М.

В настоящее время считается, что основными стабилизаторами природных нефтяных эмульсий являются коллоидно диспергированные в нефти в виде мицелл асфальтосмолистые вещества. Коллоидные частички, участвующие в образовании мицелл, накапливаются на поверхности раздела фаз нефть-вода и образуют механически прочную пленку.

Кроме того, в образовании адсорбционных слоев принимают участие вещества с высокой поверхностной активностью, такие как нафтенаты щелочноземельных металлов, плохо растворимые в воде и лучше в нефти, образующиеся в результате взаимодействия нафтеновых кислот, находящихся в нефти, с ионами кальция и магния пластовых вод и способствующих образованию эмульсий типа В/М; а также соединения типа порфиринов. Из металлопорфириновых соединений в нефтях наиболее часто встречаются соединения никеля и ванадия, цинка и меди, кальция и магния, железа и титана. Для вы-высокопарафинистых нефтей одним из основных стабилизаторов эмульсий являются микрокристаллы высокомолекулярных парафинов и церезинов с высокой температурой плавления, которые адсорбируются на межфазной поверхности.

Неорганическая часть эмульгаторов состоит из глин, песка и горных пород, содержащихся в нефти или в пластовой воде в высокодисперсном состоянии.

Эмульсии, как и все грубодисперсные и микрогетерогенные системы, в силу избытка свободной поверхностной энергии термодинамически неустойчивы.

Во всех дисперсных системах различают два вида устойчивости: агрегативную и кинетическую.

А г р е г а т и в н а я устойчивость характеризует способность системы сохранять свою степень дисперсности, то есть агрегативная устойчивость показывает сопротивляемость системы к коагуляции (коалесценции). Применительно к эмульсиям укрупнение взвешенных частиц (капелек) дисперсной фазы может происходить как за счет коагуляции (слипания) капелек, так и сопровождаться коалес-ценцией (слиянием) капелек.

Большинство искусственных эмульсий, образующихся в технологических процессах производства топлив, масел и т. д., как правило, неустойчивы. Это объясняется тем, что на поверхности раздела водяной капельки с углеводородной средой не образуется механически прочной адсорбционной оболочки эмульгатора, и поэтому практически каждое столкновение капелек, обусловленное броуновским движением или седиментацией, становится эффективным, то есть приводит к коалесценции.

К и н е т и ч е с к а я (седиментационная) устойчивость определяет устойчивость дисперсной системы против осаждения. Кинетическая устойчивость определяется в основном массой капелек дисперсной фазы. Скорость седиментации в гравитационном поле может быть вычислена из следующих соображений. Осаждение частиц происходит под действием силы тяжести, которая с учетом архимедовой силы равна:

Оседанию частиц противодействует сила сопротивления дисперсионной среды, которая пропорциональна скорости движения частиц и определяется уравнением Стокса:

При установившемся движении, согласно третьему закону Ньютона, эти силы можно приравнять. Выражая из полученного уравнения скорость осаждения U частиц дисперсной фазы, получим:

где т — масса оседающей частицы, кг, g — ускорение свободного падения, м/сек2, r — радиус частиц, м, 1 — плотность дисперсной фазы, кг/м3, р0 — плотность дисперсионной среды, кг/м — вязкость дисперсионной среды, Пас. Таким образом, согласно уравнению (3), скорость седиментации тем больше, чем больше размер (радиус) капелек, разность плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды и меньше вязкость дисперсионной среды.

Диаметр диспергированных частиц в природных нефтяных эмульсиях обычно составляет 0,2-100 микрон. Понятно, что крупные водяные капельки могут быть легко отделены от нефти путем простого отстоя. Однако даже грубодисперсные нефтяные эмульсии, содержащие водяные капельки размером 50-100 микрон, неустойчивые кинетически, как правило, устойчивы агрегативно. Как уже было отмечено выше, на устойчивость эмульсии оказывают влияние многие факторы, начиная с физикохимических свойств жидкостей, образующих эмульсию, и кончая свойствами эмульсии в целом. Большое значение имеет дисперсность внутренней фазы эмульсии, а также содержание в жидкостях посторонних веществ в растворенном или диспергированном состоянии. Это обстоятельство наиболее характерно для природных нефтяных эмульсий, которые являются сложными системами и, кроме двух основных жидких фаз (нефть и вода), содержат целый ряд других веществ как органического, так и минерального происхождения. Сюда относятся эмульгаторы, находящиеся в коллоидной и молекулярной степени дисперсности, различные твердые частицы пород, в которых залегает или которые проходит нефть при подъеме, глины, сланцы и т. д., которые могут накапливаться на поверхности раздела фаз и участвовать в образовании прочных защитных пленок на взвешенных в нефти водяных капельках и препятствовать их коалесценции при столкновениях. Кроме того, внутренняя водная фаза нефтяной эмульсии представляет собой водные растворы целого ряда минеральных солей различной концентрации.

От концентрации эмульгаторов — стабилизаторов эмульсии в нефти и их химического состава, главным образом, зависит устойчивость нефтяных эмульсий.

Структура поверхностных слоев на нефтеводяной границе чаще всего не мономолекулярна, а, по крайней мере, мономицеллярна, так как адсорбционные слои образованы не молекулами, а мицеллами коллоида. Стабилизацию нефтяных эмульсий, по Ребиндеру, обеспечивают следующие вещества:

сильно поверхностно-активные вещества, например нафтеновые и жирные кислоты, низшие смолы; эти вещества способствуют интенсивному диспергированию системы, при адсорбции на границе раздела фаз создают неструктурированные молекулярные слои:

– вещества со слабыми поверхностно-активными свойствами: асфальтены, асфальтогеновые кислоты и ангидриды, высшие смолы; эти соединения образуют структурированные прочные слои, которые обеспечивают высокую стабилизацию эмульсий;

– твердые вещества минерального и органического характера; благодаря их избирательному смачиванию фазами они прилипают к диспергированным каплям и также образуют прочные слои.

Образование на поверхности водяных капелек стабилизирующих эмульсию адсорбционных слоев с высокими структурно-механическими свойствами препятствует коалесценции капелек при столкновениях. Состав и строение этих слоев весьма разнообразны и зависят от состава нефти и содержания в ней диспергированных частиц, то есть от месторождения и глубины залегания продуктивного пласта.

Адсорбция диспергированных эмульгаторов на нефтеводяной границе раздела фаз, утолщение межфазного слоя и его гелеобразо-вание протекают во времени. Поэтому эмульсия со временем становится более устойчивой, чем только что образовавшаяся — происходит синерезис (старение) эмульсии.

Старение нефтяных эмульсий в начальный период идет очень интенсивно, затем постепенно замедляется. Старение природных нефтяных эмульсий имеет большое практическое значение, так как свежие эмульсии разрушаются значительно легче и быстрее, чем долго хранившиеся и застаревшие.

Для прекращения процесса старения необходимо как можно быстрее смешивать свежеполученные эмульсии с деэмульгатором, если невозможно предупредить их образование. Деэмульгатор с высокой поверхностной активностью, адсорбируясь на поверхности водяных капелек, не только способствует вытеснению и разрушению образовавшегося гелеобразного слоя, но и препятствует дальнейшему его упрочению.

МЕТОДЫ РАЗРУШЕНИЯ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

При подготовке нефтей к переработке разрушение эмульсий производится дважды: сначала деэмульгированию подвергают исходную эмульсионную нефть (процесс обезвоживания); затем — искусственную эмульсию, создаваемую при перемешивании нефти с промывной пресной водой (процесс обессоливания).

Задачей процесса обезвоживания является разрушение эмульсии, образовавшейся на промыслах при добыче нефти, с целью отделения от нефти соленой пластовой воды, содержащейся в ней в диспергированном состоянии. Вследствие того, что минеральные соли не растворимы в нефти, они растворимы в диспергированной воде. Количество растворенных в пластовой воде солей (в основном хлориды и сульфаты натрия, калия, кальция, магния) может быть различным, зависит от месторождения и может достигать 5-7 тысяч миллиграмм/литр нефти, содержащей воду, или 200-300 грамм на литр воды. Поэтому даже при глубоком обезвоживании нефти до содержания, например, 0,1% остаточной воды для большинства нефтей содержание хлористых солей составляет около 100-300 миллиграмм на литр, что совершенно недопустимо для товарной нефти, поставляемой на НПЗ.

Для удаления оставшихся солей применяют процесс обессолива-ния, то есть промывают нефть пресной водой, создавая искусственную эмульсию с последующим отделением воды с растворенными в ней солями. Эмульсии нефти с пресной водой при обессоливании иногда бывают более устойчивы, чем с пластовой. Это частично объясняется тем, что пресная вода имеет меньшую плотность, чем пластовая, поэтому она отстаивается значительно медленнее при прочих равных условиях. Кроме того, при обезвоживании из нефти удаляются более крупные капельки воды по сравнению с оставшимися в нефти. Чтобы удалить из нефти оставшиеся мелкие капельки пластовой воды, содержащие большое количество солей, в нефть вводится от 5 до 20% пресной промывочной воды. При перемешивании нефти с пресной водой образуется эмульсия, которая на следующей ступени обрабатывается одним из методов обезвоживания. Вода, выделяющаяся при деэмульсации этой искусственной эмульсии, выносит с собой соли, а общее количество оставшихся в нефти солей доходит до 30 мг/л и ниже.

Таким образом, процесс подготовки нефти на промыслах упрощенно можно представить в виде следующей общей схемы:

Процесс разрушения нефтяных эмульсий можно разбить на 3 элементарные стадии:

Столкновение взвешенных водяных капелек.

Слияние их в более крупные.

Осаждение укрупнившихся капель.

Чтобы обеспечить возможно большее число столкновений водяных капелек, увеличивают скорость их движения в нефти различными способами: перемешиванием в специальных смесителях, при помощи ультразвука, электрического поля, подогрева и т. п.

Как показывает опыт, не каждое столкновение приводит к слиянию столкнувшихся капель, то есть не каждое столкновение оказывается эффективным. В нефтяных эмульсиях это усугубляется наличием на поверхности водяной капельки прочной адсорбционной оболочки эмульгатора. Поэтому для того чтобы столкновение водяных капелек было эффективным, необходимо, по крайней мере:

– увеличить скорость движения капелек настолько, чтобы энергия столкновения была достаточной для разрушения прочной адсорбционной оболочки, или – ослабить структурно-механическую прочность адсорбционной пленки, или – совместное воздействие на эмульсию этих двух факторов. Для осаждения укрупнившихся водяных капелек также необходи- мы определенные условия. Из уравнения (3) следует, что скорость движения выпадающих частиц пропорциональна квадрату их радиуса, разности плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды, ускорению свободного падения и обратно пропорциональна вязкости дисперсионной среды. Следовательно, ускорить расслоение фаз эмульсии можно, увеличив размер водяных капелек, разность плотностей воды и нефти и уменьшив вязкость нефти или применив искусственно созданные вторичные ускорения.

Вопрос об увеличении разности плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды, а также уменьшения вязкости дисперсионной среды обычно разрешается путем увеличения температуры. При увеличении температуры до 80-100°С разность плотностей увеличивается примерно на 10-20%. Вязкость большинства нефтей очень резко снижается при увеличении температуры до 60-70°С. При дальнейшем повышении температуры снижение вязкости незначительно. Повышение температуры, кроме того, уменьшает прочность адсорбционных слоев на границе раздела фаз.

Все существующие способы по типу энергии, прилагаемой для разрушения нефтяных эмульсий, можно разделить на следующие группы:

1. Механические — фильтрация, центрифугирование, обработка ультразвуком.

2. Термические — подогрев и отстаивание при атмосферном давлении и под избыточным давлением, промывка горячей водой.

3. Физико-химическue — обработка эмульсии различными (чаще всего поверхностноактивными) реагентами-деэмульгаторами.

4. Электрические — обработка эмульсии в постоянном или переменном электрическом поле.

Ввиду того, что эффективность деэмульсации определяется множеством факторов, на практике ни один из перечисленных способов в чистом виде не применяется. В промышленности нашли применение сочетания различных способов, или комбинированные методы разрушения нефтяных эмульсий.

Однако при создании или анализе работы таких комбинированных установок необходимо учитывать как достоинства, так и недостатки каждого из способов, слагающих данную комбинацию.

§ 1. Механические способы разрушения эмульсий Все механические способы разрушения нефтяных эмульсий имеют очень ограниченное применение (фильтрация, центрифугирование), а некоторые (например, обработка ультразвуком) применяются только в лабораторных условиях. Поэтому кратко рассмотрим только два первых способа.

Этот способ разделения фаз эмульсий основан на явлении селективного смачивания фазами фильтрующего вещества. В качестве фильтрующих веществ используются такие материалы, как гравий, битое стекло, древесные и металлические стружки, солома, стекловата и другие.

Разрушение нефтяных эмульсий фильтрацией в принципе может быть осуществлено двумя путями.

Собственно фильтрация — в качестве фильтра выбирается гидрофобный или гидрофобизированный материал, то есть материал, не смачиваемый дисперсной фазой (водой). В этом случае капельки воды удерживаются фильтром, а дисперсионная среда (нефть, углеводород) свободно проходит через него.

Псевдофильтрация — в качестве фильтра выбирается гидрофильный материал. В этом случае дисперсная фаза (водяные капельки) в силу хорошей смачиваемости входит в капиллярные каналы фильтра и растекается по их поверхности. Фильтр при этом набухает.

Дисперсионная среда (нефть), прокачиваемая через фильтр, не удерживается им.

В нефтяной промышленности находит ограниченное применение второй способ фильтрации. Для осуществления фильтрации в зависимости от фильтрующих материалов используют насыпные и набивные фильтры.

Насыпные фильтры состоят из слоев мелкозернистых материалов (гравий, битое стекло и т. д.). Набивные фильтры состоят из нескольких слоев волокнистых материалов (стеклоткань, стекловата, солома и т. д.). Принципиальная схема фильтрующей установки представляется следующим образом. Подогретая до 70-90°С эмульсия, прокачивается через фильтрационные колонны снизу вверх. При прохождении эмульсии через фильтры капельки воды, хорошо смачивающей фильтрующее вещество, задерживаются на фильтре, укрупняются и по капиллярным каналам стекают в нижнюю часть колонны. Нефть с верха колонны подается либо в следующую фильтрующую колонну (если это требуется по условиям деэмульсации), либо через группу сырьевых теплообменников отводится в емкость.

Деэмульсация фильтрацией широкого промышленного применения не получила и применяется крайне редко вследствие громоздкости, малой производительности и необходимости часто заменять фильтры.

Способ деэмульсации центрифугированием основан на использовании эффекта различия плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды в сочетании с искусственно создаваемым центробежным полем. Поле создается в аппарате (центрифуге), где за счет больших скоростей вращения величина центробежного ускорения может быть во много раз больше ускорения свободного падения. При этом если плотность вещества дисперсной фазы больше плотности дисперсионной среды (что чаще всего имеет место в случае нефтяных эмульсий), то частицы дисперсной фазы будут отбрасываться к периферии центрифуги. Здесь водяные капельки дисперсной фазы эмульсии концентрируются, укрупняются и стекают вниз вдоль стенок центрифуги.

Обезвоженная нефть и вода из центрифуги отводятся по самостоятельным трубам.

Водяная капелька дисперсной фазы, двигаясь в дисперсионной среде, испытывает не только действие центробежных сил (F1), но и сил трения вязкой углеводородной среды (F2).

Последняя препятствует перемещению капельки, тормозя её движение. Следовательно, при установившемся режиме движения, согласно третьему закону Ньютона, должно соблюдаться равенство:

а — центробежное ускорение, м/сек2.

где Центробежное ускорение может быть выражено через линейную скорость движения :

где R — расстояние от центра вращения, м.

Линейная скорость движения в свою очередь может быть выражена через число оборотов центрифуги в единицу времени:

где D — диаметр центрифуги, м, n — число оборотов в единицу времени. Подставляя уравнение (7) в (6), получим:

Здесь была сделана замена D = 2R. Коэффициент k = 42/R является для данной центрифуги величиной постоянной.

Подставляя уравнение (8) в (5) и выражая из полученного уравнения скорость осаждения капельки U в радиальном направлении от центра вращения к стенке центрифуги, получим:

Из сопоставления полученного уравнения с уравнением, выведенным для скорости осаждения капелек в гравитационном поле (3), видно, что скорость разделения фаз при центрифугировании может быть во много раз больше, так как в данном случае силы гравитационного поля заменяются в десятки тысяч раз большими центробежными силами.

Центрифугирование как способ разрушения нефтяных эмульсий получил весьма ограниченное применение ввиду большой стоимости, низкой производительности сложного аппарата центрифуги, требующего высококвалифицированного обслуживания.

§ 2. Термические способы разрушения эмульсий Термическая обработка нефтяных эмульсий (подогрев, промывка горячей водой при атмосферном или под избыточным давлением) имеет целью увеличение скорости отстоя взвешенных в нефти водяных капелек.

Повышение температуры эмульсии способствует увеличению скорости броуновского движения капелек дисперсной фазы, а следовательно, увеличивает вероятность взаимных столкновений капелек и их укрупнение.

Кроме того, как уже указывалось, повышение температуры благотворно сказывается на вязкости нефти и разности плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды, значительно уменьшая первую и несколько увеличивая последнюю.

И, наконец, повышение температуры эмульсии способствует ослаблению прочности адсорбционных оболочек эмульгаторов на поверхности капелек, а также увеличению растворимости и пептизации в нефти вещества адсорбционных оболочек, что способствует увеличению эффективности столкновений водяных капелек.

К недостаткам термических способов разрушения эмульсий следует отнести следующее. Повышение температуры увеличивает давление насыщенных паров особенно легких фракций нефти. Поэтому для исключения возможных потерь нефтепродуктов отстой ведут под давлением, что в свою очередь ведет к удорожанию конструкции в связи с большей металлоемкостью. Кроме того, к недостаткам термических методов относятся потери значительного количества тепла с дренируемой водой.

Самым существенным недостатком термических способов разрушения эмульсий является то, что не все эмульсии могут быть разрушены этими способами. Прежде всего это относится к эмульсиям нефтей восточных районов нашей страны, дисперсная водяная фаза которых имеет на своей поверхности очень прочную адсорбционную оболочку эмульгаторов.

§ 3. Физико-химические способы разрушения эмульсий Эффективность этих методов разрушения эмульсий связана с тем, что различные реагенты, вводимые в нефтяную эмульсию, способствуют уменьшению механической прочности адсорбционных оболочек эмульгаторов на поверхности раздела фаз. Это приводит к увеличению числа эффективных столкновений водяных капелек, то есть столкновений, приводящих к их слиянию.

Реагенты, применяемые для целей деэмульсации, — деэмульгаторы представляют собой поверхностно-активные вещества различного строения.

Представление об ориентации молекул поверхностно-активных веществ на границе раздела фаз было выдвинуто Ленгмюром и в настоящее время общепризнано.

Согласно этому представлению, полярная часть молекулы поверхностно-активного вещества (ПАВ), обладающая гидрофильными свойствами, погружена в воду, а неполярная гидрофобная — в нефть. Расположение молекул ПАВ на диспергированных капельках в эмульсиях типа В/М и М/В схематически представлено на рис.8.

О механизме действия деэмульгаторов существует несколько представлений.

Наиболее приемлемым и подтверждающимся на практике является следующий:

деэмульгаторы, обладая большей поверхностной активностью, чем эмульгаторы, вытесняют последние из поверхностного слоя водяных капелек. Адсорбируясь на поверхности раздела фаз и частично растворяясь в эмульгаторе, деэмульга-тор способствует диспергированию, пептизации и коллоидному растворению механически прочного гелеобразного слоя эмульгатора.

Вытеснив с поверхностного слоя водяных капелек природные эмульгирующие вещества, деэмульгатор образует новый адсорбци- онный слой, не обладающий структурно-мехагогческой прочностью. Следовательно, столкновение таких капелек, как правило, приводит к их слиянию (коалесценции), то есть к укрупнению и последующему осаждению.

Кроме того, если вводимое поверхностно-активное вещество лучше растворимо в воде, чем в масле, то при определенной его концентрации совокупность двух поверхностно-активных веществ (прежнего эмульгатора, обладающего гидрофобными свойствами, и нового гидрофильного) приводит к тому, что устойчивая эмульсия в их присутствии существовать не может. Такую концентрацию вво-димого гидрофильного поверхностно-активного вещества можно считать критической. Если концентрация введенного ПАВ будет выше критической, то возможно образование эмульсии типа М/В, то есть эмульсии с обращенными фазами.

Все поверхностно-активные вещества по их отношению к воде разделяют на три основные группы:

– анионоактивные вещества (например, карбоновые кислоты и их соли, алкилсульфаты, алкилсульфонаты и алкиларилсульфонаты), в водных растворах диссоциируют на отрицательно заряженные ионы (анионы), в состав которых входят гетероатомы и углеводородная часть молекулы ПАВ, и на положительно заряженные ионы металла или водорода;

– катионактивные вещества (например, хлористые соли первичных, вторичных и третичных аминов, причем радикал в аминогруппе может быть как алкильным, так и арильным), в водных растворах распадаются на положительно заряженный радикал ПАВ и отрицательно заряженный ион кислоты (ион хлора);

– неионогенные вещества (например, продукты оксиэтилирования органических кислот, сложных эфиров, фенолов, спиртов, аминов или блоксополимеры окисей этилена и пропилена с продуктами оксиэтилирования), в водных растворах на ионы не распадаются.

Неионогенные ПАВ являются наиболее эффективными реагентами для деэмульсации нефтей. Кроме того, производство этих веществ оказалось экономически более выгодным, технологический процесс их получения более прост по сравнению с ПАВ других групп.

Продуктами оксиэтилирования, применяемыми в качестве де-эмульгаторов, являются вещества, получаемые:

на основе жирных кислот (оксиэтилированные жирные кислоты, ОЖК) путем взаимодействия окиси этилена с фракциями жирных кислот (например, С7 -С9, С10 -С16 и т. д.) в присутствии катализатора;

на основе сложных эфиров путем неполной этерификации многоатомных спиртов органическими кислотами с последующим присоединением к оставшимся свободным гидроксильным группам окиси этилена;

на основе алкилфенолов путем оксиэтилирования моно- и ди-алкилфенолов:

наиболее широко известен деэмульгатор ОП-10, представляющий собой следующее соединение:

R-C6H4-(CH2CH20)nH и (R)2-C6H3-0-(CH2CH20)nH;

на основе высших жирных спиртов путем их непосредственного оксиэтилирования (сначала фракция жирных парафиновых углеводородов, например С15- С18, окисляется до спиртов, а затем производится оксиэтилирование);

на основе аминов и амидов путем оксиэтилирования соответствующих веществ, например:

или Блоксополимерами называют высокомолекулярные вещества, молекулы которых состоят из двух и более частей (блоков) — гидрофобных и гидрофильных. Если исходными веществами являются одноатомные спирты, фенолы или кислоты, то в результате взаимодействия с окисью этилена получают блоксополимер, состоящий из двух блоков. При взаимодействии окиси этилена с двухатомными спиртами, фенолами, кислотами получают блоксополимер, состоящий из трех блоков.

Блоксополимеры могут иметь самое различное расположение блоков в зависимости от предъявляемых требований (величина молекулярной массы, гидрофильность или гидрофобность и т. д.).

Быстрый рост производства неионогенных ПАВ, нашедших широкое применение во многих отраслях промышленности (например, в текстильной) объясняется еще и тем, что из одного и того же сырья на одной и той же установке можно получать несколько поверхностно-активных веществ с различными свойствами.

В нашей стране для целей деэмульсации применяется несколько ПАВ. Еще лет 10-15 назад самым распространенным из них был НЧК(нейтрализованный черный контакт). Деэмульгатор НЧК является анионактивным и представляет собой техническую смесь продуктов сульфирования нафтеновых кислот, смолистых веществ и др. В 40-х годах НЧК получали как побочный продукт при производстве сульфонафтеновых кислот, а также при очистке нефтяных дес-тиллятов серной кислотой. В настоящее время НЧК в основном получают сульфоокислением нефтяных дестиллатов. Полученный кислый гудрон промывается водой от остатков непрореагировавшей кислоты и нейтрализуется щелочью или аммиаком. Средний расход НЧК при подготовке нефти на промыслах составляет 4-5 кг/т, а при обессоливании на нефтеперерабатывающих заводах — 0,5-3 кг/т. Но часто даже при таких больших расходах НЧК не удается достигнуть необходимого качества нефти.

В настоящее время при подготовке нефтей к переработке широкое применение находят неионогенные поверхностно-активные вещест- ва как отечественные (ОЖК, ОП-7, ОП-10 и др.), так и зарубежные (дисольваны 4400, 4411, 4422, 4433; бескол, сепаролы) — соединения блоксополимеров окисей этилена и пропилена, высокомолекулярные полиалкиленгликоли.

Расход этих деэмульгаторов составляе 30-50 г/т нефти. Из ди-сольванов наиболее эффективны 4400 и 4411. C применением эффективных неионогенных деэмульгаторов вместо НЧК значительно снижаются их расходы при повышении качества обезвоживания и обессоливания нефти.

§ 4. Электрические способы разрушения эмульсий Электрические способы разрушения нефтяных эмульсий являются эффективными и широко распространенными в промысловой и особенно заводской практике.

Сущность процесса электрообезвоживания заключается в том, что под влиянием внешнего электрического поля, образующегося между электродами, через которое прокачивается нефтяная эмульсия, между водяными капельками вследствие их поляризации образуются дополнительные (локальные) электрические поля и возникают электрические силы, способные преодолеть сопротивление дисперсионной среды и стабилизирующих слоев на капельках воды. В результате действия основного (внешнего) и дополнительного (между каждой парой капелек) электрических полей увеличивается число эффективных столкновений водяных капелек друг с другом, что способствует их коалесценции и образованию более крупных капель, которые затем отделяются от нефти под действием силы тяжести.

А. Разрушение эмульсий в переменном электрическом поле Рассмотрим поведение взвешенных в нефти водяных капелек, образующих эмульсию и находящихся в переменном электрическом поле. Если безводную нефть поместить между двумя плоскими электродами, находящимися под высоким напряжением, то возникает однородное электрическое поле, силовые линии которого параллельны друг другу (рис. 9, а). Если же в нефти присутствуют водяные капельки (эмульсия), то однородность поля нарушается (рис. 9, б). При этом на поверхности водяной капельки под действием внешнего электрического поля индуцируются два равных по величине и противоположных по знаку электрических заряда (капелька поляризуется), в основном за счет разделения противоположно заряженных ионов.

Индуцированные заряды располагаются на поверхности капельки таким образом, что положительные заряды находятся на той стороне капельки, которая обращена к отрицательному электроду, а отрицательные заряды — на противоположной стороне. Необходимо помнить, что, когда мы говорим о положительном или отрицательном электроде, имеется ввиду знак заряда электрода в данный момент времени, так как в действительности знак заряда электрода меняется во времени с частотой переменного напряжения, приложенного к электродам.

В результате кулоновского взаимодействия индуцированных зарядов с внешним электрическим полем капелька вытягивается в направлении поля, превращаясь в эллипсоид вращения. При этом, если электрическое поле является переменным (промышленная частота равна 50 герц), направленное движение капельки к одному из электродов невозможно, даже если учесть некоторый избыточный заряд какого-либо знака (зависит от природы компонентов эмульсии).

Две смежные капельки, находящиеся на одной силовой линии (рис.9,б), вследствие близости их концов с разной полярностью зарядов взаимно притягиваются и еще более вытягиваются. Причем, вследствие вытягивания и соответствующего уменьшения расстояния между ними, напряженность местного электрического поля растет. При этом, как показывают расчеты, величина напряженности электрического поля между капельками оказывается намного больше напряженности внешнего электрического поля и при достаточном сближении капелек не исключена возможность местного электрического пробоя между капельками, а это способствует разрушению адсорбционной оболочки эмульгатора и слиянию капелек.

Сила взаимного притяжения капелек, представляющих собой диполи, определяется уравнением:

где к — коэффициент пропорциональности, Е — напряженность электрического поля между капельками, r — радиус капельки, d — расстояние между центрами капелек.

Из этого уравнения видно, что если расстояние между капельками будет уменьшаться, например, по линейному закону, то сила притяжения капелек будет увеличиваться пропорционально 4-й степени и при незначительных расстояниях может стать настолько большой, что оболочки эмульгатора, разделяющие капельки, сдавливаются и разрушаются, а капельки сливаются в более крупные. Например, в высокодисперсной 5%-ной эмульсии капельки воды в среднем находятся на расстоянии двух диаметров друг от друга и процесс их слияния под действием электрического поля протекает очень быстро.

К недостаткам метода разрушения эмульсий в переменном однородном электрическом поле следует отнести невозможность полного отделения водной фазы от нефтяной. Действительно, с увеличением расстояния между капельками (например, в ходе процесса деэмуль-сации) напряженность электрического поля и сила взаимодействия между остающимися капельками быстро убывают. При малом содержании воды в нефти коалесценция продолжается только вследствие случайных сближений капелек, имеющих место при турбулентном движении жидкости. При содержании в эмульсии 1% диспергированной воды среднее расстояние между капельками равно примерно четырем их диаметрам, а силы дипольного притяжения по сравнению с аналогичными силами в 5%-ной эмульсии в 16 раз меньше. Если содержание воды в нефти будет равно 0,1%, то расстояния между капельками в среднем будут равны их восьми диаметрам и диполь-ные силы меньше в 256 раз, чем в 5%-ной эмульсии, то есть практически никакого слияния без принудительного перемешивания происходить не будет.

Однако оказывается, что переменное электрическое поле невысокой частоты (например, промышленной частоты 50 герц) может способствовать перемешиванию.

Для не сильно обводненных эмульсий целесообразно применять неоднородное электрическое поле. В таком поле капельки воды, имеющие большую диэлектрическую постоянную, чем нефть, увлекаются в зону с большей напряженностью электрического поля. Таким образом, в областях большей напряженности поля концентрация капель воды повышается, вследствие чего растет частота их столкновений и вероятность слияния. Поэтому путем комбинирования однородного и неоднородного электрических полей можно проводить достаточно глубокое обезвоживание эмульсий типа В/М.

Дипольное взаимодействие капелек можно усилить, увеличив напряженность внешнего электрического поля. Однако при этом будет наблюдаться электрическое диспергирование капелек. Капельки воды, вытягиваясь под влиянием сил дипольного притяжения, удлиняются, в результате чего обволакивающие их пленки, адсорбированные на границе раздела фаз, натягиваются и на вытянутых концах капелек лопаются. Разрыв пленок иногда сопровождается выбросом облака мельчайших водяных частичек, которые разбрызгиваются вокруг места разрыва.

Этот процесс усиливается с повышением напряженности электрического поля и увеличением размеров капель, то есть для каждого данного размера капель существует своя критическая напряженность электрического поля, при которой капельки данного размера (и большего) диспергируют. Диспергирование капельки прекращается, когда ее размеры становятся такими, для которых данная напряженность электрического поля не является критической. Явление электрического диспергирования весьма нежелательно, так как образующиеся высокодисперсные капельки очень трудно удаляются из нефти.

Б. Разрушение эмульсий в постоянном электрическом поле Применение постоянного электрического поля для целей деэмульсации до последнего времени было весьма ограниченным. Это связано с тем, что поведение эмульсий в этом виде поля имеет свои особенности. Для того, чтобы не повторяться, скажем, что все то, что было сказано о воздействии переменного электрического поля на дисперсную фазу эмульсии: поляризация капелек, их деформация в направлении поля, диспергирование и наличие критической напряженности поля — справедливо и для постоянного электрического поля.

Основной причиной, ограничивающей применение постоянного электрического поля для деэмульсации, является то, что при обвод-ненностях эмульсии порядка 5% и выше расстояния между отдельными взвешенными капельками становятся соизмеримыми с размерами капелек. Это приводит к тому, что напряженности местных электрических полей между капельками становятся значительными и они, деформируясь, вытягиваются и выстраиваются в токо-проводящие цепочки в направлении вектора напряженности поля, что ведет к короткому замыканию электродов.

Конечно, образование токопроводящих цепочек из водяных капелек не исключено и при обработке эмульсий в переменном электрическом поле. Однако в последнем случае они менее устойчивы, так как полярность электродов, образующих поле, меняется во времени с промышленной частотой 50 герц. В постоянном же электрическом поле такой смены полярности нет, поэтому для разрушения токопроводящих цепочек необходимо принимать какие-то специальные меры. Говорить о возможности деэмульсации в постоянном электрическом поле можно лишь в смысле обработки в этом поле малообвод-ненных эмульсий (не выше 1-2% воды), то есть тогда, когда расстояния между отдельными капельками равны нескольким их диаметрам и влияние местных электрических полей настолько мало, что вероятность образования токопроводящих цепочек между электродами стремится к нулю.

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 (дзетапотенциала), обусловленного двойным электрическим слоем. Скорость движения водяных капелек, взвешенных в углеводородной среде и помещенных в постоянное электрическое поле, определяется уравнением Гельмгольца:

где — электрокинетический потенциал, В;

Е0 — напряженность внешнего электрического поля, В/м;

— относительная диэлектрическая постоянная дисперсионной среды;

0 — электрическая размерная постоянная (диэлектрическая проницаемость вакуума), Ф/м;

— коэффициент внутреннего трения (динамическая вязкость) дисперсионной U — скорость движения частиц дисперсной фазы, м/с.

Анализ этого уравнения показывает, что 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).

Величина заряда, получаемого капелькой от электрода в результате контакта, определяется выражением:

где r — радиус капельки, м, q — заряд водяной капельки, Кл.

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.

Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. М., Химия, 2006.

Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М., Химия, 1964.

Левченко Д.Н., Бергштейн Н.В., Худякова А.Д., Николаева Н.М. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения. М., Химия, 1967.

А.ПанченковГ.М., ЦабекЛ.К. Поведение эмульсий во внешнем электрическом поле. М„ Химия, 1969.

Каспаръянц К.С. Промысловая подготовка нефти. М., Недра, 1966.

Виноградов В.М. Основные свойства и принципы разрушения нефтяных эмульсий. М., МИНХ и ГП, 1974.

Т.Виноградов В.М. К вопросу об электрообезвоживании эмульсий в постоянном электрической поле. Диссертация. М., МИНХ и ГП, 1970.

СОДЕРЖАНИЕ

Глава I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭМУЛЬСИЙ

§ 1. Типы эмульсий

§ 2. Методы определения типа эмульсий

§ 3. Образование и устойчивость эмульсий

Глава II. МЕТОДЫ РАЗРУШЕНИЯ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

§ 1. Механические способы разрушения эмульсий

А. Фильтрация

Б. Центрифугирование

§ 2. Термические способы разрушения эмульсий

§ 3. Физико-химические способы разрушения эмульсий

§ 4. Электрические способы разрушения эмульсий

А. Разрушение эмульсий в переменном электрическом поле............ Б. Разрушение эмульсий в постоянном электрическом поле............ Литература

ВИНОГРАДОВ В.М., ВИНОКУРОВ В.А.

Образование, свойства и методы разрушения нефтяных эмульсий Подписано в печать 1.07.2007 г. Объём 2 уч.-нзд. л.

117917, Москва, Ленинский проспект, д.

Похожие работы:

«Электронный архив УГЛТУ Т.С. Выдрина ХИМИЯ И ФИЗИКА ПОЛИМЕРОВ Екатеринбург 2002 -3Электронный архив УГЛТУ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТМАСС Т.С. Выдрина ХИМИЯ И ФИЗИКА ПОЛИМЕРОВ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для выполнения лабораторного практикума по дисциплине “ХИМИЯ И ФИЗИКА ПОЛИМЕРОВ” студентами очной, заочной и ускоренной заочной (3,5 года) форм обучения по специальности 2506.00 “Технология...»

«В.И. Шкробышева, Р.А. Быков, Н.П. Щитова Современное оборудование для отделки текстильных материалов Учебное пособие Иваново 2008 Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет В.И. Шкробышева, Р.А. Быков, Н.П. Щитова Современное оборудование для отделки текстильных материалов Учебное пособие Иваново 2008 1 УДК 677.057: 66.012.3(07)...»

«Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Химический факультет Кафедра химии природных соединений Ю.С.Шабаров, Т.С.Орецкая, П.В.Сергиев Моно- и дисахариды (учебное пособие для студентов III курса) Издание 5-е, исправленное и дополненное Часть I Москва - 2010 1 Учебное пособие утверждено Методической комиссией кафедры химии природных соединений Химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова 2 Содержание Часть I Предисловие.. 3 1. Функции...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тверской государственный университет УТВЕРЖДАЮ Декан химико-технологического факультета Рясенский С.С. _ 20г. Рабочая программа по дисциплине Научно-исследовательский практикум, 4 курс (наименование дисциплины, курс) 020100.62 Химия (шифр, название направления подготовки, специальности) Форма обучения очная Обсуждено на заседании кафедры Составитель: _ 2012...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановская государственная текстильная академия Кафедра химии КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ по органической химии для самостоятельной работы студентов I курса Иваново 2004 Методические указания содержат индивидуальные домашние задания по темам Углеводороды, Кислородсодержащие органические соединения, Углеводы и амины и предназначены студентам I курса. Методические...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОРНЫЙ УТВЕРЖДАЮ Проректор по научной работе профессор В.Л. ТРУШКО ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ ТЕХНОЛОГИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, соответствующей направленности (профилю) направления подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ -...»

«ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ МИНСЕЛЬХОЗА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОТЕХНОЛОГИИ имени К.И.СКРЯБИНА Кафедра кормления животных Топорова Л.В., Архипов А.В., Тишеиков П.И., Кури лова Н.М., Топорова И.В., Андреев В.В., Шелест В.М., Быков Д.В. КОРМА ДЛЯ ЖИВОТНЫХ: КЛАССИФИКАЦИЯ, ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И...»

«1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ С.И. Провоторова М.А. Веретенникова МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО ФАРМАЦЕВИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ГОТОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ Часть 2 Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета Утверждено научно-методическим советом фармацевтического факультета, 13. 12. 2011 г.,...»

«Утверждены Федеральной службой России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды 22 ноября 2000 года Дата введения апреля 2001 года РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ОХРАНА ПРИРОДЫ. ГИДРОСФЕРА. ОРГАНИЗАЦИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА АНТРОПОГЕННОГО ЭВТРОФИРОВАНИЯ ПРЕСНОВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ РД 52.24.620- Предисловие 1. Разработан Гидрохимическим институтом Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. 2. Разработчики канд. хим. наук...»

«К а ф е д р а Машины и аппараты химических производств Н.Г. КАЦ, В.П. СТАРИКОВ, С.Н. ПАРФЕНОВА ХИМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ И ЗАЩИТА ОБОРУДОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБОТКИ ОТ КОРРОЗИИ Москва Машиностроение 2011 Н.Г. КАЦ, В.П. СТАРИКОВ, С.Н. ПАРФЕНОВА ХИМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ И ЗАЩИТА ОБОРУДОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБОТКИ ОТ КОРРОЗИИ Допущено Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по нефтегазовому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра органической химии Г.И. Дерябина, И.А. Потапова, О.Н. Нечаева ПРАКТИКУМ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ Часть I МЕТОДЫ ОЧИСТКИ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Издательство Универс-групп 2005 Печатается по решению Редакционно-издательского совета Самарского государственного университета УДК 547: 54. ББК 24. Д...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра целлюлозно-бумажного производства, лесохимии и промышленной экологии ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов направления бакалавриата 280200.62 Защита окружающей среды всех...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Уральский государственный лесотехнический университет Кафедра технологии переработки пластмасс Ю.И. Литвинец Н.М. Мухин ОСНОВЫ МАТЕРИАЛЬНЫХ РАСЧЕТОВ И ВЫБОРА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС ПРЕССОВАНИЕМ Методические указания к практическим занятиям, курсовому и дипломному проектированию по дисциплине Основы проектирования и оборудование предприятий по переработке полимеров для студентов специальности 2506 Технология переработки...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЮРГИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ _ Утверждаю Зам. директора ЮТИ ТПУ по УР _ В.Л. Бибик _ _ 2012 г. ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПО ХИМИИ Методические указания для студентов всех специальностей и всех форм обучения Издательство Юргинского технологического института (филиала)...»

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГАЗОВ, ЖИДКОСТЕЙ И ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ВЕЩЕСТВ Методические указания Иваново 2009 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГАЗОВ, ЖИДКОСТЕЙ И ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ВЕЩЕСТВ Методические указания Составители: Е.М. Шадрина, Г.В. Волкова Иваново 2009 УДК (66.02.:536).001.24(083.5) Определение...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра экономики и ОЛК П.А. Бирюков ОБОСНОВАНИЕ ПЕРЕВОДА ЦЕХА ПРЕДПРИЯТИЯ НА АРЕНДНЫЙ ПОДРЯД Методические указания для курсового проектирования по дисциплине Оперативно-производственное планирование для студентов очной и заочной форм обучения специальности 080502 Экономика и управление на предприятии химико-лесного комплекса Екатеринбург 2010 Печатается по решению методической комиссии ФЭУ....»

«Ветеринарная микробиология и иммунология: учебник : [для вузов по специальности 111801 Ветеринария], 2012, 746 страниц, Виктор Никифорович Кисленко, Колычев Н.М., Госманов Р.Г. / Под ред. В.Н. Кисленко, 5970422983, 9785970422984, ГЭОТАР-Медиа, 2012. Учебник состоит из 3 разделов. В первом разделе Общая микробиология приведены сведения о месте прокариот среди живых организмов, морфологии и химическом составе микроорганизмов об обмене веществ и энергии в микробной клетке. Опубликовано: 13th July...»

«Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского Национальный исследовательский университет Учебно-научный и инновационный комплекс Новые многофункциональные материалы и нанотехнологии Петьков В.И., Грудзинская Е.Ю. ИЗОМОРФИЗМ. ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ Электронное учебно-методическое пособие Мероприятие 1.2. Совершенствование образовательных технологий, укрепление материально-технической базы учебного процесса. Учебная дисциплина: Избранные главы химии твердого тела. Специальности,...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Коллоидная химия Ухта 2008 2 УДК 546(075) Ц 57 Цивилев, Р.П. Коллоидная химия дисперсных систем [Текст]: метод. указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Коллоидная химия/Р.П. Цивилёв. Ухта: УГТУ, 2008. 47 с....»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. М. КИРОВА КАФЕДРА ХИМИИ ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Методические указания по выполнению контрольной работы по дисциплине Химия для студентов специальности 250201 Лесное хозяйство заочной формы обучения и бакалавров направления 250100 Лесное дело Самостоятельное учебное...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.